浅析JKD-NT 型矿井提升机电控故障处理

方 华，黄传武

（1.江西煤矿抢险排水站，江西 南昌 330096；2.萍矿集团公司 杨桥煤矿，江西分管 336614）

JKD-NT 型交流提升机网络化集散控制系统，是由洛阳源创电气有限公司生产的，针对绕线式异步电动机传动，采用转子回路切电阻调速方式的一种新型提升机电控系统，用以代替老式TKD电控系统。它相对于TKD 电控系统，主要有以下几个方面的变化：（1）控制系统由继电器控制改为PLC控制，可调闸部分采用集成电子模块代替原系统中的磁放大器；（2）高压换向接触器真空化。为防止高压真空接触器由于漏气等原因产生触头粘连，导致换向时高压短路，正、反向换向回路均采用2只高压真空接触器串连使用；（3）转子回路无触点化，加速接触器采用可控硅元件代替交流接触器；（4）采用光电编码器对提升机运行速度及位置进行数字化测量和控制；（5）增加上位机监控功能，通过工控机与PLC之间的通讯，实时监控提升机运行过程中的行程、速度、电流等参数，并能对各类故障进行显示、记录和存储。可随时调出PLC 梯形图，监控各逻辑回路的动作情况，极大地方便了故障的查找。JDK-NT型提升机电控系统主要组成部分见图1。

图1 NT 型提升机电控系统

在该系统中一般在安全回路、换向回路和调速回路（即转子切电阻回路）方面易出现故障。

1 安全回路故障

JKD-NT 提升机电控安全回路，由软件安全回路和外部硬件安全回路组成，在提升机操作台上有2只安全状态指示灯，分别显示软件安全和综合安全通断状态，软件安全指PLC程序中的安全逻辑回路，由Y004输出驱动外部KA12.3继电器。综合安全包括软、硬件安全回路。当软件安全回路出故障时，2只安全状态指示灯全灭，这时可调出PLC程序，监控安全回路中各软元件的通断状态，然后根据程序中断开的软元件分析其控制逻辑，查找对应的PLC外部输入，即可查找出故障点。

当软件安全指示灯亮，而综合安全指示灯不亮时，可以判断为外部硬件安全回路故障，JKD-NT 型电控系统，在外部安全回路上设计了安全回路故障指示模块AP12.10和AP12.11，通过模块中的指示灯亮灭情况，即可判断外部安全回路故障的位置（见图2）。

图2 外部安全回路

例如：当调绳回路与操作台安全监视断开时，AP12.10和AP12.11中的所有指示灯全灭。当上过卷及切上过卷回路同时断开时，除AP12.11中的QB2亮外，其余全灭。

2 换向回路故障

图3是JKD-NT 提升机电控的换向回路原理图。

图3 换向安全回路原理

从图中可以看出换向回路主要由KA12.1、KA2.1和KA2.2、KA2.3控制。KA2.2正转控制继电器由主PLC的Y005驱动，KA2.3反转控制继电器由Y006驱动，当换向接触器不吸合时，首先查看主PLC 输出Y005或Y006的状态，当Y005、Y006 不通时，即可调出PLC 程序中Y005、Y006逻辑回路查看程序中软元件状态，根据软元状态分析程序，查找PLC外部对应输入，如果Y005、Y006正常，则根据外部线路查找相应触点。除此之外换向真空接触本身也可能存在问题，图4是正向真空接触器电气原理图（反向及线路接触器原理相同）。

图4 正向真空接触器电气原理

图中K1为电感式接近开关，当真空断路器吸合到位后K1的兰、棕线导通，接通J2.1线圈回路。J2.1继电器常闭接点断开，将KM2.1的1＃、2＃线圈由并联变成串联，增加线圈阻抗，小电流维持线圈吸合，如果K1 损坏常闭合，则KM2.1刚吸合时，线圈由于电流较小将无法吸合，当K1常断开则KM2.1线圈吸合后由于长时承受大电流而发热烧坏。

3 调速回路（转子切电阻回路）故障

JKD-NT 提升机电控调速，是依靠操作台主令手柄给出控制信号，触发转子回路可控硅导通，由可控硅逐级短接串接在转子回路的8级电阻，实现电机调速。转子回路切电阻的原则是以电流为主，时间为辅相结合。这样提升机轻载时不会加速太快，重载时限制了加速度，减少了对提升机的机械冲击。当提升机在加速过程中电流超过加速电流继电器的整定吸合值时，就无法再加速。直至电机电流下降到加速电流继电器的释放值，才能重新加速。在JKD-NT 电控系统中加速电流继电器只是程序中的一个软元件。电机电流信号是通过50／5A 的电流互感器采样后再经5／0.5A 的电流互感器信号变换后，加至电流信号接口板DLJK-1处理后，通过FX-4AD 模块转变成数字量写入D2寄存器。

笔者在实际中曾遇到过提升机在负载较轻，信号回路正常，无轻故障的情况下，在切除第二级电阻后就无法再往上加速，调出程序后发现存储电机电流的D2寄存器内的数据超过680，使加速电流继电器M107置位。当时怀疑电机电流取样信号受到干扰，经检查电流互感器、FX-4AD模块及接地，都未发现问题，最后怀疑DLJK-1电流接口板输出电压可能偏大。于是在电机堵转，转子串全部电阻起动的的情况下，观察高压开关柜电流表为12A，测量DLJK-1输出电压1.4V，与初次安装调试时数据相比较，发现高压开关柜电流同为12A。但电流接口板的输出电压足比初安装时的0.8V 多了0.6V，经查发现电流接口板DLJK-1内一只电阻由于器件老化，阻值变化较多，重新调整可调电阻，使输出恢复至0.8V后，提升机加速正常。

调速回路故障点主要在可控硅及触发控制回路和转子电阻部分。一般短接第8级电阻的可控硅由于承受大电流时间最长，最易损坏，当出现电机启动即跳高压柜的情况，在排除电机、电源及转子电阻等问题后应考虑检查切8级电阻的可控硅是否损坏直接导通。

〔1〕JKD-NT 系列提升机交流电控使用说明书.洛阳源创电气有限公司