煤矿综合机械化采煤设备故障维修案例分析

李培宏

（百色百矿集团有限公司 广西百色 533600）

1 MG200/456-AWD交流变频电牵引采煤机常见故障的维修

（1）案例1：变频电牵引采煤机不能开机。

打开按钮操作板箱盖，箱内有三块温度检测模块：①②③依次是左截割、右截割、牵引变压器的温度检测模块，经检查发现③号模块温度很高，当牵引变压器温度超过155℃时，采煤机的PLC电控系统会执行超温保护而停机；此时采煤机无法再启动。待模块冷却CPU没检测到超温后，才能重新开机。

分析故障原因：是防尘水的压力太小，不能及时冷却牵引变压器的发热量引起保护停机。

（2）案例2：交流变频电牵引采煤机无法启动。

打开电控箱盖板，按采煤机起动按钮，小继电器K1（自保作用）吸合绿灯亮，几秒后K1绿灯灭；小继电器K2绿灯亮一下即灭，采煤机启动不了。检查左截割电机接触器的两付辅助常闭触头，正常。但是发现①号温控模块上的红灯一闪一闪的，说明①号温控模块不正常。断开温控模块的A8、A9线，采煤机可以正常启动了。

故障的实质是采煤机要割掉15m长的夹矸断层区时左截割电机负载较重，引起①号温控模块温度超限，PLC热保护动作而停机。

（3）案例3：变频电牵引采煤机启动后，按左或右牵引键，都不能行走。

显示屏显示从变频器3210故障代码红灯亮。按住“复位”键，再按左或右牵引键，采煤机可以向左或向右行走，显示屏中只有“箭头方向、松闸、转速、电流、转矩、温度”字符显示，没有“转速、电流、转矩、温度”相应数值显示。开盖板详细检查相关控制电路未发现异常问题，只有把主、从变频器箱拆出外面来检查，发现主变频器箱顶的接触器的两个固定塑料孔已经振烂，接触器掉落把两个光纤线插头压脱出来，致使主变频器和从变频器之间无法正常通讯。更换了该接触器，把两个光纤线插头插好，试机采煤机行走正常，显示屏能显示出相关参数值。

（4）案例4：变频电牵引采煤机启动后，能割约3m长的煤层就会自动停机。

打开正面箱盖，通电观察到主变频器的红、绿指示灯能正常发光，从变频器的红、绿指示灯不亮。断电，把从变频器箱体拆出来详细检查，发现从变频器箱内的三相电抗器的一相已烧断，无法修复。从仓库拆了一台同型号的三相电抗器更换后，采煤机工作正常了。

（5）案例5：变频电牵引采煤机能启动左截割电机，延迟启动右截割电机时，采面移动变电站马上跳闸，其低压开关箱显示“44K漏电”故障。

从“44K漏电”故障显示知道，是1140V的供电系统存在漏电现象。按“复位”键，再按“合闸”键，移动变电站合闸正常，CPU检测1140V线路绝缘电阻为9999K，完全正常。重点检查采煤机负载电路的绝缘状况，先停电打开右截割电机接线端盖，用2500V绝缘摇表测量，三相负载电缆对地为0MΩ；脱出三相电缆线头，测电机线圈绝缘电阻为20MΩ，正常；电机电缆两相对地电阻为0MΩ。打开电缆进出接线箱的上盖板，发现箱内的水已泡浸右截割电机电缆的两个接线柱。把箱内的水吸干，用空压机的风吹干接线柱，测量电缆线绝缘电阻达1.5MΩ时，可以供电试机，采煤机启动正常。

总结：煤矿井下移动变电站低压供电系统发生漏电跳闸时，低压开关箱显示的故障特征：

低压1140V、660V、380V供电系统及电器设备漏电跳闸时，低压开关箱会依次显示“44K漏电”、“22K漏电”、“11K漏电”故障现象。

（6）案例6：变频电牵引采煤机爬坡无力（坡度15度），割煤几分钟就自动停机了。

采煤机自动停机后，要按“复位”键才能重新启动，让采煤机向上割煤，观察到左牵引电机有21A电流，当电流升到47A时就会自动停机；右牵引电机电流为0A，说明右牵引电机没工作。停电检查控制右牵引电机的从变频器电路，发现中间的125A保险夹有烧伤痕迹，把保险管烧蚀点锉平后，插紧保险夹即好。再查其它部件，发现电容器接线的铜线耳裂断，重接。空载试机观察显示屏，上、下行走机构电机电流均有18A。停电，装好从变频器及箱盖。送电启动采煤机往上割煤，爬坡有力，速度正常可调。

（7）案例7：变频电牵引采煤机割煤一小时后，自动跳闸到移动变电站，低压开关箱显示“1K漏电”。

按“复位”键，按“合闸”键，开机再割煤，跳闸越来越频繁，最后是一割煤就跳闸了。

用2500V绝缘摇表测量，左、右截割电机及电缆的绝缘电阻分别5MΩ、20MΩ、10MΩ以上；详细检查找不出漏电根源，只有更换左截割电机来处理故障。没想到一换新截割电机后，采煤机工作就一切正常了。

左截割电机拉到地面后，拆出转子观察发现，电机定子受潮有水珠凝聚，一小钢片插入了电机线圈端部的一组线圈的两根铜漆包线中，造成线圈局部小短路，所以一割煤移动变电站跳闸。

（8）案例8：变频电牵引采煤机工作一段时间自动停机后，起动不了。

采煤机启动时，左、右截割电机和液压泵电机都会先后启动的，现在启动采煤机却毫无动静，理当要先检查控制回路。测量控制接线柱排中1到6号线对地电阻（用数字表20K档测量），1、2、3号线是无穷大，4、5、6号线只有1.3kΩ，这说明启动回路存在漏电现象。进一步检查左、右截割电机的温度接点和热电偶的绝缘情况，发现左截割电机的热电偶接线对地电阻1.3kΩ，其它线路绝缘正常。把左截割电机的热电偶两线用胶布包扎弃用，通电试机，采煤机启动、工作都正常。因为热电偶是装在电机定子内部，没办法更换，只能弃之不用来处理。

（9）案例9：变频电牵引采煤机启动正常，但是不能左右行走。

采煤机启动时，油泵电机得电运转，油泵输出18MPa的压力；按左行或右行按钮时，行走机构的液压锁首先打开，采煤机才能向左、或向右行走。停机时液压锁会自动锁定，预防坡度大时采煤机往下滑造成事故。采煤机不能向左、或向右行走一般有四种情况：①压力不足液压锁没能打开；②100#液压油缺失；③压力油中吸入空气；④左右牵引电机转向相反，造成顶牛。经检查液压系统后，发现是油箱的100#液压油流失，引起压力油压力不足，没法打开液压锁。加入足够的100#液压油后，采煤机行走正常了。

2 矿用隔爆兼本质安全型六回路真空电磁起动器常见故障检修

（1）案例1：综采工作面刮板机频繁自动停机后无法开机。

刮板机正常工作一小时后会自动停机，电工要到六回路真空电磁起动器处，按压面板的“复位”键后，刮板机才能重新起动，从故障查询中没有找到故障记录，说明停机并不是保护电路动作引起的。

查看了相关参数的设定，刮板机的控制方式是“双机双速控制”，K3、K5路低速电机整定40A，K4、K6路高速电机整定70A。刮板机正常运煤时，K4、K6路显示为8A、9A，用钳形电流表实测电流值为43A、45A。最后查出是光电隔离传感器插件CGQ4、CGQ6损坏。用新插件更换后试机，显示屏显示K4路、K6路电流分别为38A、39A，与实际相符，自动停机故障排除。

（2）案例2：综采工作面刮板机经常自动停机。

开刮板机观察K4、K6路显示的电流分别为38A、18A，很明显K6路显示电流值不正常，依据电路原理图分析，应该是CGQ6光电隔离传感器插件损坏。更换后试机，K4、K6路显示的电流分别为38A、39A，刮板输送机工作正常。

（3）案例3：六回路真空电磁起动器的CPU故障。

采煤机启动时，从六回路真空电磁起动器的显示屏中看到K1接触器吸合几秒钟后自动断开，采煤机不能工作；而其它接触器都工作正常。更换采煤机开机先导插件F117，无效。测PLC的L、N端口有+24V，将+24V线接到PLC下端子1M的“0.0”端口时，K1不吸合；再将+24V线接到PLC上端口1L的“0.0”端口时，K1吸合正常。但是，从采煤机操作台按启动按钮时，还是开不了采煤机。判断是PLC的CPU模块内部电路有问题。应急处理：将+24V用导线接到CPU上端口1L的“0.0”端口，K1直接吸合，但是采煤机“启动/停止”按钮不起作用，停采煤机必须按急停按钮锁停。一周之后，购买了一台CPU主控制器更换，六回路真空电磁起动器才能正常工作，采煤机“启动/停止”按钮才能恢复远程控制功能。

（4）案例4：变频电牵引采煤机地面试机时，操作采煤机“启动/停止”按钮，控制正常。在井下使用六回路真空电磁起动器作远控开关时，采煤机无法启动。

变频电牵引采煤机地面试机时，使用QJZ-2×400Ⅱ作远控开关，采煤机1#控制线与开关的S1线连接，开关S4线接地，采煤机能正常实现远程控制。但是，采煤机在井下使用六回路真空电磁起动器（QJZ-1200/1140-6）时，采煤机却无法启动。最后，把采煤机接地的启动二极管正负极对换连接后，采煤机可以实现远程启动和停止控制。

同理，在安装刮板机/转载机的远控按钮时，如果远控线与按钮接线正确，但是通电仍然无法启动刮板机/转载机，这时候要把忝加在按钮内的启动二极管正负极对换接线，刮板机/转载机就能实现远程控制了。

3 结束语

煤矿安全生产过程中使用的开关及电气设备已经广泛应用可编程序控制器作为PLC控制系统的主体模块，掌握好PLC控制的电路结构原理、梯形电路图及编写程序技巧，在PLC控制系统故障维修方面就能理清思路，胸有成竹的处理PLC电气故障问题。

[1]曹辉，霍罡.可编程序控制器系统原理及应用.电子工业出版社，2003，8.

[2]霍罡，樊晓兵.欧姆龙CP1HPLC应用基础与编程实践.机械工业出版社，2009，9.

[3]咸庆信.变频器电路维修与故障实例分析.机械工业出版社，2010，4.