浅析矿井防爆磁力启动器的故障处理技术

侯顺

[摘 要]本文从矿井下防爆磁力启动器的结构与工作原理进行分析，介绍其故障原因与排除方法，最后提出流程图法快捷处理电气故障的措施。

[关键词]煤矿井下；防爆磁力启动器；故障原因与维修；技术方法

中图分类号：TM573 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）27-0008-01

引言：煤矿井下使用的磁力启动器主要作为直接控制电机的，属于可逆型，平时也工作频繁，容易毁坏，因此做好技术维修很关键，是保障生产的重要环节。比如QBZ-120ND型矿用隔爆型真空磁力启动器，应用场合就比较多。

1 磁力启动器的结构与工作原理

矿用隔爆型真空磁力启动器（QBZ-80、120、200型）特别适用于具有爆炸危险和煤尘的场所。在660、1140V的供电系统中，它为直接或远距离控制三相鼠笼式感应电动机的启动、停止和反转，可频繁操作，具有过载、缺相和失压等保护功能。1）磁力启动器的结构。它由隔离开关（QS）、交流真空接触器（KM1、KM2）、熔断器（FU）、控制变压器（TC）、电机综合保护器（JDB）、中间继电器（KA1、KA2）、启动按钮（SB1、SB2）、停止按鈕（SB3）、阻容吸收保护装置（ARC）等组成。2）主电路结构。1140V（660V）三相交流电源经隔离开关QS，引入真空接触器KM1的真空管进线端，出线端接电机综合保护器JDB，而JDB出线端U、V、W直接接三相异步电机。正反转控制是通过主线路中的两套交流真空接触器的主触头换相实现的。ARC阻容吸收装置则是为有效吸收操作过电压设计的，JDB综合保护器是对运行中的电机进行过载反时限保护和断相不平衡保护等设计。3）控制电路工作方式。①控制电源。控制回路则由控制变压器TC供电，只要改变一次绕组接线或更换控制变压器，可使其用在1140、660或380V线路上，TC的二次侧输出电压为36V。熔断器FU担负对控制回路的短路保护。②真空接触器。真空接触器KM1、KM2分别由其常闭触头和一只二极管实现大电流吸合、小电流维持。两个接触器线圈KM1、KM2分别由整流桥V1、V3提供直流电源。真空接触器具有失压和欠压保护功能。整流桥的交流电源分别由中间继电器KA1、KA2的常开触头控制。③电机综合保护器。JDB的9端接36V电源，4端子通过启动器的近控停止按钮SB接36V电源，3、4端子接JDB内部执行继电器常开触头K。当检测电路绝缘状态正常时K闭合。JDB的33漏电检测端子串接KA1、KA2、KM1、KM2常闭触头。主控原理：①正转启动。按下SB1时，电流通路：一路TC（接线板9脚）→接线腔9端子→SB3→SB1→SB2→接线腔3端子→KA1线圈→KA2常闭触头→JDB触头K（3、4）→SB→TC（接线板2脚）。使KA1线圈通电吸合，常闭触头KA1断开，切断KA2线圈通路，实现闭锁；另一路切断JDB漏电检测回路。KA1的常开触头闭合，使整流桥V1获得36V交流电源并有直流电输出，实现KM1的2个子线圈高电压吸合（另2个子线圈被短接）。KM1吸合后，KM1常闭触头随即断开，使KM1的4个线圈通过二极管V2串联，实现KM1的低电压维持吸合状态。在KM1线圈通电吸合时，常开触头KM1闭合实现自保；另一个常闭触头KM1断开，以确保JDB漏电检测回路的可靠断开；KM1主触头闭合，电机正向启动。电流通路：TC（接线板9脚）→SB3→4端子→KM1自保触头→KA1线圈→KA2常闭触头→JDB触头K（3、4）→停止按钮SB→TC（接线板2脚）。②停止。按下SB3（或SB），KA1线圈失电释放、常开触点断开，KM1线圈失电释放、主触头断开，切断电路。其他元件恢复初始状态。4）保护电路工作原理。电机综合保护器（JDB）为5个控制线接线端子，分别是3、4、9、33（660V、380V两端子）。9号线接变压器上的9端子，33号线是检漏端子，通过主接触器的一对常闭触点和中间继电器的一对常闭触点接到负荷端U、V、W任一相，JDB可实现漏电闭锁、过载、断相和短路保护功能。5）整流电路工作原理。一个桥式整流器，作用是将交流电源变成直流电源，提供给吸合线圈。它由4只整流二极管组成，接成电桥形式，称桥式整流。若4只整流二极管接成桥路后封装起来，就形成小功率“硅桥”或“桥堆”，在电路图中可简化形式。

2 故障与排除

1）送电正反转都不能启动。原因分析：①QS接触不良或电源无电压；②FU熔断；③TC损坏或触头接触不良；④JDB漏电闭锁动作或损坏；⑤SB或（SB3）接触不良或与端子9连接线断。排除方法：①测量电压，检查QS，损坏要更换；②查清FU熔断原因，可更换FU；③检查TC一次、二次绕组，熔丝管、触头接触状况，有问题进行处理；④查故障原因，若在线路或电机上，作相应处理；若在JDB上，应更换；⑤检查SB2、SB1，损坏要更换，检测端子9与端子1或端子3之间有无36V电压，判断与端子9的连线是否断开，然后做出相应处理之。2）只正转不反转或只反转不正转。原因分析：①SB1按下后，不能接通KA1线圈回路；②SB2常闭触头接触不良；③KA1线圈烧断或机械动作机构卡住、触头接触不良；④KM1线圈开路、整流桥损坏。处理方法：①检查SB1，损坏要更换；②检查SB2，损坏要更换；③检查KA1，损坏要更换；④检查KM1、整流桥，损坏要更换（只反转不正转时，将SB1与SB2、KA1与KA2、KM1与KM2互换）。3）触头不自保。原因分析：①自锁触头KM1、KM2接触不良；②自锁触头相关连线开路或接触不良。处理方法：①模拟接触器的吸合状态，使自锁触头闭合后进行检查，若接触不好，及时修复或更换；②检查相关连线与接头，作相应处理之。4）电机启动时就跳闸。原因分析：①JDB整定值太小或损坏；②电源缺相；③负荷太大或机械卡死。处理方法：①重新整定，损坏要更换；②查缺相原因，作相应处理；③减轻负荷，找出卡死原因，并相应处理之。

3 流程图法快捷处理电气故障

当只有一个接触器吸合时，此故障的处理可按流程图法（图2所示）进行快捷处理。而QBZ-120ND型启动器的常见故障与排除方法由于表达也不直观，处理起来就不形象、不具体，按流程图法描述电气控制图的电路原理，可以快捷处理电气故障更方便。

结语：保障矿用防爆磁力启动器的安全、可靠运行，不但能维护生产秩序，同时也能预防由电气故障产生电火花而引起的瓦斯煤尘爆炸等事故。熟悉其工作原理、内部电路，这对于快速维修和故障的排除都有很大帮助，因此作为维护者平时要练兵，掌握技巧，届时才能快速对故障进行处理好。

参考文献

[1] 陈玉安.QBZ系列真空电磁起动器的线路改接及故障分析[J].电工技术，2010，4：25-27.

[2] 温林.浅谈防爆磁力启动器工作原理与维修技巧[J].中州煤炭，2013，1：68-70.