煤矿电机故障分析及应对措施研究

张厚全

摘要：电机在煤矿生产中发挥着非常重要的作用，而从提高煤矿电机运行稳定性和安全性的角度，应该做好电机故障的分析、应对和防范，将电机的性能最大限度的发挥出来。本文从煤矿电机的作用出发，就其常见故障的应对措施进行了分析，并提出了相应的防范策略，希望能够为煤矿生产安全提供保障。

关键词：煤矿;电机;故障分析;应对措施

煤矿是我国应用最为广泛的化石能源，在供暖、发电等领域发挥着积极作用。新的发展环境下，工业生产对于煤矿的需求不断提高，也因此带动了煤矿产业的快速发展，在煤矿生产中，电机是非常重要的设备，其运行的稳定性是保障各项工作顺利实施的关键。煤矿本身的生产环境恶劣，电机在运行过程中会受到很多因素的影响，可能会出现各种各样的故障和问题。

1     煤矿电机的作用

电机是煤矿中一种非常重要的机电设备，在采煤机、掘进机和输送机中有着广泛的应用，主要是作为设备的驱动装置而存在，电机的功率和规格需要根据煤矿设备的运行需求确定，而电机的稳定运行能够为煤矿的正常生产和安全生产提供良好保障。而在实际使用过程中，因为井下作业环境、人员操作水平以及检修维护频率等因素的影响，电机可能会出现故障和问题，影响正常生产的同时，也会给井下生产增加相应的风险因素。基于此，煤矿生产中应该高度重视电机的使用和维护管理。

2     煤矿电机常见故障分析及应对措施

2.1  启动故障

电机的启动故障指在按下启动按钮后，电机没有任何反应，或者启动后瞬间停止运行。对于电机启动故障，检修人员需要对电机的电源或者线缆进行全面检查，看是否存在问题，对发现的问题进行处理，如果电机在运行中出现了转速偏低的情况，可能是电源不稳定所致，需要将电机切除后，做好相应的检修工作。

2.2  电压故障

在額定电压范围内，电机可以实现正常运转，如果电压过高，会导致电机内部烧损，无法正常运行，如果电压过低，则电机的转速达不到额定范围，影响生产的效率和效果。电机电压故障指电机在运行过程中，电压值处于异常电压范围的情况。在对其进行应对和解决时，一是应该在电机启动前，做好线路电压检测工作，确保电压能够处于电机运行额定电压范围内，保持稳定;二是应该对电机的性能参数进行检查，并且确保电机运行环境通风良好，缩短电机维护周期的同时，延长其使用寿命。

2.3  烧损故障

煤矿生产中，电机需要长时间处于连续运行状态，烧损故障时有发生，主要的原因是因为连续高强度运转导致了电机温度过高，加上煤矿井下通风条件较差，在热量无法及时散失的情况下，就会烧毁电机。结合实际情况分析，煤矿电机烧损的故障表现在几个方面：一是一台电机烧损后，工作人员没有能够及时处理，导致另外的电机过负荷运转，发生烧损事故;二是没有在启动电机时，将移动变压器输出端的电压控制在电机额定电压值的±5%以内，导致电机运行电压并不在额定范围内，引发了电机烧损问题;三是电机轴承损坏，检修人员没有能够及时发现，内部绕组线圈短路导致电机烧损;四是设备启动过于频繁，或者在超负荷状态下强行启动，电源的不平衡引发了电机烧损。

想要对电机烧损故障进行有效的应对，一是在对电机进行采购时，应该选择正规厂商生产的合格产品，电机发生故障后，需要及时更换相应的配件，保证配件的质量。而在故障电机修复完成后，需要依照相关规范的要求，做好漏电检测、温度检测、三相空载电流检测以及绝缘试验等;二是可以在电机上级电源开关位置，设置相应的保护装置，确保在线路发生过载、漏电或者三相不均衡问题时，能够及时切断电源;三是在电机开启前，需要对电压进行检测，确保其能够处于电机额定电压范围内，误差不能超过5%;四是应该建立起相应的设备管理制度，落实电机设备管理责任，对电机操作人员进行定期培训，确保操作人员能够养依照标准化流程进行作业。

3     煤矿电机故障的防范策略

3.1  设置监控系统

煤矿井下电机设备众多，而且具备很强的分散性，如果采用传统的人工监测维护模式，不仅会导致工作效率低下，出现故障的电机也无法得到有效处理，基于此，对于功率超过100kW的大型电机，应该设置相应的集中监控系统。电机集中监控系统包含了监测器、PLC控制器、信号发射器、工业环网以及故障自检系统等，能够实现对于电机运行中电压、电流、油温以及噪声等参数的实时监测，保证电机的正常稳定运行。若电机在运行过程中发生故障，借助相应的检测器，能够对故障信号进行收集，经由工业环网传送到PLC控制器，控制器在接收到相应的信号后，会向电机故障自检系统发送相关指令，使得系统能够启动故障自检。同时，PLC控制器还能够将故障信号传输到位于远程操控室的主机系统中，方便工作人员及时发现系统中存在的故障点，发出相应的警报信息。

3.2  加大检修力度

从检修人员的角度，在针对煤矿电机进行检修维护的过程中，需要就所有的设备参数进行逐一检验，查看处于运行状态额电机参数，及时发现电机异常并对其进行处理。日常检修环节，需要对设备参数、设备外观、轴承磨损以温度等进行检查，重视电机内部触头、接线端、排线板等的检查工作，避免电机发生短路、三相不平衡以及过压、欠压等问题，切实保证电机的稳定可靠运行。

3.3  重视员工培训

煤矿生产中，员工培训工作不容忽视，需要从实际情况着眼，针对各个工种实施专项培训，提高各工种员工的职业素养以及专业技能，确保其在面对突发状况以及电机故障时，能够更加从容的应对和处理。另外，应该定期实施相应的技术交流会，鼓励员工彼此交流自己在工作中遇到的故障以及处理和应对方式，促进员工检修能力的提高。在不影响生产的情况下，可以开展相应的技术比武活动，吸引员工兴趣的同时，也能够加强员工彼此之间的竞争，实现共同进步。

3.4  完善规章制度

应该对机电设备管理维护的相关制度进行完善，建立起相应的电机台账，针对每一台电机的安装和使用时间进行记录，定期检修的时间同样应该认真填写，这样当电机发生故障后，就可以迅速对其相关内容进行查找。设备包机制度的完善的落实，能够在故障发生后，追究相关人员的责任，督促其自觉做好设备的运营维护和定期检修，将故障扼杀在萌芽之际。

3.5  做好故障预防

应该编制相应的电机事故应急预案，确保在电机故障发生后，操作人员能够依照预案提出的要求，对故障进行分析和处理，避免故障影响的扩大化。例如，在发生电机烧损事故后，工作人员必须严格依照相关规程进行处理，避免次生事故的发生，尽可能降低电机故障引发的损失。

3.6  创新诊断方法

可以将智能化诊断技术引入到煤矿电机故障诊断中，比较常见的诊断方法有三种，一是人工神经网络诊断，可以借助环网，将电机的故障数据传输到伺服机进行数据分析处理，判断故障的具体原因;二是模糊逻辑这诊断，强调基于逻辑算法，建立起相应的电机故障与征兆关系，通过分析计算的方式对事故原因进行明确;三是遗传算法诊断，借助电机故障诊断技术，对电机故障信号进行全局检控，对诊断过程进行优化调整，配合电机参数试验来确定故障的具体原因。

4     结语

煤矿生产中，电机的作用不容忽视，而受各种因素的影响，电机在使用过程中，容易出现故障和问题，影响其功能的正常发挥。对此，工作人员应该做好电机常见故障的分析和应对，同时采取有效的措施和方法，做好相应的故障预防工作，降低电机故障发生的概率，缩减维修费用，保障煤矿生产的安全性和高效性，也可以为煤矿企业带来良好的经济效益。

参考文献：

[1]   薛耀华.煤矿电机故障分析及预防措施[J].机电工程技术，2020，49（07）：254-255.

[2]   陈露，赫广杰.煤矿大型电机故障预警装置的设计[J].设备管理与维修，2020，（09）：152-153.

[3]   张国耀.煤矿电机轴承故障分析与维护方法[J].技术与市场，2015，22（03）：40-41.

[4]   李建帮.煤矿电机常见故障分析及诊断方法[J].內蒙古煤炭经济，2014（03）：64+66.