ELMB-75型掘進機電控系統常見故障分析與維護保養

楊賢峰

（山西西山中煤機械制造有限公司，山西 太原 030053）

ELMB-75型掘進機電控系統由隔爆兼本質安全型掘進機電控箱和本質安全型操作箱（簡稱操作箱）兩部分組成，電控箱安裝在掘進機機體上，對整機進行電氣控制。操作箱為本質安全型結構，操作面板上裝有控制回路電源開關（SA1）、急停按鈕（SB1）、警鈴按鈕（SB2）、支護開關（SB2）、油泵電機控制開關（SA3）以及切割電機控制開關（SA4），并裝有負荷顯示器（FBX），操作箱還可外接本安急停按鈕。

1 電控系統的工作原理

75型掘進機的電控系統采用660 V供電，根據設備性能要求，電控系統具備對電動機的控制和保護、液壓系統的控制、照明、報警、急停等輔助設備的控制等功能。

1.1 主回路

主回路交流電壓1 140 V（或660 V）通過換向隔離開關QS以及主回路熔斷器FU01、FU02為油泵、切割電動機提供電源，熔斷器作為電動機的短路保護。

油泵電動機電路以真空接觸器KM1作為該電路的通斷開關，過電壓保護器FV1吸收主回路的操作過電壓，通過電流互感器TA1~TA3取樣至電機綜合保護器F1，以實現油泵電動機過載、斷相及漏電閉鎖保護。

切割電動機電路以真空接觸器KM2作為該電路的通斷開關，過電壓保護器FV2吸收主電路的操作過電壓，通過電流互感器TA4~TA6取樣至電機綜合保護器F2，以實現切割電動機過載、斷相及漏電閉鎖保護。

1.2 控制電路

熔斷器FU1、FU2作為控制變壓器TC1、TC2以及TC3的輸入端短路保護。由TC1將一次側1 140 V（或660 V）電壓變換成二次側電壓為36 V（24 V處抽頭），36 V電壓提供給警報器HA，24 V作為照明燈EL1、EL2的電源。由控制變壓器TC2將一次側1 140 V（或660 V）電壓變換成二次側為36 V（24 V處抽頭），向真空接觸器提供工作電源。控制變壓器TC3的輸出電壓20 V向BAY-1直流本安電源供電，另一組36 V（18 V處抽頭）向接觸器或繼電器以及延時繼電器供電。

（1）控制電路動作原理。將控制箱上的隔離開關手柄打至接通位置（須先按壓急停按鈕），即主電路接通電源（隔離開關打至接通位置后，急停按鈕彈出復位）。控制變壓器TC1得電，兩只照明燈齊亮。與此同時，控制變壓器TC3也得電，18 V電壓向延時繼電器裝置提供工作電源，36 V電壓向回路中串聯了保護器F1、F2觸點。在正常情況下，上述各觸點均處于閉合狀態，為油泵、切割電動機的啟動做好準備。

（2）警鈴信號。按動警鈴按鈕，警鈴即響，停按即停止聲響，在此之后延時繼電器動作，延時觸點在30 s內是閉合的，超過30 s觸電將斷開，因此，允許油泵電機在30 s內啟動，否則須重新打鈴警告才能起動油泵電動機。

（3）油泵與切割電動機的啟動與停止。轉動油泵電動機的開關至起動位置，在警鈴響后30 s內，電動機回路無漏電、無過載以及無斷相等條件下，使接觸器KM1觸頭閉合，繼電器K1及KA1動作吸合，KA1常開觸點閉合對油泵開關實現自保，即可松開油泵開關。當油泵開關轉至停止位置，油泵電動機即停轉。在支護開關處于運行位置，電動機回路無漏電、無過載以及無斷相等條件下，轉動切割電動機的開關，繼電器K2及KA2動作吸合，使接觸器KM2觸頭閉合，切割電動機即起動運行。KA2常開觸點閉合對切割開關實現自保，即可松開切割開關。當切割開關轉至停止位置，切割電動機即停轉。

（4）支護開關。當支護時以防止切割電動機誤起動，必須把支護開關轉至支護位置，此時切割電動機回路被斷開。

2 電控系統的常見故障分析與排除

2.1 根據故障檢測開關來檢查電氣故障

故障檢測開關共有油泵、切割、油泵切割、延時4個檔位，如切割電機不能起動時，將控制箱上的故障檢測開關轉動至“切割”位置，若能運行，說明電機綜合保護器F2有故障，F2觸電不能吸合，則須調換該保護器，若不能及時調換，可暫時故障檢測開關置于“切割”位置，應盡快更換之，使之恢復保護功能。用此開關轉動至不同位置，可以一一判斷出油泵電機保護器，油泵與切割電機保護器以及延時繼電器的故障。

2.2 根據負荷顯示器來判斷故障

負荷顯示器FXB安裝在操作箱上，電源以及切割電機負荷大小和油泵電機的過載均由發光二極管顯示。通過查看FXB上的指示燈，以判斷相應故障。

（1）電源顯示燈。根據此燈來判斷控制部分有無斷路，若燈不亮，請查看電源開關是否閉合；控制變壓器TC3一次側電壓和二次側電壓是否正常；檢查BAY-1直流本安電源插件是否損壞；熔斷器FU8是否損壞；指示燈是否損壞。

（2）油泵過載指示燈亮。請將油泵綜合保護器復位，若電動機轉動，則是設定的綜合保護器整定值與電機額定電流大小不匹配，若仍顯示過載，則是綜合保護器或電流互感器損壞。

（3）切割過載指示燈亮。請將切割綜合保護器復位，若電動機轉動，則是設定的綜合保護器整定值與電機額定電流大小不匹配，若仍顯示過載，則是綜合保護器或電流互感器損壞。

3 電控系統的操作與維護

由于75型掘進機處于井下工作，其電氣設備的密封、絕緣、運行溫度、衛生清潔、接線端子及接線柱的銹蝕和緊固情況等因素對電氣設備的正常安全運行非常重要。因此,在掘進機的操作和維修保養方面應注意以下問題：

3.1 操作程序

開機前先進行例行的巡視和開機前的檢查工作；將操作箱上的急停按鈕拔出，拉到正常位置；用專用工具將操作箱的電源開關打到“通”位置；將控制箱中故障檢測開關打到“正常”位置上；打鈴預警，起動油泵電機，然后起動切割電機（只要當操作箱上的支護開關轉動至“運行”位置時切割電機才能啟動，開機過程完成）；停止運行可以通過轉動相應電機操作開關到停止位置即停止運行，當急停時，通過按下操作箱上的急停按鈕，或者按下控制箱上的急停按鈕或按下掘進機非司機側急停按鈕來實現；當操作者離開司機席時，必須將操作箱上的急停按鈕推進去，并用專用工具將電源開關打到“斷”位置。

3.2 維護保養

開門或開蓋前，必須事先將前一級開關斷電，將隔離開關把手打至斷電位置，并將外部灰塵、煤粉清掃掉；必須定期檢查各導線的連接部位是否有松動現象，否則會由于松動而帶來異常的發熱現象；控制箱內安裝的具有本安性能的新型號電子插件，經防爆送審合格，取代原老型號的電子插件，為符合防爆要求，老型號插件不準再繼續使用，經過改進專用于掘進機電控設備的電機綜合保護器取代原來的保護器，所有新型號電子保護插件都能兼用于原660 V掘進機電控設備。

4 結束語

電控系統為整個掘進機提供動力源，控制掘進機各臺電機及其配套機械部件的正常運行與安全。因此，加強對其的管理、維護以及對出現的故障及時排除，是提高整機工作效率與安全生產的重要措施。