组合式采煤机维修手册

组合式采煤机维修手册 采煤机组合式 开关磁阻电动机牵引系统 ,380V等级, 用户维修手册 北京中纺锐力机电有限公司 目 录 目 录 .................................................... I 1、组合式采煤机开关磁阻电动机牵引系统的概述 ................. 1 2、电动机的基本结构和工作原理 ............................... 3 2.1 电机基本结构 ........................................ 3 2.2 电机基本工作原理 .................................... 5 3、电控系统的基本结构和工作原理 ............................. 6 3.1 电控系统的外形结构及尺寸 ............................ 6 3.2 电控系统的基本工作原理 .............................. 7 4、电控系统的功能部件和元器件的介绍 ........................ 11 4.1整流单元 ........................................... 12 4.1.1 整流滤波电路部分 .......................................................... 14 4.1.2 回馈控制板(REV 内置回馈单元的电控系统采用) .... 16 4.1.3 上电板(ASP) ................................................................ 18 4.1.4 数字同步给定板(TBD) ................................................. 19 4.1.5 故障检测板(AERB)....................................................... 20 4.2 控制单元........................................... 23 4.2.1 逆变电路及其与控制板推动板的信号关系.................... 24 4.2.2 IGBT模块 ......................................................................... 25 4.2.3 电流传感器(DCU) ........................................................ 27 4.2.4 推动板(APL) ................................................................ 27 4.2.5 控制板(ACLM) .............................................................. 29 4.2.6 控制单元显示面板(APDD) ........................................... 31 4.3电机传感器板(ASL) ................................ 31 5、主要故障现象及排查 办法 鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载鲁班奖评选办法下载企业年金办法下载企业年金办法下载 .................................. 32 I 6、安装与试运行 ........................................... 37 6.1 电控系统备台安装要求 ............................... 37 6.2 通电及试运行步骤 ................................... 37 6.3 日常维护事项 ....................................... 38 7、维修注意事项及实验方法 .................................. 38 7.1 维修需注意事项 ..................................... 38 7.2 电控系统大修后的试车步骤 ........................... 39 7.3 电机大修后的实验步骤 ............................... 40 II 1、组合式采煤机开关磁阻电动机牵引系统的概述 组合式采煤机开关磁阻电动机牵引系统是总结我公司多年在采煤机牵引调速装置的应用经验基础上，开发出的新一代采煤机电牵引系统,具有如下技术特点: ?每套产品包括一套电控系统、二台技术参数完全相同的12/8极SRD电动机，采用功率同步控制方式，工作时二台电动机输出转矩、功率和电流大致相同。 ?电控系统由四部分组成(整流单元一台、SRD控制单元两台、总线单元一台)，每个单元体积小、重量轻，便于更换备件和井下运输，其系统框图如图1、图2所示。 ?每个单元的功能简单明确，可以根据集中显示和各部件显示的信息，很容易判断故障。 ?总线单元实现整流单元、控制单元之间以及对外的电气连接，一般情况下不需要更换，其他三个单元仅由5个螺丝固定，几个航空插头连接，所以非常方便安装和更换(可实现20分钟拆装)。 ?电控系统驱动的SRD电动机具有起动转矩大、起动电流小(150%T时30%T)、系统效率高等NN 特点;同时SRD电动机的结构简单坚固，无电刷无整流子，无转子鼠笼，耐振动，耐冲击负载，所以非常适合井下使用。 ?SRD电动机的额定转速和最高转速按照采煤机的要求设计，连续调速范围和工作特性满足整机要求。 ?本产品可根据用户要求选配内置回馈单元(控制器外形及安装尺寸不变，三只电感外置)，在采煤机下坡和降速时,通过回馈单元将势能和动能转换成交流电，反馈到交流电网，解决了电气制动问题，节省了电能，真正实现了四象限运行。 ?电控系统外部接口简单明了，易于同采煤机的外围电气系统进行接口，并进行通讯，传输运行或故障状态。 ?电控系统的各单元的电气部件进行防潮、防震设计，适合煤矿井下采煤机使用。 组合式采煤机开关磁阻电动机牵引系统的电气原理框图如图1、图2所示。 1 总线单元 图1 内置回馈单元的系统框图 总线单元 图2 无回馈单元的系统框图 2 2、电动机的基本结构和工作原理 2.1 电机基本结构 电动机为水冷隔爆电动机，其结构示意如图3所示(未画防爆壳体及水冷套等结构)。该电机为开关磁阻电动机(即SRD电动机)，外型与普通鼠笼电动机基本一致，但内部的定转子结构与感应电机大不相同，另外为满足控制需要，还在电机后部增加了转子位置传感器。电机定子铁芯由硅钢片迭成后压入定子水冷防爆机壳，构成水冷隔爆电动机。该电动机采用的是12,8极SRD电动机，其定子和转子都是凸极式结构，定子上有12个齿和12个槽，转子上有8个齿和8个槽。 电机定子铁芯每个极上均套着一个集中绕组，转子上没有绕组。定子绕组为多股并绕的软线圈，散嵌在定子槽中。绕组由环氧酚醛玻璃布板槽楔固定在槽中。绕组同铁芯之间有槽绝缘。由于每一槽中有相邻两极(两相)的绕组，因此其间有相绝缘。槽绝缘和相绝缘材料均为F级。 图3 电动机结构示意图 图3还表示出定子12个磁级A1、B1、C1、A2、B2、C2、A3、B3、C3、A4、B4、C4位置安排，其中4个A磁级(4个B、4个C)在圆周上均匀分布，其上的绕组相互连接成一相绕组。整个电动机有A、B、C三相绕组，因此该电动机又称为三相开关磁阻电动机电动机，电机绕组共有六个出线端，为A1、B1、C1、A2、B2、C2，见图4。 3 图4 电动机绕组示意图 图5 电机位置传感器结构示意图 转子位置传感器的结构参见图3和图5，它由传感器齿盘、电机传感器板、传感器定位盘等部件组成，位于电动机后端盖上的传感器腔内。 传感器定位盘用螺钉安装在电动机后端盖上，其安装孔为长圆孔，以便进行角度调节和定位。电机传感器板固定在定位盘上，该电路板上安装了3个光电传感元件及其相应电路。电机出线腔安装在传感器腔后部，通过防爆接线柱将电机功率接线和传感器引线引出，以上几个部分构成电机位置传感器的固定部分，该结构可以阻止灰尘进入传感器腔，保护电机传感器板上的光电器件。 电机位置传感器的旋转部分为传感器齿盘，装在电动机轴上。该齿盘上均布8个齿，每个齿、槽各占22.5?。当光电齿盘随轴转动时，光电齿盘的齿、槽会交替穿过光电传感元件的夹缝中。因为光电传感元件由光源和光感器件两部分组成，分别位于缝隙两边，当缝隙被遮挡时，光源侧发出的红外光线无法使对侧的光感器件接收到光照动作，反之光感器件接收到照射后电平翻转。当光线被遮挡时，传感器元件输出低电平;当光线不被遮挡时，传感元件输出高电平。 传感器板通过输出线向SRD控制单元提供电动机的转速、转向和角位移信号，该输出线引到电机出线腔的接线方式为一个圆形接线座，对应接线脚号1、2、3、4、5，分别接到对应SRD控制板的111、112、113、114、115。 同时用户在对电机进行更换安装时必须注意使用采煤机厂家指定的密封油封，防止前端的减速器润滑油渗入电机，并进一步进入传感器腔造成光电传感器件损坏和电机绝缘性能的下降，引起严重故障。 4 2.2 电机基本工作原理 对电动机某相绕组通电，将产生一个使邻近的转子齿与该相定子齿相重合的电磁转矩。顺序 对各相绕组通电(如A—B—C—A„„)，则可使转子连续转动，改变通电顺序(如A—C—B—A„„)，则可改变电动机转向。控制绕组电流的大小，可改变电动机的转矩。在定、转子极相接近时对绕组通电，可实现电动运行;相离开时通电，则可实现制动运行。 由此，可以看出SRD控制器通过对电机绕组通电顺序、通电位置以及电流大小的控制，可以很容易实现电机的电动运行、制动运行、转换方向等控制，并可根据负载转矩变化自动调整输出转矩，实现转速不变。因为电机的工作状态和定子、转子的相对位置关系极大，所以如果要准确控制电动机的运行，则必需检测电动机转子的转速、转向和瞬时位置，这就是SRD电机需要安装位置传感器的原因。 5 3、电控系统的基本结构和工作原理 3.1 电控系统的外形结构及尺寸 图6 电控系统的外型尺寸及铝板安装孔尺寸 说明:本说明书中对于二台控制单元的区分定义，都按照图7所示，左台为单元1，右台为单元2 第6页 图7 整流单元及控制单元的外型尺寸及安装尺寸 图8 电感的外型尺寸及安装尺寸(内置回馈功能的系统选用) 3.2 电控系统的基本工作原理 由图1可知，电控系统包含1个整流单元(可内置回馈单元)、2台SRD控制单元、一台总线单元，因系统的电气原理部分主要集中在整流单元和控制单元，所以本章对整流单元和控制单元部分的电路工作原理进行介绍。 3.2.1整流单元的工作原理 第7页 根据用户的要求，我们设计的整流单元分为两种型式: 一种是由普通二极管(整流桥)整流电路和电解电容滤波电路共同构成，如图9所示:整流单元负责将交流输入电压进行整流滤波，产生直流电压，给两台控制单元供电。 图9 整流电路图 整流电路的工作原理比较简单，但是当采煤机工作在具有坡度的工作面时要求牵引的电控系统具有四象限运行的能力，进而要求整流电路具有内置回馈的功能。当控制单元处于发电运行时，将产生的直流电能，用回馈单元将直流电能逆变为交流电，传送到电网中。 另一种是内置回馈单元的整流电路，因为通常使用的二极管整流电路不具备回馈能力，所以具有回馈功能的整流电路需要采用可双向传输能力的开关元件(IGBT)代替二极管组成桥式电路结构。如图10所示: 图10 整流回馈电路原理框图 为达到回馈功能，该电路采用三组IGBT模块(内含有6只IGBT，T1-T6)代替原二极 第8页 管整流模块。当电机电动运行时,3组IGBT模块处于关断状态，内部反向并联的二极管可以构成三相整流电路，进行整流供电。 当电机制动运行时，3组IGBT模块构成的三相桥式逆变电路可以在直流母线电压超过650V 时，根据交流电源的三相相位，通过IGBT进行相应的通断控制，将直流能量反馈到交流电网，通过回馈控制板可以实现回馈相位同步、回馈功率自适应控制、异常故障保护等功能。回馈控制板在对IGBT模块进行回馈控制过程中，当检测到缺相、过流、短路等故障后自动停机，同时通过EO口发出报警，控制系统可停机提示检查或通过RE口复位。 电控系统的整流单元接受交流电源供电(3相380V/50Hz)，将其整流成直流电(约520V)后供给2台控制单元;当在采煤机下坡或降速，SRD控制单元可以制动发电，使直流侧电压升高，当超过设定的门槛电压时，可以将通过整流单元的回馈电路将直流电能回馈到交流电网。 La、Lb、Lc三只滤波电感在回馈工作时起到限流作用，需要用户接在控制器外部，但用户必须注意相序严格按照要求接线，即L1和L1’、L2和L2’、L3和L3’(参考连线颜色)必须接在同一滤波电感两端，绝对不能接错，否则可能造成回馈电路工作不正常甚至损坏元器件。 3.2.2控制单元的原理 SRD控制单元的系统框图如图11: 图11 SRD控制单元的系统框图 2台SRD控制单元接受整流单元中的用户的控制指令信号(启动、速度给定、转向、复位等)，并分别控制2台SRD电动机运行。SRD电动机的运行状态(转速、角位移等信号) 第9页 通过位置传感器反馈给SRD控制单元。2台控制单元还把二台电动机的运行电流信号(对应转矩、功率)传至整流单元中的数字同步给定板。数字同步给定板接受来自采煤机电控系统(PLC)的外部速度指令信号，同时根据2台SRD电动机的运行电流调节2台SRD电动机的转速和输出功率。使2台电动机保持输出功率基本一致。当系统发生各种故障(过载、堵转、过流、过压、欠压、过温度等)时，系统保护停机，并向采煤机的外围电气系统发出故障信号。 由图11可以看出，SRD控制单元的工作原理是由控制板对电机的状态进行分析计算，再通过功率电路(如图14所示)实现对电机的驱动。 图12 SRD控制单元的功能结构框图 SRD控制单元功能框图如图12所示:由控制板、 推动板、功率电路组成。 控制板由一个单片机及数字、模拟电路组成。控 制板的作用是根据外部操作控制要求和电动机的实际 运行情况不断调节其输出信号，并通过推动板和功率 电路来改变电动机绕组的通电时刻及电流大小，控制 图13 开关相序示意图 板的通电相序如图13所示，通过采用单相或两相同时通电的工作方式，实现对电机绕组的通电控制，使之达到 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 的运行要求，如转向、转速、电动、制动等工作状态。电动机 第10页 的运行参数(如转速等)及故障情况通过显示板显示。 推动板的作用是接收来自控制板的相输出信号，经过隔离放大，产生IGBT的推动信号;另外，推动板还包括了一个多路输出的开关电源，它输出供控制板使用的+5V和?15V控制电源和供多路推动电路使用的隔离电源。 SRD控制单元的功率电路如图14所示。三相交流电源经整流单元向SRD控制单元提 ////供直流电源。六个IGBT功率开关T、T、T、T、T、T和续流二极管D、D、D、D、ABCABCABCA//D、D组成半桥式逆变电路，输出与电动机绕组连接，从而实现对电机绕组的通断控制。 BC 图14 SRD控制单元的功率电路示意图 SRD控制单元的控制电路必须对电机转子位置信号(同时可作为转速反馈信号)和绕组电流信号进行检测，前面在电动机的基本结构和工作原理中已介绍了电机转子位置信号的检测方法，而绕组电流信号则是通过霍尔式电流传感器实现的，我们将在后边进行介绍。 4、电控系统的功能部件和元器件的介绍 电控系统由四部分组成，即1台整流单元、2台SRD控制单元、1台总线单元，整流单元负责将交流输入电压进行整流滤波，产生直流电压，给2台SRD控制单元供电，同时整流单元可以内置回馈功能，当控制单元处于发电运行时将产生的直流电能回馈到交流电网。控制单元负责对相应的SRD电机进行转速、转矩控制。总线单元负责连接用户、电机、整流单元、SRD控制单元之间的控制或功率接线。 因为总线单元主要为接线，相互关系在说明书中介绍比较详细，所以下面我们仅对整流单元、SRD控制单元的工作原理进行介绍。 第11页 4.1整流单元 整流单元由以下部分组成:整流滤波电路部分(可内置回馈单元)、回馈控制板部分(需内置回馈单元时采用)、数字同步给定板部分(TBD)、故障检测板部分。 图15 整流单元结构层次示意图 图16整流单元上层分布图 整流单元内部结构分为上、中、下三层，如图15所示:整流滤波电路部分主要位于最底层的散热铝板上;回馈控制板位于中层屏蔽钢板;上电板(ASP)、数字同步给定板(TBD)以及故障检测板(AERB)共同安装在最上层的屏蔽钢板上如图16所示。 整流单元的面板上仅有一个显示窗口，对应采煤机故障检测板的8个状态指示灯，用户在故障排查时如果打开隔爆柜的盖板可以看到。 图17为内置回馈电路的整流单元的电气原理图，无回馈功能的整流单元是在此基础上将IGBT换为整流桥，取消回馈控制板(REV)、电流检测器(DCU01、DCU02)，所以不再将原理图重复给出，而在后面的介绍中说明。 下面我们按照详细介绍每个功能部分的工作原理。 第12页 图17:整流单元的原理图 第13页 4.1.1 整流滤波电路部分 图18 整流电路图 本部分电路为整流单元的主要部分，包括整流桥或IGBT(内置回馈单元用)、上电电阻、上电接触器、电流传感器等。 整流滤波电路的作用是将输入的交流电源供电(3相380V/50Hz)，由二极管整流桥整流直流电源(约520V)后，经过电容滤波，供给2台控制单元，用于驱动SRD电机。无回馈功能的整流电路部分的原理图如图18所示。 电解电容器C3、C4通过串联，达到提高滤波电路的耐压能力，并保证足够的容量。R3,R4为均压电阻，防止电解电容分压不均匀。KM1与上电板(ASP)构成充电回路，其作用是限制上电过程中对电解电容器C3,C4的充电电流过大，其工作过程是:三相交流电源接通时，经二极管整流桥VP1,VP3转换的直流电源，经电阻R1限流，给电容充电，当其电压逐渐升至400V以上时，上电板的门槛检测继电器吸合，从而使接触器KM1吸合，将R1短接，功率电路进入正常工作状态。如因任何原因接触器KM1未吸合，该接触器的辅助常开触电断开，通过KM、BJ6(GD)将信号传给采煤机故障检测板进行联锁保护。 RV1—RV3为压敏电阻器，用于吸收电源侧浪涌电压。 该电路可根据用户要求在整流电路中内置回馈单元。内置回馈功能的整流电路图如图 19所示。 第14页 图19 内置回馈功能的整流电路图 为达到回馈功能，该电路采用IGBT模块T1、T2、T3代替原来的二极管整流模块(IGBT模块将随控制单元一起介绍)。当电机电动运行时,3只IGBT模块处于关断状态，内部反向并联的二极管可以构成三相整流电路，进行整流供电。当电机制动运行时，3只IGBT模块构成的三相桥式逆变电路可以在直流母线电压超过650V时，通过回馈控制板REV的通断控制，将直流能量反馈到交流电网，回馈控制板可以实现回馈相位同步、回馈功率自适应控制、异常故障保护等功能。 回馈控制板REV在对IGBT模块进行回馈控制过程中，当检测到缺相、过流、短路等故障后自动停机，通过EO(EO+，EO-)口发出故障联锁信号，传送到采煤机故障检测板进行联锁保护。 ? La、Lb、Lc三只滤波电感在回馈工作时起到限流作用，需要用户接在控制器外部，但用户必须注意相序严格按照要求接线，即L1和L1’、L2和L2’、L3和L3’(参考连线颜色)必须接在同一滤波电感两端，绝对不能接错，否则可能造成回馈电路工作不正常甚至损坏元器件。 内置回馈功能的整流电路图中其他电路的工作原理与无回馈功能的整流电路基本相 第15页 同，此处不再叙述。 4.1.2 回馈控制板(REV 内置回馈单元的电控系统采用) 20 回馈控制板原理框图 X1-推动模块+熔断器注 释G1名 称标号E1回馈门槛调C1V37整电位器电源显示灯通电后亮(绿色)G2E2V59回馈显示灯回馈工作显示，回馈功率C2变压器越大亮度越高(绿色)G3E3V55故障显示灯散热器过热保护(红色)C3X2电源显示灯G4V54E4输出短路保护(红色) C4故障显示灯V57回馈电流过流保护(红色)G5E5 V56C5三相电源缺相保护(红色)V55V57V54V56G6X4E6复位按钮按下后故障复位GDC6回馈显示灯TI 用户复位RES1、RES2短路时，系统复位RES1X3复位按钮IAL1输入端跳线2队3短路 RES2GDL2-IB1 2 3 4光耦副边输出，正常时导通EO+故障输出端-15X6跳线开关(用户不得随意设置)故障时断开EO-L3 X5 RES2 RES1 图21 回馈控制板布置图及说明 EO- EO+ 第16页 2回馈控制板外型尺寸为250?200mm，图20为回馈控制板的原理框图，图21为回馈 控制板布置图及说明:回馈控制板上的LED指示灯、按钮、跳线开关、插座(接线端子)等元件的名称、代号、布置和功能定义见图21。 由图20、21可以看出，回馈单元控制板的功能有: 1. 通过插座X3的L1、L2、L3接收三相交流电压作为回馈同步触发信号，供该板进行回 馈的相位控制， 2. 通过插头X4接收二只电流传感器的反馈信号，检测回馈单元的回馈电流值，用于控 制回馈功率的强度。 3. 通过插头X1的+、-端引入功率电路直流母线电压，经过隔离线性变换后作为回馈控 制的电压反馈信号。推动板的隔离线性变换电路采用双光耦实现，板上的电位器可用 于调整变换比例，但用户必须在本公司技术人员指导下进行。通过对电压反馈信号的 调整，可以改变回馈电路工作的电压门槛值。 4. 回馈单元控制板的控制电路部分采用电压电流双闭环实现对回馈电压和回馈功率的 控制，生成PWM波形。PWM信号通过和回馈同步触发信号进行调制形成IGBT的相控制 信号，经推动模块(EXB841)进行光电隔离后由插头X1、X2的G1、E1;G2、E2;G3、 E3;G4、E4;G5、E5;G6、E6输出推动电压控制功率电路中六只IGBT的导通关断。 5. 通过推动模块检测功率电路中IGBT模块T1、T2、T3中的六个IGBT元件的C与E在 导通过程的电压降，若有电机输出线对地或线间短路情况，则U大于6,8V，EXB841CE 判断有短路情况，通过该板的控制电路封锁IGBT输出，故障指示灯V54亮，发出报 警指示。 6. 该板上内置的开关电源部分产生?15V控制电源，通过插头X3供DCU使用，该电源正 常工作时，板上的电源指示灯(绿)亮，若不亮，则表明开关电源损坏，可检查控制 器是否已正常送电，回馈控制板上的保险融丝是否烧毁。 7. 开关电源部分产生6路20V推动电源，供6路IGBT推动电路使用。 8. 该板具有完善的保护功能，工作状态和故障类型可以通过发光二极管指示，故障保护 时，可以通过端子X5输出故障联锁信号。在专业人员判别处理故障后，通过图21所 示复位按钮或用户复位端进行系统复位。 第17页 4.1.3 上电板(ASP) 该板的原理比较简单，通过采用直流继电器检测直流母线电压，在上电的过程中，直流母线上电压超过400V左右时，继电器动作，其常开触点闭合，短接KA和L1端，使接触器KM1线圈吸合，完成上电过程。其示意图及原理图见图22、图23。 图22 上电板示意图 图23 上电板示意图 此外，该电控系统使用的上电板还具有交流缺相检测功能。当检测到L1、L2、L3输入的三相交流电压值为正常值时，通过内部电路使插头的L11和L12为短路状态;当交流电源某一相缺相时，该板的保护电路动作，L11和L12断开，通过故障检测板向用户报警，并联锁停机。 第18页 4.1.4 数字同步给定板(TBD) 数字同步给定板起到功率平衡的作用。 图24 数字同步给定板原理框图 图25 数字同步给定板示意图 数字同步给定板上的插座布置及端子定义见图25。由图24可以看出，数字同步给定板(以下可简称同步板)具有以下功能: 1. 实现双电机牵引的功率平衡 因采煤机采用2台开关磁阻电动机共同牵引，分别由2台SRD控制单元驱动，为使每台电机的输出功率基 本相同，所以需采用具 有输出功率平衡功能 的电路进行控制，该功 能是由数字同步给定 板来实现的。图26为 功率平衡电路原理框 图，电路的控制原理为根据二台 图26 功率平衡电路原理框图 第19页 SRD的绕组电流，判断对应输出功率情况，通过调节相应控制器的转速给定(即增加输出功率小的一台SRD的转速给定，或者减小输出功率大的一台SRD的转速给定)，从而来达到功率平衡的目的。 当SRDI的输出功率P大于SRD?的输出功率P时，绕组电流反馈信号I1>I2,功率平12 衡调节器及加法器的计算结果使SRD?的转速给定增加，从而增大SRD?的输出功率;当SRD?的输出功率P增加到等于SRDI的输出功率P时，绕组电流信号I2 =I1，功率平衡21 调节器输出电压保持不变，调节进入稳态;同理，当P 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 双管IGBT模块，短路模块的G2、 下边为续流二极管的桥臂，而短路模块的G1、E1时，则构成下边为IGBT/上边为续流二极管的桥臂，通过此应用方式，实现图14所示功率电路原理，该方法有利于降低元件成本和方便维修备件。 控制板(ACLM)通过接受采煤机主控系统的指令信号，并根据检测到的电机位置传感器及绕组电流反馈信号，内部集成了指令逻辑控制、相位逻辑控制、故障保护控制、转速电流双闭环控制、PWM调制技术等，最终达到对电机在各种负载情况下进行无极调速的目的。控制板对电机的控制是通过输出1D,6D相通断信号，再经过推动板的隔离放大，控制IGBT的通断来实现的。 推动板(APL)上的推动模块可以将控制板输出的IGBT指令信号通过电气隔离驱动IGBT模块，同时推动板上的开关电源为控制板和驱动电路提供工作电源。 电流传感器DCU1,DCU3为霍耳电流传感器，可以隔离检测电机的三相绕组电流，反馈到控制板用于保护检测和电流闭环控制。 C5,C10构成IGBT的吸收电路，用于抑制IGBT关断时产生的尖峰过电压，保证IGBT可靠工作。 4.2.2 IGBT模块 IGBT即绝缘栅双极型晶体管具有通断速度快、输入阻抗高、驱动电路简单、导通电压低、耐压高，容量大等优点。IGBT作为功率开关元件，可以在很高频率下(20KHz以下)进行高电压、大电流通断运行，从而实现对绕组的电流控制目的。但因为IGBT处于高频开关状态下，工作时产生一定的热量，需要及时散热，否则将损坏模块，所以必须将IGBT模块固定在铝板上，并将铝板良好贴装在水冷壁上实现散热。 第25页 图32 IGBT外形图 图33 IGBT内部电路图 图31中V1,V6为双管封装的IGBT功率元件，由2个IGBT和2个续流二级管封装构成单臂桥式电路，其外形和内部电路如图32、图33所示。 IGBT作为功率开关元件，控制比较简单。单只IGBT为三端元件，门极G对E输入推动控制电压，可以实现对C和E极的通断控制。当推动极G、E间加+15V电压时，IGBT的 、E间加0V或-5V的电压时，IGBT的C和E关断。在SRD控制单C和E导通;当推动极G 元中，IGBT的推动电压是由推动板的推动模块提供的。 可以通过检测导通后IGBT的C对E的导通电压来判断输出端是否出现短路故障(IGBT正常导通时的C对E的导通电压为2V左右;当IGBT出现输出短路故障时，其IGBT导通电压将上升为6-8V左右，由此可以判定其出现输出短路现象)。 因为IGBT的G对E为高阻状态，而且只能承受不超过?20V的推动电压，所以IGBT不允许门极G对E在开路状态下进行长期存放或对其通电，否则将极有可能造成IGBT的击穿而永久性损坏。 根据IGBT的控制特性，若将图33所示模块的控制极G1、E1相短接，则T1相当于开路;将G2、E2相短接，则T2相当于开路。由此可以看出图33中T1开路时的作用相当于图14中的D~D，使用T1控制极(G1、E1不短接)时的作用相当于图14中的T~T。 ACAC 检查IGBT模块损坏的方法比较简单，对于正常的IGBT模块，用万用表的欧姆档(10K)测量模块的功率接线端C1对C2E1、C2E1对E2的电阻值，应大于10KΩ以上，如果有一组数据为几十欧姆以下，则该路IGBT损坏。注意对于指针式的欧姆表，因其可以检测到IGBT内部并联的续流二极管的单向导电性，所以只有正反二个方向的电阻都小于几十欧姆以下，才能判定该模块损坏。 在维修时如发现IGBT模块损坏,更换时必须注意以下几点事项: 第26页 1. 为保证元件散热，元件的安装螺钉一定要用力紧固，且元件同散热器间涂导热硅脂 2. 由于元件通过电流较大，故元件的三个功率接线端的连接螺钉一定要用力紧固。 3. 注意按原IGBT的控制极连接短路线，并保证所有的连线正确。 4. 为防止静电击穿，元件控制极G、E间的保护用导电泡沫塑料块或短路环应在元件安 装完毕，焊线前再拆除，且焊线用电烙铁应接地或拔下电源线后再焊接。 4.2.3 电流传感器(DCU) DCU3均为霍耳电流传感器。通过电流图17中的DCU101、DCU102，图31中的DCU1, 传感器可以隔离检测电机的三相绕组电流，反馈到控制板用于保护检测和电流闭环控制。更换DCU时需要注意以下事项: 1. 拆除坏DCU时应注意功率线的缠绕方向和匝数，换上新DCU后应使其与原来完全相同。 2. 焊接DCU连接导线时，必须注意连线与原来保持一致，否则可能造成DCU或控制器的 损坏。 3. 为防止损坏其内部电路，电烙铁应接地线或拔下电源线后再焊接。 4.2.4 推动板(APL) 2该板外型尺寸为200?200mm，图34为推动板的原理框图，图35为推动板示意图。 图34 推动板的原理框图 第27页 图35 推动板的示意图 推动板上的插座布置和端子定义如图35所示，其主要的功能有: 1. 接受控制板1D,6D相通断信号，经推动模块(EXB841)进行光电隔离，由G1、E1; G2、E2;G3、E3;G4、E4;G5、E5;G6、E6输出推动电压，控制功率电路中V1,V6 的导通关断。 2. 通过推动模块检测功率电路V1,V6的C与E在导通过程的电压降，如果有电机输出 线对地或线间短路情况，则U大于6,8V，当EXB841判断有短路情况时，通过OC端CE 向控制板发出短路报警信号。 3. 通过U+、U-端引入功率电路直流母线电压，经过隔离线性变换后与门槛电压比较。当 直流母线电压高于690V或低于420V时，通过OU端向控制板发出过压或欠压报警信 号。推动板的隔离线性变换电路采用双光耦实现，板上的电压变换比例调整电位器可 用于调整变换比例，但用户必需在本公司技术人员指导下进行。 4. 开关电源部分产生+5V、?15V控制电源，通过插头X3供控制板使用，该电源正常工 第28页 作时，板上的电源指示灯(绿)亮，若不亮，则表明开关电源损坏，可检查控制器是 否已正常送电，推动板的保险丝是否烧毁。 5. 开关电源部分产生7路20V推动电源，供7路推动电路使用。 4.2.5 控制板(ACLM) 2控制板外型尺寸是一块200?200mm的电路板，图36为控制板示意图，图37为控制板原理框图。 图36 控制板的示意图 第29页 图37 控制板的原理框图 控制板上的插座布置和端子定义如图36所示，该板的主要功能为: ?接受电动机传感器信号(端子111-115)，以检测电动机的转速、转向和瞬时位置。 ?接受转向给定信号(端子FR)。 ?接受转速给定信号(端子V1、V2)。 ?接受起动信号(端子ST)。 ?接受正反向点动信号(端子PJ、NJ)。 ?接受功率电路电流传感器信号(101—107)，以控制和限制输出给电动机绕组的电流 起到控制和保护作用。 ?接受装在功率电路散热器上的温度继电器的信号(TI2)，以保护功率电路不过热。 ?接受整流单元的故障联锁信号(TI1)，当整流单元故障时控制单元联锁停车。 ?接受推动板发出的过压、短路信号(OU、OC)。 ?根据接受的各种外部操作信号和系统内部工作状况信号，经处理后，向推动板输出 3相6个IGBT的通断信号(1D—6D)，以控制电动机的运行。 ?经插头座X1向显示板输出电动机运行状况和故障状况信号。 第30页 4.2.6 控制单元显示面板(APDD4) 用户在采煤机故障查找时，如果打开防爆柜盖，可以观察到控制单元面板上有二个窗口(如图29所示)，一个窗口为六相输出指示灯窗口，用户可以了解控制板的相输出情况，另一个窗口为显示板窗口，控制单元SRD显示板如图38所示，可以指导故障判断。 显示板分别显示二台电机运行情况。显示说明如下表2: 表2显示板显示说明 名 称 作 用 电源指示灯 系统接通电源时，此指标 灯亮。 运行指示灯 SRD起动后亮，停车时 灭;故障保护时闪烁。 四位数码管 显示电动机转速(转, 分)或故障类型 图38 控制单元显示板示意图 4.3电机传感器板(ASL) 电机传感器板用于检测电机转子位置信号 (该板位于SRD电机内部)，该板上有三只光电传 感器件E1、E2、E3，集成在一个外壳内。三只光电 传感器件检测到的电机转子位置信号通过111-115 五根线引出，其引线定义为表3: 图39 电机传感器板示意图 表3 传感器引线说明 线号 111 112 113 114 115 定义 控制电源 E1输出 E2输出 E3输出 +15V 传感器板输出线112、113、114为3路高低电平输出信号(0—15V)，当电机的转轴停在不同位置时，用万用表检查三路信号是否正常，从而判定传感器板是否故障。 在更换损坏的传感器板时，需注意以下事项: 1. 拆除坏的传感器板时，注意不要移动安装定位盘的位置，防止传感器跑位。 2. 拆除坏的传感器板前，最好对其位置进行标记，以消除更换时的安装误差。 第31页 3. 焊接传感器的连接导线时，必须注意连线与原来保持一致，否则可能造成该板的损坏。 4. 为防止损坏其内部电路，电烙铁应接地线或拔下电源线后再焊接。 5、主要故障现象及排查办法 现 象 可能原因 检查办法 排除办法 序号 一、上电后，电控系统的某个单元内有放电、短路现象，供电系统跳闸保护。打开防爆柜内有元件烧毁、发热冒烟、 导线烧断等现象 整流桥、IGBT， 或上电电检查损坏的相应单元 更换损坏的单元备 阻损坏，导线烧断、上电件，在地面进行维 板或推动板损坏。 修。 二、采煤机送电后，电控系统无反应，各单元的显示指示等都不亮，接触器不能吸合 外围线路故障，交流电源未用万用表测量交流输入电源是否为380V排除电源故障。 接通或电源电压太低。 左右，注意应该分别检查L1、L2、L3(滤 波电感前)以及、L1’、L2’、L3’(滤 波电感后)的三相电压，检查点可选择 在滤波电感的接线端。 航空插头X5、X6没有插牢 检查 排除故障 三、采煤机送电后，整流单元的电源显示指示灯不亮(绿色)。 外围线路故障，交流电源未用万用表测量整流单元的三相交流输入 接通或电源电压太低。 电源(插头X6的5、6、1)是否为380V 左右，检查点可选择在滤波电感前的接 线端。 航空插头X6没有插牢 检查 排除故障 如果上步正常则可能是整更换整流单元备台 更换整流单元备台 流单元的故障检测板故障 四、采煤机送电后，控制单元的显示板电源显示指示灯不亮(红色) 外围线路故障，交流电源未用万用表测量整流单元的三相交流输入排除电源故障。 接通或电源电压太低。 电源(插头X5的2、4、3)是否为380V 左右，检查点可选择在滤波电感后的接 线端。 插头X5、X8、X9没有插牢 检查 排除故障 整流单元的熔断器烧断 检查整流单元的X8或X9插座的3对2更换整流单元 针电压应为直流500V左右。 对应控制单元的输出短路 拆除该单元的除直流输入插头(X8、X9)排除短路故障 外所有插头，重新上电检查，如果指示 灯亮，则逐一恢复插头直到问题重新出 现，则最后插上的插头接线有短路点。 开关电源熔丝烧毁。 检查推动板上的熔丝，更换熔丝(0.5A) 建议在井下直接更换 损坏单元，在井上进 控制板损坏 拆掉推动板右侧的排线插头后送电，若推 一步检查故障并排除 动板上方的绿色发光二极管亮，则控制板 损坏，否则推动板损坏;更换相应损坏板 功率电路损坏 检查IGBT是否击穿或烧断 五、上电后，系统电源起动正常，但牵引起动后，采煤机不能行走，二台电机都不运行，电控系统各单元不跳保护 插头X11-X15未插牢 检查并排除。 为有利于检查，二台控制单元面板的六只采煤机PLC系统的起动信号没有传送过查找插头及外围故 可打开整流单元绿色发光二极管窗口的任来，检查阻断原因 障。 盖板，检查数字何一个二极管都不亮 同步给定板的工外围信号故障导致数字同通电后用万用表测量同步板插头的RE对查找外围故障。 作情况。 步给定板的复位端对地短GD的电平，应为+15V，若低于7V则为外 路 围故障。 第32页 外围信号线虚接地或传感数字可在数字同步给定板侧将RE引线断查找干扰源 器电缆的屏蔽层接地等原开，进行实验，如正常则为干扰。 因，造成数字同步给定板的 单片机干扰复位 数字同步给定板损坏 以上方法均不起作用，则该板损坏 更换整流单元 现 象 可能原因 检查办法 排除办法 序号 六、上电后，采煤机牵引起动后，不能双电机行走，而且故障的电控系统不跳任何保护 插头X11-X15中对应该故检查并排除。 障控制单元的插头未插牢 该控制单元面板的六只绿采煤机PLC系统的该路起动信号没有传查找外围故障。 色发光二极管窗口的任何送过来，检查阻断原因 一个二极管都不亮 该单元的控制板损坏 拆除该单元的信号插头(X11、X14)，通可以采用左右更换 电后，按住控制单元的正向点动或反向点控制单元信号插头 动按纽，如电机可以运行，则为外围问题 的方式进行排查 如上一步仍不能起动SRD可能是控制板故障 更换控制单元 电机。 七、上电后，采煤机牵引起动后，能双电机行走，但无法实现反向运行。 插头X11-X15未插牢 检查并排除。 采煤机PLC系统的方向信通电后用万用表测量同步板插头的FQ查找外围故障。 号FQ端没有传送过来 对GD的电平，正向运行时应为15V，反 向运行时为2V以下。 外围信号故障导致数字同通电后用万用表测量同步板插头的RE对查找外围故障。 步给定板的复位端对地短GD的电平，应为15V，若低于7V则为外 路 围故障。 外围信号线虚接地或传感数字可在数字同步给定板侧将RE引线断查找干扰源 器电缆的屏蔽层接地等原开，进行实验，如正常则为干扰。 因，造成数字同步给定板的 单片机干扰复位 数字同步给定板损坏 以上方法均不起作用，则该板损坏 更换整流单元 八、上电后，系统电源起动后可以正常上电，但整流单元跳保护，有故障指示灯亮 三相电源缺相 检查输入电压 检查电源故障 故障指示灯 V26亮 上电电阻断路 测量上电电阻的阻值应为几十欧姆 更换整流单元 接触器未吸合 上电板或接触器损坏 更换上电板后如未解决，则接触器损坏。 更换整流单元 交流电源电压过低或缺相 检查输入电压 检查电源故障 故障指示灯 V25亮 上电板损坏 更换整流单元 工作面坡度太大，制动功率过强。 降低采煤机牵引速度 三相电源缺相造成回馈部分跳缺相保护 排除缺相原因 故障指示灯内置回馈单元保护 V24亮 整流回馈电路的IGBT烧毁 更换整流单元 整流单元中回馈控制板损坏 检查对应电机冷却水路是否正常 解决冷却水的问题 对应电机绕组温度超过故障指示灯140?C。 采煤机是否长期超负荷运行 适当减小切煤量 V23亮， 检查整流单元的航空插头X6的3对2短排除接线故障 电控系统的外部接线松动控制单元1的路、7对4短路 或错误,断电状态下 电机过温 以上问题都排除 则整流单元故障，井下建议更换备台 更换整流单元 故障指示灯检查380/220V变压器损坏 更换变压器 V22亮， 故障的整流单元可以进一采煤机故障检测板损坏 更换损坏板 控制单元2的步做以下检查 整流单元中的采煤机故障检测板接线松排除接线故障 电机过温 动或断路 检查电控系统的散热铝板的温度， 排除水路故障，确定 故障指示灯整流单元过热，超过70?检查冷却水路 安装时导热硅脂是V21亮 C。 否涂匀 第33页 检查L1’、L2’、L3’(滤波电感前)检查并排除错误， 故障指示灯回馈电路的滤波电感控制和L1、L2、L3(滤波电感后)的接线相 V20亮 信号反馈线接错 序是否一一相互对应。 现 象 可能原因 检查办法 排除办法 序号 九、上电起动正常，但牵引起动后，采煤机不能正常牵引或单牵，有一台或二台控制单元跳“-EU-”保护 一台或二台SRD三相电源输入电压过高或测量采煤机牵引变压器的交流输出电压超出范围，则需要调 控制单元的控过低 值，正常范围300VAC?U?420VAC 整前端的变压器 制板跳“-EU-”整流单元的回馈电路故障 检查整流单元是否跳故障保护 查找原因或更换整流保护 (带制动的SRD控制器) 单元 对应推动板损坏(一般为一更换推动板来确认推动板是否损坏;(更更换控制单元 台跳保护) 换推动板时，注意插头的位置) 十、上电起动正常，但牵引起动后，采煤机不能正常牵引或单牵，故障的控制单元跳“TI-2”保护 保护后立即复位电控系统的散热铝板的温检查电控系统的散热铝板的温度，检查排除水路故障，确定 起动仍保护，停度过高(超过70?C)，保冷却水路 铝板安装时导热硅止一段时间后可护继电器断开，停车一段时脂是否涂匀 以运行，但不久间散热器冷却后恢复正常。 出现同样故障。 控制器温度正常 则为相应控制单元故障 更换控制单元 控制单元的控制用万用表测量TI2对GD之若为0V则是控制板损坏 更换控制板 板插头X3的TI2间的电压值 若为15V则是控制单元内部线路故障，或检查线路或更换备台 接线问题 控制板右侧的插头松动 十一、上电起动正常，但牵引起动后，采煤机不能正常牵引或单牵，故障的控制单元跳“TI-1”保护 二台控制单元一整流单元故障，联锁导致根据整流单元的故障显示检查并排除故排除故障 起保护 控制单元保护 障 整流单元内部损坏 检查整流单元内部故障元件 更换整流单元 一台控制单元保整流单元到该控制单元的检查航空插头插接情况 排除故障 护 信号航空插头未插牢 该控制单元损坏 互换二台控制单元的信号航空插头，如更换控制单元 果仍是该台控制单元故障，则确定损坏 整流单元损坏 上步实验后，如果变为另一台控制单元更换整流单元 故障，则确定整流单元损坏 十二、上电起动正常，但牵引起动后，采煤机不能正常牵引或单牵，故障的控制单元跳“-OL-”、“,SC,”保护; 注:为使电控系统可靠工作，适应井下复杂的情况，SRD控制单元在起动后，对任何原因造成的电机静止不动(如给定速度为零、抱闸未打开等)，2秒后跳OL保护。 采煤机如果没整流单元的数字同步给定打开整流单元面板，启动后，测量同步调更换数字同步给定 有任何动作就板损坏 节板输出端子V1，V2对GD的电压值，若板或整流单元 跳“-OL-”保护 一直为0V，则是同步调节板损坏 如果没有任何抱闸未打开 检查机械、液压系统是否正常，可通过采排除故障 动作，就跳煤机摇臂是否能正常升降 -OL-、-SC-保护 采煤机可以牵控制单元至电机的接线错切断电源，测量隔爆柜端子A1-A2、排除错误接线 引，但经常跳误或松动 B1-B2、C1-C2间的绕组电阻，应大至相 -OL-、-SC-保护 同， 且小于2Ω ;检查接线顺序并紧固。 或采煤机单电机左右两台电机的功率接线检查两台电机的功率线和传感器线是否排除错误接线 牵引 或传感器电缆连线接错 对应 电机传感器接线错误 检查传感器线是否错误或松动 排除错误接线 第34页 控制单元，电机或连线绝将控制单元、电机及功率连线之间的各找出电控系统与电 缘问题。 功率端子断开，用1500V兆欧表分别测动机的接线的短路 量控制单元的A1、A2、B1、B2、C1、C2点并排除。 端是否对机壳短路;再测量电机的A、B、 C三相绕组之间的绝缘及每相对机器外 壳的绝缘;另外检查隔爆柜到电机的六 根功率线相互之间以及对外壳的绝缘， 以上检查都应大于20M。 控制单元损坏或电机匝间用钳形表测A、B、C三相电机绕组电流，更换电机或控制单 短路造成绕组电流不衡。 一相偏大或偏小则可能存在问题。 元电机。 或直接通过左右互换电机进行确认，互换 后仍为原来一侧保护则为控制单元损坏; 变为另一侧保护则为是电机匝间短路 现 象 可能原因 检查办法 排除办法 序号 传感器电缆的屏蔽层接地; 用万用表(500V绝缘摇表)测量传感器排除故障 电缆的111对采煤机的机壳的绝缘电阻 应大于10M 传感器电缆有断线或传感电机能缓慢转动的情况下(可由另外一台检查断线 器板损坏; 进行低速单牵)，测量传感器引线112，更换电机或电机位 113、114对111的电压值应在0和15V置传感器板 左右跳变，可以左右互换电机，确认传感 器板是否正常; 电机传感器板跑位或大修按电机大修后，传感器的定位及绕组引纠正接错连线，重新 拆卸后未重新定位。 线确定方法检查，并检查传感器电缆。 对位。 控制单元内部的线路故障 检查控制单元上层控制板右侧和上方的 两个插头的接线是否牢固，插头是否插牢 控制单元内部故障 建议在井下更换控制单元 更换控制单元 功率模块IGBT击穿损坏故切断电源，测量控制单元内的IGBT的C1更换损坏的IGBT 确定控制单元障。 对C2E1、E2—C2E1的极间电阻，若该电 损坏可以在井阻值低于100Ω，则是IGBT烧毁。 上进一步检查 DCU故障。 在未起动的情况下，分别测控制单元中更换损坏的DCU 控制板插头X3的103、105、107对102 的电压值，应为0—0.5V，不能为负值。 控制板缺相 拆除故障控制单元至电机的功率连线， 更换损坏的控制板 保留电机传感器连线，给电控系统通电，或排线。 起动控制单元，同时用手盘动电机低速 运行，可观察到控制板上相指示灯VA、 VB、VC、VD、VE、VF应能依次亮，若不 亮，则控制板或34针排线损坏。 推动板损坏 更换推动板来确认该板是否损坏。 更换推动板。 十三、上电电源起动正常，但牵引起动后，采煤机不能正常牵引或单牵，故障的控制单元跳“PAPB”保护 显示“PAPB”保未接传感器电缆、传感器电检查控制板侧、电机侧、采煤机中间转排除故障。 护。 缆接错或松动 换接线排等是否未接、接错或松动 左右两台的功率或传感器检查两台电机的功率线和传感器线是否排除错误接线 电缆连线接错 对应 传感器电缆的屏蔽层接地 用万用表(500V绝缘摇表)测量传感器排除故障 电缆的111对采煤机的机壳的绝缘电阻 应大于10M 第35页 传感器电缆有断线或传感电机能缓慢转动的情况下(可由另外一台检查断线 器板损坏 进行低速单牵)，测量传感器引线112、 113、114对111的电压值应在0和15V 左右跳变 更换传感器板 可左右互换电机确认电机传感器板是否 正常; 控制单元的控制板损坏 可以通过左右互换控制单元的信号插头更换损坏的控制板 确认相应控制单元是否正常; 现 象 可能原因 检查办法 排除办法 序号 十四、上电电源起动正常，但牵引起动后，采煤机不能正常牵引或单牵，故障的控制器跳“-Hn-”保护; 启动后采煤机整流单元内的数字同步给拆掉数字同步给定板端子V1、V2到控制检查外围 高速运行，几秒定板的转速给定输入电压板的引线，起动后用万用表测量数字同 后可能跳—HnVIN端超过5V 步给定板端子VIN对GD的电压值，为0, —保护，保护前5的变化量，若超过5V则是外围故障 二块控制板的6(PLC); 个相输出发光数字同步给定板V1或V2拆掉数字同步给定板端子V1、V2到控制更换整流单元或数字二极管全亮 端输出超过5V 板的引线，起动后用万用表测量数字同同步给定板 步给定板端子V1、V2对GD的电压值，为 0,5的变化量，若超过5V则是同步调节 板损坏; 启动后采煤机控制单元中，相输出二极可以通过左右互换控制单元的控制板的更换故障控制板或控 高速运行，几秒管全亮的控制单元可能方式来确认控制板是否正常; 制单元 后可能跳—Hn损坏(注意与第前面6个 —保护，保护前相输出发光二极管不全 二块控制板的6亮区分)。 个相输出发光与不正常的控制板对应的更换数字同步给定板或整流单元。 更换数字同步给定板二极管存在不同步板转速输出端口损坏或整流单元。 亮的情况。 (V1或V2)。 电机传感器板损坏，或传左右互换电机来确认电机的传感器板是更换传感器板 感器电缆接线顺序错。 否正常 纠正接线 电机传感器板定位不准，按电机大修后，传感器的定位及绕组引纠正接错连线，重新 或传感器电缆接线错。 线确定方法检查，并检查传感器电缆。 对位。 十五、上电后，采煤机可以牵引工作，但偶尔存在不正常现象。 采煤机在坡度较对于没有制动功能的控制因系统为二象限工作，没有制动能力所以可抱闸打开稍滞后起 大(大于17度)器可能出现 会反向滑行 动。或在导轨上加反的工作面，上坡向垫块。 起动时反向溜车 对于有制动功能的控制检查控制整流单元是否跳保护 排除故障原因 器，因整流单元故障可能 造成 采煤机起动后，切割电机电流过大，采煤检查转速下降后，数字同步给定板的VIN解决切割电机过电 牵引正常，但切机控制需要，将牵引速度输出电压为0.5V以下 流问题 割电机在切煤降下来。 时，牵引速度下 降到最低。 第36页 6、安装与试运行 6.1 电控系统备台安装要求 电控系统的备台包括整流单元和SRD控制单元。由于电控系统本身不具有防爆功能，故用于煤矿井下时，必须安装在合格的防爆腔内。电控系统按额定条件工作时，其发热量较大，需通过铝散热底板向外导热，因此要求防爆腔内的安装面为水冷却面。 为了保证冷却效果，电控系统在更换备台时，需确保以下问题: 1. 更换备台前，首先确保切断电源，拔掉损坏单元的所有的航空插头。 2. 拆卸5根安装螺钉，将损坏的单元体拆出防爆腔时，注意小心轻放，避免磕碰损坏部 件。如果该单元体的铝散热底板与安装面结合太紧，可以借助铝散热底板上的顶丝螺 孔使其脱开。不得采用损坏性方式强拉硬拽。 3. 新备台单元在安装前，应将其铝散热底板背面以及防爆腔安装面用棉纱擦干净，绝对 不允许存在颗粒杂质。 4. 在铝散热底板背面以及防爆腔安装面上均匀涂适量导热硅脂(厂家随电控系统备件提 供或厂家指定型号)，涂抹用量以二者压紧时底板四周有少量导热硅脂挤出为宜，过 多或过少都不利于电控系统散热。 5. 将备台单元用5根M10的螺钉均匀紧固在安装面上，确保每根螺钉有足够的紧固力矩。 6. 先对电控系统外围引线绝缘、电机绝缘、采煤机冷却水的出水口状况、油泵液压系统 状况等进行例行维护检查，确保外围正常。 7. 将更换后的备台单元对应航空插头插好，一定注意将插头安装到位，确保接插可靠。 6.2 通电及试运行步骤 1. 对电控系统通电前应将采煤机开关置到“停”位置，对电控系统通电前应再次检查电 动机和电控系统的连接线;确保可靠无误，然后检查交流电源电压是否符合额定值。 只有确保这两点无误后方可通电。 2. 试运行:观察显示内容无异常后，闭合起动开关，则电动机应起动，并升速至给定的 转速稳定运行，调节电机转速。改变转向，电动机动作正常。 3. 空载试运行正常后，便可使采煤机带负载运行，正常使用。 第37页 6.3 日常维护事项 为保证SRD电控牵引系统的正常工作，防患未然，建议在采煤机的日常维护中，建立如下规程: 1. 定期检查循环冷却水路，是否存在堵塞现象。 2. 定期检查电控系统航空插头、电机连线是否松动。 3. 定期检查油泵液压是否正常，电机抱闸是否能正常工作。 4. 定期检查隔爆箱内是否结露或漏水。 5. 定期检查电机绝缘是否下降，电缆外皮是否存在磨损情况。 6. 定期检查电控系统接插件、端子是否松动。 7. 定期检查减速器油封(密封圈)，是否存在漏油现象。 7、维修注意事项及实验方法 7.1 维修需注意事项 1. 从事本系统维修的人员应是合格的电气技术人员，熟练掌握电气操作规程。 2. 维修前应仔细阅读本产品的使用说明书和维修手册，否则极易造成人身事故或进一步 损坏电控系统。 3. 考虑到煤矿应用现场条件所限，本书一般未涉及印刷电路板内部故障的判断与维修。 并且建议在井下采用更换单元体的办法解决。进一步的检查处理可在井上进行，备板 更换时注意接插件的方向等，并确保接插件连接正确、可靠。 4. 用户使用本产品初期，因对产品不熟悉，所以建议确定损坏的单元尽量返回我公司维 修，除非对故障有比较明确的判断，可在我公司的指导下进行印刷线路板的更换。 5. 当采煤机出现牵引故障时，除应考虑电控系统故障外，还应考虑电控系统外其他部件 是否正常，例如电机导线是否磨损、电机绝缘是否下降、传感器跑位、减速器漏油、 采煤机电控部分(PLC)故障等因素。 6. 在更换电控系统或电机备件时，注意 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 电控系统、电机等引线标记，以免恢复时接 错。 7. 电控系统备台在出厂前都经过严格的运行实验和性能测试，完全符合采煤机的运行要 第38页 求，通常情况下更换备台后，采煤机应能恢复正常，否则建议重点排查外围故障。 8. 应定期检查电机是否漏油，一经发现必须及时更换(否则使用极易损坏电控系统，造 成严重后果)，并确保电机和减速器的密封圈采用采煤机主机厂指定的型号。 9. 当电控系统断电后，由于内部电容器的作用，其储存的电能不能立刻消失。为了维修 人员的安全和符合防爆要求，要求在断电20分钟后，才能打开防爆腔的盖板。 10. 用户更换本产品的推动板时，禁止未插背面二个插头的情况下通电。 7.2 电控系统大修后的试车步骤 损坏的单元修理后，为证实其已具备正常功能，并防止由于检修不彻底或检修过程中造成新的损坏，下井使用前应在地面按下列步骤对其进行试运行，并却确保被实验单元的外围其他部分(电机、总线单元、控制单元或整流单元)正常。 1. 外观检查:检查修复单元的机箱内所有元件是否安装正确，拆卸过的导线是否连接正 确，有无短路现象。检查机箱内金属渣、导线头等杂物是否清理干净。 2. 印刷板上的插头是否插牢，特别是推动扳背面的推动插头一定不可忘记。 3. 电控系统与电动机的连线先不接，对电控系统加三相交流电源。上电后观看各单元显 示是否正常，充电电路接触器KM1是否吸合。这些均正常后才能再向下试。 4. 传感器及控制板试验:连接电动机与电控系统间传感器电缆。上电后检测传感器输出 电平是否正常。闭合起动开关，则对应控制单元控制板上的6只绿色发光二极管中有 2-4只亮(从控制单元窗口上即可看到)，在其跳OL保护前(2秒)，用手转动电动机 轴，则6只相指示发光管应依次发光。若闭合起动开关后，未转动电动机，则2秒钟 后显示过载保护，属正常现象，此时可复位继续试验。 5. 电机运行试验:将电动机与电控系统连线A1、B1、C1、A2、B2、C2接好，使电动机 空载。上电后不起动情况下观察电控系统上电是否正常。然合闭合起动开关，逐步升 速，观察电动机起动及运行。待确认正常后再试高速、正反转等。最后再适当加电动 机负载，确定电机正常运行。 在上述试验过程中，应密切观察电控系统的工作和电动机的运行，若有异常现象，应 按前面所述找出故障并排除后再继续进行试验，以免造成不必要的损失。 第39页 7.3 电机大修后的实验步骤 电机大修后，必须进行传感器的定位及绕组引线确定，其方法为: 1. 确定A相绕组 先拆除电动机接线腔及传感器防尘罩，对电动机端子A相端子A1，A2间加10A左右的直流电流，传感板上的光电元件同光电齿盘应满足图40所示相对关系(该相对关系可旋转传感板的安装盘调整)。 图40 光电传感器件与光电齿盘的位置关系图 2. 如大修中A相端子标记丢失，则需先假定一相引线为A，给该相绕组通电，应满足以 上条件，按该办法找出A相绕组后，作好标记后再找B相。 3. 在A相绕组通电所对应位置(如图40)的条件下，试验给其它二绕组之一通电(先假定 一个)，如码盘逆时针旋转一定角度(由电机输出轴的背侧看)则该相即为B相;如顺时 针旋转则该相绕组为C相。剩下一相同时也得到确定。 4. 三相绕组确定后，将相输出线做好标志。如依次给电机按照A-B-C-A的相序通电，由 电机出轴侧观察电机应顺时针旋转，各相通电时码盘位置可参考图41所示。 5. 传感器板至电机壳上航空插头的引线要保证一一对应，(即航空插座中1—5针与传感 器板(111—115连接)，注意焊接可靠，加套管绝缘。 第40页 图41 传感器件与光电齿盘的位置关系图 本产品在改进的同时，资料可能有所改动，恕不另行通知 北京中纺锐力机电有限公司 地址:北京市亦庄经济技术开发区中和街9号 邮编:100176 email:cp@srdrive.com 电话:(010)65922634，65022603，67864039，65953040 传真:(010)65953040，65030105，67863277 联系人:王长安 (市场) (010) 65922634 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