矿井提升机直流全数字控制典型故障处理的技术探讨
曹_ 翾_ 李树伟
（平项山工业职业技术学院河南平项山 467001 )
摘要：随着晶闸管变流器件及电气传动技术的发展，不仅国外，而且国内也设计制造了晶闸管变流器供电的直流调速系统。由于直流调速拖动系统，平滑稳定，调速范围宽，容易实现自动化，并在新建厂矿广泛应用。它的运行与故障处理也得到了普遍关注。
关键词：矿井提升机_ 直流全数字控制_ 故障__ 处理
0前言
平煤集团一新矿主井绞车系JKMD—4×4（Ⅲ）E落地式多绳摩擦轮提升机，直联传动，最大提升速度9.6m/s，提升高度721.6m，由直流电动机拖动。系直流他励电动机,采用ZKTD285/75型，主要铭牌数据为：2500KW，900V，3122A，45.84r/min，励磁电压110/55V，励磁电流248.8/497.6A，励磁功率27.4KW。电气控制采用全数字控制磁场换向SCR—D系统，可实现无级调速，具有较好的运转特性，能实现高效运行。控制系统分全自动、半自动、手动、验绳操作。调节系统采用德国进口原装6RA23全数字调节器。操作系统采用美国进口原装GE90—30可编程序控制器。因种种原因需要GE90—30退出运行时，经操作转换开关可使提升机在GE90—30退出的事故状态下转入继电器方式简易开车。此外，当整流柜或变压器一组发生事故时，通过方式转换柜，可将其脱离系统，提升机可在降低功率下满载半速运行。
1电控系统原理简介
电控系统为磁场换向SCR—D系统，转速和转矩的大小是通过调节电动机电枢回路整流柜可控硅元件导通角实现，方向是通过调节电动机励磁回路励磁整流柜磁场电流的极性来实现。
1.1、主回路：主回路原理图如下：
本系统主回路的可控硅变流装置，采用四组三相全控桥式电路，两串两并联，十二相整流方式。由两台变压器2000KVA，联结组别为：Δ—12/Δ—12，Y—11供电。为了改善变压器原边电流波形，Ⅰ号、Ⅱ号（Ⅲ号、Ⅳ号）整流柜由相位错开30°的Δ和Y绕组供电，串并联并经平衡电抗器对主电机供电。通过6RA23调节器按同步原则，控制后得到十二相整流输出波形。励磁回路采用6RA23可逆调节器控制的三相桥式可控硅逻辑无环流反并联可逆线路供电。通过励磁电压强励，使磁场电流从正向额定电流值到反向额定电流值的时间控制在要求的0.6~1秒内，满足了提升机起动、制动、停车和换向的要求，从而保证了提升机的安全运转。
1.2调节回路：
本系统调节回路是由三台西门子6RA23调节器构成的速度外环、电流内环的双闭环调速系统。
原理图如下：
ST、LLT——可逆调速器(控制励磁整流柜)
1LT、2LT——不可逆调速器（控制电枢整流柜）
本系统调节回路是有三台西门子6RA23调节器构成的速度外环、电流内环的双闭环调速系统。其中ST、LLT为可逆调速器，1LT、2LT都为不可逆调速器，在双闭环调速系统中，速度环的主要作用是在输入控制信号不变的情况下，对由于负载、电源波动等造成的速度降低进行自动调节，从而保证速度基本不变。而电流环则为抑制起动过电流，保证拖动系统在起动、加速阶段电流上升平稳，直至到电流限幅。速度调节器的电源及同步信号取自励磁整流柜的三相交流输入电源，保证速度调节器的励磁调节器部分的脉冲形成环节与励磁主回路同步。速度调节器14#输出经WZ3板处理后，一路输出到速度调节器的6#、7#端，作为励磁调节器部分的给定输入，通过检测负载电流是否过零而进行Ⅰ桥、Ⅱ桥的逻辑切换，从而改变了主电机励磁。另一路输出到电枢电流调节器1LT、2LT的6#、7#端，作为电枢电流调节器的给定输入，其输出脉冲通过脉冲展宽、脉冲高频调制、选通控制板WZ11、WZ12、WZ21、WZ22处理后去触发三相全控桥，使整流输出形成十二相脉动控制。
2运行中出现的故障及处理办法：
该绞车自调试完毕，在以后的实际运行中出现了许多意想不到的故障，现列举比较典型的几例，以供探讨。
2.1、正向起车时，ST、LLT调节器频繁出现故障，F25调节器无输出，造成重载下滑，严重威胁安全提升。
（1）故障原因分析：经翻阅有关资料，发现出现F25故障的可能原因有两条：
①6RA23调节器上的A1660电子设备板有缺陷。
②“主给定值”或“选择信号”输入电压大于约11.3V。
从实际运行状况看，A1660电子设备板有缺陷的可能性不大，把查找重点放在第二条，即“主给定值”或“选择信号”输入电压大于约11.3V。
（2）处理过程：在将主令给定手把推至最大的情况下，用万用表测量正向PLC输出给定值为7.5V，反向给定值为6V。从测量结果看不出有产生故障的可能，怀疑是由PLC模拟输出板抗干扰能力差，正向输出可能带有瞬时电压大于11.3V的尖峰波造成。后用示波器观察，发现在正向输出的直流波形上确实带有尖峰波。为彻底解决此问题，给定输出由PLC输出改至由继电器不经PLC模拟输出板而直接输出，并加装了一套抗干扰滤波装置。再用示波器观察，尖峰波消失。以后起车未再出现F25故障。