EBZ150A综掘机电气系统原理及故障分析

摘 要 EBZ150A综掘机电气系统主要有矿用隔爆兼本质安全型组合开关箱、本安型操作箱、矿用隔爆电铃、矿用隔爆急停按钮、矿用隔爆机车灯、截割电机、油泵电机、二运电机、低浓度甲烷传感器等组成，与液压系统配合操作可实现整机的各种生产作业。本文结合煤矿实际对EBZ150A综掘机电气部分结构原理和常见故障进行了分析，提出了解决办法。

关键词 综掘机；电气原理；故障分析

中图分类号TD421 文献标识码A 文章编号1674-6708（2012）81-0025-02

1 EBZ150A综掘机电气系统各部分功能

1.1 主回路

主回路是电气控制的核心部分，真空接触器、阻容吸收电路、电流互感器、隔离开关四部分构成了主回路。

隔离开关用来控制主回路各接触器与隔离开关连接端接通导电。控制回路控制真空接触器KM1-KM4，油泵、截割低速、截割高速、二运电机，便可正常运转。各个分回路利用阻容吸收器吸收主回路的过压过流容量。电流互感器侦测到各回路电流，迅速转换成电信号送到可编程控制器PLC，通过程序计算对电机进行保护，同时通过仪个显示窗和液晶显示器显示故障的主要部位。

1.2 开关箱

开关箱是EBZ150A型综掘机电气系统的核心部分。开关控制系统将控制和保护功能模块化（主控制器）、主要有故障记功能和近距离遥控启动功能、操作箱的大屏幕液晶显示器与开关箱的多功能显示仪表能够同步进行、开关箱与操作箱之间的通讯采用模块化通讯技术，通讯电缆连接采用快速插头连接方式。开关箱的作用主要是控制EBZ150A综掘机截割部电机、油泵电机、二运电机的起动和停止；对综掘机的电铃、照明灯、总急停和截割急停按钮及瓦斯断电仪提供控制信号，具备有低压漏电保护功能；开关箱以可编程控制器PLC为核心，对油泵控制电机、截割控制电机、二运控制电机3个电机的欠压、超温、电机绝缘、过载、短路、过压、过流等进行综合监控和保护，同时显示三个主要电动机工作的工作电压、运行状态、截荷和各种故障等信息资料。

1.3 油泵部分

油泵主要是给各系统供给液压动力，启动前应先给信号，首先按住开机键，PLC输出点Y6发出信号控制警铃继电器KA10闭合，KA10.1吸合，电铃蜂鸣响，两秒后电铃停止蜂鸣响，松开按键，液晶显示器界面主动切换至电机启动界面，闪烁提示方可启动油泵电机。如果油泵未启动再次按下开机键，液晶显示器界面又返回至上一屏显界面。再次显示电机启动界面后，液晶显示器界面显示“油泵停止”。瞬时按油泵按键，PLC输出点Y2控制的继电器KA6吸合，其常开点KA6.1闭合，接触器KM1吸合，其常开触点KM1.3闭合，接通油泵计时表H1，油泵电机开始计时。同时常开触点KM1.1闭合，输入至PLC的X8，PLC检测到信号后判定油泵启动，若油泵不启动则界面显示油泵启动失败故障信息，按复位键复位后，界面显示信息将变成“油泵运行”，液晶屏右列第一个指示灯（第一位为油泵，第二位为截割低速，第三位为截割高速，第四位为二运）由空心变为实心，同时液晶屏上依次显示“油泵运行”、“截低停止”、“截高停止”、“二运停止”，此时三台电机才允许启动。再次瞬时按“油泵”按键，主控制器发出指令使控制接触器KM1断开，主控制器检测到输入信号，立即判断为电机停止运行，否则PLC判断接触器粘合，显示界面出现故障信息“油泵粘连”。油泵电机正常运行停止后，界面显示信息又回到油泵启动前的状态。

1.4 控制电源与控制回路

控制电源的作用是为电控系统提供各电路控制电压。电源变压器、断路器、熔断器、整流单元、霍尔传感器、本安型电源、接触器是控制电源的主要组成部分，对220V、120V和24V回路进行漏电检测并启用断电保护，通过复位按钮动作可以重新供电。

控制回路以可编程控制器（简称PLC）为核心，通过RS232通讯模块接收操作箱发出的控制动作信号，收到信号后通过程序运算结果，发出逻辑指令控制继电器输出电压，通过电压输出值的高低控制各电机的启动和停止。PLC接受甲烷传感器信号值、漏电检测信号值、电流互感器的信号值、电机温度保护信号值，通过汇总程序运算实现整个电控系统的保护功能。操作箱上紧急停止按钮和设在整机油箱前侧的紧急停止按钮都是总急停按钮，按下总急停按钮后，各电机都不能启动。甲烷传感器动作信号值直接发送到PLC，控制继电器KA12吸合后停前一级电源。

1.5 二运控制

油泵电机启动后，瞬时按“二运”按键，PLC输出点Y5发出信号控制KA9吸合，其常开点KA9.1闭合，接触器KM4吸合，常开触点KM4.1闭合，输入至PLC的XB， PLC接收到到信号判断为二运电机已启动，如果不动作就会发出故障信息“二运启动失败”，按复位键复位。二运动作后界面状态信息立即变为“二运运行”，右侧指示灯由空心变为实心。再按“二运”按钮，PLC控制接触KM4断开，可编程控制器PLC接收到输入信号后断开，判定为二运电机运行停止，如果没有停止，则PLC会判断为接触器主触头粘合，界面屏显出故障信息“二运粘连”。二运停止后液晶显示屏状态信息显示“二运停止”。

1.6 截割控制

截割部油泵电机启动运行之后，“截低” 按键瞬时按下，便会触动主控制器定时器（定时时间分5秒、10秒、15秒、20秒、25秒可调）开始工作，定时器触发输出点信号吸合，电铃蜂鸣响，截割预警开始。液晶屏上截割状态信息立即变为“截低预警”。定时时间到后，Y6断开KA10.1，电铃停止，PLC输出Y3控制断电器KA7闭合，其常开点KA7.1闭合，接触器KM2吸合，常开触点KM2.3闭合，接通截割计时表H2，截割开始计时。常开触点KM2.1闭合，输入至PLC的X9，PLC检测到信号判定为截割低速已启动，如果没有启动以会发出故障信息截低“启动失败”，复位后，截割启动，界面显示状态信息将变为“截低运行”，右列对应的指示灯由空心变为实心，截割高速指示状态显示“截高闭锁”。再次按下“截低”按键，PLC输出信号值控制继电器KA7断开、信号返回PLC检测到输入信号断开，正常判断为电机已停止运行，否则PLC会判断为接触器的主触头粘合，立刻发出故障信息“截低粘连”。截割停止后状态信息显示“截低停止”，同时截割高速处指示状态显示“截高停止”。这时立即动作机器左侧的截割急停按钮，截割部分马上不能启动或者从运行状态便为立即停止运行状态，界面显示截割状态为“按复位键复位”，启动复位键复位。

1.7 总急停与截割急停

综掘机各部分机器运转过程中，按下总急停按钮，输入PLC信号X0，PLC停止所有的输出，各电机控制回路收到指令立即停止运行。界面状态显示出总急停的报警信息相关资料，如果此时启动需再按复位键。按下截割急停按钮，输入PLC信号X1，PLC发出指令控制截割电机停止，截割电机回路电源断开将不能启动，界面显示状态信息“截割故障连锁”，需按复位键解锁。

2 故障处理

1）为确保机器正常运转，设备的操作者应在操作该机前，学会并掌握该机的技术特性及操作方法等，切实做好日常保养和维护，及时发现异常并排除故障。

2）综掘机电气部分常见故障

参考文献

[1]马新民，矿山机械[M].北京.中国矿业大学出版社，2009，3.

[2]MT/T541.2-2007 悬臂式综掘机.检修规范 第2部分.电控部分.