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摘要：本文从直流绞车原理中分析常见故障及解决方法。
关键词：全数字直流调速装置 变流器晶闸管 PLC可编程序控制器
引言：
随着大功率晶闸管变流器件及数控电气传动技术的普及应用。直流电动机全数字电控系统在目前作为我国较为先进的提升机控制系统，具有调速性能好、安全可靠、节约能源、设置灵活等优点。洛阳源创公司生产的TKD/SZ-N系列全数字直流电控设备主要由高压配电系统、操作系统、全数字传动系统组成。操作系统采用西门子S7—300PLC作为控制核心，使提升机控制系统符合工艺控制和安全保护的要求；同时采用软件和硬件两路安全回路实现双重保护。传动系统采用了西门子6RA70系列的全数字直流调速装置，利用电枢换向和磁场恒定控制实现电机的四象限运行，并在全自动、半自动、手动等工作方式下实现了无级调速。下面，就我矿采用该设备以来，在现场调试运行中出现的故障进行分析处理。
1、常见故障的分析及处理方法
故障一：正常提升时，正向提升速度在0或1范围内变化。且不累加计数；反向提升时，无速度。
故障的分析及处理：正向时有速度，只是速度偏小。而反向时没有速度。首先是否轴编码器联轴节松动导致的不能正常反映实际速度；其次，观察计数模块FM350-1是否正常计数。检查联轴节有无松动迹象；而计数模块只有一个方向计数，且只在1或0之间跳动。然后测量后确定为编码器B线同地线短接，造成相应通道的限流电阻烧毁，导致编码器不能正常计数。经以上分析确定为轴编码器损坏，更换轴编码器后，问题解决。
故障二：提升机在罐笼慢速向下对罐时，到停车位不能正常停车。运行中发现在绞车载重向下对罐时速度给定为0.6米/秒下放时，经常发生不能正常停车，速度超调较大，最高时可达1.4米/秒；但是同样的载重当以0.3～0.4米/秒的速度慢速向下对罐时，绞车到停车位能够正常停车。
故障的分析及处理：在故障中提到的超调指的是提升机运行至加速段到等速段的临界状态时，提升机由于惯性作用，实际的速度超过给定的速度，当惯性越大，这个超调范围越宽。因此判断是由于低速运行时速度超调较大造成的系统不能正常停车。将程序中对罐时的给定速度进行了适当的调整，由原来的0.6米/秒调整为0.3米/秒，同时对传动装置的参数也做了一些调整，其中P550速度调节器低速环的P增益由原来的5.2调整为6.5，P551速度调节器低速环的积分时间由原来的3.0调整为2.6，P745测速反馈的滤波时间由原来的150调整为10，系统中反向开闸电流由170A调整为130A后，故障解决。
故障三：准备开车时安全回路有时送不上，或者有时绞车正常运行时不知为什么安全回路突然断开导致安全制动停车。
故障的分析及处理：本套电控系统中安全回路采用冗余结构设计，一条是硬件安全回路，另一条是PLC软件安全回路。任何一条安全回路检测到故障，提升机均要安全制动。在硬件安全回路结构上同传统的TKD电控系统相似，分别有过卷，松绳，超速等等保护继电器，但同时又更加细分了等速超速，减速超速，定点超速等故障点。分析软件安全回路原理，当PLC检测到如液压站油压过高、井筒开关过卷、快开分闸等故障，或者是模拟量信号之间通过比较发现异常时，软件安全回路继电器K1动作实现保护功能。通过分析检查软件和硬件安全回路均没有问题，再检查PLC输出继电器K1触点时发现有接触不良的现象。经更换继电器后绞车工作正常。
故障四：正常开车时，没有速度给定信号。
故障分析及处理：分析速度给定输入/输出原理。当调速装置正常启动有使能输出、有开车信号及方向信号允许正常开车时，允许给定继电器KA9.1吸合，调速自整整角机得电；当推动主令手柄时，相应的电压信号通过角机输出发送到输入接口板AP16，再经接口板输出模拟量信号给PLC，作为速度信号的主给定。经过检查发现是输入接口板在输入正常时没有输出造成的，判断为输入接口板损坏。更换输入接口板并经过相应的调整校正后速度给定正常，绞车运行恢复正常。
故障五：提升机正常运行时，正向开车当加速到等速段时出现超速，反向开车时等速段没有故障，可以正常开车。
故障分析及处理：超速故障分为主从编码器速度超差、测速机编码器速度超差和测速机装置速度超差。安装在电机负荷侧的两个编码器反馈的实际速度均通过模拟量信号进入主控PLC中进行数据的处理；测速机反馈的实际速度通过模拟量信号分别进入6RA70调速装置和PLC内，分别同装置和编码器反馈的速度进行比较。当速度比较差值大于设定的额定速度15%时，即激活故障，报出速度超差故障。经程序监测发现超速是由于测速机反馈的速度不稳定造成的，即在提升机正向运行时反馈的值偏大，反向运行时反馈的值偏小。检查后发现测速机在高速运行时发出异常声音，判断为碳刷与滑环接触不好，经适当调整后，无超速故障现象，故障排除。
二、结束语
本文对洛阳源创电气有限公司生产的直流电控系统常见故障进行了分析和处理。而提升机作为煤矿生产中的重要设备，相关维护人员应当做好平时的检修与维护，并随时总结维修经验，对系统的长期稳定运行会大有帮助。
关键词：全数字直流调速装置 变流器晶闸管 PLC可编程序控制器
引言：
随着大功率晶闸管变流器件及数控电气传动技术的普及应用。直流电动机全数字电控系统在目前作为我国较为先进的提升机控制系统，具有调速性能好、安全可靠、节约能源、设置灵活等优点。洛阳源创公司生产的TKD/SZ-N系列全数字直流电控设备主要由高压配电系统、操作系统、全数字传动系统组成。操作系统采用西门子S7—300PLC作为控制核心，使提升机控制系统符合工艺控制和安全保护的要求；同时采用软件和硬件两路安全回路实现双重保护。传动系统采用了西门子6RA70系列的全数字直流调速装置，利用电枢换向和磁场恒定控制实现电机的四象限运行，并在全自动、半自动、手动等工作方式下实现了无级调速。下面，就我矿采用该设备以来，在现场调试运行中出现的故障进行分析处理。
1、常见故障的分析及处理方法
故障一：正常提升时，正向提升速度在0或1范围内变化。且不累加计数；反向提升时，无速度。
故障的分析及处理：正向时有速度，只是速度偏小。而反向时没有速度。首先是否轴编码器联轴节松动导致的不能正常反映实际速度；其次，观察计数模块FM350-1是否正常计数。检查联轴节有无松动迹象；而计数模块只有一个方向计数，且只在1或0之间跳动。然后测量后确定为编码器B线同地线短接，造成相应通道的限流电阻烧毁，导致编码器不能正常计数。经以上分析确定为轴编码器损坏，更换轴编码器后，问题解决。
故障二：提升机在罐笼慢速向下对罐时，到停车位不能正常停车。运行中发现在绞车载重向下对罐时速度给定为0.6米/秒下放时，经常发生不能正常停车，速度超调较大，最高时可达1.4米/秒；但是同样的载重当以0.3～0.4米/秒的速度慢速向下对罐时，绞车到停车位能够正常停车。
故障的分析及处理：在故障中提到的超调指的是提升机运行至加速段到等速段的临界状态时，提升机由于惯性作用，实际的速度超过给定的速度，当惯性越大，这个超调范围越宽。因此判断是由于低速运行时速度超调较大造成的系统不能正常停车。将程序中对罐时的给定速度进行了适当的调整，由原来的0.6米/秒调整为0.3米/秒，同时对传动装置的参数也做了一些调整，其中P550速度调节器低速环的P增益由原来的5.2调整为6.5，P551速度调节器低速环的积分时间由原来的3.0调整为2.6，P745测速反馈的滤波时间由原来的150调整为10，系统中反向开闸电流由170A调整为130A后，故障解决。
故障三：准备开车时安全回路有时送不上，或者有时绞车正常运行时不知为什么安全回路突然断开导致安全制动停车。
故障的分析及处理：本套电控系统中安全回路采用冗余结构设计，一条是硬件安全回路，另一条是PLC软件安全回路。任何一条安全回路检测到故障，提升机均要安全制动。在硬件安全回路结构上同传统的TKD电控系统相似，分别有过卷，松绳，超速等等保护继电器，但同时又更加细分了等速超速，减速超速，定点超速等故障点。分析软件安全回路原理，当PLC检测到如液压站油压过高、井筒开关过卷、快开分闸等故障，或者是模拟量信号之间通过比较发现异常时，软件安全回路继电器K1动作实现保护功能。通过分析检查软件和硬件安全回路均没有问题，再检查PLC输出继电器K1触点时发现有接触不良的现象。经更换继电器后绞车工作正常。
故障四：正常开车时，没有速度给定信号。
故障分析及处理：分析速度给定输入/输出原理。当调速装置正常启动有使能输出、有开车信号及方向信号允许正常开车时，允许给定继电器KA9.1吸合，调速自整整角机得电；当推动主令手柄时，相应的电压信号通过角机输出发送到输入接口板AP16，再经接口板输出模拟量信号给PLC，作为速度信号的主给定。经过检查发现是输入接口板在输入正常时没有输出造成的，判断为输入接口板损坏。更换输入接口板并经过相应的调整校正后速度给定正常，绞车运行恢复正常。
故障五：提升机正常运行时，正向开车当加速到等速段时出现超速，反向开车时等速段没有故障，可以正常开车。
故障分析及处理：超速故障分为主从编码器速度超差、测速机编码器速度超差和测速机装置速度超差。安装在电机负荷侧的两个编码器反馈的实际速度均通过模拟量信号进入主控PLC中进行数据的处理；测速机反馈的实际速度通过模拟量信号分别进入6RA70调速装置和PLC内，分别同装置和编码器反馈的速度进行比较。当速度比较差值大于设定的额定速度15%时，即激活故障，报出速度超差故障。经程序监测发现超速是由于测速机反馈的速度不稳定造成的，即在提升机正向运行时反馈的值偏大，反向运行时反馈的值偏小。检查后发现测速机在高速运行时发出异常声音，判断为碳刷与滑环接触不好，经适当调整后，无超速故障现象，故障排除。
二、结束语
本文对洛阳源创电气有限公司生产的直流电控系统常见故障进行了分析和处理。而提升机作为煤矿生产中的重要设备，相关维护人员应当做好平时的检修与维护，并随时总结维修经验，对系统的长期稳定运行会大有帮助。