ELMB-75型掘进机电控系统常见故障分析与维护保养

杨贤峰

（山西西山中煤机械制造有限公司，山西 太原 030053）

ELMB-75型掘进机电控系统由隔爆兼本质安全型掘进机电控箱和本质安全型操作箱（简称操作箱）两部分组成，电控箱安装在掘进机机体上，对整机进行电气控制。操作箱为本质安全型结构，操作面板上装有控制回路电源开关（SA1）、急停按钮（SB1）、警铃按钮（SB2）、支护开关（SB2）、油泵电机控制开关（SA3）以及切割电机控制开关（SA4），并装有负荷显示器（FBX），操作箱还可外接本安急停按钮。

1 电控系统的工作原理

75型掘进机的电控系统采用660 V供电，根据设备性能要求，电控系统具备对电动机的控制和保护、液压系统的控制、照明、报警、急停等辅助设备的控制等功能。

1.1 主回路

主回路交流电压1 140 V（或660 V）通过换向隔离开关QS以及主回路熔断器FU01、FU02为油泵、切割电动机提供电源，熔断器作为电动机的短路保护。

油泵电动机电路以真空接触器KM1作为该电路的通断开关，过电压保护器FV1吸收主回路的操作过电压，通过电流互感器TA1~TA3取样至电机综合保护器F1，以实现油泵电动机过载、断相及漏电闭锁保护。

切割电动机电路以真空接触器KM2作为该电路的通断开关，过电压保护器FV2吸收主电路的操作过电压，通过电流互感器TA4~TA6取样至电机综合保护器F2，以实现切割电动机过载、断相及漏电闭锁保护。

1.2 控制电路

熔断器FU1、FU2作为控制变压器TC1、TC2以及TC3的输入端短路保护。由TC1将一次侧1 140 V（或660 V）电压变换成二次侧电压为36 V（24 V处抽头），36 V电压提供给警报器HA，24 V作为照明灯EL1、EL2的电源。由控制变压器TC2将一次侧1 140 V（或660 V）电压变换成二次侧为36 V（24 V处抽头），向真空接触器提供工作电源。控制变压器TC3的输出电压20 V向BAY-1直流本安电源供电，另一组36 V（18 V处抽头）向接触器或继电器以及延时继电器供电。

（1）控制电路动作原理。将控制箱上的隔离开关手柄打至接通位置（须先按压急停按钮），即主电路接通电源（隔离开关打至接通位置后，急停按钮弹出复位）。控制变压器TC1得电，两只照明灯齐亮。与此同时，控制变压器TC3也得电，18 V电压向延时继电器装置提供工作电源，36 V电压向回路中串联了保护器F1、F2触点。在正常情况下，上述各触点均处于闭合状态，为油泵、切割电动机的启动做好准备。

（2）警铃信号。按动警铃按钮，警铃即响，停按即停止声响，在此之后延时继电器动作，延时触点在30 s内是闭合的，超过30 s触电将断开，因此，允许油泵电机在30 s内启动，否则须重新打铃警告才能起动油泵电动机。

（3）油泵与切割电动机的启动与停止。转动油泵电动机的开关至起动位置，在警铃响后30 s内，电动机回路无漏电、无过载以及无断相等条件下，使接触器KM1触头闭合，继电器K1及KA1动作吸合，KA1常开触点闭合对油泵开关实现自保，即可松开油泵开关。当油泵开关转至停止位置，油泵电动机即停转。在支护开关处于运行位置，电动机回路无漏电、无过载以及无断相等条件下，转动切割电动机的开关，继电器K2及KA2动作吸合，使接触器KM2触头闭合，切割电动机即起动运行。KA2常开触点闭合对切割开关实现自保，即可松开切割开关。当切割开关转至停止位置，切割电动机即停转。

（4）支护开关。当支护时以防止切割电动机误起动，必须把支护开关转至支护位置，此时切割电动机回路被断开。

2 电控系统的常见故障分析与排除

2.1 根据故障检测开关来检查电气故障

故障检测开关共有油泵、切割、油泵切割、延时4个档位，如切割电机不能起动时，将控制箱上的故障检测开关转动至“切割”位置，若能运行，说明电机综合保护器F2有故障，F2触电不能吸合，则须调换该保护器，若不能及时调换，可暂时故障检测开关置于“切割”位置，应尽快更换之，使之恢复保护功能。用此开关转动至不同位置，可以一一判断出油泵电机保护器，油泵与切割电机保护器以及延时继电器的故障。

2.2 根据负荷显示器来判断故障

负荷显示器FXB安装在操作箱上，电源以及切割电机负荷大小和油泵电机的过载均由发光二极管显示。通过查看FXB上的指示灯，以判断相应故障。

（1）电源显示灯。根据此灯来判断控制部分有无断路，若灯不亮，请查看电源开关是否闭合；控制变压器TC3一次侧电压和二次侧电压是否正常；检查BAY-1直流本安电源插件是否损坏；熔断器FU8是否损坏；指示灯是否损坏。

（2）油泵过载指示灯亮。请将油泵综合保护器复位，若电动机转动，则是设定的综合保护器整定值与电机额定电流大小不匹配，若仍显示过载，则是综合保护器或电流互感器损坏。

（3）切割过载指示灯亮。请将切割综合保护器复位，若电动机转动，则是设定的综合保护器整定值与电机额定电流大小不匹配，若仍显示过载，则是综合保护器或电流互感器损坏。

3 电控系统的操作与维护

由于75型掘进机处于井下工作，其电气设备的密封、绝缘、运行温度、卫生清洁、接线端子及接线柱的锈蚀和紧固情况等因素对电气设备的正常安全运行非常重要。因此,在掘进机的操作和维修保养方面应注意以下问题：

3.1 操作程序

开机前先进行例行的巡视和开机前的检查工作；将操作箱上的急停按钮拔出，拉到正常位置；用专用工具将操作箱的电源开关打到“通”位置；将控制箱中故障检测开关打到“正常”位置上；打铃预警，起动油泵电机，然后起动切割电机（只要当操作箱上的支护开关转动至“运行”位置时切割电机才能启动，开机过程完成）；停止运行可以通过转动相应电机操作开关到停止位置即停止运行，当急停时，通过按下操作箱上的急停按钮，或者按下控制箱上的急停按钮或按下掘进机非司机侧急停按钮来实现；当操作者离开司机席时，必须将操作箱上的急停按钮推进去，并用专用工具将电源开关打到“断”位置。

3.2 维护保养

开门或开盖前，必须事先将前一级开关断电，将隔离开关把手打至断电位置，并将外部灰尘、煤粉清扫掉；必须定期检查各导线的连接部位是否有松动现象，否则会由于松动而带来异常的发热现象；控制箱内安装的具有本安性能的新型号电子插件，经防爆送审合格，取代原老型号的电子插件，为符合防爆要求，老型号插件不准再继续使用，经过改进专用于掘进机电控设备的电机综合保护器取代原来的保护器，所有新型号电子保护插件都能兼用于原660 V掘进机电控设备。

4 结束语

电控系统为整个掘进机提供动力源，控制掘进机各台电机及其配套机械部件的正常运行与安全。因此，加强对其的管理、维护以及对出现的故障及时排除，是提高整机工作效率与安全生产的重要措施。