這篇電氣工程師論文發表了煤礦掘進機電氣系統保護與故障診斷，隨著機械化的迅速推進，煤礦生產所需的各項機械設備也獲得了全方位的改進，掘進機是否具備優良的性能，在根本上決定著煤礦開采的綜合效益。論文針對煤礦掘進機應當開展全方位的故障診斷，因地制宜選擇適合運用于故障診斷的手段和措施。
【關鍵詞】電氣工程師論文,煤礦掘進機,電氣系統保護,故障診斷
引言
隨著機械化的迅速推進，煤礦生產所需的各項機械設備也獲得了全方位的改進，其中典型為煤礦掘進機。但是相比于其他故障而言，煤礦掘進機很可能表現為相對隱蔽的故障狀態，因此也在客觀上增大了故障診斷的難度[1]。技術人員如果要查找煤礦掘進機某個部位的潛在故障，則要運用相對復雜的診斷流程。由此可知，煤礦掘進機設有復雜度較高的電氣系統保護，針對不同類型的掘進機故障都要運用針對性的診斷模式，確保從根源上消除故障隱患與安全威脅。
1電氣系統的基本構成
煤礦掘進機本身包含了復雜度較高的自動化系統。在整個的電氣系統中，典型設備為顯示箱、操作箱、電機、外圍設備、電控箱以及報警器。具體來講，針對煤礦掘進機應當配置如下的電氣系統構成：掘進機的控制部分一般來講設計為PLC的擴展模塊與主模塊形式，上述部分構成了核心性的電氣控制模塊。具體而言，主模塊可以設計為S7-300的核心系統型號，而與之相應的數字量模塊以及擴展模塊應當連接于模擬量的模塊。在PLC模塊的輔助下，系統可以運用特定的流程來實現邏輯判斷，收集并且處理實時性的外部信號。在完成全過程的信號處理后，針對各種類型的信號就能實現全面輸出。此外，中間繼電器也可以用來控制系統中的某些電氣部件[2]。掘進機的主回路涉及到電流傳感器、阻容吸收裝置、接觸器與熔斷器等。因此，主回路最基本的性能就在于控制供電，確保接通電源或者斷開電源。在整個的主回路中，阻容吸收器能夠吸收尖峰的瞬時電壓;與此同時，電流傳感器針對整個線路中的電流幅值進行了精確檢測，PLC模塊接收實時性的檢測信號。除此以外，電氣系統還涉及到故障診斷與綜合保護。在綜合保護中，綜合保護包括了故障試驗與溫度保護的兩部分，因此可以完成全過程的過熱保護、漏電保護以及漏電閉鎖等多項功能[3]。系統借助顯示器來呈現故障狀態，針對其中涉及到的各項故障信息都能予以全面的輸出。作為操作人員而言，應當能夠據此判斷掘進機受到故障干擾的具體狀況，運用特定手段來排除危險。
2電氣系統保護
煤礦掘進機如果處在正常運轉的狀態中，那么并不需要借助故障診斷來修復故障。然而在特殊情況下，掘進機將會表現為回路漏電、某些構件損壞或者電機過載等。一旦出現了上述現象，PLC模塊就應當開展實時性的故障鑒別與故障判斷，針對系統中的特定部位進行相應的控制[4]。如果查出了故障所處的位置，則要暫停這個部位的正常運轉，對此開啟相應的保護功能。一般來講，PLC配置了三種類型的輸入信號，其中包括頻率量、模擬量與數字量。在電流傳感器的輔助下，針對系統串聯的各臺電機都能進行實時性的電流檢測，在此基礎上針對統一信號進行輸出處理。相比于系統設置的標準值而言，檢測信號值很可能表現為特定的偏差度，PLC模塊據此就能推斷得出精確的故障位置。例如：在對比三相電流值的基礎上，就能察覺到電機缺相的存在。電氣保護系統一旦察覺到了上述故障的存在，那么有必要對其開啟相應的過熱保護或者漏電閉鎖，針對漏電閉鎖的現象進行精確檢測。在某些情況下，主回路很可能已經無法達到最基本的保護動作值，此時有必要斷開保護節點[5]。除此以外，PLC還能掃描輸入口的數字量，針對啟動狀態的電機實現全過程的控制。具體在運行時，保護模塊針對定子繞組應當完成實時性的熱敏檢測。在某個時間段，如果判斷為過高的電阻值，那么意味著電機溫度符合了最大限度的保護動作，因此整體上表現為電路翻轉的狀態，同時也要斷開相應的節點。電氣保護系統有助于鑒別精確的電氣故障位置，然后據此實現全過程的故障排除，確保恢復掘進機的正常運轉。
3健全故障診斷的流程和模式
3.1實時性的診斷
從故障診斷的角度來講，掘進機設有精確的人機界面，對此可以呈現精確度較高的故障信息與運行狀態。例如：TD200的人機界面針對實時性的故障狀態與系統運行狀況都能進行精確的顯示，而XSB型號的顯示模塊可以判斷特定時間段的運行參數，進而展現精確的故障信息。電氣系統如果突然陷入了特定的故障狀態，那么借助人機界面就能查詢實時性的故障狀況，據此加以全面的故障鑒別。通常情況下，處在運行狀態中的掘進機系統很可能表現為缺相運行、傳感器異常、繞組缺相或者其他故障狀態，針對上述狀態都要實現逐個的查看。例如：如果照明燈始終無法亮起，那么很可能表現為照明回路的損壞或者漏電現象。對此在開展診斷時，先要斷開整個回路的電源。照明燈如果無法被點亮，那么很可能受到了電纜漏電、蜂鳴器漏電或者模塊故障帶來的不良影響。在特殊狀態下，導線也可能出現了松動。反之，如果故障狀態位于接觸器、傳感器或者系統按鈕等位置上，那么顯示器就能直觀呈現特定的故障狀態，以便于操作人員推斷故障根源所在，進而查找精確的故障位置[6]。
3.2查詢歷史信息
面對掘進機出現故障的現象，操作人員通常有必要查閱與之有關的歷史故障信息，進而為其提供可供參照的故障診斷經驗。由此可見，為了提升故障診斷的實效性，對于掘進機的整個電氣系統還需增設查詢歷史故障的相關功能。如果有必要停機檢修，那么先要按下組合控制鍵，顯示器就可以為操作人員呈現特定時間段的歷史故障信息。如果遇到了難度相對較大的掘進機故障狀態，那么有必要查看與之有關的各種故障信息，在此基礎上選擇最適合運用于此次故障診斷的手段與措施。顯示界面可以呈現精確的年月日信息，同時也能顯示故障編號。
4結語
近些年來，智能化與信息化的技術正在融入全過程的故障診斷中，在此基礎上提升了故障診斷的實效性。煤礦掘進機本身具有很復雜的內部結構，掘進機運用于煤礦井下生產可以提升各個生產流程的整體效益，尤其針對關鍵性的系統部件可以優化檢測。目前的狀態下，煤礦企業已經意識到了故障診斷與電氣系統保護的價值所在，因此也開始嘗試著運用適合自身的技術措施。掘進機系統一旦表現為故障現象，那么有必要在最短的時間段里消除故障風險，進而保障整個掘進機系統的安全性。
參考文獻
[1]和正華.掘進機電氣系統保護及故障診斷研究[J].中國煤炭，2012(S1)：24~26.
[2]翟少峰.煤礦掘進機電氣系統保護及故障診斷[J].山東煤炭科技，2016(12)：138~139+143.
[3]賈有生.掘進機電氣系統保護及故障診斷研究[J].山西煤炭管理干部學院學報，2012(04)：110+132.
[4]張有權.煤礦掘進機常見故障分析及處理方法[J].現代礦業，2012(04)：140~141+143.
[5]王鑫，楊雷，楊光.PLVC控制器在煤礦掘進機的應用[J].科技創新與應用，2015(15)：100.
[6]張濤.基于液壓閥PLC控制器的掘進機電控系統優化設計[J].煤礦機電，2013(02)：14~15+18.
作者：夏長春 單位：中國煤炭科工集團太原研究院有限公司
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