英国JOY—6LS05采煤机直流牵引电机电气故障及分析.PDF

文章编号10032079420030720110203 英国JOY6LS05采煤机直流牵引电机电气故障及分析 马晓燕,郭建军,梁 杰 神华神东有限公司,陕西 神木719315 摘要神华神东矿区采煤机主要是引进英国JOY6LS05型长臂采煤机。该采煤机直流牵 引电机直流串励电动机,调速方便、 运行可靠。但由于结构比较复杂,维护工作量大,出现故障难判 断等原因而经常影响正常生产。所以为了快速查找故障,提高检修效率,就该直流牵引电机在使用 过程中可能出现的电气故障及排除方法进行了分析总结,为以后大修采煤机牵引电机提供了修理 意见。 关键词直流电机;电气故障分析;换向器;绕组;分析排除;电压;电阻 中图号 TD42 ; TM33文献标识码 A 1 前言 随着神华神东矿区生产任务的日益加大,对原 煤生产设备的性能要求也越来越高。目前综采设备 主要是引进英国久益公司的6LS系列采煤机,这种 机型采煤机整机功率高,运行性能相对比较稳定,尤 其是牵引采用串励电动机控制更显示出设备的优良 性。因为直流电机相对交流电机调速性能优良,调 速方便、 平滑、 调速范围广。通过改变励磁方式可以 接地包括2条以上支路接地 , 在负极投入检测电 阻,则 I2 U R2 / /R3 R R3 R2 R3 I3 U R2 / /R3 R R2 R2 R3 2号和3号支路的传感器分别输出漏电流I2 和I3 ,装置显示2号和3号支路号、 漏电流值及接 地电阻值。同理对多条支路接地,给负极母线投入 检测电阻R ,能检测出所有绝缘下降的支路。对负 极绝缘下降,给正级母线投入绝缘电阻R ,能检测出 所有绝缘下降支路。 3当同一支路正、 负绝缘同等下降或成比例下 降时,分别给直流母线投入正、 负极检测电阻。同样 能检测出正、 负极各支路漏电流值。 取代接地监测装置,用综合判据检测直流系统 的绝缘情况,具有以下特点① 通过投入检测电阻, 可检测直流系统正、 负母线绝缘同等下降,做到无检 测死区;② 直接采样直流漏电流,无需给直流系统注 入交流信号,对直流系统的安全运行没有影响;③ 所 检测的支路不受系统对地分布电容影响;④ 能检测 出多条支路同时接地。 应用综合判据检测直流系统的接地故障,灵敏 度高,用液晶屏在线中文显示,能及时了解直流系统 绝缘状况。 3 结语 通过微机自动检测直流系统正、 负极对地电压, 正、 负极对地绝缘电阻及支路漏电流来判断直流系 统绝缘情况及确定接地支路。无论是多点接地,同 一支路正、 负绝缘同等下降都能检测出接地支路及 接地极性。灵敏度高、 可靠性高,配备的液晶屏显示 正、 负极母线电压、 绝缘电阻、 线路号和漏电流值,及 时掌握直流系统的绝缘情况,给现场运行人员提供 很大方便。 参考文献 [1]张次衡.直流系统接地检测装置电容影响的探讨[J ].河北电力技 术,1995 ,5 15 - 17. [2]冯卓明,游大海.直流系统接地检测方法比较[J ].电测与仪表, 1997 ,5 26 - 27. 作者简介陈传伟1971 - ,山东沂源人,工程师,1993年毕业 于黑龙江矿业学院,现从事电源设计工作 1Tel 0451 - 3709575. 收稿日期2003204202 A new of detecting earthing fault in DC system CHEN Chuan- wei1,XU Dong-ming2 1 1Acheng Relay Co. ,Ltd. ,Acheng 150302 ,China ;2.Anqiu Wenrui Mechanical Manufacture Co. ,Ltd. ,Anqiu 262100 ,China AbstractAfter analyzing the dead zone by usinge of existing to detect earthingfault in DC system ,this paper pre2 sents a new synthetic criterion ,which monitors and finds out such earthing fauit in DC system by detecting the voltage of positive and negative buses ,positive and negative pole insulation resistance ,and the leaking current sub - cir2 cuit. The is a high sensitivity and on - line chinese Character display by meansof LCD ,thus the insulation condi2 tion of DC system can be in time. Ksy wordsDC system; earthing detection; synthetic criterion 011 煤 矿 机 械 2003年第7期 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 获得不同的运行特性。但直流电机由于结构比较复 杂,维护工作量比较大,出现故障比较难判断等原 因,也经常影响矿区的正常生产。为了快速查找故 障,提高检修效率,本文特分析了常见故障及排除方 法。 2 常见电气故障分析及排除方法 211 电机不能起动或转速达不到额定值 例如6LS05采煤机70 kW牵引电机的额定电压 应该为DC480V ,但有时候电压甚至都达不到50 额定电压就引起跳闸。分析可能产生的原因有以下 几方面 1电枢绕组有短路地方 打开接线盒盖检查 换向器表面及升高片是否有短路处或短路痕迹,并 测试换向器片间绝缘电阻是否有低于0.5MΩ处。 2电刷接触不良 检查电刷压紧弹簧是否有 松弛现象,或检查电刷是否磨损严重导致接触不良, 重新更换电刷。 3电刷不在中性线位置上 原因是在外委修 复电机或刷架被移动时可能出现的。可用感应法确 定中性线的位置,具体是在电机静止时将较低的直 流电压如5 V加于励磁绕组A1、A2侧,将直流毫伏 表或直流毫安表接到电枢S1、S2上。当加上外加直 流电压或断开时,电枢内将产生一个感应电压,表的 指针将左右偏摆。这时把电刷架沿换向器圆周方向 前后移动,直到指针不再向两侧偏摆为止。 4磁场回路电阻过大引起 检查励磁绕组绝 缘电阻,并检查其连接是否脱落或接错,或有断路现 象。 2. 2 电刷冒火,换向器过热引起电机发热严重 1电刷不在中性线位置上 可调整电刷架至 原有记号位置,或用感应法调整电刷架的位置。 2换向器或电枢绕组实际耐热绝缘等级达不 到要求 这是更换绕组大修过的电机普遍存在的问 题,分析原因可能是国内同样绝缘等级的绝缘材料 的实际耐热温度达不到同等级进口材料的实际耐热 温度,要解决这一问题,认为一是可以通过提高绝缘 等级来满足要求的耐热等级,另外考虑进口成形线 圈或换向器,再则就是规范换向器及电枢绕组的制 作工艺。 3换向器表面不平,云母突出或换向器沟槽倒 角偏大。前者可以通过精车换向器表面达到至少 Ra12.5级光洁度,使电刷与换向器表面能平滑接 触。另外,以往外委国内修复电机返回验收情况表 明,换向器沟槽倒角普遍比原设计大,这样导致电机 在高速运转时电刷与换向器不能平滑接触,过宽的 沟槽使电机在运转时容易引起换向器片间产生弧光 短路。所以修复或更换的换向器必须重新进行挖 沟、 倒角及研磨。 4刷架松动或安装不正确,刷盒距换向器表面 过高 重新更换或修复刷架之前一定要测量刷架的 关键尺寸及对绝缘材料进行材质分析。安装时保证 刷架与端盖的相对位置正确,同时调整刷盒与换向 器表面距离在2～3 mm为宜。 5电刷的压紧弹簧压力太大或太小 电刷的 压紧弹簧是关系到电刷能否长期与换向器可靠接触 的关键部件,压力太大会导致电刷与换向器表面磨 损严重引起高温,压力太小则会导致电刷不能与换 向器表面良好接触而产生弧光。因此一定要保证压 紧弹簧的材质及弹簧各项技术指标满足要求。 6电刷与刷盒配合太紧 这种情况是刷盒被 更换过或安装了非标准尺寸的电刷可能造成的,纠 正方法是对电刷进行研磨,使电刷与刷盒的间隙在 0.1～0.3 mm为宜。 7电枢绕组有短路或有多点接地故障。依次 测量各相邻换向片间的直流电阻,检查是否有短路 地方,另外用兆欧表检查是否有接地故障,然后视情 况进行处理。 8电枢绕组与换向器脱焊 用毫伏表检查换 向片间电压是否呈周期性出现。如果有片间电压特 别大,则说明该处有脱焊现象,局部进行氩弧焊焊 接。 9换向器片间短路或换向片接地 按照检查 电枢绕组方法检查换向器。如果短路或接地故障点 较多则建议更换换向器。 10转子动平衡没有校正好 如果转子上有任 何附件被更换或修复过后,必须对转子重新进行动 平衡校正,校正时需用专用设备。 2. 3 绕组或铁芯温度过高,导致绝缘下降 1电源电压高于或低于电机额定电压 这一 情况在以前大柳塔矿活鸡兔井曾出现过,由于电机 电源侧供电电压不稳定,偏高或偏低导致电机运转 时容易高温,解决的办法是尽量稳定电源电压。 2电机线圈有短路或接地故障 根据发热具 体情况检查分析短路或接地故障,然后视情况进行 修复或更换线圈。 3电机冷却水路堵塞或冷却系统故障 对于 煤矿水冷电机而言。由于使用工况条件很差,冷却 水的流量或压力不足都能影响到电机的冷却效果, 或造成电机冷却水路的堵塞。因此对于该类型电机 必须进行冷却水路的除垢清理工作,并进行水路耐 压试验对于久益设备的水冷电机的耐压值为6. 2 MPa左右 , 必要的时候可以割开水路检查或处理。 4定、 转子间气隙不均匀导致铁芯间相互摩擦 这一故障是对于电机定子或转子组件进行更换后 111 2003年第7期 英国JOY6LS05采煤机直流牵引电机气气故障及分析 马晓燕,等 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 可能出现的现象,需用专用设备进行气隙检查。 5由于井下与地面之间的温差会导致电机短 期受潮而引起绝缘下降 这是在北方较寒冷的冬季 可能出现的问题,因为井下温度较地面温度高。当 电机运输在井下时由于周围环境温度升高,会在电 机腔内产生潮气。如果当时测试绝缘值会发现很低 甚至为零,但如果投入使用运转几分钟后,电机发热 将潮气驱走后绝缘又能恢复正常。 2. 4 电机反方向运转时,电刷火花增大 1电刷架上各电刷之间的距离不相等 调整 各电刷之间的距离或各刷盒间的位置。 2电刷不在中性线上 可用上述感应法校正 中性线位置。对于正在使用的双向直流电机,它的 电刷要严格地位于中性线上。 2. 5 电机的电流和转速发生剧烈的摆动 这是修复后电机通电测试时可能出现的故障。 可能原因是 1电机串励绕组或换向极绕组接反了。 2电刷不在中性线上。检查并调整电刷位置。 3电机供电电压波动不稳定。 2. 6 电机冒火或冒烟 这一现象产生的原因可能是电刷或换向器状况 不好造成电刷火花过大,也有可能是电枢线圈有短 路故障;还有可能是换向器升高片之间及电枢线圈 各元件之间由于长期不维护充满了电刷粉末和油垢 而引起的燃烧,还有可能的原因是电机内部各引线 有虚接或断路地方。 3 结语 以上是针对英国JOY- 6LS05采煤机直流牵引 电机常见电气故障及排除方法进行了分析说明,在 遇到具体问题时要根据故障现象具体分析,不断总 结提高电机检修效率。 作者简介马晓燕1974 - ,女,陕西榆林人,助理工程师,1995 年毕业于西安矿业学院机械电子工程系,毕业后一直在神华神东公 司维修中心从事引进英国JOY采矿设备的大修工作及电气技术管 理工作,现任技术主管 1Tel 0912 - 8223374. 收稿日期2003204222 Electrical faults and analysis on DC traction motor of america JOY- 6LS05 shearer MA Xiao-yan ,GUO Jian-jun , LIANG Jie Maintenance Service Center ,Shengdong Mining ,Corporation Itd. Shenghua Group ,Shenmu 719315 ,China AbstractImported American JOY- 6LS05 shearers are playing a dominant role in coal production in Shendong mining area.Based on series actuated on AC traction motors ,they have a convenient speed setting up and a reliable operation. Si2 multaneously its complicated structure results in longer break down to have maintenance and to take long time to judge and tackle the problems. So in order to get a quick trouble shooting and an efficient maintenance ,the author has analyzed and made a summary about the possible electrical faults and remedies on the AC traction motors in practice ,which aims at giving ideas for traction motors maintenance in future. Key wordsacmotors;electrical faultsand analysis;commutator ; windings; analysis and trouble shooting; voltage ; resis2 tance 本 刊 声 明 煤矿机械 杂志连续三次被认定为全国中文核心期刊,黑龙江省优秀期刊。我刊已入编 中国学术期刊 光盘版,并早已加入 “中国期刊网” 和万方数据网,作者稿酬由本杂志社一次付清。本杂志社属自负盈亏 单位,在本刊发表文章收发表费,同时也付给作者稿酬,如有不同意上述3条者,请来函说明,本杂志社将做 适当处理。电子信箱已启用,投稿只能用Word排双栏版,字数在3 000～5 000字为宜。投稿之前,请查看本 刊网址投稿须知,在第一作者简介文末留下联系电话、 电邮。 2003年本刊仍为国际标准大16开本 A4 幅面 ,96 页,胶钉,定价每册10元,全年12册120元,订阅者 可到当地邮局订阅,也可来函索取征订单,欢迎订阅、 投稿。 2003年本刊发布广告价格如下元Π 版 封面彩色 4 500封二彩色 3 800插页彩色 3 200 封底彩色 4 000封三彩色 3 400插页套色 2 000 插页黑白半版 1 000内页黑白 1 200内页半版 600 211 英国JOY6LS05采煤机直流牵引电机气气故障及分析 马晓燕,等 2003年第7期 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.