礦山機電設備故障檢測診斷技術應用探討

趙衛

摘要：機電設備在現代化的工業生產過程中發揮了愈來愈關鍵的作用，其安全穩定運行就顯得特別關鍵。本文充分結合我們國家的具體國情，借鑒先進的科學技術，運用故障診斷技術以便能夠對礦山機電設備進行科學高效的維修。在此基礎上進一步提升礦山機電設備管理水平，并對目前的維修體制進行改革。

關鍵詞：機電設備故障診斷技術

中圖分類號：TB47 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0132-01

伴隨科技的迅猛發展，礦山工業生產的自動化程度也愈來愈高，機電設備在現代的工業生產過程中發揮了愈來愈關鍵的作用，設備的運行以及管理費用也不斷提高。一旦機電設備在運行過程中產生故障，不但容易導致巨大的經濟損失，還容易造成人員傷亡以及重大的社會影響。所以，應當定期對礦山機電設備運行狀況實施檢測，及時診斷機電設備故障的發展動態，查明故障產生的原因，采取有效的預防措施以免礦山機電設備的損壞，保證設備安全、穩定、經濟運行，在現代化的工業生產過程中發揮著至關重要的作用。

1檢測礦井提升機并對其故障進行診斷

提升機的安全穩定運行不僅對礦山日常的生產有重大影響，而且還對礦山生產作業人員的生命以及財產安全產生巨大影響。提升機主要有兩種故障：硬故障、軟故障。硬故障指的是因為某些特定的參數出現超限而產生的故障，這種類型的故障通常需要通過保護裝置加以解決；而軟故障必須對各種工況參數進行檢測，并且利用對相應的數據進行處理才能進一步診斷出來。礦井提升機（雙滾筒單繩纏繞式）容易產生松繩的問題，而這種問題往往容易造成比較大的危害。本文介紹了一種比較簡易的松繩檢測裝置。這種裝置由單片機以及霍爾傳感器構成，其工作原理是：在提升機的所有天輪的一側都裝設了一周小磁鋼，同時在合理的位置安裝了霍爾傳感器以便對兩天輪的轉速進行檢測，在正常運行的狀態下，兩天輪具有相同的轉速，此時兩個傳感器所顯示的計數脈沖個數大致相等，這種裝置內部的單片機所測算出兩天輪的行程差接近零；如果鋼絲繩產生松繩問題的話，兩天輪具有不同的行程，這種裝置能夠將兩天輪間的行程差計算出來。如果行程差上升到預報警值將會產生松繩撤警信號；如果行程差上升到保護值的話，這種檢測裝置將會產生控制信號。從而使得提升機能夠立即剎車。起到很好的保護作用。

2檢測煤礦采煤機的工況并對故障進行診斷

我們國家最新研發并投入使用的電牽引采煤機工況檢測及故障診斷系統，從本質上轉變了國產采煤機檢測水平比較低、沒有系統化的故障檢測以及診斷功能的情況，這種故障檢測診斷系統包括如下幾個單元：（1）檢測工況以及診斷故障單元；該單元處于微機當中，通常使用Windows操作系統。與采煤機控制中心主要采取的是接點通信形式，故障診斷單元如果檢測、診斷發現存在故障的話，屏幕可以及時將故障種類顯示出來，并切向控制中心發送對應的信號，由控制中心實施對應的控制動作，比如實施聲光報警或者采取故障保護操作。（2）檢測152.4mm顯示單元；該顯示單元通常包括一塊DP-13型480×640線的彩色液晶顯示屏以及對應的電路構成。顯示出來的內容主要有采煤機全部的工況檢測技術參數、操作、運行情況報警提示以及診斷故障的最終結果等。還包括有左搖臂、右搖臂、機身外圍以及高壓控制箱檢測單元。（3）多功能小型變頻器通信單元；所選擇的變頻器可以對27個工況參數進行檢測，并且有單獨的液屏與顯示屏，可以將采煤機的牽引速度、電機電流以及變頻器輸入電壓等各項參數顯示出來，并且具備溫度保護、欠壓、過壓、過載以及過流等各種保護功能。該單元的基本功能主要是將變頻器以上各種檢測信號傳遞到工況故障診斷中心，從而進行對應的處理。并且以中文或者圖形形式集中顯示出來。（4）高壓控制箱檢測單元。（5）機身圍檢測單元。（6）左搖臂、右搖臂檢測單元。

3高壓異步電動機的檢測以及相應診斷技術

3.1 局部放電檢測技術

通過檢測定子中電流互感器以及高頻檢測儀器，或者利用射頻天線以及帶通濾波器對于局部放電脈沖進行檢測，從而對不同的局部放電源進行識別以對定子的各種類型的故障進行診斷。該檢測技術對部分低壓電機的效果不是很理想。

3.2 電流高次諧波檢測技術

按照電動機故障所反映出來的特征，主要包括對稱以及不對稱兩種故障類型：（1）對稱故障主要分成過載、缺相以及堵轉等，其顯著的特征是電動機電流大幅升高，所以通常根據電動機過流程度來對該類型的故障進行科學診斷。（2）不對稱故障主要包括斷相、匝間與相間短路、單相和兩相接地等。根據定子電流的不平衡狀況對于異步電動機的定子繞組故障進行檢測比較便捷。該類型的故障最顯著的特征是電動機電流中容易產生負序與零序電流，通過零序與負序電流分量當作判斷不對稱故障的根據有比較高的可靠性。該類型的故障按照故障點來分主要包括接地性以及非接地性兩種類型，并且不同的故障的類型所采取的檢測技術也并不相同。

3.3 磁通檢測技術

電機的定子產生故障容易造成內部磁通在徑向以及切向的分量出現波動，因此只要將這兩個分量的磁通波動大小檢測出來，也能夠對定子故障進行檢測，該方法在高壓電機的定子側的不同類型的故障檢測當中獲得了十分廣泛的應用，但是需要運用專門的磁通檢測儀器，操作比較麻煩。對弱信號難以檢測。

參考文獻

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