淺析JKD-NT 型礦井提升機電控故障處理

方 華，黃傳武

（1.江西煤礦搶險排水站，江西 南昌 330096；2.萍礦集團公司 楊橋煤礦，江西分管 336614）

JKD-NT 型交流提升機網絡化集散控制系統，是由洛陽源創電氣有限公司生產的，針對繞線式異步電動機傳動，采用轉子回路切電阻調速方式的一種新型提升機電控系統，用以代替老式TKD電控系統。它相對于TKD 電控系統，主要有以下幾個方面的變化：（1）控制系統由繼電器控制改為PLC控制，可調閘部分采用集成電子模塊代替原系統中的磁放大器；（2）高壓換向接觸器真空化。為防止高壓真空接觸器由于漏氣等原因產生觸頭粘連，導致換向時高壓短路，正、反向換向回路均采用2只高壓真空接觸器串連使用；（3）轉子回路無觸點化，加速接觸器采用可控硅元件代替交流接觸器；（4）采用光電編碼器對提升機運行速度及位置進行數字化測量和控制；（5）增加上位機監控功能，通過工控機與PLC之間的通訊，實時監控提升機運行過程中的行程、速度、電流等參數，并能對各類故障進行顯示、記錄和存儲?？呻S時調出PLC 梯形圖，監控各邏輯回路的動作情況，極大地方便了故障的查找。JDK-NT型提升機電控系統主要組成部分見圖1。

圖1 NT 型提升機電控系統

在該系統中一般在安全回路、換向回路和調速回路（即轉子切電阻回路）方面易出現故障。

1 安全回路故障

JKD-NT 提升機電控安全回路，由軟件安全回路和外部硬件安全回路組成，在提升機操作臺上有2只安全狀態指示燈，分別顯示軟件安全和綜合安全通斷狀態，軟件安全指PLC程序中的安全邏輯回路，由Y004輸出驅動外部KA12.3繼電器。綜合安全包括軟、硬件安全回路。當軟件安全回路出故障時，2只安全狀態指示燈全滅，這時可調出PLC程序，監控安全回路中各軟元件的通斷狀態，然后根據程序中斷開的軟元件分析其控制邏輯，查找對應的PLC外部輸入，即可查找出故障點。

當軟件安全指示燈亮，而綜合安全指示燈不亮時，可以判斷為外部硬件安全回路故障，JKD-NT 型電控系統，在外部安全回路上設計了安全回路故障指示模塊AP12.10和AP12.11，通過模塊中的指示燈亮滅情況，即可判斷外部安全回路故障的位置（見圖2）。

圖2 外部安全回路

例如：當調繩回路與操作臺安全監視斷開時，AP12.10和AP12.11中的所有指示燈全滅。當上過卷及切上過卷回路同時斷開時，除AP12.11中的QB2亮外，其余全滅。

2 換向回路故障

圖3是JKD-NT 提升機電控的換向回路原理圖。

圖3 換向安全回路原理

從圖中可以看出換向回路主要由KA12.1、KA2.1和KA2.2、KA2.3控制。KA2.2正轉控制繼電器由主PLC的Y005驅動，KA2.3反轉控制繼電器由Y006驅動，當換向接觸器不吸合時，首先查看主PLC 輸出Y005或Y006的狀態，當Y005、Y006 不通時，即可調出PLC 程序中Y005、Y006邏輯回路查看程序中軟元件狀態，根據軟元狀態分析程序，查找PLC外部對應輸入，如果Y005、Y006正常，則根據外部線路查找相應觸點。除此之外換向真空接觸本身也可能存在問題，圖4是正向真空接觸器電氣原理圖（反向及線路接觸器原理相同）。

圖4 正向真空接觸器電氣原理

圖中K1為電感式接近開關，當真空斷路器吸合到位后K1的蘭、棕線導通，接通J2.1線圈回路。J2.1繼電器常閉接點斷開，將KM2.1的1＃、2＃線圈由并聯變成串聯，增加線圈阻抗，小電流維持線圈吸合，如果K1 損壞常閉合，則KM2.1剛吸合時，線圈由于電流較小將無法吸合，當K1常斷開則KM2.1線圈吸合后由于長時承受大電流而發熱燒壞。

3 調速回路（轉子切電阻回路）故障

JKD-NT 提升機電控調速，是依靠操作臺主令手柄給出控制信號，觸發轉子回路可控硅導通，由可控硅逐級短接串接在轉子回路的8級電阻，實現電機調速。轉子回路切電阻的原則是以電流為主，時間為輔相結合。這樣提升機輕載時不會加速太快，重載時限制了加速度，減少了對提升機的機械沖擊。當提升機在加速過程中電流超過加速電流繼電器的整定吸合值時，就無法再加速。直至電機電流下降到加速電流繼電器的釋放值，才能重新加速。在JKD-NT 電控系統中加速電流繼電器只是程序中的一個軟元件。電機電流信號是通過50／5A 的電流互感器采樣后再經5／0.5A 的電流互感器信號變換后，加至電流信號接口板DLJK-1處理后，通過FX-4AD 模塊轉變成數字量寫入D2寄存器。

筆者在實際中曾遇到過提升機在負載較輕，信號回路正常，無輕故障的情況下，在切除第二級電阻后就無法再往上加速，調出程序后發現存儲電機電流的D2寄存器內的數據超過680，使加速電流繼電器M107置位。當時懷疑電機電流取樣信號受到干擾，經檢查電流互感器、FX-4AD模塊及接地，都未發現問題，最后懷疑DLJK-1電流接口板輸出電壓可能偏大。于是在電機堵轉，轉子串全部電阻起動的的情況下，觀察高壓開關柜電流表為12A，測量DLJK-1輸出電壓1.4V，與初次安裝調試時數據相比較，發現高壓開關柜電流同為12A。但電流接口板的輸出電壓足比初安裝時的0.8V 多了0.6V，經查發現電流接口板DLJK-1內一只電阻由于器件老化，阻值變化較多，重新調整可調電阻，使輸出恢復至0.8V后，提升機加速正常。

調速回路故障點主要在可控硅及觸發控制回路和轉子電阻部分。一般短接第8級電阻的可控硅由于承受大電流時間最長，最易損壞，當出現電機啟動即跳高壓柜的情況，在排除電機、電源及轉子電阻等問題后應考慮檢查切8級電阻的可控硅是否損壞直接導通。

〔1〕JKD-NT 系列提升機交流電控使用說明書.洛陽源創電氣有限公司