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[摘 要]针对河东煤矿31008工作面使用的MG900/2210-GWD型交流变频电牵引采煤机使用的ABB公司的直接转矩控制（DTC）变频器ACS800系列型变频装置，简要阐述了该型采煤机变频器的作用，分析了变频器的常见故障和处理方法。
[关键词]采煤机；变频器；故障处理
中图分类号：TD421.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0299-01
变频器调速的调速范围宽，机械性能好，可以在比较宽的范围内实现系统的无级调速，使采煤机在稳定的状态下运行。变频技术在采煤机中的应用贯穿采煤机的整个运行过程。采煤机启动阶段，在变频器的作用下，可以实现采煤机的“软启动”，减少对采煤机和供电网络的冲击。采煤机工作过程中，变频器的使用可以减少因地势和环境造成的采煤机受力不均现象，并且能够平衡左右牵引电机电流，实现无级调速的功能。在大倾角采煤工作面上，还需要变频器具有制动功能，使牵引电机由牵引状态转为制动状态。因此，对变频器在电牵引采煤机中的应用研究有其重要意义。
1 采煤机变频牵引
在采煤机工作过程中，电动机按照变频器的单位时间脉冲数目输出转速，带动采煤机的运动。考虑到采煤机机身的振动和运动速度的关系，需要设定合适的传动速度曲线，使采煤机能够正常稳定工作。
变频牵引的参数化控制。根据ACS？800变频器的技术参数，变频器的频率范围为0～50 Hz～100 Hz，对应的电机转速为1475r/min，根据 ACS？800变频器的性能曲线可知，变频牵引单元以11.2m/min为分界速度，小于分界速度时，牵引模式为恒转矩模式，输出转矩为869KN，大于分界速度时，牵引模式为恒功率模式，最小转矩为363KN。
2 采煤机变频器常见故障及处理办法
2.1 变频器日常维护和使用注意事项
1、变频器在运行和维护时必须遵守安全规范，否则将造成意外人身伤害，或损坏变频器。
（1）变频器断电后，必须等待5分钟以上，以防止中间直流回路放电造成电击。
（2）用万用表测量每个输入端子和地之间的电压，以保证变频器装置放电完毕。
2、变频器在运行过程中，不允许在1分钟内连续三次切断电源，以避免变频器内的充电电阻因过流而烧毁，造成变频器不能工作。
3、测量牵引电机的绝缘时，必须把牵引电机和变频器的连接电缆从电机端子上拆下，否则，有可能造成变频器内的IGBT模块永久性损坏。
4、变频器的输出是由高压高频窄脉冲组成，其峰值约为电源电压的1.35-1.4倍，这个电压有可能因电缆性能不好而加倍。因此牵引电机的电缆选择非常重要，在更换牵引电机电缆时必须咨询制造厂家。
2.2 变频器的常见故障、警告及处理办法
变频器有完善的故障自诊断和显示功能，系统运行时连续监视电机和变频器自身的状态，保证变频器不受损坏。
1、变频器过温警告
显示信息：TEMP
故障原因：变频器装置内部过温，过温温度整定在115℃。
解决方法：检查变频器箱内环境温度条件；检查冷却水压力和流量是否正常；检查变频器底板水套是否被堵；检查变频器冷却底板与变频器箱底板是否紧密结合。
2、变频器输出过流
显示信息：OVER CURRENT
故障原因：变频器输出电流过流或电机、电缆发生短路，触发极限是3.5Ie。
解决方法：检查电机负载，电机、电机电缆是否短路；检查电机和机械部件的连接处。
3、变频器输出短路
显示信息：SHORT CURRENT
故障原因：变频器输出过流。
解决方法：检查电机和电机电缆；检查采煤机的机械行走部件和滑靴。
4、变频器直流母线过压
显示信息：DC OVERVOLT
故障原因：变频器内部直流母线电压太大。
解决方法：检查过压控制器设置是否正确；检查牵引变压器输出有无波动或静态过压；检查减速时间。
5、变频器输入电源缺相
显示信息：SUPPLY PHASE
故障原因：变频器内部中间直流电压振动，可能是主电路缺相，快速熔断器烧断，或是整流桥内部故障引起。
解决方法：检查供电电源是否缺相；检查变频器输入回路上的快速熔断器是否烧坏。
6、变频器中间直流回路欠压
显示信息：DC UNDER VOLT
故障原因：变频器供电电源缺相，快速熔断器烧坏，或整流桥内部故障损坏。欠压触发极限为0.65Umin。
解决方法：检查牵引变压器是否正常工作；检查变频器输入端快速熔断器是否烧坏。
7、变频器输出接地故障
显示信息：EARTH FAULT
故障原因：电网不平衡。相应牵引电机、电机电缆或变频器内部故障造成。
解决方法：检查电机和电机电缆；检查在变频器输出侧有无功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。
8、控制板故障
显示信息：I/O COMM
故障原因：变频器内部中的NAMC板通道CH1发生通讯故障。电磁干扰，变频器中的I/O控制板（NIOC）内部故障。
解决方法：检查NIOC和NAMC板之间的光纤连接是否松动；检查NIOC和NAMC板之间的光纤是否完好；更换NIOC板。
9、变频器环境温度
显示信息：AMBIENT TEMP
故障原因：变频器内部的I/O控制板温度低于-5…0℃或高于+73…82℃。
解决方法：检查冷却风机和冷却水流量；检查变频器冷却通道是否畅通。
10、牵引电机堵转保护
显示信息：MOTOR STALL
故障原因：可能是机械故障、过载等引起。
解决方法：检查牵引电机负载；检查采煤机牵引部和滑靴。
11、牵引电机缺相
显示信息：MOTOR PHASE
故障原因：牵引电机缺相。牵引电机、电机电缆的损坏造成，也可能是变频器内部损坏造成。
解决方法：检查牵引电机和电机电缆；检查变频器输出是否缺相。
12、控制盘故障
顯示信息：PANEL LOSS
故障原因：与变频器连接的CDP312控制盘通讯故障，
解决方法：检查控制盘连接器；重新连接控制盘；检查PANEL LOSSS相关参数。
13、电机过温保护
显示信息：MOTOR TEMP
故障原因：可能由于电机过载，电机冷却条件不符合或错误的启动数据引起。
解决方法：检查牵引电机的额定参数、负载情况和冷却条件；检查启动参数。
14、电机辩识
显示信息：ID MAGN REQ
故障原因：需要电机辩识，这个警告属于正常的启动步骤。传动希望用户选择如何进行电机辩识运行：通过辩识励磁还是辩识运行。
解决方法：启动辩识励磁。在变频器进行电机辩识前，必须把牵引电机和负载脱离，否则可能造成机械或电机损坏。
3 总结与展望
随着电子科学技术的发展，变频器已经在在电力电子系统、工业自动控制等领域广泛应用。市场上不同型号规格变频器的安装、接线、调试各有特点，但主要方法及注意事项基本一致。若能对变频器多加了解和分析，必将有助于延长变频器的使用寿命，利于维持生产的正常进行和提高产品质量将会有很大的帮助。本文主要阐述了采煤机变频技术与常见变频器故障的分析。
[关键词]采煤机；变频器；故障处理
中图分类号：TD421.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0299-01
变频器调速的调速范围宽，机械性能好，可以在比较宽的范围内实现系统的无级调速，使采煤机在稳定的状态下运行。变频技术在采煤机中的应用贯穿采煤机的整个运行过程。采煤机启动阶段，在变频器的作用下，可以实现采煤机的“软启动”，减少对采煤机和供电网络的冲击。采煤机工作过程中，变频器的使用可以减少因地势和环境造成的采煤机受力不均现象，并且能够平衡左右牵引电机电流，实现无级调速的功能。在大倾角采煤工作面上，还需要变频器具有制动功能，使牵引电机由牵引状态转为制动状态。因此，对变频器在电牵引采煤机中的应用研究有其重要意义。
1 采煤机变频牵引
在采煤机工作过程中，电动机按照变频器的单位时间脉冲数目输出转速，带动采煤机的运动。考虑到采煤机机身的振动和运动速度的关系，需要设定合适的传动速度曲线，使采煤机能够正常稳定工作。
变频牵引的参数化控制。根据ACS？800变频器的技术参数，变频器的频率范围为0～50 Hz～100 Hz，对应的电机转速为1475r/min，根据 ACS？800变频器的性能曲线可知，变频牵引单元以11.2m/min为分界速度，小于分界速度时，牵引模式为恒转矩模式，输出转矩为869KN，大于分界速度时，牵引模式为恒功率模式，最小转矩为363KN。
2 采煤机变频器常见故障及处理办法
2.1 变频器日常维护和使用注意事项
1、变频器在运行和维护时必须遵守安全规范，否则将造成意外人身伤害，或损坏变频器。
（1）变频器断电后，必须等待5分钟以上，以防止中间直流回路放电造成电击。
（2）用万用表测量每个输入端子和地之间的电压，以保证变频器装置放电完毕。
2、变频器在运行过程中，不允许在1分钟内连续三次切断电源，以避免变频器内的充电电阻因过流而烧毁，造成变频器不能工作。
3、测量牵引电机的绝缘时，必须把牵引电机和变频器的连接电缆从电机端子上拆下，否则，有可能造成变频器内的IGBT模块永久性损坏。
4、变频器的输出是由高压高频窄脉冲组成，其峰值约为电源电压的1.35-1.4倍，这个电压有可能因电缆性能不好而加倍。因此牵引电机的电缆选择非常重要，在更换牵引电机电缆时必须咨询制造厂家。
2.2 变频器的常见故障、警告及处理办法
变频器有完善的故障自诊断和显示功能，系统运行时连续监视电机和变频器自身的状态，保证变频器不受损坏。
1、变频器过温警告
显示信息：TEMP
故障原因：变频器装置内部过温，过温温度整定在115℃。
解决方法：检查变频器箱内环境温度条件；检查冷却水压力和流量是否正常；检查变频器底板水套是否被堵；检查变频器冷却底板与变频器箱底板是否紧密结合。
2、变频器输出过流
显示信息：OVER CURRENT
故障原因：变频器输出电流过流或电机、电缆发生短路，触发极限是3.5Ie。
解决方法：检查电机负载，电机、电机电缆是否短路；检查电机和机械部件的连接处。
3、变频器输出短路
显示信息：SHORT CURRENT
故障原因：变频器输出过流。
解决方法：检查电机和电机电缆；检查采煤机的机械行走部件和滑靴。
4、变频器直流母线过压
显示信息：DC OVERVOLT
故障原因：变频器内部直流母线电压太大。
解决方法：检查过压控制器设置是否正确；检查牵引变压器输出有无波动或静态过压；检查减速时间。
5、变频器输入电源缺相
显示信息：SUPPLY PHASE
故障原因：变频器内部中间直流电压振动，可能是主电路缺相，快速熔断器烧断，或是整流桥内部故障引起。
解决方法：检查供电电源是否缺相；检查变频器输入回路上的快速熔断器是否烧坏。
6、变频器中间直流回路欠压
显示信息：DC UNDER VOLT
故障原因：变频器供电电源缺相，快速熔断器烧坏，或整流桥内部故障损坏。欠压触发极限为0.65Umin。
解决方法：检查牵引变压器是否正常工作；检查变频器输入端快速熔断器是否烧坏。
7、变频器输出接地故障
显示信息：EARTH FAULT
故障原因：电网不平衡。相应牵引电机、电机电缆或变频器内部故障造成。
解决方法：检查电机和电机电缆；检查在变频器输出侧有无功率因数矫正电容或浪涌吸收装置。
8、控制板故障
显示信息：I/O COMM
故障原因：变频器内部中的NAMC板通道CH1发生通讯故障。电磁干扰，变频器中的I/O控制板（NIOC）内部故障。
解决方法：检查NIOC和NAMC板之间的光纤连接是否松动；检查NIOC和NAMC板之间的光纤是否完好；更换NIOC板。
9、变频器环境温度
显示信息：AMBIENT TEMP
故障原因：变频器内部的I/O控制板温度低于-5…0℃或高于+73…82℃。
解决方法：检查冷却风机和冷却水流量；检查变频器冷却通道是否畅通。
10、牵引电机堵转保护
显示信息：MOTOR STALL
故障原因：可能是机械故障、过载等引起。
解决方法：检查牵引电机负载；检查采煤机牵引部和滑靴。
11、牵引电机缺相
显示信息：MOTOR PHASE
故障原因：牵引电机缺相。牵引电机、电机电缆的损坏造成，也可能是变频器内部损坏造成。
解决方法：检查牵引电机和电机电缆；检查变频器输出是否缺相。
12、控制盘故障
顯示信息：PANEL LOSS
故障原因：与变频器连接的CDP312控制盘通讯故障，
解决方法：检查控制盘连接器；重新连接控制盘；检查PANEL LOSSS相关参数。
13、电机过温保护
显示信息：MOTOR TEMP
故障原因：可能由于电机过载，电机冷却条件不符合或错误的启动数据引起。
解决方法：检查牵引电机的额定参数、负载情况和冷却条件；检查启动参数。
14、电机辩识
显示信息：ID MAGN REQ
故障原因：需要电机辩识，这个警告属于正常的启动步骤。传动希望用户选择如何进行电机辩识运行：通过辩识励磁还是辩识运行。
解决方法：启动辩识励磁。在变频器进行电机辩识前，必须把牵引电机和负载脱离，否则可能造成机械或电机损坏。
3 总结与展望
随着电子科学技术的发展，变频器已经在在电力电子系统、工业自动控制等领域广泛应用。市场上不同型号规格变频器的安装、接线、调试各有特点，但主要方法及注意事项基本一致。若能对变频器多加了解和分析，必将有助于延长变频器的使用寿命，利于维持生产的正常进行和提高产品质量将会有很大的帮助。本文主要阐述了采煤机变频技术与常见变频器故障的分析。