矿山机电设备故障检测诊断技术应用探讨

伴随科技的迅猛发展, 矿山工业生产的自动化程度也愈来愈高, 机电设备在现代的工业生产过程中发挥了愈来愈关键的作用, 设备的运行以及管理费用也不断提高。一旦机电设备在运行过程中产生故障, 不但容易导致巨大的经济损失, 还容易造成人员伤亡以及重大的社会影响。所以, 应当定期对矿山机电设备运行状况实施检测, 及时诊断机电设备故障的发展动态, 查明故障产生的原因, 采取有效的预防措施以免矿山机电设备的损坏, 保证设备安全、稳定、经济运行, 在现代化的工业生产过程中发挥着至关重要的作用。

1 检测矿井提升机并对其故障进行诊断

提升机的安全稳定运行不仅对矿山日常的生产有重大影响, 而且还对矿山生产作业人员的生命以及财产安全产生巨大影响。提升机主要有两种故障:硬故障、软故障。硬故障指的是因为某些特定的参数出现超限而产生的故障, 这种类型的故障通常需要通过保护装置加以解决;而软故障必须对各种工况参数进行检测, 并且利用对相应的数据进行处理才能进一步诊断出来。矿井提升机 (双滚筒单绳缠绕式) 容易产生松绳的问题, 而这种问题往往容易造成比较大的危害。本文介绍了一种比较简易的松绳检测装置。这种装置由单片机以及霍尔传感器构成, 其工作原理是:在提升机的所有天轮的一侧都装设了一周小磁钢, 同时在合理的位置安装了霍尔传感器以便对两天轮的转速进行检测, 在正常运行的状态下, 两天轮具有相同的转速, 此时两个传感器所显示的计数脉冲个数大致相等, 这种装置内部的单片机所测算出两天轮的行程差接近零;如果钢丝绳产生松绳问题的话, 两天轮具有不同的行程, 这种装置能够将两天轮间的行程差计算出来。如果行程差上升到预报警值将会产生松绳撤警信号;如果行程差上升到保护值的话, 这种检测装置将会产生控制信号。从而使得提升机能够立即刹车。起到很好的保护作用。

2 检测煤矿采煤机的工况并对故障进行诊断

我们国家最新研发并投入使用的电牵引采煤机工况检测及故障诊断系统, 从本质上转变了国产采煤机检测水平比较低、没有系统化的故障检测以及诊断功能的情况, 这种故障检测诊断系统包括如下几个单元: (1) 检测工况以及诊断故障单元;该单元处于微机当中, 通常使用Windows操作系统。与采煤机控制中心主要采取的是接点通信形式, 故障诊断单元如果检测、诊断发现存在故障的话, 屏幕可以及时将故障种类显示出来, 并切向控制中心发送对应的信号, 由控制中心实施对应的控制动作, 比如实施声光报警或者采取故障保护操作。 (2) 检测152.4mm显示单元;该显示单元通常包括一块DP-13型480×640线的彩色液晶显示屏以及对应的电路构成。显示出来的内容主要有采煤机全部的工况检测技术参数、操作、运行情况报警提示以及诊断故障的最终结果等。还包括有左摇臂、右摇臂、机身外围以及高压控制箱检测单元。 (3) 多功能小型变频器通信单元;所选择的变频器可以对27个工况参数进行检测, 并且有单独的液屏与显示屏, 可以将采煤机的牵引速度、电机电流以及变频器输入电压等各项参数显示出来, 并且具备温度保护、欠压、过压、过载以及过流等各种保护功能。该单元的基本功能主要是将变频器以上各种检测信号传递到工况故障诊断中心, 从而进行对应的处理。并且以中文或者图形形式集中显示出来。 (4) 高压控制箱检测单元。 (5) 机身围检测单元。 (6) 左摇臂、右摇臂检测单元。

3 高压异步电动机的检测以及相应诊断技术

3.1 局部放电检测技术

通过检测定子中电流互感器以及高频检测仪器, 或者利用射频天线以及带通滤波器对于局部放电脉冲进行检测, 从而对不同的局部放电源进行识别以对定子的各种类型的故障进行诊断。该检测技术对部分低压电机的效果不是很理想。

3.2 电流高次谐波检测技术

按照电动机故障所反映出来的特征, 主要包括对称以及不对称两种故障类型: (1) 对称故障主要分成过载、缺相以及堵转等, 其显著的特征是电动机电流大幅升高, 所以通常根据电动机过流程度来对该类型的故障进行科学诊断。 (2) 不对称故障主要包括断相、匝间与相间短路、单相和两相接地等。根据定子电流的不平衡状况对于异步电动机的定子绕组故障进行检测比较便捷。该类型的故障最显著的特征是电动机电流中容易产生负序与零序电流, 通过零序与负序电流分量当作判断不对称故障的根据有比较高的可靠性。该类型的故障按照故障点来分主要包括接地性以及非接地性两种类型, 并且不同的故障的类型所采取的检测技术也并不相同。

3.3 磁通检测技术

电机的定子产生故障容易造成内部磁通在径向以及切向的分量出现波动, 因此只要将这两个分量的磁通波动大小检测出来, 也能够对定子故障进行检测, 该方法在高压电机的定子侧的不同类型的故障检测当中获得了十分广泛的应用, 但是需要运用专门的磁通检测仪器, 操作比较麻烦。对弱信号难以检测。

摘要：机电设备在现代化的工业生产过程中发挥了愈来愈关键的作用, 其安全稳定运行就显得特别关键。本文充分结合我们国家的具体国情, 借鉴先进的科学技术, 运用故障诊断技术以便能够对矿山机电设备进行科学高效的维修。在此基础上进一步提升矿山机电设备管理水平, 并对目前的维修体制进行改革。

关键词：机电设备,故障,诊断技术

参考文献

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