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浅析矿用电机车常见电气及机械故障

摘要：矿用电机车是矿井水平巷道长距离运输的一种主要运输工具，在矿

井煤炭运输及辅助运输中占有重要位置，它具有成本低、运输能力大、使用操作

方便、具有非工作储备系统等优点，电机车运输目前在我国煤矿应用最为广泛。

但在实际使用中也会出现不同类型的故障，对故障能够准确的判断和处理，对确

保矿井运输安全有着至关重要的作用。

关键词：电机车电气故障机械故障产生原因

一、引言

目前在低瓦斯矿井生产过程中，使用架线电机车作为牵引运输工具，实现矿

生产运输矸石、物料以及人员运送工作，就以ZK10-6/250型直流架线电机车常

见故障产生的原因进行简要的分析。

二、常见的电气故障及原因

我矿井下电机车目前主要使用IGBT脉冲调速装置，它具有无级调速、能耗

低、闭环电制动功能，体积小，安装简便，制动效果好，车辆起动、加速平稳，

消除了换流噪音，提高了车辆的运行质量等优点，但在实际使用中由于种种原因

在电气系统方面也会出现一些故障，在这里简单的介绍一下：

1.合上自动开关立即跳闸

其原因为：自动开关本身接地（静触头触点接地，吸弧线圈接地，输出电源

线接地）。

2.控制器闭合后，自动开关跳闸

闭合后开关跳闸主要是由于电气线路某些部位的短路、接地产生过电流而引

起的。容易造成短路和接地的部位有：①电气回路接地或电动机绝缘老化击穿接

地引起过电流，造成自动开关跳闸。②电机车的制动电阻接地。③IGBT模块单

元元件击穿。④在更换电位器时，1号线和3号线接线错误造成自动开关跳闸。

⑤换向器某一触头接地造成自动开关跳闸。⑥脉冲控制板单元元件击穿或短路造

成自动开关跳闸。

3.电机车不能起动运行

造成电机车不能起动运行主要是由于电气线路某些部位断路所引起的。容易

造成断路的部位有：①集电弓的断路：它主要是由于集电弓碳素板没有与架空线

接触，或是电源线折断、接线端子松脱而造成电机车无电压，此时电机无照明灯

不亮，主控制器手柄调速的各个档位都不能开车。②自动开关的断路：主要是由

于接触触头烧损、脱落，电源导线折断，接线端子脱落，这时机车照明灯亮，但

是主控制器手柄调速的各个档位都不能开车。③控制器应该导通的部分断路：它

主要由于调速器的接近开关没有接收到指令。④电位器轴与主架脱落、过位、断

轴或卡住。⑤调速器低压部分（DC12V）无电源。⑥电机车主回路的断路：它

可能调速器主体箱与机车接地线路断路，或是轮对与轨道接触不良。⑦电动机内

部及外部连接电缆出现断路。

4.电机车起动速度快

①电动机激磁绕组发生短路故障。②调速器的脉冲控制板元件出现故障，造

成起动速度快。③电位器固定架松动造成调速间隙位置偏大。④接近开关的指令

板提前闭合导致起动速度快。

5.电机车起动运行速度慢

①自动开关动静触头出现灼伤，导致接触头不良。②电网电压低于调速器工

作电压。③调速器电容出现损坏造成起动速度慢。③轨道的回流不好。

6.换向器故障

换向不良，表现为换向火花增大，换向器表面灼伤。应对换向器进行定期维

护，根据换向器表面凸凹程度的不同采取相应的措施，避免更严重问题发生。

造成换向器灼伤的主要原因是：在换向时有火花产生，甚至产生环火所致。

换向器产生火花的原因主要有机械原因和电磁原因两类：1）换向器火花产生的

机械原因：换向器表面不清沽，主要有污垢、电刷磨损粉末；换向器表面不光洁，

主要有换向片突出、换向片间云母绝缘突出、换向器表面太粗糙；各换向极的气

隙不均匀；转子平衡不好，出现电刷在换向器上跳动。2）换向器火花产生的电

磁原因：①当换向绕组补偿线圈极性错误时，将使换向元件中合成电势增加，并

使电枢反应造成主磁场波形畸变加剧，从而使电机产生强烈火花，即使电机空载

运行火花也是很大。②当主极、换向极、补偿绕组短路或接反时，由于换向磁场

消弱，将使电动机换向火花加大。③当检修电机后电刷几何中心线错位时，由于

换向元件不在中性区换向而进入主极区，换向元件切割主磁通，这时会产生空载

火花。④当电机突然过载时，换向磁通滞后，严重的负载使换向饱和、电刷跳动、

换向器表面破坏等等，都会引起严重的火花。⑤当电机重绕和更换换向器时，没

有弄清铁芯槽与和换向器铜片或云母片中心之间的定位关系，因为这个问题没搞

清造成偏差，那就是相当于电刷偏离了几何中心线，它的偏差加剧了磁场的畸变

及各支路电势的不均匀度，引起