ZY2000(E)型内燃机车微机控制系统使用说明书(DFF4A、DF4B、DF4C、DF8A).doc

ZY2000（E）型内燃机车微机控制系统使用说明书（适用于DF4A、4B、4C、DF8A型机车）ZY2000(E)型内燃机车微机控制系统使用说明书（适用于DF4A、4B、4C、DF8A型机车）武汉正远铁路电气有限公司目 录一、 概述二、 技术条件 1、使用条件 2、技术参数 三、系统组成及特点 四、工作原理 1、插件功能 、励磁回路 五、结构 六、编码开关功能设定 七、使用注意事项 八、使用整定 1、在静态条件下的初步检定 2、参数整定3、动作试验 九、使用维护 1、故障处理 2、维护 十、对外配线及安装一、概述：随着现代科学技术的发展，应用微机技术实现机车的功能控制，以期提高机车的牵引性能，解决了牵引状态下的平稳操作，改善机车性能在不同牵引性能转换，将机车上分散的部件功能模块化、集成化，以提高系统稳定性，为机务段检修体制实现状态修，用高科技手段打下了基础。ZY2000型内燃机车微机控制系统主要具有如下功能： 1、恒功率控制：在不同的柴油机转速及机车运行速度下，控制主发电机运行在规定的特性曲线上，实现功率误差1%，充分发挥了柴油机输出功率，保证了柴油机功率合理充分利用。加装及改造后的机车在油耗上比未改装机车具有省油效果，具有投资及经济效益，用1.5年或20万公里左右收回投资。 2、磁场削弱控制：在不同的机车速度下，能实现两级磁场削弱，以扩大机车恒功率运行的速度范围。 3、电阻制动控制：在不同的柴油机转速下，实现对牵引电机的励磁电流和制动电流的恒流控制。同时还能实现两级电阻制动的自动转换。 4、辅助发电机励磁电流的控制：通过不断调整辅助发电机的励磁电流，使辅助发电机发出的电压稳定在直流110V2V的范围内。 5、步进电机的驱动：通过驱动步进电机使之正反转以达到控制柴油机转速的目的。 6、轮轨润滑控制：喷脂距离在100m至450m之间可调，调整间距为50m。 7、柴油机高位油压保护。 8、海拔功率修正功能：通过编码开关进行设定。这样，无需重新整定就可满足不同地区电传动内燃机车的控制要求。 9、轮径修正功能：以保证轮对磨损后，各项相关的技术要求仍能得到满足。 10、Rgt故障检测功能：当Rgt高位卡死或开路而不能正确反映柴油机功率和电功率匹配情况时，微机控制系统自动减小主发输出功率200KW左右，按恒电功率方式运行，以防止柴油机过载。Rgt故障消除以后，本系统将自动恢复恒柴油机功率方式运行。二、技术条件、使用条件(1)海拔高度：2500m (2)环境温度：-25+45，允许在-40环境里存放。 (3)振动条件：符合TB/T1394 (4)相对湿度：90% (5)特殊使用条件：当使用条件不符合上述要求时另行协商、技术参数(1)供电电源：直流86V125V(2)输入信号 制动工况： 110VDC（牵引工况0V） 制动工况开始励磁： 110VDC 牵引工况开始励磁： 110VDC 辅助发电机开始工作：110VDC 轮喷方向信号： 110VDC 轮喷弯道传感器信号：110VDC 励磁机反馈电压： 单相 主发电机电压信号： DC10V 主发电机电流信号： DC7V 机车速度信号： 脉冲信号 柴油机转速信号： 频率信号 制动电流信号： 6(010VDC)(3)斩波输出 微机励磁电流： 00.5A（或0A） 辅发励磁电流： 0 10A(4)输出电源：15VDC（供制动电流传感器和主发电压传感器用） : 15VDC（供光电速度传感器用） (5)开关量输出(负端控制) 级磁场削弱控制 110V级磁场削弱控制 110V 电阻制动扩展控制110V 柴油机高转速下油压保护控制110V 轮缘喷油器控制110V三、系统组成及特点：ZY2000型内燃机车微机控制系统主要由微机控制柜、信号转换箱组成。 微机控制柜的外部结构如图一所示，它有如下特点：1、该柜由A、B两组相互独立的系统组成，A组工作，B组作电压调整器和无级调速的热备份，使该系统可靠性大大增加。2、A组由一块电源板和两块完全通用的控制板组成，B组由一块电源板和一块控制板组成，维护简单方便。3、为了确保机车安全运行，本系统除了有备份外，同时还设置了故障转换开关。也就是说，当微机控制系统发生故障后，在牵引工况，机车还可以按原油马达励磁系统工作；在制动工况，还能实现电阻制动的故障励磁。4、微机系统的某种功能发生故障时，为了不使它影响到整个微机控制系统，该系统采用模块设计，模块之间互不影响，尽可能地减小故障的影响面。四、工作原理原理框图见图二1、 插件功能1）电源插件该插件将机车110V直流电源逆变为交流，再通过高频变压器变换出四组交流电压，经整流、滤波、稳压变为5V、15V和+15V直流稳压电源，供控制插件、信号转换箱、机车速度传感器及机车上制动电流传感器用。该插件上有两组电源，分别受2K和RBC控制，并分别给控制插件、控制插件单独供电。2）控制插件控制插件实现恒功、自动过渡、油压保护、电阻制动功能;控制插件实现电压调整器、无级调速、轮缘润滑功能。、励磁回路（见图三）五、结构：微机控制系统的结构如图一所示。从图中可以看出，该控制柜主要由两块电源板和三块控制板组成。在插件右侧，有一块电位器调整面板，拆下面板，就可以看到两排分别用于A组和B组整定参数用的电位器；在插件左侧安装有两个分别用于电压调整和无级调速A、B组转换用的万能转换开关；转换开关上方有两个钮子开关 KA和KB，用于电压调整和无级调速A、B组转换时切掉电源板110V电源。控制柜左端有对外连接插座PE。六、编码开关功能设定在控制板上有两组8位编码开关U17、U18，它是为了满足不同功能需要而设置的，具体说明如下：U1712345678 海拔功率修正 客/货选择 功率设定 U1812345678 轮径修正 空 喷脂距离设定 规定：在每个编码开关上均有8个白色小钮，当它处于标有数字的一边时，我们称它处于“OFF”状态；如在另一边时，则称它处于“ON”状态。（1）功率设定：通过U17的1、2、3位开关阵列可以设置8种柴油机的功率方案。编码开关位置对应车型备注U17.1U17.2U17.3OFFOFFOFFDF4BOFFOFFONDF4COFFONOFFDF4DOFFONONDF7ONOFFOFFDF8ONOFFONDF4AONONOFFDF5ONONON(2)客/货选择通过U17的第4、5位开关阵列进行设置：编码开关位置方案备注U17.4U17.5OFFOFF货12000AOFFON货23500AONOFF客12000AONON客23500A(3)海拔功率修正：对于配属在海拔700m及以上的地区运用的机车，应进行功率修正。通过U17的6、7、8位开关阵列进行设置：U17开关位置H700700H10001000H15001500H20002000H25002500H30003000H35003500H4000U17.8OFFONOFFONOFFONOFFONU17.7OFFOFFONONOFFOFFONONU17.6OFFOFFOFFOFFONONONON(4)、轮径修正：轮径修正通过U18的5、6、7、8位开关进行修正，每一档位轮径相差4mm,见下表：编码开关对应轮径（mm）U185U186U187U188OFFOFFOFFOFF1050OFFOFFOFFON1046OFFOFFONON1042ONONOFFON998ONONONOFF994ONONONON990(5)喷脂距离设定(单位：m): 通过U18的2、3、4位开关进行设置，见下表： 距离U18100150200250300350400450U18OFFONOFFONOFFONOFFONU18OFFOFFONONOFFOFFONONU18OFFOFFOFFOFFONONONON 七、使用注意事项1、所有插头、插件的插拔等操作一定要在无电状态下进行，应在机控断开后，主手柄在零位和KA、KB至“关”位进行。2、当机车进行绝缘检查或电气线路和耐压试验时，需拨出对外连线PA、PB、PC、PE插头；3、在参数进行整定之前，必须先检查控制板上的编码开关上的各钮的位置是否按规定设置；4、所有电位器一经整定，不可随意变动。八、使用整定1、在静态条件下的初步检定注意：由于本系统的驱动电路均设计为负端控制方式，因此，在通电前必须先确定接线绝对正确，特别是磁场削弱控制、电阻制动二级转换、柴油机高位油压保护、轮缘喷油控制以及相应的续流回路等绝对不能接反，否则易短路，损坏控制板。1）柴油机处于停机状态，将信号转换箱上的牵引转换开关置“励调器”位，“制动转换开关”置“正常”位，控制柜上的电压调整和无级调速开关置“A组”，KA 、KB置“开”位。2）牵引电动机故障开关均置“故障”位；3）闭合总控开关和机控开关，此时A组电源板下部分测试孔的电压应正常；4）工况手柄置“牵引”位，主手柄提1位，控制板上的L7灯应亮，用万用表的直流档检测K2孔对K0孔的电压应从0V慢慢增至8V左右；5）将工况手柄置“制动”位，控制板上的L6灯应亮，主手柄提保位，L4、L10灯应亮，用万用表的直流档检测K2孔对K0孔的电压应从0V慢慢升至8V左右；6）主手柄回0位，断开总控开关、机控开关；7）断开3DZ、4DZ，闭合总控开关、燃油泵开关，此时A组电源板的上部分测试孔的电压应正常，A组控制板上的L8、L9灯应不亮，L1灯应亮；主手柄提保位，L8灯应亮；主手柄提“升”位，L8、L9灯均应亮，步进电机应正转(对着步进电机的锥齿轮看为顺时针旋转)；当主手柄回0位后， L8、 L9灯应灭，步进电机应反转。8）合辅助发电琴键开关5K，控制板上的L10灯应亮，用万用表的直流档检测控制板上的K2对K0孔的电压应从0V慢慢升至4V左右；9）断总控开关、机控开关、燃油泵开关，将控制柜上的KA、KB至 “关”位，电压调整和无级调速开关至“B组”，KA、KB至 “开”位，同样按上述步骤7）、8）进行B组检查。10）以上工作全部完成以后，闭合3DZ或4DZ中的一个。2、参数整定1）辅助发电机输出电压的整定将电压调整开关至“A组”，启机后合5K，这时辅发输出电压应为110V2V，否则应将A组控制板上的钮子开关打至“试验”位，调整A组“辅发电压”电位器使之符合要求，之后再将钮子开关打至“运行”位。注意：逆时针调整电位器将使输出电压升高，反之降低。2）柴油机转速升降速率的整定：将无级调速开关至“A组”A、如果柴油机转速的升降时间与要求不符，则应将主柄回0位；B、待A组控制板上的指示灯L2、L4灭后，再调整相应的“无级调速”电位器，使之达到要求。注意：顺时针调整电位器将使速率降低，反之升高。3）待以上两项全部整定好后，将KA、KB至“关”位，电压调整和无级调速至“B组”，重复以上操作，完成之后，将电压调整和无级调速至“A组”，KA、 KB至“开”位。）功率的整定A、在机车水阻试验时，先将牵引工况转换开关置“油马达”位，按机车技术条件调整油马达励磁系统。B、油马达励磁系统调整好后，继续进行下列整定工作：（a）在负载状态下，当柴油机转速升到1000r/min时，用数字万用表测量控制插件上的n柴对GND的电压，应为2.5V0.05V，如不符，则应调整“柴油机转速”电位器，其它转速下，电压都为2.5V0.05V注意：此点调整和以前的ZY2000不同。对加电磁兼容措施的ZY2000（E），n柴电位器只作柴油机转速修正用，修正范围为05V对应 柴油机实际转速（12%）（b）在负载状态下，当柴油机转速升到1000r/min时，用数字万用表测量控制插件上的VF对GND的电压，不同机车主发电机实际电压V与VF测孔电压之比应符合下表之规定，如不符，则应调整“主发电压”电位器：车 型东风4B东风4C东风8A主发实际电压V:VF测孔电压100V:0.625V100V:0.5V(c) 在负载状态下，当柴油机转速升到1000r/min时，用数字万用表测量控制插件上的IF对GND的电压，主发电机实际电流I与IF测孔电压之比应符合下表之规定，如不符，则应调整“主发电流”电位器：车 型东风4B东风4C东风8A主发实际电流I:IF测孔电压1000A:0.77V1000A:0.77V C、各参数整定好后,主手柄回零,“牵引转换开关”置“励调器”位，校核励调器功率与油马达功率是否相等，如不相等，可微调“主发电压”或“主发电流”电位器。注意：如果功率偏低可顺时针调整电位器，偏高则逆时针调整电位器。5）电阻制动牵引电动机励磁电流的整定机车在静止状态下，工况手柄置“制动”位，合机控开关，主手柄提到“保” 位，柴油机转速升到850r/min 以上时，牵引电动机的制动励磁电流为740A控制插件的IZL测孔的电压为3.7V左右，否则应调整相应的“励磁电流”电位器。将信号转换箱上的“制动转换开关” 置“故障”位，工况手柄置制动位，然后进行故障位的励磁电流的调整。6）电阻制动牵引电动机制动电流的整定机车在运行状态，当机车速度达到规定的恒制动电流区段，将工况手柄置“制动”位，柴油机转速升到850r/min以上，此时制动电流应符合规定要求，如不符则应调整相应的“制动电流”电位器。将控制柜上的“制动转换开关”打至“故障”位，进行故障制动电流的调整。7）在已经水阻试验调整完的机车上，也可不再经水阻试验，即通过自负荷或牵引运行进行各电位器的整定。A、先将信号转换箱上的“牵引转换开关”打至“油马达”位，机车在自负荷或牵引状态下按前述方法分别对柴油机转速信号、主发电压信号、主发电流信号进行整定之后，主手柄回零位，将“牵引转换开关”打至“励调器”位，则微机恒功励磁系统投入工作。B、电阻制动工况下，制动电流和制动励磁电流可按第（5）和第（7）条整定。3、动作试验：A、机车在负载状态下，将柴油机转速升至750r/min以上时，3ZJ应得电动作；将柴油机转速降至720r/min以下时，3ZJ将释放。B、机车在空载状态下，将控制板上的钮子开关打至“试验”位，工况手柄分别打至“前牵”或“后牵”位，则能模拟轮喷的动作及轮喷的方向。试验完毕，将钮子开关打至“运行”位。C、工况手柄置“制动”位，合机控，主手柄提至“保”位，将控制板上的钮子开关打至“试验”位，二级制动电空阀2DF、3DF将动作。D、将操纵台上的“磁场削弱”万能转换开关置“自动”位，工况手柄置“牵引”位，合机控，主手柄提“保”位，控制插件上的钮子开关置“试验”位，一、二级过渡组合接触器1XC、2XC将依次动作。“磁场削弱”万能转换开关置“手动”位，一、二级过渡组合接触器1XC、2XC将依次动作。E、将钮子开关全部打至“运行”位。九、使用维护1、故障处理1）在正常状态下，信号转换箱上的“牵引转换开关”应置于“励调器”位，“制动转换开关”应置于“正常”位，KA、 KB至“开”位。2）如果出现故障，下列几种情况可按下列方法进行处理：微机励磁系统无功率输出，可暂将“牵引转换开关”置“油马达”位，维持油马达励磁。如果油马达励磁系统也出现故障，则将控制面板上的“牵引转换开关”打至“0”位 ，使用故障励磁。C、微机电阻制动励磁系统出现故障，将控制箱面板上的“制动转换开关”至“故障”位，使用电阻制动故障励磁。D、辅发不正常或无级调速失控。将面板上的开关KA、KB打至“关”位，电压调整或无级调速开关至“B组”，合上KA、KB，利用备用系统工作。E、如果辅助发电A、B两组都出现故障，将电压调整开关至“0”位，使用固定发电。F、如果无级调速A、B两组都