DF11型内燃机车微机励磁机车功率欠载的故障原因及处理方法

DF11 型内燃机车微机励磁机车功率欠载 的故障原因及处理方法 路玲 郑州机务段 河南 郑州 450000 摘要 本文详细阐述 DF11 型内燃机车微机励磁机车功率欠载的故障原因 分析问题并提出 处理方法 关键词 DF11 型内燃机车 微机励磁 功率欠载 故障原因 处理方法 DF11 型内燃机车是我国自主设计的准高速内燃机车 该型机车采用交 直电传动方式 具有机车牵引功率大 起动加速快 经济性能好 操纵维修方便等特点 尤其是机车功率 微机控制 有效实现机车各挡位恒功 限流 限压 防空转等各项功能 该型机车是目前 我国客运内燃机车主型机车之一 一 DF11 型内燃机车微机励磁存在的问题 郑州机务段于 2000 年配属 DF11 型内燃机车 用于京广 陇海线的客车牵引 根据铁 道部 东风 11 型内燃机车段修技术规程 要求 柴油机转速在 1000r min 时 微机励磁工 况时 对同步主发电机外特性调整 不同的主电流 在其相应的主电压上下限变化时 其 功率为 3070KW 3278KW 机车平均功率为 3173KW 柴油机转速在 840 10 r min 时 主电流在 2600 5010A 范围内变化时 其功率为 1900 2100KW 柴油机转速在 680 10 r min 时 主电流在 1800 4000A 范围内变化时 其功率为 950 1100KW 经 过这几年的实际运行 我们发现 DF11 型内燃机车微机控制励磁下 多次出现机车牵引功率 欠载 达不到各转速规定的牵引功率 特别是在机车中修后进行水阻试验 由于中修过程 中机车大部分电器件下车检修后上车重新接线 接线容易出错 致使该问题尤其突出 严 重的影响机车的正常使用和铁路运输 二 DF11 型内燃机车微机励磁的原理 DF11 型内燃机车主传动采用交 直电传动方式 同步主发电机的励磁过程为 由微机 控制励磁机的励磁电流 励磁机产生的三相交流电经整流后供同步主发电机励磁 同步主 发电机产生的三相交流电整流后供牵引电动机转动 原理图如下 图 1 三 DF11 型内燃机车微机励磁机车功率欠载的故障原因 通过对这几年多件故障的处理分析 我们认为这类故障主要有以下几个方面造成的 一 微机柜 EXP 内部故障 微机柜 EXP 内部故障主要是微机柜内部插件故障 集中在 6 号插件 FE160A1 13 号插 件 FE119A1 14 号插件 FE122A1 这 3 块插件故障 1 6 号插件 FE160A1 作用和故障分析 6 号插件 FE160A1 是励磁控制板 该插件是控制励磁电流的插件 CPU 通过 FE 总线对 此插件的 PWM 输出脉冲进行调整 从而控制励磁机的输出电流 达到调整牵引发电机的输 出功率 可想而知 当该插件故障时 机车功率势必不正常 2 14 号插件 FE122A1 作用和故障分析 14 号插件 FE122A1 是热敏电阻温度传感器和陶瓷压力传感器与 EXP 的接口板 共有 16 路模拟量输入 其中包括 6 路温度信号和 10 路压力信号 数模转换输出为 12 位 转换范 围为 10v 10v 该插件作用之一就是对输入励磁机励磁电流进行数模转换 这样我们 就清楚了 当励磁机励磁电流数模转换异常时 势必影响微机对励磁机励磁电流的正常控 制 从而造成机车功率异常 3 13 号插件 FE119A1 作用和故障分析 13 号插件 FE119A1 为十六选一的模拟量输入插件 用于扩展模 数转换板的输入通 道个数 输入通道的选通信号由 FE122A1 板给出 可选通十六路输入信号的任意一路 被 选通的输入信号与 FE122A1 板的某一输入通道相连接 从而实现了 FE122A1 板的一路变十 六路的扩展 该插件对机车功率的影响主要是三个输入信号的转换 这三个输入信号是 功调电阻 LCP 高端电位 功调电阻 LCP 滑动端电位 励磁机电压 功调电阻 LCP 高端电位 和功调电阻 LCP 滑动端电位信号输入是微机判断联合调节器功调电阻动作位置 当微机检 查不到这两种电位时 微机将机车基准功率降低 20 从而造成机车功率欠载 励磁机电 压是微机调整励磁机励磁电流的反馈对比信号 如果该信号异常 则微机对整励磁机励磁 电流的调整将出现偏差 势必造成机车功率异常 二 微机柜外部电路故障 微机柜外部电路对机车功率欠载影响主要是 3 个部位 分别是 1 6 个牵引电机故障转换开关联锁对机车功率的影响 6 个牵引电机故障转换开关联锁中有一对常开联锁 负责向微机柜反馈 6 个牵引电机的 投入情况 如果牵引电机故障转换开关中这对常开联锁闭合 将给微机柜输入一个电压信 号 微机检测到该信号时 就认为该牵引电机被切除 微机将机车基准功率降低 1 6 2 联合调节器功调电阻 LCP 滑动端接线开路对机车功率的影响 联合调节器功调电阻 LCP 滑动端接线开路 微机检测不到此电压信号 微机将机车基 准功率降低 20 3 联合调节器油马达故障 在 减载 位卡死 对机车功率的影响 如果联合调节器油马达故障 始终在 减载 位不动 这种故障为油马达犯卡 这是 微机基准功率经功调电阻 LCP 最大修正后约降低 20 造成机车牵引功率欠载 4 中间继电器 5ZJ 对机车功率的影响 中间继电器 5ZJ 的触头串接在微机功率修正电路中 如果中间继电器 5ZJ 不能正常动 作或触头接触不良 导致微机检测不到联合调节器功调电阻 LCP 滑动端电压信号 微机将 机车基准功率降低 20 三 柴油机故障 显而易见 如果柴油机故障 致使柴油机本身输出功率降低 也会造成微机励磁机车功率 降低 四 DF11 型内燃机车微机励磁机车功率欠载的的判断处理方法 一 针对微机柜 EXP 内部插件故障 判断处理方法 对于微机柜内部插件故障判断 最准确简单的方法是用 DF11 微机柜插 件试验台对插件进行检测 具体步骤为 首先根据机车故障现象及其它工况下机能情况 可初步判断出微机插件位置 其次将怀疑故障的插件上微机柜插件试验台进行检测判断 这样就可准确判断出具体的故障插件 随后对故障插件进行更换即可 二 针对牵引电机故障转换开关联锁是否故障 判断处理方法 对牵引电机切除信号进行检测 测量 1511 1512 1515 1516 1517 1518 线是否有 110V 电压 若这 6 根线当中 有 1 根或几根线测量有 110V 电压 则表明有 1 个或几个切除信号进入微机柜 微机将根据 每个切除信号降低 1 6 基准功率的形式进行降功 正常情况下 牵引电机故障转换开关在 运转位时 上述 6 根线是没有 110V 电压的 即没有牵引电机切除信号 反之 则说明转换 开关或辅助联锁有故障 这就需要对故障转换开关或辅助联锁进行修复或更换 三 针对联合调节器油马达故障 判断处理方法 柴油机转速从 700r min 到 1000r min 检查油马达是否从 减载 位 到 增载 极限位正常动作 若油马达不动作 则油马达卡死 对油马达进行更换 四 针对联合调节器功调电阻 LCP 接线开路 判断处理方法 可通过目视检查功调电阻 LCP 接线状态和测量 LCP 固定端 760 线和 LCP 滑动端 761 线之间电压来判断 当柴油机转速在 700 1000r min 时 760 和 761 线之间电压应为 73V 0V 左右 如果异常 进行修复 如图 2 五 针对中间继电器 5ZJ 判断处理方法 1 合蓄电池闸刀 闭合 总控 机控 将励磁转换开关置 励磁一 检查中间继 电器 5ZJ 是否得电吸和 若不吸和 则为中间继电器 5ZJ 线圈电路问题 这就要对中间继 电器 5ZJ 线圈电路进行检查处理 排除故障 保证中间继电器 5ZJ 线圈正常得电吸和 2 若中间继电器 5ZJ 正常得电吸和 检查触头接线 445 449 线之间及 1505 1506 微机信号线之间有无电压 若无 则中间继电器 5ZJ 触头故障 更换中间 继电器 如图 2 图 2 六 柴油机输出功率欠载 若柴油机输出功率欠载 则要对柴油机及其辅助系统进行全面检查 找出故障原因 因这方面故障原因相当复杂 在本文中就不再详