SS8型电力机车辅助电机故障分析及解决措施.doc

SS8型电力机车辅助电机故障分析及解决措施SS8型电力机车辅助电机故障分析及解决措施杨文江,关小弟(长沙铁路总公司长沙机务段,长沙410001)摘要通过对sS8型电力机车辅助电机故障的原因分析,找出解决的措施,从而杜绝了劈相机的烧损故障.关键词电力机车,辅助电机,故障分析中图分类号:U264.5文献标志码:B1前言为了适应我国铁路提速的需要,我段目前配属ss8型电力机车66台.SS8型电力机车共有三相交流辅助电机12台(表1).表1SS8型电力机车辅助电机参数表名称台数编号功率/kW电流/A电压/V自从2001年9月至2002年3月22日电力机车辅助电机总共吊修23台,按电机类型及故障原因列于表2,表3.表2故障电机类型电机1MAMG2MA3,4MA7,9,11MA20ol一09ll0l020ollOl00020ID1一l131OO120oll2l2OOl20o2Ol3OlOl20o2022000l20o2一O322lOOlO小计/台115124比例/%47.821.74.38.717.4注:比例/%是指各种故障电机数占总故障电机数的比例,各种电机总故障数为100%.表3故障原因分类原因电机烧损电磁异音机械异音接地其它从表2,3可以发现S型电力机车辅助电机故障吊修主要为1MA电机和MG电机,其主要故障吊修原因为电机烧损(52.2%)和机械异音(26,1%).2故障原因分析2.1电机机械异音从吊修电机分解检查的情况分析,主要是由于厂家质量原因导致的如轴承异音,劈相机鼠笼转子铝条铸造不良和硅风机电机风轮加工尺寸不符合要求等.2.2电机烧损针对电机烧损情况(特别是MG和1MA),我们对库内机车电机工作状态进行了实际测量(表4),并对线上机车工作状态和乘务员的操作程序进行了调查.根据调查和数据分析认为造成辅助电机烧损的主要原因为(1)电机实际工作电压偏高,从测量数据看,电机的工作电压最高将近500V,远远超过电机的额定电压380V,在此工作状态下,随着增加,使电机饱和程度增大,电机的激磁电流,n增加很多,结果使cos变坏和定子电流上升,定子铁耗和铜耗增加,因而使电机效率降低,温升提高.(2)辅助电机工作电压三相不平衡,而劈相机只有在额定电压,额定负载下输出的三相电压才是对称杨文江(1972一)男,湖南浏阳人,助理工程师(收稿日期:2)020405)34铁道机车车辆2002年第5期oo.236的.对每一个电压来讲,只有在某一个负载下,劈相机才能输出三相对称电压,在其它负载下,它的输出是不对称的.表4sS8型电力机车电机电流测量数据工况1:劈相机YlG单独向压缩机电机1MA,2MA供电工况2:MG,3MA,4MA共同向1MA,2MA供电由电工基础可知,任何不对称的三相系统均可分解成正序,负序和零序3个对称系统(由于感应电动铁道机车车辆20O2年第5期机中点不连接在电网上,故无零序电势和电压),在正序电压作用下,感应电机定,转子绕组中产生正序电流,产生正向电磁转矩;在负序电压作用下,电机将产生一个反转的旋转磁场,此时感应电机内部的物理情况与感应电机在制动状态下运行一样.当正,负序电压同时存在时,只需将以上两种情况叠加.但长的也不超过3min.由于电机的启动电流较大,一般为其额定电流的47倍,由于频繁大电流启动,容易造成电机温升升高导致电机烧损.(4)劈相机的发电相输出电流分析劈相机发电相输出额定电流为90A(由于201,202号线由变压器供电,在此仅考虑203号线一相的供电情况,具体数据见表4).通过表4可以得出以下结论1)负载越大,1MA三相越趋于平衡.2)两台牵引通风机3MA,4MA作为电动机运行时,203号线一相起到协助劈相机劈相发电作用.(A)电路设计上满足发电的条件机车上的两台牵引通风机均为感应电动机,在作为电动机运行时203号线一相要起到发电作用必须借助于两种运行方式:接至电网和同步电机并联运行,本机车不满足此条件.在定子端并联适当的电容器,借助于本身的剩磁,作为自激发电机运行,在机车电路设计上满足了发电条件.(B)从电机容量的选择情况分析牵引通风机电机的容量为37kW.通风机计算容量为17.5kW,不考虑电机损耗,实际富余容量将近20kW,因此,在设计时已经考虑到牵引通风机电机在运行时203号线一相起到协助劈相机发电的作用.(C)从实际测量数据分析(203号线一相)劈相机发电电流为81A,所有其他辅助电机电流之和平均为181A,显而易见,在劈相机带动其它辅助电机工作时有其他电机在协助劈相机劈相发电.35(5)当由劈相机单独向风泵电机供电时,劈相机的启动容量偏小目前机车上的压缩机电机采取的启动方式为全压直接启动,根据电机学的理论,对于频繁启动的电动机而言,电动机的容量应小于供电电源容量的20%时允许直接全压启动,目前机车上劈相机的容量显然不足,这也再次证明了其它辅助电机同样有劈相作用.(6)电路上设计不合理容易造成多台电机同时启动机车过分相后,在风压继电器(547KP)处于动作临界状态时,顺序启动继电器35KA得电,通风机电机得电启动,在启动过程中,风压继电器(547KP)可能闭合,第一(进口)压缩机电机1/VIA也将同时启动,造成劈相机过载或第一压缩机欠压启动,3s以后,第二(国产)压缩机电机2MA也随之启动,造成劈相机负荷再次增大,由于启动时间延长,启动电流过大,容易造成电机温升升高,电机受损,这种情况的多次出现将导致电机的烧损.这也是导致劈相机自动开关15QA频繁跳闸,造成运输线路上反映不良,甚至发生机破的主要原因.(7)乘务员操纵不当在机车运行中,由于辅助电动机噪声较大,乘务员在机车进出库,下坡道和机车惰性运行时往往关闭6SK1(6SK2),使通风机电机,硅风机电机,油泵电机,变压器风机电机不工作,此时压缩机的启动将仅由劈相机单独提供电源,所提供的三相电源严重不平衡(见表4),且由于运行中压缩机电机动作频繁,36长此以往,容易造成电机烧损.3解决措施和建议(1)加强对电机的检测,防止电机风轮,轴承组装不良等原因而导致的机械故障.(2)禁止机车乘务员在运行中关闭6SK1(6SK2),确保通风机电机和其它所有辅助电机处于正常状态,协助劈相机供电,使三相趋于平衡.(3)在机车每次过分相前要求乘务员进行强泵风,防止由于547KP处于动作临界状态在过分相后造成的通风机电机和压缩机电机的同时启动.(4)由于1/VIA电机设计容量偏小,过载能力低,而2MA容量较大,过载能力强,目前还没有发生烧损现象,因此建议在条件允许的情况下改用容量稍大的电机.(5)建议对机车辅助电机电器控制电路进行改进,具体见图1,图2.此电路能实现的功能为1)在主断合时(A)在风压不足情况下,为了保证机车行车安全,压缩机电机优先启动,6s之后,通风机电机才能启动,通风机电机启动完成后,其它辅助电机顺序启动.其作用原理如下.风压不足时,547KP动作,在主断合时,QFNKA中间继电器线圈得电,接通KA中间继龟器线圈电路并实现自锁,由图2可见KA的一个常开触指接通压缩机启动电路;KA的常闭触指断开通风机电机的启动电路,待压缩机电机启动完成后(时间为6s),16KT,17KT常开触指才接通风机电机启动电路,在此之后,其它辅助电机依次启动.490,l9kM,l6kMl6kT/17kMfl7kTf2okM,22kMl6kTllYVl7k1(12YVl8kT19kT20kT区区区匝区1l图1电力机车辅助电机电器控制电路改进M铁道机车车辆20O2年第5期16V240ZJC型柴油机小油封漏油的原因分析及改进措施涂继平,李玉森(蚌埠铁路分局阜阳机务段,阜阳236000)摘要针对DF4c型内燃机车中修后柴油机自由端小油封漏油问题,通过查找漏油原因,对密封盖,回油管,引射体喷嘴等进行了技术改造,达到了防止漏油的目的,取得了预期的效果.关键词柴油机,小油封漏油,改进中图分类号:U262.11文献标志码:B涂继平(1972一)男,湖北汉川人,工程师(收稿日期:2002一Ol一16)图2机车辅助电机电器控制电路详细地改进图(B)在风压足的情况下,547KP,KA不动作,缩机电机的工作状态得到改善.通风机电机优先启动完成后分两种情况.第一,若此(B)该电路能防止所有辅助电机同时启动,减时风压不足,则压缩机电机先于硅风机,油泵电机等少由于电机的同时启动造成对劈相机的大电流冲击.辅助电机启动,6s后,其它辅助电机才顺序启动.(C)该电路需增加的配件为QrKA,KA两个中第二,若此时风压足,则35KA动作,AKT得电,硅间继电器,AKT(6s)延时继电器.17KT需改用两个风机,油泵等电机先启动,在AKT延时6s后接通压常闭触指的时间继电器,其他部件均可以利用机车上缩机控制电路,为压缩机的启动作好准确.现有的配件,改造成本不高.在这种工况下,三相电源已基本趋于平衡.4效果2)在主断不动作的情况下,通风机电机一直处通过实施以上措施,我段