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

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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,在本文中就不再详细论述。

五、结束语
以上论述观点是笔者在DF11型内燃机车检修过程中总结的一些个人实际经验,在我段解决了大量的类似问题,基本上消灭了因DF11型内燃机车微机励磁机车功率欠载所造成的机故和临修。

当然,这些经验还很不全面,其根本目的是供其它机车检修人员进行参考借鉴,以提高我们对DF11型内燃机车检修质量,保证DF11型内燃机车的可靠运用。

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