DF11型内燃机车电传动故障

DF11型内燃机车电传动故障综合分析与处理

上海检修车间

甘建亭

东风11型机车是交直流电传动内燃机车。其电传动系统是机车中最核心的部分，它为机车提供了动力，直接控制了整个机车的运行及照明、供暖等辅助设备。机车的电传动系统也是整个设备中最复杂、最难掌握、最容易出故障的部分。为了使司机和维修人员更快地掌握操纵和维修技术，本文通过对东风11型内燃机车电传动系统的分析, 遵循机车电路原理,解析故障缘由并解决实际故障。

DF11型电力机车由16V280ZJA型柴油机直接驱动一台同步主发电机，型号为JF240C。主硅整流柜是由24只硅整流元件组成的三相桥式整流电路，整流柜两侧各安装3个整流桥臂，每一整流桥臂由4只整流元件并联。整流元件为风冷式ZP2000/28型。主硅整流柜输出的直流电，分别经电空接触器，供给6台ZD106型直流牵引电动机。牵引电动机在主电路中采用全部并联电路形式。其主电路为早期桥式整流电路，简单且维护方便，但功率损耗较大，功率因素较低，但由于采用了微机控制等新技术，使电气系统具有了新的特性。

(1)采用微机控制系统，能在机车各种工况(牵引、电阻制动、自负荷)运行时，综合、分析、比较来自机车各系统的信号，并用来控制机车，使其尽可能按最佳状态运行。

(2)微机恒功励磁控制系统和防空转、防滑行控制系统，使柴油机能在工作范围内保证恒功运行。

(3)故障诊断显示装置，对机车各系统的运行参数进行监控显示和进行保护及记录。

(4)自负荷试验功能，可在机车静止状态下对机车进行自检试验。

(5)采用轴温监测控制仪，对轴箱、空心轴、牵引电动机等的轴承温度自动进行检测，提高了机车运行的可靠性。

一 DF11机车电器线路的组成

机车的电器线路主要有以下几个部分组成：主电路、辅助电路、励磁电路、控制电路、计算机接口电路、显示电路、照明电路、电空制动电路、行车安全电路及重联电路等。

二牵引发电机向牵引电动机的供电电路

主发电机发出的三相交流电经输出端D1、D2、D3，送至三相整流装置1ZL，经1ZL整流后的电流通过10—15号导线送至电空接触器1C—6C的主触点，供给牵引电动机1D—6D。以第一台电机为例，其供电路径为：

1ZL(+) 1C 电枢电流传感器1LH 工况转换开关HKG 方向转换开关HKF 励磁绕组1D 方向转换开关HKF 工况转换开关HKG 1ZL(-)

从主回路的路径我们可以看出当接通电空接触器1C，其主触头闭合，牵引电动机1D得点转动，带动机车前进。

但是这些主回路的接触器的控制吸合，主发电机的励磁发电，机车的前进和后退及各种保护电路的构成却需要一整套继电器控制电路形成司机给定的逻辑进行输出，其中这些复杂的继电器回路将给我们制造出一些列的困扰。

三简述故障

ZLS、FLC、QC反联锁的虚接将直接导致QC 不吸合。引起起机故障。

1-6C转换开关回路的触点虚接

将直接导致牵引接触器不吸

合。

燃油系统RBC回路的逻辑条件

触点更是实际运用中多发的故

障之一。

9ZJ、GFC反联锁将直接

导致辅助发电线圈不工

作。同样1ZJ反联锁也会

使固定发电不作用。

四以PLC（可编程序控制系统）代替机车原有的继电器逻辑回路而我们发现这些故障都是由于继电器逻辑回路的节点太多造成虚接及开路引起了故障，虽然通过我们一些列的措施，如多并联一对触头或者加装连线的方式进行改进，但是随着机车交路拉长及设备的疲劳老化我们发现很难控制这些故障了，而有什么好的办法解决他们呢？-----以PLC（可编程序控制系统）代替机车原有的继电器逻辑回路

（1）设计

东风11机车的主电路、励磁电路、辅助电路、照明电路经多次修改已经比较完善，为了实现机车现有机车电路的改造，电路中的逻辑关系在控制设计中不做改动。

控制电路的开关、传感器输入、继电器的输出触头、司控器触头等构造组成PLC的输入。为了提高系统的可靠性，避免输出端继电器误动作，需对所有输出端信号进行检测，通过输出接触器、继电器辅助触头形成输出反馈。

PLC的输出用于驱动接触器触头、电控阀线圈，如起动机油泵线圈，燃油泵线圈等，接通相应电路。电路中的中间继电器1ZJ—7ZJ、时间继电器等可以用PLC内部继电器代替，以节省输出点数。

（2）选型

东风11机车的输出点数为24点，总的输入点数为84点，由于点数少，可选经济型的小型PLC。

同时，结合机车的实际运用要求，我们在选用上可考虑：

1.响应速度快

2.存储容量大

3.网络扩展能力大

4.输入输出为直流电压

（3）应用

1.分配继电器I\O端口

2.为防止电源干扰采用双绞线

3.编写PLC输入及输出端符号

4.选择编写梯形图工具

5.通讯采用RS232或RS485制式

综上所述，目前的内燃机车多采用触点式逻辑控制电路，以形成电器线圈得电的逻辑关系，特别是在众多的逻辑“与”电路中，就需要串联许多的触头。这种联锁方式的线路，布线复杂、查找故障困难、维修不便，触头的频繁动作很容易烧毁，这直接影响到机车的使用效率，本论文提出了改进东风11机车控制系统的方案，利用工业上广泛使用的可编程序控制器，对机车控制电路进行改造。