机车微机控制系统常见故障的分析及应急处理

第五节机车微机控制系统常见故障的分析及应急处理

一、故障分析

1．电机电流不正常

电机电流不正常故障通常可分为三种情况（见图6一16):

(l）电机无流故障，使机车失去牵引力或制动力。

(2）电流不平衡故障，两转向架电流不平衡影响机车功率的发挥·

(3）电流冲动故障，可能引起机车窜动，使乘务员处于高度紧张状态。

a．电机无流原因分析

电机无流的原因有两大类多种因素，如图6一17所示。

引起电机正常无流的主要原因是系统卸载或手柄位置不当。系统卸载命令来自运行安全防护装置，当机车速度接近该区段限制速度时，为防止超速而要求卸载取消牵引力。手柄位置不当是指手柄位置与实际速度配合不当，因为特性控制时，如果实际速度超过牵引准恒速控制范围或低于电制动准恒速控制范围，都会无电流。只要牵引提升级位、电制动降低级位就会有电流产生。在自动过电分相收到过电分相预告信号后，首先要封脉冲，再去跳主断路器。外部复位时，强制封锁脉冲而无流。

引起故障无流的原因有七个：没有牵引或制动命令、无司机给定、没有预备好、主电路（电枢电路和励磁电路）没构成、无牵引制动响应信号、微机自身电源不正常（如二次保护或故障）及脉冲封锁。如果是微机电源二次保护，则可分合一次“电子控制”自动开关，使电源重新启动。如果主电路已构成但无牵引制动响应信号，则应检查电空接触器的联锁触头。

产生脉冲封锁的原因有九种：同一转向架上两电机切除时，该转向架不需要触发脉冲；既非牵引又非制动时，将指令清零而封锁脉冲；由于转向架故障（如电机过流、电机过压、超速、小齿轮弛缓）、整流桥过流、励磁过流、网压过压或欠压时，在保护电器动作前，先要封锁触发脉冲；微机本身如果插件未插到位，使系统处于复位状态而封锁脉冲；微机内部脉冲控制器（NcTR）的移相指令来自它与单板机（SBC）的通信，如果通信失败持续一定时间，NCTR将封锁触发脉冲。

在故障无流的多种原因中，属于微机控制自身原因的有3种。

b．电流不平衡原因分析

引起两转向架电流不平衡的原因有三大类，即止常小乎衡、轮径设．定小当扣故阶小平衡，见图6一18，下面具体分析。

正常不平衡可能是由牵引电机特性差异、空转及轴重转移补偿引起。两转向架的电机特性差异可造成轻微的不平衡，一般应在100A以下，如果超过该值就要查找其他的原因。由于空转（滑行）造成的不平衡应该是短暂的，空转恢复后，两转向架电机电流应趋于平衡。由轴重转移补偿使前转向架电机减流和后转向架电机增流，只在电机电流大于额定电流时才出现，额定电流以下无轴重转移补偿。

轮径设定不当会引起两转向架电机电流的不平衡。因为每轴速度不仅与车轮转速有关，还与它的轮径有关。轮径设置值保存在LDIP（机车信息处理插件中），它自带可充电电池用于数据记忆。如果两转向架轮径设定不一致，即使转速相同，但最后反映的速度是不同的。当从恒流起动加速时，两转向架进入准恒速控制就不同步，速度高的那个转向架的电机电流会明显减少，即使在准恒速控制时，由于两转向架速度不同也会造成电机电流的差异。造成轮径设定不同的原因可能有：①新车出厂时未设定轮径，在工厂试验线上由于速度低在恒流控制时不会反映，而在干线上问题就会暴露出来；②由于更换LDIP插件，上、下插件箱中两块LDIP保存的轮径值不一致；③机车运行一段时间后，LDIP的电池损耗造成数据丢失。

故障不平衡的原因有四种：①电流和电压传感器不准确，造成电流不一致，通常是使用中传感器发生漂移、静差过大所致，可在静止时低级位、在格式2下检查各个电机的电压和电流，如果静差超过50A或50v，应予更换；②硅机组的某个桥臂损坏，在低速时电流差别不会明显，可通过增加移相控制量来达到所要求的电流，当速度提高后，可用的整流桥已全开放、整流电压不能再增高时，两转向架电机电流差就会非常明显；③小齿轮弛缓引起的电机转速升高而导致电流减少，当同一转向架上两个电机电流的差值达到某一程度（30%）并持续一段时间，则小齿轮弛缓保护动作，以防止电机损坏；④如果其中一个转向架的控制系统出现故障，自然会造成该转向架电流不正常，从而出现两转向架电机电流不平衡。

上述电流不平衡的多种原因中，与微机系统故障直接相关的有2种，此外，轮径设定与维护有关。

c．电流冲动原因分析

引起电流冲动的原因如图6一19所示。

直流电机有下列基本公式：

式中：爪为电机电流；认为整流电压；ce为电机常数；。为电机转速；，为磁通；艺R为直流回路电阻。

磁通***取决于励磁电流***，而***与****间在未削磁时，与固定分路系数成比例；在削磁以后，与磁场削弱系数成比例。由上述公式可见，造成***冲动的原因是：****突变或****突增、n突变。

转速突变发生在空转时，尤其在低级位时引起的电流冲动比较明显。例如，手柄4级，机车刚起动时，v=Zkin/h，空转发生时△v二6km/h，亦即空转的轴转速增至4倍，电机电流就会变得很小，而空转恢复时电机电流又回到48oA。高级位上的空转对电流冲动的影响相对要小些。如果在低级位时而空转时而恢复，就会造成电流来回摆动，如果有两个电机同时发生这种情况，就会造成电机窜动的感觉。这种情况在实际现场机车起动时发生过多次。如果手柄先在2级停留，待有了速度后再升到4级，就可以减少这种情况的发生。

***的突变可造成**冲击。***突变一般由电空接触器触头接触不良所致。这种情况在机务段也时有发生，主要原因是因为机务段用的电空接触器触头都为无银触头，而原设计为银氧化锌触头。

无银触头由于氧化及触头压力不够，造成初始接触电阻大，接触不良，电压提高后使氧化层薄弱处击穿，开始点接触导电。随着电流通电发热和电压的继续提高，触头表面产生融蚀，随着融蚀区的扩大，使接触电阻突然变小，这样会造成电机电流的突变而引起电机电流冲击。因此，在新造机车上必须禁用无银触头，对已出厂的机车应限期分批更换。

影响伪突变的第一个原因是爪反馈，开始无电流反馈，之后回路接通，由于移相控制量已经较大而造成电流冲动，这可能是电流传感器故障或主回路母排连接松动引起的。