SS4B 型LCU机车辅助电机控制电路改造

SS4B 型LCU机车辅助电机控制电路改造摘要：简单介绍了辅助电机的控制原理；分析装有LCU的SS4B型电力机车存在的弊端，提出改进方法；针对装有自动过分相系统的SS4B型电力机车频繁发生辅助回路过流和辅助电机脱扣常跳的现象提出改进方法。

关键词：SS4B型电力机车；辅助电机；控制电路；LCU；自动过分相；独立工作；顺序起动

0引言

SS4B型电力机车是由两节机车内重联组成一台机车，三相辅助电机的控制线具有前后节重联功能，后节车的三相辅助电机受前节车的LCU控制，当前节车LCU故障时后节车的辅助电机不能正常工作。另外，对于装有自动过分相系统的机车存在通风机1、制动风机1和压缩机同时起动的可能，导致频繁发生辅助回路过流和辅助电机脱扣常跳。

1设计缺陷及说明

SS4B型电力机车辅助电机主要用于给机车提供风源和给主电路有关部件散热。电源来自变压器的单相交流电，由劈相机实现单相变三相给各个辅助电机供电，辅助电机均为三相异步电机。原来机车的辅助电机是由继电器（非LCU）控制，其原理图如图一所示。

我公司最近两年配属给朔黄铁路有限公司机辆分公司的SS4B 型电力机车都是由LCU（逻辑控制单元，类似PLC）实现控制的，LCU控制是在原来继电器有接点控制电路的基础上升级而来。由

LCU代替有接点的继电器控制，大大提高了机车的可靠性，减少了大量的检修工作。并且安装了自动过分相系统，自动过分相取代人工过分相，可以减轻乘务员的劳动强度，具有操作简单、安全可靠的优点。

1、后节车的三相辅助电机受前节车的LCU控制，当前节车LCU故障时后节车的辅助电路不能正常工作。说明：三相辅助电路的控制线具有前后节重联功能，有劈相机控制564线、通风机控制578线、制动风机控制590线和压缩机控制597线，在原来的非LCU机车上这些控制线是主台琴键开关直接控制，前后节独立工作。在LCU机车中这些控制线由前节的LCU输出，当前节车LCU故障时后节车辅助电路不能正常工作。

2、相对于人工过分相是由司机操作逐个起动辅助电机，采用自动过分相存在压缩机（提供压缩空气，供控制系统和制动系统用）、牵引通风机（用于整流柜和牵引电机的散热）和制动风机（用于制动电阻带的散热）同时启动的情况，造成辅助电机启动瞬间辅助回路过流起保护（整定瞬间值2800A：由于存在较严重的三相不平衡，起动电流很大，另外还有别的负载。）和辅助电机脱口跳的现象。说明：目前机车如果在自动过分相投入位，当机车进入分相区（即无电区）时，机车无需乘务员操作自动断开主断路器。这时劈相机琴键开关、牵引通风机琴键开关、制动风机琴键开关、压缩机琴键开关都在闭合位，机车过分相后自动闭合主断，劈相机1及劈相机2相继起动后577线有电，则牵引通风机1、制动风机1和压缩机会同时起动，可能引发

辅助过流继电器保护跳主断路器。频繁的同时起动会引发辅机脱扣随机性的跳。

2 改造方法

1、4根控制线即劈相机控制564线、通风机控制578线、制动风

机控制590线和压缩机控制597线恢复原非LCU机车的接线，由相应的琴键开关直接输出到内外重联，不再由LCU输出，即

前节车辅机电路故障不影响后节车的操作，单节运行不需要操

作任何开关。前后机车的三相辅助电路完全独立工作。

2、修改LCU程序，使得压缩机、制动风机、牵引风机依次按顺序

起动，不再同时起动。

说明：

●压缩机起动为优先，制动风机次之，最后牵引风机。

●劈相机手动位\自起位隔离开关的接线恢复到非LCU机车接线方

式，如图二所示，LCU程序改动，取消562输入信号但保留接线。

LCU只在自起劈相机位才输出564线。当操作节LCU故障时不能采用自动过分相，劈相机手动位\自起位隔离开关打到手动位。

●增加顺序起动的程序，梯形图如图三。

●压缩机板钮直接输出597线，LCU不再输出597线，修改压缩机

的程序，接口的改造和梯形图如图四。

●制动风机板钮直接输出590线，LCU不再输出590线，修改制动

风机程序，接口的改造和梯形图如图五。

●牵引风机电路改动，板钮直接输出578线，在417线有电的情况

下LCU输出自起牵引风机信号578线，修改程序，如图六。

3 图纸说明

SS4B型机车LCU是逻辑控制单元英文（Logic Control Unit）的缩写,采用分布式结构，分为LCU1和LCU2两个单元，每个单元后面有6个20芯插座用于实现装置与机车信号之间的通信，从而实现机车的逻辑控制要求。梯形图中多次用到的几个LCU内部中间继电器作出说明：劈相机中继567KA：564号线有电时动作，即给劈相机琴键或自起时动作；劈相机起动完成中继566KA：劈相机1起动完以后动作；劈相机状态中继577：劈相机2起动3S后动作。三个继电器的动作顺序为：先是567KA得电，再是566KA得电，3S后577有电。梯形图中凡是标出MXX和TX都是指LCU内部的中间继电器和时间继电器，LCU输出是指送信号到外部电路，接触器为LCU的外部负载即LCU驱动接触器线圈动作。图纸中多次提到的内外重联是指：内重联指一台车的两节车之间通过内重联线连接；外重联是指两台或以上的车通过外重联线连接，由外重联中间继电器控制。

图纸中用到的输入输出信号有20个，在梯形图中输入信号用I+线号标出，输出信号用输出+线号的方式标出。现把接口列出如下：改造之前图纸中用到的的接口：

注：其中LCU1的六个20芯插头为输入4个：L11,L13,15,L17；输出2个：L12,L14。LCU2的六个插头为输入4个：L21,L23,L25,L27;输出2个：L22,L24。

输入：

接口说明：591QS：劈相机手动位\自动位隔离开关； 627AC司控器；575QS ：牵引通风机1故障隔离开关581QS:制动风机1故障隔离开关； 4QF：主断信息； 406SK ：牵引通风机琴键开关407SK：制动通风机琴键开关。

接口说明：570QS ：司机电钥匙；MG:劈相机起动；404SK：劈相机琴键开关；517KF/405SK：压缩机压力控制器\琴键开关；406SK：牵引通风机琴键开关常闭联锁；579QS：压缩机故障隔离开关。

输出：

接口说明：578:牵引风机起动内外重联；597：压缩机起动内外重联；205KM：输出给牵引风机接触器；209KM：输出给制动风机接触器；MG：