HXN5机车启机故障分析处理--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

HXN5机车启机故障分析处理

发表时间：2021/6/10 来源：《探索科学》2021年4月作者：檀时东

[导读] HXN5机车是中车戚墅堰机车有限公司与美国GE公司合作研发的大功率内燃机车，采用交流传动。机车具有良好的牵引、制动的性能。

江苏常州中车戚墅堰机车有限公司檀时东 213011

摘要：HXN5机车是中车戚墅堰机车有限公司与美国GE公司合作研发的大功率内燃机车，采用交流传动。机车具有良好的牵引、制动的性能。机车的启动方式，与东风系列（DF8B、DF11、DF11G等）内燃机车不同。东风系列内燃机车启动是通过一个启动电机（QD）带动柴油机起动；而HXN5机车是通过给5位逆变器（或是6位逆变器）供蓄电池直流电使其产生交流电驱动主发交流发电机TA带动柴油机爆发启动。
关键词：HXN5机车启机故障分析处理
        0引言
        本操作法主要介绍柴油机启动过程及典型故障处理。
        1、HXN5机车柴油机起动过程
        将机车EC控制面板上的柴油机控制开关（EC开关）置于“启机”位，按下起机按钮，智能显示器DS跳出启机界面，起机警铃响起，智能显示器DS同时向集成输入输出控制板CIO发出接通燃油泵的指令。通过燃油压力传感器返回的燃油压力值确认是否达到起机要求。智能显示器DS同时还通过CIO来启动转换开关CTS，默认选择6位牵引电机的逆变器（或是手动选择5位牵引电机逆变器），使牵引电机的逆变器与主发电机的定子3相绕组连接，再通过CTS其他触点接通主发励磁绕组线。主发电机3相定子绕组与主发励磁绕组成串联回路，此时主发电机TA变成交流启动电机。智能显示器DS确认以上动作完成后，发出指令闭合蓄电池正极接触器BJ+，同时CIO输出滑油泵接触器PLC负驱动，滑油泵工作打滑由。当滑油压力传感器返回的滑油压力值达到启机要求时，智能显示器DS向牵引电机控制器TMC发出指令，TMC再指示5位或6位的逆变器投入，把蓄电池的直流电压转变成三相交流电压，所产生的电流施加在主发电机TA的定子的三相绕组上，同时直流电流流进主发电机的励磁绕组。主发电机作为启动电机旋转起来。智能显示器DS通过柴油机控制单元提供的曲轴速度传感器来获取转速，当转速到30转时，智能显示器DS要求CIO控制板闭合柴油机启动时序接触器GSS，短接启动时序电阻部分阻值，增加启动电路电流，使柴油机转速增加到柴油机能够爆发的转速。当柴油机爆发后转速达到200转/分，ECU通过网络把数据传输给智能显示器DS，智能显示器DS就终止柴油机启动程序。
        2、典型启机故障现象
        HXN5机车启动程序是复杂的。整车通信网络由ARCnet网络连接各控制面板彼此相互通信，由主发电机励磁回路TAC、GSS启动时序接触器、时序电阻、CTS转换开关和牵引电机控制器TMC以及逆变器临时构建的启动主回路组成，任何一处的错误都会使柴油机启机失败。首先机车上电后，默认选择6位牵引电机逆变器，按下起机按钮，机车无法正常起机。检查DS显示屏内数据，机车滑油和燃油能够建立并能达到起机要求，智能显示器DS确认以上动作完成后，发出指令闭合蓄电池正极接触器，起机次序按照指令完成，但主发电机左右晃了两下就不动了，或是转速达到60转/分左右，柴油机就是不爆发，智能显示器DS上发出故障信息，柴油机控制器检测不到转速。切换5位起机，结果一样。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3、典型启机故障处理
        第一，检测网络指令回路是否存在故障设备，指令是否传达到接受设备上。检查智能显示器、输入输出控制面板CIO、柴油机控制器ECU、牵引电机控制器TMC状态以及网络连接线状态。如无异常，则进行下一步操作。
        第二，进入起机操作，观察CIO控制器在启动顺序上的工作状态和CIO控制器所控制的相应接触器的工作状态。智能显示器DS负责发出启机指令控制CIO控制器；CIO控制器控制蓄电池正极接触器BJ+、滑油泵接触器PLC以及柴油机启动时序接触器GSS；柴油机控制器ECU能够驱动燃油泵接触器FPC以及反馈信息。各接触器应按启动程序顺序动作正常。
        第三，观察牵引电机控制器5号板或6号板工作状态，通过更换板卡，机车依然无法启机，排除TMC控制器板卡故障。
        第四，检测启动转换开关CTS临时构建的启动主回路是否存在异常。用万用表导通启动转换开关CTS临时构建的启动主回路，确认线路是否闭合正常。用钳型电流表直接在主发电机TA定子输出绕组端测量三相交流工作电流，确认每相回路都应该有电流，以形成旋转磁场。因为此时串联运行的转子即励磁绕组里是有电流流过的，在定子绕组旋转磁场的作用下，转子电流产生电磁转矩，转子转动带动柴油机转动。随后启动时序接触器GSS闭合，让启动电路电流增加，转子转矩再增大，转速更快。
        第五，拆除主发保护装置TAP，排除因主发保护装置损坏导致主发励磁绕组无电流流过，无法产生电磁转矩。
        4、其他非典型启机故障现象处理
        第一，当启机过程中，蓄电池BJ+接触器闭合时，启动程序停止，此时因临时构建的启动回路有短路现象存在，因确认主整流柜TAC是否有击穿现象，排除主整流柜故障。
        第二，当启机过程中，当启动时序接触器GSS闭合时，发现柴油机转速不增大，启动时序电阻R3不发热，可判定GSS时序接触器的主触头接线有误，线号GSS的大线错接在主触头1B的蓄电池负端，导致R3电阻被短接。
        第三，主整流器TAC直流端上的电压衰减模块接线极性接反，导致电压衰减模块不能采样到正确的电压值，而造成主发电机旋转无力，无法正常启机。
        5、结语语
        HXN5机车是一款具有先进技术的机车，不能以以前的机车控制模式去查找故障。通过在试验过程中对机车控制方式和原理进行研究和探讨，为以后机车维护和检修积累了经验，对今后工作中快速排除类似故障提供参考。