DF7G机车低恒速系统故障分析及处理

DF7G机车低恒速系统故障分析及处理

冷洁枫，顾一帆，周建东

中车戚墅堰机车有限公司，江苏常州213011

摘要：DF7G机车加装机车低恒速控制装置，出现一系列故障，通过对DF7G机车低恒速装置控制原理进行分析，总结故障现象，提出故障检查及处理方法。

关键词：DF7G机车；低恒速控制；PWM

0引言

DF7G型内燃机车为适应全国各煤矿、石矿及港口运输传送带运输或定点装车运输工况，根据路外客户需求加装HX-DHS机车低恒速控制装置，由于该低恒速装置在DF7G型机车上首次装车，厂内低恒速试验检查时发生了低恒速工况机车不合励磁开关也能加载、无法实现低速平稳运行、低恒速无法投入等故障现象。针对上述问题，本文对DF7G机车低恒速控制系统原理进行概述，对可能出现的故障现象进行分析，提出故障检查手段以及线路优化方案以解决DF7G机车低恒速装置出现的故障。

1 低恒速控制系统的控制原理

DF7G机车装用的HX-DHS机车低恒速控制装置，其工作原理与DF4D机车上的低恒速装置大致相同，低恒速控制系统原理图如图1所示：

图1低恒速控制系统原理图

司机通过低恒速转换开关来实现低恒速工况的预备和投入，在低恒速转换开关“0”位时，串联的低恒速控制线路维持原励磁负端、微机励磁及原励磁控制信号线路。

在低恒速转换开关“预备”位时，低恒速转换开关接通HX-DHS装置110V直流电源正端，HX-DHS装置启动自检进入工作状态，但励磁及控制信号线路与“0”位时相同，低恒速装置为预备状态，不参与工作。

在低恒速转换开关“投入”位时，低恒速系统通过内部连锁驱动放大电路再驱动外部DSK中间继电器，DF7G机车测速发电机BR励磁线圈线路转接入低恒速系统，低恒速系统接通励磁回路为机车低恒速运行做好准备工作。低恒速投入后万转开关切断微机励磁、原励磁控制信号回路，微机励磁和原励磁控制信号无法输入机车PLC微机控制系统，切断机车微机励磁控制，同时接通机控信号并将机控信号作为原励磁控制信号输入机车微机，同时机控信号也进入机车微机，取得允许机车加载的条件，

司机在低恒速显示屏界面输入设定速度后，显示屏通过RS485总线PPI协议传送至低恒速PLC主机，低恒速工作指示灯亮。低恒速控制过程中，低恒速装置的SIMENS PLC主机高速计数器读取机车光电速度传感器脉冲数，计算出机车实时速度，通过机车实时速度与设定速度比较，经过PI比例积分控制PWM驱动输出改变主发电机励磁电流大小控制机车速度。

2 故障现象判断及处理

2.1故障现象：DSK中间继电器不动作，低恒速不能投入工作

故障分析:DSK中间继电器动作条件为低恒速主机接收到高电平低恒速预备开关信号PLC-I0.5、高电平低恒速投入开关信号PLC-I0.2、低电平时控器非零位信号PLC-I1.0、高电平机车速度信号PLC-Q0.4，当PLC接收到以上正确信号后，驱动DSK中间继电器动作

检查处理：若DSK中间继电器不动作，检查PLC-I0.5， PLC-I0.2，PLC-I1.0，PLC-Q0.4状态是否正常，信号是否进入PLC，对应PLC引脚在高电平时引脚指示灯应亮，否则需检查对应线路是否正常。

2.2故障现象：低恒速速度不能控制

故障分析：①低恒速控制励磁接错至测速发电机励磁负端，DF7G机车低恒速励磁控制不能按照以往车型直接对测速发电机励磁电流进行PWM调节，由于DF7G机车原励磁测速发电机外特性曲线斜率较大，在低手柄位时，测速发电机输出电流较小，导致主发励磁电流很小，此时如果通过低恒速装置PWM调节测速发电机励磁电流，即使占空比很高，测速发电机输出电流依然很小，导致主发励磁电流很小，机车速度会十分缓慢，无法对机车速度进行有效调节，低恒速速度无法控制。

检查处理：针对DF7G车型，低恒速控制励磁应接测速发电机输出负端，直接对负端进行PWM调节，在初始阶段手柄1位或保位时，主发励磁的改变通过平稳起动回路进行调节，声手柄升位后，主发励磁的改变通过测速发电机输出回路调节

②PWM无驱动，

PWM驱动条件一：当低恒速装置主机接收到高电平DHS继电器1驱动信号PLC-Q0.4、高电平司控器非零位信号PLC-I1.0、高电平牵引工况信号PLC-I1.1、高电平柴油机转速信号PLC-Q0.0后，PWM驱动动作

PWM驱动条件二：当低恒速装置主机接收到机车速度信号PLC-I0.4信号与设定速度信号比较，柴油机转速信号PLC-Q0.0修正后，PWM驱动动作

检查处理：首先需要检查PWM 驱动模块工作是否正常，通过测量模块7脚与2脚之间电压会从100V到10V的稳定过渡变化，则表示PWM 驱动模块工作正常。再检查PLC-Q0.0输出驱动工作正常否，通过测量Q0.0引脚与1M引脚电压会从0V到20V的稳定过渡变化。测量电压时需要模拟调节仿真机车速度信号，其值尽量围绕给定速度值变化。此时肉眼观察PLC-Q0.0引脚指示灯能发现其亮度会由亮逐步变暗或者由暗逐步变亮，则PWM驱动正常。

2.3 故障现象：PWM驱动封锁没有励磁输出

故障现象：主电压、主电流过高引起励磁输出保护。

故障分析:低恒速主机会依据柴油机转速信号PLC-I0.0比对机车主电流值和主电压值，低恒速装置设置了高限流、高限压保护。

检查处理：通过微机显示屏观察主电压、主电流值，检查传感器输出值。观察PLC-A主电压引脚，PLC-B主电压引脚指示灯是否正常。

3 结 语

本文通过对DF7G机车低恒速控制系统原理进行介绍，对可能出现的故障现象进行分析，提出故障检查手段以及线路优化方案以解决DF7G机车低恒速装置出现的故障，保障了机车点装低恒速装置后长期稳定可靠运行。

参考文献：

[1]周静洁 低恒速在机车上的应用. 内燃机车，2006.10

[2]高晓芳，厍蕊蕊.基于PLC的调车低恒速控制系统. 技术与市场，2019.6