SS4改進(jìn)型電力機(jī)車劈相機(jī)電路故障分析及處理
2015-04-29 00:00:00白峰
【摘 要】SS4改進(jìn)型電力機(jī)車是我國貨運(yùn)機(jī)車的主要車型之一，應(yīng)用范圍比較廣泛。本文針對SS4改進(jìn)型電力機(jī)車劈相機(jī)的電路故障進(jìn)行了深入的分析，對故障形成原因進(jìn)行了探討，并在些基礎(chǔ)上，對故障的排除提出了一些看法。
【關(guān)鍵詞】SS4電力機(jī)車；劈相機(jī)電路故障；故障處理
SS4改進(jìn)型電力機(jī)車是我國貨運(yùn)機(jī)車的主要車型之一，是在SS4型電力機(jī)車的基礎(chǔ)上研制的一種機(jī)車，具有起動平穩(wěn)、速度快、運(yùn)送貨物量大等優(yōu)點。由于它的性能好，經(jīng)濟(jì)效益高而得到廣泛的應(yīng)用與好評。
劈相機(jī)是SS4改進(jìn)型電力機(jī)車輔助系統(tǒng)的主要電機(jī)之一，它的性能的好壞直接影響到其它輔助電機(jī)的正常工作。異步電動機(jī)的許多故障現(xiàn)象都會在劈相機(jī)上發(fā)生，但劈相機(jī)又有其自己的特性。從劈相機(jī)的故障分析來看，主要是電路故障和電機(jī)機(jī)械故障，本文將主要針對SS4改進(jìn)型電力機(jī)車劈相機(jī)的電路故障來進(jìn)行分析與處理，而對劈相機(jī)有一個全面的了解能夠快速準(zhǔn)確地找到劈相機(jī)的故障并及時排除。
1.SS4改進(jìn)型電力機(jī)車的劈相機(jī)特點
SS4型改進(jìn)型電力機(jī)車采用了YPX2—280M—4型劈相機(jī)，其設(shè)計原理與SS3型電力機(jī)車的異步劈相機(jī)一樣。但區(qū)別在于有目的的減少其容量，為確保輔助系統(tǒng)所需要的容量，藉助單相電網(wǎng)和工作電容的輸出來補(bǔ)償，不僅對劈相機(jī)本身，而且對輔助電路及各相關(guān)電器也帶來了不少好處。由于劈相機(jī)的容量減少了，三相電流也跟著減少了，不僅減少了劈相機(jī)本身的體積和重量，與此同時也節(jié)省了昂貴的銅線和硅鋼片等金屬材料，而且使有關(guān)電器的工作電流減少，避免了SS4改進(jìn)型電力機(jī)車在全制動工況時，劈相機(jī)的接觸器嚴(yán)重超過負(fù)荷及由此帶來的一些后患，從而使機(jī)車運(yùn)行的可靠性進(jìn)一步提高。
2.SS4改進(jìn)型電力機(jī)車的劈相機(jī)工作原理
SS4改進(jìn)型電力機(jī)車的劈相機(jī)實際上是單相電動機(jī)與三相發(fā)電機(jī)的組合。SS4改進(jìn)型電力機(jī)車上所有的輔助電動機(jī)均由主變壓器的輔助繞組a6-x6供給單相電源，經(jīng)異步劈相機(jī)將單相電源劈成三相電源，再供給輔助電路的所有三相異步電動機(jī)使用。異步劈相機(jī)的結(jié)構(gòu)與三相異步電動機(jī)不同，轉(zhuǎn)子為鼠籠式，定子繞組按三相不對稱規(guī)律嵌入在定子槽內(nèi)，劈相機(jī)實際上是單相電動機(jī)與三相發(fā)電機(jī)的組合。劈相機(jī)的電負(fù)荷不是固定的，是隨機(jī)車運(yùn)行工況的改變而變動。
劈相機(jī)是SS4改進(jìn)型電力機(jī)車中受力比較復(fù)雜的一種電機(jī)，它既要承受大功率電流的負(fù)荷，而且又要受到各種扭轉(zhuǎn)力矩的影響，因此在實際工作中它的故障率比其它輔助電機(jī)要高一些。
3.SS4改進(jìn)型電力機(jī)車劈相機(jī)電路故障分析及處理
3.1接觸器故障分析及處理
接觸器故障是導(dǎo)致劈相機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的原因之一，具體表現(xiàn)為劈相機(jī)通電后轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，無任何反映，或是劈相機(jī)啟動后發(fā)出嗡嗡的異響，轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)或是轉(zhuǎn)動緩慢并且有發(fā)熱現(xiàn)象。
若劈相機(jī)通電后轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)基本就可以確認(rèn)是劈相機(jī)接觸器出現(xiàn)了損壞，可以拆下劈相機(jī)接觸器201KM，檢查其觸點在通電情況下是否閉合良好，如無反應(yīng)，說明接觸器已經(jīng)損壞，更換新的接觸器后可以排除故障。劈相機(jī)啟動后發(fā)出嗡嗡的異響，轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)或是轉(zhuǎn)動緩慢并且有發(fā)熱現(xiàn)象，此種情況下往往劈相機(jī)起動信號會顯示不滅，是劈相機(jī)單相運(yùn)轉(zhuǎn)所致，基本可以確認(rèn)是劈相機(jī)接觸器或是起動電阻接觸器發(fā)生不動作故障，在檢查確認(rèn)后更換接觸器可以排除故障。若檢查劈相機(jī)接觸器及起動接觸器后動作沒有問題，則表明是電機(jī)內(nèi)部故障，應(yīng)對電機(jī)進(jìn)行立即檢修。
接觸器是屬于動作元器件，不斷的閉合斷開對于可靠性會產(chǎn)生影響。在機(jī)車運(yùn)行中若劈相機(jī)接觸器發(fā)生故障后果會十分嚴(yán)重，不能及時處理甚至?xí)斐芍卮笫鹿?。因此，為了避免在機(jī)車運(yùn)行中發(fā)生此類故障，在機(jī)車輔修時，應(yīng)著重對劈相機(jī)接觸器的可靠性進(jìn)行檢查，確保劈相機(jī)接觸器閉合、斷開動作完全可靠、靈活，沒有卡住及接觸不良、線圈過熱等現(xiàn)象，只有防患于未然，才能確保機(jī)車運(yùn)行過程的安全可靠無故障。
3.2電器元件誤動作
劈相機(jī)電器元件誤動作主要有輔機(jī)過流保護(hù)誤動作以及起動繼電器誤動作。
輔機(jī)過流保護(hù)誤動作表現(xiàn)形式為劈相機(jī)起動后，機(jī)車的信號顯示屏上劈相機(jī)起動信號顯示不滅，過流保護(hù)延時不能提前動作，劈相機(jī)停止工作。產(chǎn)生此種故障的原因一般為輔機(jī)保護(hù)插件出現(xiàn)問題，可通過拔出輔機(jī)保護(hù)插件，按下劈相機(jī)接觸器手動按鈕來進(jìn)行故障檢驗，如果劈相機(jī)能夠正常起動，則說明劈相機(jī)過流保護(hù)出現(xiàn)故障，更換保護(hù)插件后即可排除故障。
起動繼電器誤動作分為提前誤動作與晚動作或不動作。劈相機(jī)起動后，起動信號顯示為“顯示-熄滅-再顯示”，劈相機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下“爬行”或降速至停轉(zhuǎn)，輔機(jī)保護(hù)動作，那么基本可以判定為起動繼電器提前誤動作，起動繼電器在劈相機(jī)轉(zhuǎn)速沒有達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的0.9倍就將起動電阻切除，導(dǎo)致故障現(xiàn)象的發(fā)生；起動繼電器晚動作或是不動作的故障表現(xiàn)形式為劈相機(jī)起動后劇烈抖動、電磁噪音大且起動信號顯示不滅，起動電阻遲甩或甩不開導(dǎo)致發(fā)紅或燒斷。此種故障現(xiàn)象發(fā)生時應(yīng)立即切斷電源，及時檢查及排除起動繼電器是否誤動作，避免出現(xiàn)劈相機(jī)被燒壞的嚴(yán)重后果。
3.3劈相機(jī)接線錯誤
從SS4改進(jìn)型電力機(jī)車的輔助電路圖可以看到，劈相機(jī)電動第一相U1端子與機(jī)車202母線相連，劈相機(jī)的電動第二相V1端是與機(jī)車201母線相連的。發(fā)電相WL端子與203母線相連，起動電阻接在U相與W相之間。如果劈相機(jī)任意兩根線互換，這都會使劈相機(jī)反轉(zhuǎn)。如果劈相機(jī)反轉(zhuǎn)，則表明有兩根線接反，就應(yīng)判斷為劈相機(jī)接線錯誤，應(yīng)立即打開劈相機(jī)接線盒檢查。但有一種特殊情況：當(dāng)三相接線相互反接時，劈相機(jī)轉(zhuǎn)向與正常轉(zhuǎn)向一致，即：劈相機(jī)電動第一相V1端子接機(jī)車201母線，劈相機(jī)電動第二相V1端子接203母線，劈相機(jī)發(fā)電相W1端子接機(jī)車202母線，V相作為發(fā)電相與起動電阻連接，由于起動電阻與V相繞組不匹配，劈相機(jī)起動困難，且由于V相繞組匝數(shù)最少，即使劈相機(jī)啟動起來，由于三相電壓嚴(yán)重不對稱，使負(fù)載電機(jī)啟動困難，這時劈相機(jī)帶不動負(fù)載，對此檢修人員也應(yīng)打開劈相機(jī)接線盒，認(rèn)真檢查劈相機(jī)聯(lián)線，并加以更正。
3.4起動電阻值變大問題
起動電阻值變大會導(dǎo)致劈相機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩變小，使劈相機(jī)在低網(wǎng)壓下的起動變得困難甚至不能起動。其形成原因為電阻的制造公差較大或者每次起動時間較長，使劈相機(jī)起動電阻發(fā)燙或燒紅，產(chǎn)生氧化反應(yīng)導(dǎo)致有效截面積變小，長期積累劈相機(jī)起動電阻值會逐漸變大。對于此種故障，可以用兆歐表測量劈相機(jī)起動電阻值，如果大于0.79Ω，則應(yīng)及時更換新的劈相機(jī)起動電阻。
3.5網(wǎng)壓過低和輸入電壓嚴(yán)重不對稱
網(wǎng)壓過低在劈相機(jī)上的故障表現(xiàn)為劈相機(jī)起動時間長，易引起過流保護(hù)，噪音大等，通過檢查電壓表，觀察劈相機(jī)輸入電壓可判定，如果低于270V即可判定故障為網(wǎng)壓過低，網(wǎng)壓過低時應(yīng)立即停止劈相機(jī)起動。
輸入電壓不對稱的故障表現(xiàn)形式為劈相機(jī)噪音大且發(fā)熱嚴(yán)重，可通過檢查電機(jī)的三相電壓來進(jìn)行判定，低網(wǎng)壓下電壓不對稱度大于10%，高網(wǎng)壓下電壓不對稱度大于7%，即可判定輸入電壓嚴(yán)重不對稱。輸入電壓不對稱會導(dǎo)致電機(jī)的諧波增大，損耗增加，長時間處于此種用電環(huán)境下，對于劈相機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)會構(gòu)成較大影響。
4.結(jié)束語
除上述電路故障外，SS4改進(jìn)型電力機(jī)車劈相機(jī)還有其它一些故障，故障形成原因也是多種多樣具有復(fù)雜性，但無論是何種故障，只有對劈相機(jī)的特點以及工作原理充分理解與掌握，就不難通過分析找出故障原因，從而采取合理的處理方法排除故障。 [科]
