SS4B機(jī)車數(shù)模轉(zhuǎn)換盒無速度信號輸出的故障處理

喻慧明 麻六金

摘 要：在SS4B機(jī)車的試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換盒提供給撒砂控制器的速度無顯示，撒砂裝置沒有撒砂功能，通過查找，驗(yàn)證，測試及對數(shù)模盒工作原理的分析，發(fā)現(xiàn)數(shù)模轉(zhuǎn)換盒同時(shí)給2軸、3軸和4軸速度傳感器及監(jiān)控主機(jī)四個(gè)負(fù)載提供電源，使其工作時(shí)輸出電流過大而內(nèi)部產(chǎn)生保護(hù)，從而沒有速度信號輸出。通過試驗(yàn)，將監(jiān)控主機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換盒分成兩個(gè)獨(dú)立的電路給各自的回路提供電源，這樣互不干涉，并能完全實(shí)現(xiàn)各自的功能，從而達(dá)到了改進(jìn)的最佳效果，大大提高了機(jī)車的性能。

關(guān)鍵詞：撒砂控制器 數(shù)模 監(jiān)控 速度傳感器 里程計(jì)

一、數(shù)模轉(zhuǎn)換盒沒有速度信號輸出

SS4B型電力機(jī)車165#到171#在做撒砂試驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)撒砂控制器不能正常工作。因?yàn)槿錾翱刂破髟跈C(jī)車速度是5km/h到80km/h之間時(shí)才動(dòng)作，而撒砂控制器的速度信號是從3軸速度傳感器處取得的信號，如圖1。在做撒砂試驗(yàn)時(shí)，使用速度信號發(fā)生器在機(jī)車的3軸速度傳感器處給機(jī)車輸入一個(gè)速度信號（5km/h到80km/h之間），這時(shí)候發(fā)現(xiàn)機(jī)車速度表開始有相應(yīng)值的速度顯示，但隨后馬上又變?yōu)?，沒有速度值顯示了。同時(shí)，觀察撒砂控制器也始終沒有速度值顯示，這時(shí)候測量數(shù)模盒的輸出電壓970線和900線之間的電壓為0v，顯然數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的內(nèi)部起了保護(hù)作用，沒有電壓輸出（即3軸速度傳感器的工作電壓為0）。從而導(dǎo)致976、900線無速度信號輸出，所以撒砂控制器不工作，撒砂功能也就無法實(shí)現(xiàn)。從原理圖上看，只有當(dāng)數(shù)模轉(zhuǎn)換盒為3軸速度傳感器提供電源信號后，3軸速度傳感器才會(huì)有速度信號的輸出，雙指針?biāo)俣缺碇羔槻艜?huì)動(dòng)作，撒砂控制器才會(huì)有速度值顯示。

二、數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的工作原理

由于此批機(jī)車所裝配的是上海德意達(dá)公司生產(chǎn)的CS-JH-S1模轉(zhuǎn)換盒，它的工作原理（見圖2）是速度顯示由BWA6板完成，傳感器送入的脈沖通過整形、F/V轉(zhuǎn)換、濾波，轉(zhuǎn)換成DC0-6V電壓，再經(jīng)電壓電流轉(zhuǎn)換器V/I轉(zhuǎn)換為與輸入成線性的電流0-20mA，用來顯示機(jī)車的運(yùn)行速度。當(dāng)機(jī)車運(yùn)行到一定時(shí)間后，機(jī)車輪徑有磨損，這會(huì)造成輸出速度誤差，可通過調(diào)節(jié)BWA6板的電位器RP1來消除，即當(dāng)輪徑磨損接近1040mm，將轉(zhuǎn)換盒放在速度表校驗(yàn)臺上，或向本裝置輸入方波頻率信號（幅度大于6V），在X2的2、4端輸入幅度大于6V的方波信號2721Hz或816rmp，用高精度萬用表測量BWA6板的9、10端子，調(diào)節(jié)BWA6板的電位器RP1，直到萬用表顯示DC6V為止，或速度表為滿刻度為止，最后，用止動(dòng)漆固定電位器RP1旋扭。正常修正輪徑，只要將輸入頻率改為相應(yīng)輪徑的頻率即可。

里程計(jì)由BI6板驅(qū)動(dòng)。頻率傳感器送入的脈沖通過整形、分頻，按平均輪徑值、每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)進(jìn)行里程分頻設(shè)置。當(dāng)機(jī)車走行1Km，通電吸合里程計(jì)，推動(dòng)字輪進(jìn)位，實(shí)現(xiàn)機(jī)車走行公里數(shù)累計(jì)。不同機(jī)車輪徑，不同的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)，分頻比也不同，但一般都以平均輪徑值來預(yù)置BI6板。

三、分析數(shù)模轉(zhuǎn)換盒無速度輸出的原因

數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的輸出電壓970線和900線之間的電壓應(yīng)為15v，如圖1，但這批機(jī)車上裝配的CS-JH-S1型數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的電壓則偏高，實(shí)際測量到的值為16.2v，而LKJ-2000監(jiān)控主機(jī)的輸出電壓（970線和900線之間的電壓）還不到15v，實(shí)際值則為14.8v。這樣，數(shù)模轉(zhuǎn)換盒和監(jiān)控主機(jī)之間便形成了一個(gè)電位差，而這兩個(gè)電源從原理圖上看都是等線號的，并且是并聯(lián)在一起的，要形成等電位。這樣就相當(dāng)于數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的970線和900線輸出的16.2v電壓同時(shí)供給4個(gè)負(fù)載用，即3軸、4軸、2軸速度傳感器和監(jiān)控主機(jī)。這樣數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的輸出電流勢必要增大，這時(shí)測得數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的970線和900線輸出電流為201mA，由于以往的數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的15v回路中串有一個(gè)39Ω，4W的電阻，雖然長時(shí)間大電流下此電阻發(fā)熱，也燒壞過，但在短時(shí)間內(nèi)是可以工作的。而此批數(shù)模轉(zhuǎn)換盒廠家改進(jìn)了設(shè)計(jì)，將長期發(fā)熱容易燒壞的電阻改為一個(gè)允許通過最大電流為200mA的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲，而此時(shí)數(shù)模轉(zhuǎn)換盒輸出的電流為201mA。所以，數(shù)模轉(zhuǎn)換盒剛一開始工作就受到自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的保護(hù)，沒有15V電壓輸出，即3軸速度傳感器的工作電壓為0，從而導(dǎo)致976、900線無速度信號輸出，所以撒砂控制器不工作，撒砂功能也就無法實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)斷開數(shù)模轉(zhuǎn)換盒給監(jiān)控主機(jī)、4軸和2軸速度傳感器提供電源的970線、900線而單獨(dú)給3軸速度傳感器提供電源時(shí)，此時(shí)測得數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的970線的電流為66mA，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的斷開電流200mA，數(shù)模轉(zhuǎn)換盒正常工作。而監(jiān)控主機(jī)輸出的電源給2軸和4軸速度傳感器，其工作也很正常，彼此都未受到任何影響。

四、解決問題

通過現(xiàn)場的測量、分析、驗(yàn)證，最后提出將監(jiān)控主機(jī)和數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的電源線970線、900線分開，這樣形成兩個(gè)獨(dú)立的回路，即監(jiān)控主機(jī)的970線提供的15v電源給2軸和4軸速度傳感器，數(shù)模轉(zhuǎn)換盒的970線提供的15v電源供給3軸速度傳感器，并將數(shù)模轉(zhuǎn)換盒出來的970、900線號分別更改為：960、961，這樣互不影響，互相獨(dú)立。而且數(shù)模轉(zhuǎn)換盒回路的976線和900線給撒砂控制器提供一個(gè)速度信號，從而使撒砂控制器能夠從3軸獲得機(jī)車的運(yùn)行速度，在要求撒砂的時(shí)候動(dòng)作撒砂從而實(shí)現(xiàn)撒砂功能。

五、結(jié)束語

本方案已經(jīng)在今年生產(chǎn)的SS4B機(jī)車上實(shí)施，效果良好。這次故障的處理和改進(jìn)將對以后機(jī)車的試驗(yàn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并得到了經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和處理問題的方法的傳播，使機(jī)車的試驗(yàn)更加完善，大大提高了機(jī)車的質(zhì)量和性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱龍駒：SS4型電力機(jī)車

[2]周安德：SS4B型電力機(jī)車電氣線路原理圖

[3]上海德意達(dá)（shanghai DEUTA）公司CS.JH-S1數(shù)模轉(zhuǎn)換盒檢修維護(hù)說明