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電力機車范文1
[關鍵詞]HXD3型 電力機車 電路
中圖分類號：TM461 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0333-01
機車的控制系統簡稱TCMS。TCMS主要功能是實現機車特性控制、邏輯控制、故障監視和診斷，能將有關信息送到司機室內的機車控制狀態顯示裝置。TCMS包括一個控制裝置和兩個顯示單元，其中控制裝置設有兩套控制環節，一套為主控制環節，一套為備用控制環節。
機車的控制電路系統主要完成的功能是：
順序邏輯控制：如升、降受電弓，分、合主斷路器，閉合輔助接觸器、啟動輔助變流器等。
機車特性控制：采用恒牽引力/制動力+準恒速控制牽引電動機，實現對機車的控制。
定速控制：根據機車運行速度可以實現牽引、電制動的自動轉換，有利于機車根據線路情況的實現限速運行。
輔助電動機控制：除空氣壓縮機外，機車各輔助電動機根據機車準備情況，在外條件具備的前提下，由TCMS發出指令啟動、運行?？諝鈮嚎s機則根據總風缸壓力情況由接觸器的分合來實現控制。
空電聯合制動控制：同交直傳動貨運機車（如SS4改機車）相同。
機車粘著控制：包括防空轉、防滑行控制、軸重轉移補償控制。
機車的控制電路可以分為以下幾個部分：
1. 控制電源電路（DC110V電源裝置）
機車控制電源的核心部件是DC110V充電電源模塊PSU，機車DC110V控制電源采用的是高頻電源模塊PSU與蓄電池并聯，共同輸出的工作方式，在通過自動開關分別送到各個支路，如微機控制、機車控制、主變路器、車內照明、車外照明等。PSU的輸入電源來自輔助變流器UA11或UA12的中間回路電源，點UA11或UA12均正常時，由UA12向PSU輸入DC750V電源，當UA12故障時，轉向有UA11向PSU輸入750V電源。DC110V充電電源模塊PSU含兩組電源，通常只有一組電源工作，故障時另一組電源開始供電，每組電源模塊的輸入電壓為DC750V，輸出電壓為DC110V±2%，額定輸出電流為55A，輸出功率為6050KW（25℃），采用自冷卻方式，控制電源電壓采用DC750V]。
2 .DC110V電源裝置電氣系統構成
充電器輸入電壓DC750V，功率6.05KW，采用自然冷卻方式，裝置電氣組成可以劃分為四大部分，依次為電源輸入電路、預充電電路、DC110V輸出電路和控制電路。
3. DC110V輸出回路
IGBT、整流回路的絕緣變壓器IST1和整流器FR、平波回路的電抗器DCL1和平波電容LC1構成了DC/DC轉換回路，微機系統以脈寬調制為原理控制IGBT動作，將輸出電壓變為交流脈沖電壓，輸入到變壓器的原邊。需注意的是IGBT工作在高頻段上，關斷瞬間會產生一個巨大的尖峰。這個尖峰對IGBT非常有害，所以在IGBT回路中并聯一個無感電容，用以消除尖峰。而且這個電容要與IGBT的兩端直接相連，以防止線路中的雜散感抗進入回路中，從而影響電容對尖峰的吸收效果，失去對IGBT的保護作用。DC/DC回路中的輸出變壓器IST1為中頻變壓器，變為750V/150V，二次側輸出電壓經整流器、平波電抗DCL1和平波電容LC1構成濾波回路后，輸出110V直流電壓。
4. 控制電路
控制電路是PSU的控制核心。中間部分是控制基板PWB，它收集PSU內部的各個器件的狀態以及電壓、電流信號，并進行邏輯處理，然后控制繼電器（CTT、RY1等）動作、向IGBT發出指令。左側部分是基板的電源供電電路，經過一個小型的電源轉換器（記作psu）后，向基板提供正常工作所需的電源。右側為輸入/輸出信號，并預留了RS-232C串行接口，方便與電腦相連。
5. 司機指令與信息顯示電路
機車的2個司機室的控制指令通過相應的控制電器，分別送到TCMS。這些信號有：司機電鑰匙開關信號、主司機控制器換向手柄信號和調速手柄控制級位信號、輔助司機控制器手柄控制級位信號、受電弓的升降弓信號、主斷路器的分合信號、空氣壓縮機的啟停信號、以及司機室的其他信號。其他還有：故障復位、緊急制動、過分相、定速控制等信號。用于機車受電弓升降控制、主斷路器分合控制、空氣壓縮機的啟?？刂?、輔助變流器和牽引變流器的啟?？刂?、運行控制等，進一步地實現對機車相應的邏輯控制和牽引制動特性控制。
6. 機車邏輯控制和保護電路
機車的邏輯控制和保護電路主要是各自動開關、各流速繼電器故障隔離開關、高壓故障隔離開關、壓縮機接觸器狀態、主斷路器狀態、輔助變流器的庫內試驗開關、牽引變流器試驗開關、各種接地保護、空氣管路系統壓力繼電器等與TCMS接口，主要用于機車的各種工作邏輯控制、保護邏輯控制，并通過通信將有關控制指令送到牽引變流器。
7. 輔助變流器控制電路
在機車主斷路器閉合后，由TCMS發出命令，閉合輔助變流器輸出電磁接觸器，并將信息傳遞給輔助變流器控制單元，由輔助變流器控制單元發出指令，控制輔助變流器啟動。
在機車某一輔助變流器發生故障（無論是輔助變流器1或者2）后，故障的輔助變流器能及時的將信息傳遞給TCMS，完成故障情況下輸出電磁接觸器的動作轉換。同時將信息傳遞給另一組輔助變流器控制單元，故障的輔助變流器被隔離。所有輔助電動機全部由另一套輔助變流器供電，這時，該輔助變流器工作在CVCF狀態，不受司機控制器級位指令的控制，牽引電動機通風機和冷卻塔通風機也正常滿功率工作。
輔助變流器的隔離也可以由手動控制“輔助變流器隔離開關”來實現，對應兩套輔助變流器，機車上設兩個“輔助變流器隔離開關”，可以分別實施兩套輔助變流器的故障隔離運行。
在某一臺輔助變流器發生過流、短路等故障時，能自動實施電磁接觸器的鼓障轉換，并將信息送TCMS。在輔助變流器發生接地故障時，跳主斷路器，并將信息送TCMS，由司機來完成輔助變流器地接地故障的故障隔離。
隨著越來越多的交流傳動電力機車以其優越的性能奔馳在世界上許多國家的鐵路網上，交流傳動電力機車已成為今后我國電力機車的發展方向。
參考文獻：
電力機車范文2
關鍵詞：電力機車；節能；能源消耗
中圖分類號：TB971 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）04-0-01
能源是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎，隨著我國經濟快速增長，能源已經成為事關我國社會經濟可持續發展的重大戰略問題。機務段是鐵路能源消耗大戶，如何降低成本支出、完成節能目標、提高經濟效益已經成為“十二五”開局鐵路系統的又一重要課題。
能源單耗是反映機務段運輸生產過程的一個重要經濟指標，分析能耗增減變化的成因，對領導制定節能降耗措施、完成節能目標、降低成本指出、提高經濟效益都具有非常重大的現實意義。
一、機車能耗影響因素綜合分析
1.機型運用對能耗的影響。動車組所占比例變化的影響，動車組噸位小，又要求機車高速運行，屬于高能耗列車。
從圖1與圖2比較可以看出：在總體能耗達到最低和最高的月份，動車牽引噸公里比列也相應達到最低和最高，動車工作量所占比例從4.5%升到13.6%，動車工作量增加了9.1個百分點，相應電力機車總能耗從193.5上升到204.9，增加了11.4個百分點，這符合2012年的能耗趨勢線，當動車比列有較大幅度變化時，對電力機車總能耗水平的拉動作用非常明顯。
2.運輸組織的影響。機外停車的增加造成機車能耗上升。2012年我段電力機車發生機外停車9423次，停時25931分，比去年增多864次2455分。造成機外停車的主要原因：一是列車調度員調度組織不當；二是非正常情況下造成列車未按照運行實際計劃行車，如發生路外傷亡等，三是其他原因，如進站信號機顯示不良等。按技術測算，不分坡道列車起停一次速度從0提高到40公里平均耗電60千瓦時，40公里提高到60公里平均耗電50千瓦時，停留一分鐘耗電0.5千瓦時（ 夏季開通風機、直供電列車為1千瓦時）。2012年我段電力機車因機外停車的增加，拉動電力機車單耗升高了0.2千瓦時/萬噸公里。
3.季節因素對能耗的影響。為突出季節因素對能耗數據的影響，選取2011年和2012年兩年的國鐵電力機車客運（不含動車組）牽引能耗數據進行分析觀察。
電力客運能耗
從上圖可以看出，機車牽引能耗曲線表現為總體上升的態勢，同時表現出周期性的波動，在每一年最冷的1、2月份達到最高，在最熱的7、8月份達到另一個峰值。季節對能耗的影響較大，冬季對能耗的影響比夏季的影響更顯著。
4.人員操作水平對能耗的影響。任何制度和規定最終都要落實到人，乘務員思想覺悟、操作習慣、操作技能對能耗指標的影響很大，同列車、同區段、同機型牽引，不同的司機操作，能耗水平差別很大。
5.機車質量的影響，機車質量不高造成機破、機故，造成機車非正常情況下停車、啟機及等待救援造成的單機走行，都會消耗一定的機車能源。
6.造成能耗水平波動的其它因素。（1）幾次調圖雙管供風車體增多，目前我段牽引雙管供風列車23對，較2011年增加10對，由于列車用風量增大，增大壓縮機工作時間，是機車用電量增大，影響能耗升高。（2）2012年新增直供電列車17對（按機車交路），新增工作量317866萬噸公里，單耗為185.6千瓦時/萬噸公里，較非直供電列車單耗177.9千瓦時/萬噸公里，高出7.7千瓦時/萬噸公里，多用電2448千千瓦時，影響電力機車總單耗升高0.6千瓦時/萬噸公里。（3）受施工慢行的影響，西安-太原-北京線全年完成任務量356474萬噸公里，單耗201.5千瓦時/萬噸公里，因包西線路急于開通，部分路段質量不佳，12年陜北地區雨水增多，出現多處路基翻漿，造成維修慢行增多，影響能耗升高。
二、建議及措施
1.動車組單耗比普通電力機車單耗要高出50甚至60個百分點，動車開行比例增加9.1%，電力機車總單耗相應增加11.9%。基于動車組工作量增加對能耗水平的影響，建議下達能耗指標時充分考慮這一因素。
2.人員操作因素對能耗的影響較大，節能降耗空間很大，如機車在下坡道運行時，建議科學分析司機操作的不同導致用電量差別的原因，建立一套兼顧科學節能的操作規程，并配合考核激勵提高乘務員節能降耗的技術水平。
3.根據運輸特點及時調整適配機型，根據西安至渭南、新豐三對通勤車編組少、噸位小的特點，采取HXD3電力機車牽引甩四臺電機的節能優化操作辦法，收到了較好的節能效果。
4.季節因素對能耗水平有一定的影響，建議路局在給機務段下達能耗指標是充分考慮季節對能耗水平的影響。
5.合理利用運輸能力，科學編制列車運行圖，以利于運輸節能。優化列車運行圖，在確保安全運行前提下，在行車途中盡量減少停車次數；優化機車運用，根據運輸情況合理配置機車。
6.嚴格按檢修規程檢修機車，確保機車檢修質量，減少因機破、機故引起的機車能源浪費，電力機車要對牽引電機、各輔助機組加強檢修，確保疏漏出現在規定范圍之內。
參考文獻：
電力機車范文3
1單相串聯3重聯結電路的分析
圖1顯示的情況是韶山3型電力機車中的3重晶閘管的整流橋按一定順序進行控制的電路圖，由于我國的鐵道對于電氣機車的供電模式僅僅為單相供電，因此圖1中所涉及的橋都是單相橋。下圖發生的故障是晶閘管最為常見的故障，具體故障為晶閘管短路、開路和熔斷器燒壞。本文僅僅針對晶閘管開路的狀態下有可能出現的一系列故障進行識別。在診斷故障的時候所選擇的測試點十分重要，經過研究看出，當整流電路發生故障的時候，所輸出的波形信息會體現異常狀態，該電壓中體現了電路出現的故障信息，是重要的測試點，可以有效的診斷故障。通過圖1可以分析出，圖1中所體現的是三個串聯單相橋，故障可能分成三類情況，一種為沒有故障，另一種為一只或兩只出現故障，第三種則為三只晶閘管均存在故障。沒有故障的情況可視作特殊故障；一只出現故障共包含12種可能狀態；兩只發生故障又可劃分為序號相差1、2、3、4、5、6、7各個情況以及序號相差5、8、9、10、12的情況；而假如三只晶閘管發生故障的時候，這個單橋不能繼續工作。進行多重聯結的單相串聯電路實現了對于各個整流橋之中單一的橋的角α的控制，除此之外的其它的橋所處的工作狀態則是需要根據整流電壓的輸出情況進行確定，也存在不進行工作實現橋輸出值為零的直流電壓，或者當α角的值為0°時，這個橋可以輸出最大電壓值。通過這種方法的運用，不僅可以實現輸出電流之中諧波的降低，同時也能夠實現各個橋之中僅存在單一的一組進行控制相位，而其他的各個橋或者處于不工作的狀態，或者位移的因數為1的狀態，最終實現總功率的因數不斷提升的效果。
2單相串聯3重聯結電路的Matlab模型和仿真
依據圖1，在Matlab環境下進行電路聯結，圖2是Matlab環境下單相串聯3重聯結電路仿真圖示，在圖中，PSB工具箱里的模塊為多線變壓器，所輸入的是單相的交流電，其副邊要分別聯結3個單相橋，通過脈沖使得晶閘管發生器被觸發，通過對于觸發時刻的人為設置達到改變觸發角的目的。因為輸出的電壓是測量的一個關鍵點，因此，需要另外進行測量電壓模塊的選擇，通過示波器進行變化的觀察，輔助進行分析。當開始進行仿真的時候，需要用寬脈沖的觸發方法，根據實際的需求，當直流電壓不足最高電壓的三分之一時，對第I組橋α角實行控制，通過對VT23、VT24、VT33、VT34的連續觸發，導通第I組橋，第II、III組橋所輸出的直流電壓值均為零。當沒有故障發生時，脈沖觸發器保持50Hz的頻率，寬度為45°；當晶閘管發生開路故障的時候，并不會發出脈沖信號。RLC的負載參數R=100Ω，L=0.001，C取inf。
3基于BP網絡的故障分析
BP網絡對于信息的存儲以及高速的處理與人類的視覺系統相近，在故障的診斷和處理中十分有效。BP網絡是按照誤差的逆傳播計算方式進行對于多層的前闊網絡訓練，在目前來看，這種模型的應用十分的廣泛。BP網絡能夠通過學習來存貯大量的映射關系，并不需要在使用前描述相關的映射關系方程。這種算法的理論依據十分可靠，所使用的推導過程十分嚴謹，數據的精度較高，同時具備較好的通用性。但是，BP網絡也存在著自身的缺陷性，即這種算法的收斂速度十分慢，易使得結果陷入到局部的極小值，隱層數難以確定，隱層的節點個數也無法確定。因此，在現實的應用中，BP算法難以獨自勝任工作，必須經過不斷的改進和創新。電路中會主要出現這樣的問題：在任意時刻只有一個晶閘管出現問題或兩個晶閘管同時出現問題。應用仿真模擬試驗，建立整流電路的模擬仿真試驗，這個方法被廣泛應用于整個三相全波橋式電路可控制的實踐當中。但存在兩方面的問題，一個是診斷故障的兩只晶閘管只能在一個端上測得的信號，只能通過這個信號來判斷，測量裝置異常復雜；另一方面，在端點的問題判斷上會更加艱難。采用三相整流裝置的故障診斷方案，該方法對噪聲具有判斷性，且具有很好的范化能力和高診斷正確率等，這點已經在仿真實驗中證實了他的優越性，適用于更多的電力機車整流電路。
診斷故障的關鍵是對信號的特征進行提取，故障特征是爭端整流電路故障的關鍵因素，同樣也是故障構造的基礎。其包含著學習和診斷兩個過程，每一個過程有包括對數據的預處理以及特征的提取這兩個部分。診斷故障的過程就是對未知模式使用已經訓練好的網絡進行分析診斷，對未知的模式進行識別。BP網絡在處理信息時所使用的基本原理為：首先輸出信號，再通過隱層點即中間的節點作用給輸出節點，通過非線性的變化，得到輸出信號。訓練中的樣本包含輸入向量以及期望輸出量，輸出值和期望輸出值之間存在偏差，通過對于節點以及隱層節點的調整，使得誤差在梯度方向上降低，通過反復的訓練和學習，使得誤差處于最小值，此時即可以停止訓練。經過這一過程的訓練可以實現對于樣本信息的輸入，自動將誤差值處理到最小，再通過非線性進行信息的轉換。
電力機車范文4
【關鍵詞】XHD3電力機車；整流器；PWM
0.概述
HXD3型電力機車按照我國對目前鐵路貨運要求而要求設計的交流傳動貨運機車。該電力機車牽引電傳動系統的整流采用四象限的PWM調制技術，它通過控制流入牽引整流器的交流電流波形和相位以及中間直流電壓的幅值的大小，使輸入的交流電流的波形盡可能接近于正弦波，而且使電流的相位和電壓的相位差接近于零，這樣即提升了機車的功率因數又限制了諧波電流。四象限整流與相控整流器相比，即提高了功率因數又使電流的諧波含量小。為了降低諧波含量，XHD3型電力機車的六組整流器的調制諧波相位要保持一致，但載波的相位不能一致，其相位差依次相差300、600……1800，從而達到了消除諧波的目的，并且保證等效干擾電流≤2.5A。
1.四象限整流電路工作原理
四象限整流器廣泛應用在電力機車上，它有效解決了等效干擾電流、功率因數以及再生制動等對電力機車的要求。從圖1所示，該電路圖與二極管橋式電路相比每個橋臂上都增加了一個可控電氣元件。該可控電氣元件具有兩個作用：（1）開關作用；（2）可以改變輸出電流id的方向。該電路能在輸入電壓不變的情況下改變輸出電流的方向，即可使輸入電壓us和輸入電流iN工作在四個象限。由于電感Ls所吸收的無功功率來至直流電壓側，該四象限整流器能使這種功率的反饋成為可能。該整流器還能得到正弦波的電網電流，能夠達到對電流和功率因數的控制的目的。該四象限的開關功能是在IGBT導通狀態下，短接整流器的輸入端，即整流器的輸入電壓us為零，當IGBT在關斷狀態下將直流電壓接到交流側使us=ud。
由于該四象限整流器采用PWM調制技術，不僅能實現控制網側功率因數，還能夠實現電能的雙向傳輸。在直流環節設置的電容C能夠吸收由于電網電流和直流電壓產生的高頻分量。
2.四象限整流器功率因數的控制
對電網電流的正弦調制，先確定電源側電流is的上下限值，以防止電流的波動過大。在電網側電壓的正半周階段，由于網側電流比較小，即使電源被Ls短接，網側電流is變化不大。為了能使網側電流與電壓同相，并且為正弦波，電流is應該有快速的上升速度dis/dt，使電感兩端的電壓U=Vs+Vd，即直流環節反饋無功功率，使網側電流is盡快上升到電流給定值。同樣，當網側電壓到一定值時，由于此時網側電壓較高，以電感Ls直接短接電源得到的電流上升的速度較快。為此希望電流盡快的下降到網側電流is的給定值。這時電感電壓UL=Vs-Vd。即電感L的電流下降速度較快。從能量的角度看此時是向直流中間環節輸送能量。由此可以看出，為了使電流能在網側電壓幅值附近呈下降趨勢，網側電壓的幅值要低于直流中間環節的電壓Vd。
3.結束語
通過分析XHD3型電力機車整流器電路圖的分析，掌握了整流器的工作原理、基本構成以及工作過程。為以后的檢修工作提供了技術支持。
【參考文獻】
電力機車范文5
1 相位、零位防溜頻動故障及對策
機車運行需要通過手柄操作來完成，在一般情況下，機車運行是朝著一個方向進行的，換向手柄處于固定的“向前”或“向后”之后就不需再操作，機車司機只需對功率手柄操作，使其處于“零位”或“非零位”即可。然而，在機車實際運行中，可能會有換向手柄處于“零位”，LKJ記錄顯示“零位”；換向手柄不處于“零位”，功率手柄處于“零位”，LKJ記錄顯示“非零位”，且無論如何操作主手柄，LKJ始終顯示“非零位”，手柄防溜動作頻繁。在操縱端完成換向后，LKJ記錄了“向前或向后”，但在非操縱端，前后端也顯示了“向前或向后”，非一端和另一端分別顯示“向前”、“向后”，相位防溜動作頻繁[1]。針對這種相位、零位防溜動作頻繁的故障，采取的解決對策是對控制電路進行重新設計，直到LKJ不出現相位、零位防溜問題為止。
2 網絡通信干擾故障、電網電壓值虛高故障及對策
2.1 網絡通信干擾故障
網絡通信是HXD1B型電力機車的重要子系統之一，通信水平的高低關系到電力機車運行的安全。在HXD1B型電力機車中，采取的是MVB通信方式，即利用網絡控制車輛總線完成模板間通信的方式。但是，由于機車內部和外部環境都存在磁場，會對通信設備造成一定的干擾，在實際運行當中，會發生高壓隔離開關自動斷開、HVB（主斷路器）跳閘、CCU（中央控制單元）與TCU（牽引控制單元）、CCB（制動控制單元）之間通信受阻或網絡中斷、逆變電器和871代碼等突發性故障，影響到乘務員的正常工作，甚至會誤導乘務員做出錯誤操作，給機車運行造成不良影響。
2.2 電網電壓值虛高故障
在HXD1B型電力機車進行添乘試驗時，機車的微機顯示屏網壓發生顯示值波動和虛高現象，與模擬值之間相差超過5000V，此問題沒有得到重視和及時處理，導致在機車實際運行中出現網壓高斷電保護問題。在網壓的變化過程中，機車的功率也發生了相應變化，變化關系如圖1所示，由此圖可知，機車功率在22.5KV-30KV之間保持穩定的9600KW，而在低于19KV或者高于30KV時會發生線性降低至0，在22.5KV-19KV之間，會由9600KW線性降低至8100KW。
微機顯示屏網壓值顯示的機理是：高壓電壓互感器將網壓變換為兩路電壓等同的同步低壓信號后，一路直接輸送給機械網壓表中，顯示出模擬網壓值以對消耗電能進行計算，另一路則輸送到主變流器中，通過A/D轉換和軟件計算后，對機車進行控制的同時，經由MVB總線將數字網壓值同步顯示在HMI上。根據此原理可知，電網網壓值虛高問題是由于軟件計算受磁場干擾后出現偏移造成的，引起TCU封鎖和HVB跳閘誤保護。
針對以上兩種由于磁場干擾引起的故障問題，有效的解決對策是在網絡通信接口處加設抗干擾裝置，并對計算機網絡控制系統的抗干擾系數進行重新計算和設計，提高網絡通信對磁場的抗干擾能力，保證通信的質量；同時，還需要對機車無電區網壓感應值進行適當調整，對CCU、TCU控制軟件進行優化，起到消除通信干擾的作用，從而提升控制系統的可靠性，為機車的網絡通信提供保障[2]。
3 裝配工藝引起故障及對策
HXD1B型電力機車是一個十分復雜的系統，包括眾多的子系統，只有各個子系統之間良好配合的情況下，才能保障機車的正常運行，因此，裝配工藝就顯得十分重要。在實際當中，有許多故障就是由于機車部件在裝配過程中控制不到位引起的，比如受電弓不升、主變流器水循環漏水、制動夾鉗、電機線和接觸器燒毀以及HMI無顯示、主變流插件板虛接等，這些都會給機車的運行安全造成潛在隱患，引發電機運行事故。
針對機車組裝工藝問題引起的故障，需要加強對機車組裝過程的控制，嚴格按照相應的組裝標準、技術規范等要求作業，并做好現場組裝管理，及時發現組裝過程中存在的問題并解決，在組裝完成后，還要對機車控制系統的電器線路進行全面檢查，尤其是SKS3模塊的插接電氣特性、抗震性等，保證各個子系統的組裝質量，從而確保整個機車系統運行的正常、可靠。
4 撒砂裝置故障及對策
空轉是機車在牽引運行過程中經常容易發生的現象，其根本原因是輪周的瞬間牽引力超過粘著力，如果發生輪對空轉，會導致機車牽引力突然降低甚至消失，造成列車運緩或者坡停，嚴重時會引起鋼軌擦傷、輪箍遲緩等，甚至可能會引起列車追尾事故。
撒砂裝置故障是導致機車發生輪對空轉問題的重要因素，常見故障主要有下砂量較小或者不下砂問題，下砂量過大問題較為少見。撒砂裝置故障發生的原因包括以下幾方面：一是砂子質量問題，砂子直徑過小，其中含有過多的粉塵，在下砂過程中，粉塵會造成撒砂器內部堵塞，導致無法正常工作；二是過濾器、阻氣門被堵塞，是指在撒砂器工作過程中，過濾器或阻氣門被直徑較小的砂子卡住，影響到撒砂器內壓縮空氣的正常速度和壓力，進而造成下砂量小或不下砂過程；三是砂箱密封問題，是指砂箱安裝或長時間運行之后，密封性出現不嚴現象，造成砂箱內壓縮空氣外泄，壓力降低，無法達到下砂要求的壓力值，無法下砂。
針對撒砂裝置故障問題，采取的對策如下：（1）首先，對撒砂器進風管接頭進行拆卸，檢查壓縮空氣情況，如果沒有壓縮空氣存在，則需要對撒沙器相關電器線路、空氣管路進行檢查，以排除故障；如果有壓縮空氣，再進行下一步。（2）對砂箱氣密性進行檢查，如果有泄氣部位，需要對其修補；如果氣密性良好，無明顯泄漏情況，再行下步檢查。（3）拆卸撒沙器與砂管的連接接頭，并給以撒砂信號，觀察是否有砂流出，以判斷砂管是否出現故障，然后再決定疏通砂管還是拆卸撒砂器進行零部件的逐一檢查，找出故障部位并排除[3]。
5 空調器故障及對策
HXD1B型電力機車的降溫依靠空調器，但空調誤保護或者不制冷是一種常見故障，給工作人員正常工作造成了嚴重影響，故障表現主要包括：一是冷凝風機過載問題，許多冷凝風機在計算過載值時，并沒有將機車運動和環境因素考慮在其中，導致計算值低于實際需求值，引起過載；二是壓縮機停機問題，主要是由于壓力信號采集方式和執行方式不當造成的。
針對此種故障，采取的解決措施有：調整冷凝風電機的熱繼電器整定值，比如從2.0A提高至2.5A；對控制程序進行優化，將低壓壓力故障信號的濾波時間適當延長，避免壓縮機的誤動作引起停機。
電力機車范文6
關鍵詞：HXD3型機車撒砂裝置 密封故障 措施
引言
上海鐵路局南京東機務段自2007年4月起投入貨運服務，主要行走京滬線。HXD3型電力機車具有牽引功率高，啟動牽引力大，故障率低，符合長交路、大輪乘、大整備技術要求等特點。但在實際運用過程中，也逐漸暴露了個別技術不符合現場運用的需要，比較突出的是HXD3型機車撒砂裝置。在長大坡道并不時伴有曲線的線路情況下，給重載貨車爬坡帶來很大難度，機車容易空轉。若遇雨、雪、霜天氣因撒砂不良造成列車停運，嚴重干擾正常線路行車，給運輸安全帶來極大的影響。
1、HXD3型電力機車撒砂裝置工作原理
HXD3型電力機車安裝使用的是SDN14-1型撒砂裝置，該型撒砂裝置是一種在一定壓力范圍內工作的氣動傳動裝置。與傳統重力撒砂裝置相比，其下砂量控制精準、故障率低，具備砂箱及砂箱管干燥功能。如圖1所示。
壓縮空氣由端口S進入。阻氣門dS調節從底部通過燒結板進入砂箱C的空氣。在砂箱中，供給的空氣被分為兩股：計量的氣流A和排出的氣流B，計量的氣流流入砂室并將砂子推向撒砂出口R，排出的氣流流經砂箱中的砂子使他們松散，通過排出室、排出筒、排出阻氣門的dB回到砂閥底部，兩股氣流在砂閥中重新匯合并且流向撒砂出口。該型撒砂裝置的下砂量為0.5～1L/min。
2常見問題及分析
2.1撒砂系統常見問題的幾種表現
HXD3型機車撒砂系統常見問題主要表現在：
（1）砂管口不出風、不出砂。主要原因是撒砂系統外部接口漏風嚴重；阻氣門dB堵塞；砂室卡爪破損，砂室落在管口上；砂箱蓋未關閉、破裂。如機車同一方向的4個砂管口均不出風、不出砂，應為電磁閥故障。
（2）砂管口出風、不出砂。主要原因是砂箱蓋密封不良（砂箱蓋上的密封墊失效或砂箱蓋的扭簧彈力弱）；砂子風塵多，堵塞燒結板；砂箱內砂子過滿。
2.2影響撒砂系統的因素
（1）砂子的質量直接影響著撒砂效果。HXD3型機車撒砂結構原理，要求所用砂子顆粒大小均勻、粉塵量小，不易板結。一般情況下要求0.63mm以下顆粒不超過5%，2.0mm以上顆粒不超過5%。顆粒過大，進入砂室內的砂子數量少，顆粒過小，易堵塞燒結板，砂箱內建立不起足夠風壓，撒砂量大幅減少。
（2）壓縮空氣是否干燥。潮濕的壓縮空氣吹入砂箱后，水分被砂子吸收，時間一長砂子就黏結在一起，壓縮空氣不能揚起足夠的砂子進入撒砂帽，導致下砂量不足；情況嚴重時砂子“和泥”堵塞撒砂器，撒砂器不下砂。
（3）阻氣門dS孔徑決定了進入燒結板的風量及風速?？讖叫★L速較大，但風量較小無法將砂子吹出。HXD3型電力機車阻氣門dS的孔徑約為2mm，為確保外來異物不堵塞阻氣門，在阻氣門的頭部加裝了過濾器。
（4）燒結板的透氣性決定進入砂箱內的壓縮空氣壓力大小。燒結板透氣性大，一是砂箱內的壓縮空氣壓力會增大。流出的砂量多，經濟性差：二是砂子中的粉塵及細小顆粒通過燒結板的透氣孔，易堵塞阻氣門。燒結板透氣性小。進入砂箱內的壓縮空氣壓力小，不利于撒砂，更重要的是。如所用砂子含塵量較多，日常維護不及時，燒結板的透氣性就會急劇降低。甚至無風進入砂箱。
燒結板由均勻致密的金屬晶粒燒結而成。來自阻氣門dS、dT的壓縮空氣通過燒結板后，均勻進人砂箱，充分吹散砂箱內的砂子。
（5）砂箱蓋的作用是保證砂箱內能夠建立起足夠風壓，當壓縮空氣達到1．5 kg時，砂箱蓋也不能泄漏。砂箱蓋的密封靠扭簧和密封墊實現的。如扭簧不良、密封墊老化、砂箱蓋破裂。砂箱內就不能有效建立起風壓，撒砂裝置就不會撒砂。
（6）用塑料做成的砂室內有3個卡爪，固定在管的卡槽內。當壓縮空氣從燒結板進入砂箱后，壓縮空氣吹散砂子，計量氣流A吹起部分砂子進人砂室內，重力作用下，沿管流出撒砂出口R。同時，排出氣流B流經砂箱，使砂子使松散后，進入排出室，通過排出孔進一步將砂子推向撒砂出口R。
砂室卡爪并不是牢固固定在管的卡槽內。它可以轉動，壓縮空氣的作用下，運用一段時間后，卡爪易磨損，不能可靠卡在卡槽內。在砂子的重力作用下，砂室落在管頭上，堵塞管頭。砂子無法從撒砂口流出。
如有外力作用。砂室破損或丟失，砂子會直接流下撒砂口，積累在撒砂管的彎曲部位，堵塞砂管，砂子也無法從撒砂口流出。
（7）機車整備時，整備人員不嚴格執行工藝要求，使濕砂或混有雜物(如編織袋、小石子等)的砂子進入砂箱，進入撒砂帽，日積月累將撒砂帽堵塞，導致不下砂。
3應對撒砂管撒砂不良的解決措施
為了解決撒砂不良的故障，可以采用以下應對措施，以保證機車行車安全。
（1）嚴格卡控篩砂、加砂環節，不讓編織袋、小石子等雜物進入砂箱，保證所使用砂子質量良好。最好使硝水洗砂．砂子的含塵量低．燒結板的透氣性就好。
（2）砂室的卡爪容易磨損，失去作用后，砂室會直接落在管口上，堵塞撒砂通路。，該故障率比較高。為此，對砂室進行改進．使用金屬材料制作的砂室，其卡爪不易磨損，也解決了人為用銳器捅破砂室的問題。
（3）因壓縮空氣來自總風缸，已經過干燥塔的干燥過濾．沒有必要在阻氣門的頭部加裝過濾器。去除過濾器?？稍黾舆M入燒結板的風量，改善撒砂效果。
