標題：東風內燃機車電阻制動故障原因分析及處理
內容：

 

摘 要：文章從東風4B型內燃機車電阻制動裝置的結構和原理入手，針對呼鐵局東風4B機車使用電阻制動時無制動電流、430r/min主手柄置保位，勵磁電流自動增加到740A左右、電阻制動時一、二級不轉換、使用電阻制動時勵磁電流波動很大等故障，對其產生的原因及處理方法進行分析和總結。
關鍵詞：內燃機車；電阻制動；故障；分析處理1 概述
電阻制動是機車電氣制動方式的一種，它是利用直流電機的可逆原理，在制動工況時將直流牽引電動機改為直流發電機。通過輪對將列車的動能轉變為電能，消耗在制動電阻上，再以熱能的形式逸散到大氣中。在這個過程中，牽引電動機軸上所產生的反力矩作用于機車動輪上而產生制動力。
采用電阻制動具有很多優點，可以提高機車在長大下坡道上的運行速度，大大降低閘瓦和輪箍的磨損。最小限度地使用空氣制動，使閘瓦和輪箍的發熱減少，確保列車有足夠的緩解充風時間，提高使用空氣制動時的制動效果。尤其是采用了兩級電阻制動以后，大大提高了機車在低速運行區的電氣制動力。能夠滿足鐵路自動閉塞區、施工區段慢行以及進站側線停車的需要。這樣不但增加了行車的安全性，而且可以加大行車密度，提高運輸能力。如果電阻制動裝置出現故障不能使用，上述優點將不能體現。本人從東風4B型內燃機車電阻制動裝置的基本原理入手，結合工作中遇到的實際問題，對東風4B型內燃機車電阻制動裝置出現的常見故障原因進行分析，并總結出一些比較有效的查找和處理方法。
2 電阻制動控制原理簡介
分析電阻制動出現的故障原因，必須從電阻制動控制原理入手進行分析。下面我將電阻制動控制原理簡單介紹如下：
當機車從牽引工況轉入電阻制動工況時，首先是將牽引電動機的電樞回路與主整流柜斷開，并與各自的制動電阻接成閉合回路，其次是將各臺牽引電動機的勵磁繞組全部串聯后接到主整流柜的輸出端，由主發電機提供勵磁電流(見圖1)。
制動力的大小既可以通過調節牽引電機的勵磁電流IL來實現，也可以通過調節制動電流Iz來實現。在東風4內燃機車中為了擴大機車在不同速度下制動力的調節范圍，這兩種方法都采用，對牽引電動機的勵磁電流ILd的調節，既可以通過調節主發電機的勵磁電流ILf，也可以通過調節勵磁機的勵磁電流ILL或者調節柴油機測速發電機CF的勵磁電流Icf來實現，為了既能調節功率又不使串聯的調節環節過多而增加系統動態校正困難，我們采用調節勵磁電流ILL來調節牽引電動機的勵磁電流IL的方法，對于制動電流Iz的調節是通過調節制動電阻的阻值來實現的。即當機車速度降低到某一指定速度時，自動短接一部分制動電阻，從而增大制動電流Iz的數值。
電阻制動工況時，根據柴油機轉速信號，確定制動電流和制動勵磁電流的基準值，并將實際的制動電流和制動勵磁電流與基準值進行比較，通過PID計算，同樣通過輸出一信號去控制勵磁系統的勵磁電流，將制動電流和制動勵磁電流限制在規定的范圍內，此外，系統還根據機車速度信號去控制機車電阻制動的I、II級轉換以及機車在高速時對制動電流進行電流限制(見圖2)。
3 電阻制動工況下的故障原因分析及處理
通過對電阻制動控制裝置原理的了解，和多年來工作經驗的積累，對配屬于我局東風4B型內燃機車使用電阻制動過程中出現的各種故障原因和處理方法進行了認真的分析和總結。具體如下：
3.1 故障現象：電阻制動控制箱運轉位，柴油機轉速430r/min，主手柄置“保位”，制動電流自動升到800A左右。
故障原因：制動電流霍爾傳感器壞了或斷線，此時電阻制動控制箱無制動電流反饋信號，造成控制箱工作不正常。
處理辦法：遇此故障，檢修人員檢查各線有無斷路或短路現象，用萬用表檢查控制箱面板上的制動電流反饋測試孔K11～K16是否有信號(為負信號)、測量各傳感器有無±15V電源。 740)
3.2 故障現象：電阻制動控制箱運轉位，柴油機轉速430r/min，主手柄置“保位”，勵磁電流自動升到740A左右。
故障原因：①柴油機轉速傳感器2CF輸出電壓過高。②監控裝置TAX箱故障及監控裝置所用速度傳感器線路有短路處所。③勵磁機勵磁繞組負端與CF電機電樞繞組負端形成回路。④無Idl反饋信號，3LH勵磁電流傳感器壞了或斷線。⑤調節板壞了。
處理辦法：①柴油機轉速430r/min時，用萬用表測量2CF的1～3端子輸出電壓應為1.0V左右。②更換TAX箱或檢查測量監控裝置所用速度傳感器線路各通道無短路處所。③電阻制動正常位工況下，勵磁機勵磁繞組負端與CF電機電樞繞組負端之間應該是斷路狀態。④可由調節板的K0～K3測試孔測量是否有負電壓反饋信號。檢查3LH勵磁電流傳感器插頭接口之間1～3為+15V，4～3之間為-15V，3為地線0V。⑤檢查各線是否有斷的，必要時更換調節板。
3.3 故障現象：電阻制動控制箱運轉位，使用電阻制動時，隨著速度的增加或減少，I級II級制動不轉換。
故障原因：①機車速度傳感器故障；②轉換板上轉換點的電壓整定不對。
處理辦法：遇此故障應檢查速度傳感器通往控制箱的相關線路是否良好，用發碼器發碼試驗。用過渡插件將轉換板引出來，測W2電位器中點電壓應達到2.8V左右。檢查TAX箱接線排上的接線，將接線排上廢棄不用的與速度傳感器無關的接線甩掉，并包扎處理。
3.4 故障現象：勵磁電流波動很大，在運行時制動電流也有波動。
故障原因：各傳感器的電源或反饋信號線有虛接或勵磁機輸出電壓反饋回路故障，導致系統動態特性變壞。
處理辦法：遇此故障應檢查各傳感器連線，測試斬波板測試孔K0～K2之間應有電壓反饋信號(當有勵磁電流時)。在檢查電路過程中，特別注意控制箱20芯的兩個插座不能調換錯插，一旦插錯，110V電壓便接到15V電源上，會將運算放大器燒損。
3.5 故障現象：使用電阻制動時，無制動電流。
故障原因：電控接觸器主觸頭1～6C或轉換開關常開主觸頭1～2Hkg未閉合。
處理辦法：遇此故障應檢查1～6C和1～2Hkg制動位電控伐是否失電或其驅動風缸是否犯卡，造成觸頭未閉合或接觸不良。
3.6 故障現象：使用電阻制動時，勵磁電流不隨柴油機轉速及機車速度變化而變化。
故障原因：調節板或斬波板故障。
處理辦法：遇此故障應更換調節板和斬波板。
3.7 故障現象：控制箱故障開關GK置運行位和故障位時均無勵磁電流。
故障原因：①控制箱插頭1未插好；②控制箱內J1繼電器損壞；③外電路接錯或斷線等。 
處理辦法：遇此故障應將插頭插牢，檢查外部電路各接線是否正確。將控制箱斷電，拔掉插頭，應測得CT1的接口1～3和1～13相通，接口1～4和1～8相通。
3.8 故障現象：電阻制動柜接地、燒損、主電路接地。
故障原因：①電阻柜的E線破損；②風機電動機引出線破損；③乘務員操縱主手柄時“飛升飛降”，特別是降轉速時1位停留時間太短，勵磁電流沒有降至零，造成勵磁電流大，ZC觸頭拉弧嚴重燒損；④雨天、雪天頻繁使用電阻制動，使雨水、雪水吸入電阻制動柜，造成制動電阻帶短路燒損；⑤自負荷試驗頻繁、試驗時間長，電阻帶長時間通過大電流，造成電阻帶過熱變形，磁瓶爆裂，絕緣下降，造成接地燒損。
處理辦法：①更換破損的E線或風機電動機引出線。②要求乘務員合理操縱主手柄，1位停留時間稍長一些，待制動電流和勵磁電流降為零，主手柄再回零位。③雨天、雪天禁止使用電阻制動，防止雨水、雪水進入電阻制動柜，燒損制動電阻帶。④規范自負荷試驗程序，每次滿載試驗不超過30min。要求主手柄回1位后停留3min以上，確保電阻帶散熱良好。
4 結束語
通過以上的分析和總結，我們了解了東風4B型內燃機車電阻制動控制裝置的工作原理和一些故障原因及處理方法。通過大量實踐，以上辦法極大的提高了機車運用和檢修人員對電阻制動裝置出現故障的準確判斷和處理水平。為確保機車電阻制動裝置的正常使用提供了可靠保障。 
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