【正文】 無(wú)法發(fā)揮機(jī)車牽引力。當(dāng)列車車鉤拉伸后，電流手柄可放置最大位。坡停啟動(dòng)時(shí)，將電流調(diào)到最大值可保護(hù)30秒。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)輪對(duì)空轉(zhuǎn)情況，自動(dòng)增減轉(zhuǎn)向架電流，機(jī)車可獲得較大的平均粘著利用系數(shù)，不必?fù)?dān)心輪軌擦傷。這種操作方式特別適合于干燥軌面、坡停啟動(dòng)加速、坡道上大牽引力運(yùn)行。5. 2 雨天運(yùn)行時(shí)因軌面粘著條件與干燥狀態(tài)相比要下降1/3還要多，電流手柄可在額定電流附近且不能低于600A，空轉(zhuǎn)減載時(shí)不能退手柄否則將產(chǎn)生頻繁減載，機(jī)車沖動(dòng)大，撒砂過(guò)多。小彎道運(yùn)行還要適當(dāng)降低。 防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)投入后，操縱時(shí)應(yīng)把電流調(diào)到比實(shí)際粘著高，讓機(jī)車牽引力得到更充分發(fā)揮。牽引力發(fā)揮最佳的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)是每轉(zhuǎn)向架約2~5秒產(chǎn)生一次空轉(zhuǎn)減載過(guò)程。尤其在重載牽引時(shí)，應(yīng)工作在此狀態(tài)。若電流手柄給得過(guò)高，則空轉(zhuǎn)頻繁發(fā)生，過(guò)低又未發(fā)揮牽引力，所以乘務(wù)員應(yīng)根據(jù)軌面情況，適當(dāng)調(diào)整手柄。本系統(tǒng)有電流給定值記憶環(huán)節(jié)，可在粘著突然降低時(shí)自動(dòng)減少給定，然后又自行慢恢復(fù)。由于軸重轉(zhuǎn)移的影響，總是前架較后架容易發(fā)生空轉(zhuǎn)，兩節(jié)車都是如此。在潮濕軌面上運(yùn)行時(shí)，前架頻繁發(fā)生空轉(zhuǎn)校正仍屬于正?，F(xiàn)象。如需要較大牽引力發(fā)揮時(shí)，手柄仍應(yīng)偏高給定，可能前架空轉(zhuǎn)校正不斷的發(fā)生，但后面的轉(zhuǎn)向架則可發(fā)揮較大的平均電流，總的平均牽引力還是增大了，這種工況前架相當(dāng)于起了清潔輪的作用，既不會(huì)損壞前架走行部分和牽引電機(jī)，也不會(huì)使磨耗顯著增加，可以正常使用。但在B組運(yùn)用或切除該系統(tǒng)時(shí)，決不允許個(gè)別輪對(duì)任其空轉(zhuǎn)，或用人工撒砂辦法來(lái)制止，這樣將造成電動(dòng)機(jī)環(huán)火故障增加。5. 3 小空轉(zhuǎn)不保護(hù)當(dāng)不需要高牽引力，手柄放置較低位，若軌面粘著狀態(tài)正好在此數(shù)值附近，輪對(duì)經(jīng)常持續(xù)小空轉(zhuǎn)，或緩慢發(fā)展成小空轉(zhuǎn)，從電流表、輪軌磨擦聲音可覺察到，這時(shí)系統(tǒng)是不干預(yù)的。當(dāng)電流給定對(duì)應(yīng)的牽引力稍高于軌面粘著時(shí)，輪對(duì)不斷發(fā)生小空轉(zhuǎn)，甚至發(fā)出吱吱叫聲。如前所述，該系統(tǒng)對(duì)小空轉(zhuǎn)、滑行不敏感，這時(shí)乘務(wù)員應(yīng)按平時(shí)操縱方法，適當(dāng)防止。若要該系統(tǒng)介入，可適當(dāng)再提高電流給定，或稍降紙給定，讓其低于粘著值，以消除輕微空轉(zhuǎn)，系統(tǒng)也不再干預(yù)。5. 4 其他工況牽引要點(diǎn)（1）該系統(tǒng)投入工作后，裝置將按預(yù)先設(shè)定的各種校正特性調(diào)整機(jī)車牽引力。其動(dòng)作精度、靈敏度、響應(yīng)速度都是人工無(wú)法比擬的，不能完全用原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)和觀念判斷其動(dòng)作的遲早或多寡。例如坡停起動(dòng)時(shí)的操縱，手柄一直放在最大位，各輪對(duì)都在不斷地空轉(zhuǎn)，電流表指針大幅度擺動(dòng)，空轉(zhuǎn)顯示燈不斷閃爍，基本上不需要人工參與。這樣的運(yùn)用方式，對(duì)于裝有該系統(tǒng)的機(jī)車是完全正規(guī)的，可以經(jīng)常使用。得到啟動(dòng)指令后，先將電流放在550A（小時(shí)制電流）；機(jī)車空氣制動(dòng)閥不緩解，只緩解列車電空制動(dòng)控制器。待充風(fēng)完成后，把電流手柄推至最大位，緩解空氣制動(dòng)閥，完全靠機(jī)車持續(xù)地發(fā)揮啟動(dòng)牽引力挺鉤啟動(dòng)列車。啟動(dòng)過(guò)程不必在操作手柄。為了減少牽引力沖擊和加速啟動(dòng)過(guò)程，也可以人工補(bǔ)砂。當(dāng)然仍可使用壓鉤啟動(dòng)方式。由于電流手柄可置最大位，不必?fù)?dān)心輪軌擦傷，將給操縱帶來(lái)很大的便利。列車起動(dòng)時(shí)，機(jī)車要發(fā)揮最大牽引力，在地面觀察可以看到輪對(duì)在最大力矩驅(qū)動(dòng)下，一邊顫抖。一邊緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)而發(fā)生空轉(zhuǎn)，但每次空轉(zhuǎn)均不大于1/2圈。從司機(jī)臺(tái)電流表看，指針一直在最大值700A左右擺動(dòng)，每發(fā)生一次空轉(zhuǎn)，整臺(tái)轉(zhuǎn)向架電流短時(shí)掉到150A，在漫漫增長(zhǎng)。當(dāng)電流接近最大值時(shí)又有可能再次發(fā)生空轉(zhuǎn)，用不間斷的自動(dòng)尋找最大粘著的方法，能使機(jī)車在可能的高粘著區(qū)運(yùn)行。而約5S發(fā)生一次空轉(zhuǎn)，這正是機(jī)車發(fā)揮牽引力最好的狀態(tài)，是完全正常的現(xiàn)象，可以經(jīng)常使用。在軌面潮濕情況下進(jìn)行坡停啟動(dòng)操作，可用人工補(bǔ)砂的辦法來(lái)提高粘著，機(jī)車操縱方式與干燥軌面相同，平均牽引力仍大于未使用空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)工況時(shí)的牽引力。 又例如機(jī)車以60km/h高速運(yùn)行，電流在600A左右，當(dāng)通過(guò)道岔時(shí)，往往會(huì)空轉(zhuǎn)或滑行減載一次，這也是正常的。因?yàn)榈啦砀浇壝骐y免有些油脂，空轉(zhuǎn)一次在所難免，而該系統(tǒng)是不能允許輪對(duì)在任何情況下發(fā)生宏觀空轉(zhuǎn)、滑行的。 一般來(lái)說(shuō)，空轉(zhuǎn)顯示燈偶爾閃亮，并不說(shuō)明操縱不當(dāng)，或給定過(guò)高，也不必立即退回手柄。當(dāng)然，頻繁顯示意味著給定偏高，應(yīng)加以判斷，如果需要發(fā)揮大牽引力也不要退手柄。持續(xù)顯示則說(shuō)明發(fā)生大空轉(zhuǎn)，可能是防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)切除了，應(yīng)趕快退手柄。（2）電阻制動(dòng)工況的防滑保護(hù)與防空轉(zhuǎn)相似，但以保護(hù)機(jī)車為主。當(dāng)任一輪對(duì)滑行將削減全節(jié)車勵(lì)磁電流，對(duì)列車的沖擊較牽引時(shí)更大。（3）輪徑自動(dòng)補(bǔ)償環(huán)節(jié)的作用主要是用于輪箍磨損有誤差的工況。對(duì)全新輪或四軸同時(shí)旋輪后則必要性不太大。機(jī)車惰行，速度大于60km/h，一分鐘以上，系統(tǒng)將完成輪徑自動(dòng)補(bǔ)償，使四軸的速度信號(hào)一致性誤差優(yōu)于177。%(包括f/v變換調(diào)整偏差在內(nèi))，并一直保持到蓄電池拉閘。（4）運(yùn)行在正常的直線干燥軌面韶山4機(jī)車用電子控制柜A運(yùn)行，在0—10km/h過(guò)程中，平均電機(jī)電流應(yīng)能發(fā)揮700A左右；10—48km/h的加速過(guò)程中約為550—650A。這時(shí)電流手柄應(yīng)一直放在最大位，不在操作。盡管不斷的發(fā)生空轉(zhuǎn)、減載，但平均電流將增加，平均牽引力將增加。根據(jù)試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果：在空轉(zhuǎn)、滑行保護(hù)系統(tǒng)投入后，機(jī)車可發(fā)揮持續(xù)牽引力（折算到輪徑半磨耗）為： 0—≮540KN —10km/h ≮500KN 10—48km/h ≮440KN6. 機(jī)車空轉(zhuǎn)故障及其處理方法機(jī)車無(wú)空轉(zhuǎn)、滑行時(shí)，空轉(zhuǎn)、滑行控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)車運(yùn)行應(yīng)毫無(wú)影響。行車時(shí)若該系統(tǒng)影響機(jī)車控制的正常工作，應(yīng)視故障狀態(tài)。6. 1 系統(tǒng)故障及其臨時(shí)處理（1）空轉(zhuǎn)控制校正減載后，長(zhǎng)時(shí)間電流不恢復(fù)；或過(guò)于頻繁校正減載，周期在2s以下，影響牽引力正常發(fā)揮；或明顯發(fā)生大空轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)校正動(dòng)作，引起輪軌擦傷。（2）機(jī)車一動(dòng)，電流就給不上去，最多僅200A不到，空轉(zhuǎn)燈一直亮，撒沙不止。（3）高速運(yùn)行時(shí)，到某一速度就發(fā)生周期性或持續(xù)性減載，而低速時(shí)又正常。（4）機(jī)車主、輔、控制電路電器動(dòng)作時(shí)，幾乎同步發(fā)生空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)誤動(dòng)作。（5）常發(fā)生無(wú)規(guī)律的誤動(dòng)作，影響機(jī)車的正常運(yùn)行，切除空轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)則一切正常。 例如：機(jī)車靜止或行車時(shí)，電流給不上，切除防空轉(zhuǎn)，則故障消除。或由于機(jī)車機(jī)械振動(dòng)，主輔控制電路及其電器動(dòng)作引起該系統(tǒng)誤動(dòng)作，而干擾機(jī)車運(yùn)行。 對(duì)于行車過(guò)程中發(fā)生的故障，可將防空轉(zhuǎn)插件面板上故障轉(zhuǎn)換開關(guān)撥向上方，系統(tǒng)則不干預(yù)電流給定環(huán)節(jié)。返段后報(bào)活維修。 凡更換相同型號(hào)規(guī)格電路板，仍不能消除故障，可認(rèn)為故障可能是轉(zhuǎn)速傳感器、+15V電源及有關(guān)的插接件聯(lián)接線等。 插件在出廠前均經(jīng)計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)全面調(diào)試檢驗(yàn)和十次從40℃至+70℃高低溫通電老化，能保證技術(shù)參數(shù)并有良好的互換性。6. 2 空轉(zhuǎn)插件故障及處理對(duì)于在運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，可通過(guò)以下方法解決： 當(dāng)機(jī)車出現(xiàn)防空轉(zhuǎn)誤動(dòng)作時(shí)，如一旦電機(jī)電流大于500A。速度大于3km/h，空轉(zhuǎn)、撒砂不止，這時(shí)有可能是某一位速度傳感器發(fā)生故障，司機(jī)可通過(guò)以下操作解決，在線路允許情況下，機(jī)車速度超過(guò)40km/h時(shí)，操作牽引/制動(dòng)轉(zhuǎn)換手柄回零位，即使機(jī)車惰行，本系統(tǒng)可在30秒內(nèi)自動(dòng)查出哪位速度傳感受器故障，并自動(dòng)切除該位速度傳感器，并在本插件面板上顯示，該記憶有掉電保護(hù)功能，掉電后所記憶值不會(huì)丟失，機(jī)車回段落后可報(bào)檢修人員更新面板上所顯示的某位速度傳感器。更換后，請(qǐng)?jiān)陔娮庸裆想姾蟀次C(jī)防空轉(zhuǎn)插件面板上XJ11：A按鈕至面板07A、08A、09A、10A紅燈滅，說(shuō)明原故障記錄已清除。 如果上述方法不能解決故障，可把面板上故障開關(guān)置故障位，或電子柜置B組運(yùn)行。返段后報(bào)活維修。 插件測(cè)試孔信號(hào) 防空轉(zhuǎn)插件（R91300電路板）位 置 定 義 數(shù) 值 規(guī) 律01A空轉(zhuǎn)顯示信號(hào) 01B空轉(zhuǎn)顯示燈空轉(zhuǎn)時(shí)亮燈02A撒砂動(dòng)作信號(hào) 02B撒砂燈撒砂時(shí)亮燈03A定距動(dòng)作信號(hào) 03B定距動(dòng)作燈定距動(dòng)作燈亮04A防滑動(dòng)作信號(hào) 04B防滑動(dòng)作燈防滑動(dòng)作燈亮05A,Bv0信號(hào)0~+10V,10V:100km/h06A,BΔv信號(hào)0~+10V,10V:10km/h07A,B前架校正信號(hào)0~+8V08A,B后架校正信號(hào)0~+8V14A,B電路板地線插孔COM6. 3 轉(zhuǎn)速傳感器故障 作為防空轉(zhuǎn)系統(tǒng)應(yīng)包括防空轉(zhuǎn)插件、f/v變換插件、轉(zhuǎn)速傳感器及其電氣聯(lián)結(jié)，任一部分發(fā)生故障，系統(tǒng)均無(wú)法正常工作。尤其是轉(zhuǎn)速傳感器，它是轉(zhuǎn)速信號(hào)變換的輸入環(huán)節(jié)，如果傳感器達(dá)不到技術(shù)要求，一切都無(wú)從談起。凡出現(xiàn)下列現(xiàn)象，多是傳感器故障：（1）動(dòng)就撒砂不止，空轉(zhuǎn)顯示燈一直亮，電流給不上去；（2）械振動(dòng)統(tǒng)戰(zhàn)起系統(tǒng)誤動(dòng)作；（3）車主、輔控制電路及電器動(dòng)作，引起系統(tǒng)誤動(dòng)作；（4）速度提高后，發(fā)生無(wú)規(guī)律的誤動(dòng)作，甚至惰行也撒砂，顯示空轉(zhuǎn)等；（5）大電流啟動(dòng)時(shí)，輪對(duì)均未發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，卻產(chǎn)生防空轉(zhuǎn)減載等誤動(dòng)作，使機(jī)車牽引力發(fā)揮受到影響。上述故障現(xiàn)象已嚴(yán)重影響機(jī)車運(yùn)行，說(shuō)明系統(tǒng)中電路插件故障或轉(zhuǎn)速傳感器至少有一個(gè)受到機(jī)、電干擾，輸出不正常，甚至損壞。這時(shí)，只能將電子控制柜由A組轉(zhuǎn)換到B組運(yùn)用。把故障詳細(xì)記錄，待回段后更換。但機(jī)車高速通過(guò)車站和道岔時(shí)，偶爾空轉(zhuǎn)動(dòng)作一次是正常的，因?yàn)榈啦砩想y免有油污。總結(jié)空轉(zhuǎn)滑行保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)非常實(shí)用的課題，它又被稱為粘著控制系統(tǒng)，隨著大功率機(jī)車的不斷出現(xiàn)，空轉(zhuǎn)滑行保護(hù)系統(tǒng)的進(jìn)一步研究與改進(jìn)就變的越來(lái)越重要了。通過(guò)三個(gè)月的設(shè)計(jì)工作我掌握了空轉(zhuǎn)滑行保護(hù)系統(tǒng)可分為三個(gè)部分：頻率/電壓變換插件，空轉(zhuǎn)滑行控制插件和轉(zhuǎn)速傳感器。它的主要功能是：防止宏觀空轉(zhuǎn)、滑行，提高機(jī)車粘著利用，使機(jī)車牽引性能得到充分發(fā)揮，使平均牽引力和制動(dòng)力有所提高。頻率/電壓變換插件是將采集到的頻率轉(zhuǎn)速信號(hào)變?yōu)榕c速度成正比的直流電壓信號(hào)；空轉(zhuǎn)滑行控制插件是將頻率/電壓變換插件中得到的信號(hào)處理出△υ，dυ/dt，d178。υ/dt178。等信號(hào)并按各自的動(dòng)作閥值向相應(yīng)的轉(zhuǎn)向架輸出削減牽引電機(jī)電流的校正信號(hào)；轉(zhuǎn)速傳感器主要是采集速度信號(hào)并將速度信號(hào)傳送到頻率/電壓變換插件中。我國(guó)貨運(yùn)電力機(jī)車為中、低速運(yùn)行，希望盡量提高牽引能力，所以該系統(tǒng)以側(cè)重于提高粘著利用，兼顧空轉(zhuǎn)、滑行保護(hù)為目的。同時(shí)改善機(jī)車操縱性能，減輕乘務(wù)員勞動(dòng)強(qiáng)度，由于對(duì)走行部分尤其是牽引電動(dòng)機(jī)超速提供了有效保護(hù)，其綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果是顯著的。其主要作用是：機(jī)車以任何速度運(yùn)行在正常軌面上，電流手柄在任一位置，均可保護(hù)機(jī)車不發(fā)生大空轉(zhuǎn)、大滑行，不擦傷輪軌，可使機(jī)車獲得較高的平均粘著利用系數(shù)，能提高操作自動(dòng)化程度還具備速度傳感器故障診斷功能。今后的空轉(zhuǎn)滑行保護(hù)系統(tǒng)主要向著以下的方向進(jìn)行(1) 粘著利用率高；(2) 不會(huì)發(fā)生連續(xù)空轉(zhuǎn)；(3) 不會(huì)發(fā)生宏觀空轉(zhuǎn)，影響機(jī)車使用壽命；(4) 裝置靈敏度高、動(dòng)作可靠。總之空轉(zhuǎn)滑行保護(hù)系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸尤其是在大功率重載運(yùn)輸中起著非常重要的作用，它是鐵路安全運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ稀?  參考文獻(xiàn)[1] 劉友梅．韶山3型4000系電力機(jī)車[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2003年 [2] 張友松，朱龍駒．韶山4型電力機(jī)車[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2004年 [3] 連級(jí)三．電力牽引控制系統(tǒng)[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2003年 [4] 饒 忠．列車制動(dòng)[M]．北京：中國(guó)鐵道出版社，2003年[5] 王兆安，黃?。娏﹄娮蛹夹g(shù)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004年[6] 陳治明．電力電子器件基礎(chǔ)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992年[7] 陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992年[8] 趙良炳．現(xiàn)代電力電子基礎(chǔ)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，1995年[9] 趙可斌，陳國(guó)雄．電力電子變流技術(shù)[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，1993年[10] 王兆安．電力電子技術(shù)的發(fā)展方向．電力電子技術(shù)，1995年致 謝本文是在尊敬的導(dǎo)師張文麗的悉心指導(dǎo)下完成的。三個(gè)月來(lái)，張文麗老師以淵博的知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)風(fēng)范，深邃的科學(xué)洞察力幫助我克服了設(shè)計(jì)上的一道道難關(guān)，張老師樸實(shí)無(wú)華，誨人不倦，平易近人的品德給我留下了深刻的印象，將使我受益終生。值此成文之際，謹(jǐn)向張文麗老師表達(dá)我誠(chéng)摯的謝意, 同時(shí)非常感謝株洲時(shí)代服務(wù)部羅鐵軍先生的指導(dǎo)。48 / 48