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摘 要：针对部分DF11G机车起机瞬间出现的“燃油泵接触器未分断”及“启动接触器未接通”两条微机报警原因进行分析，并提出整改措施。
关键词：DF11G 机车 微机报警 原因 分析
中图分类号：U4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0074-02
1 提出问题
DF11G机车是我公司的主流车型，承载着中国铁路第六次大提速的重要使命。近两年来，DF11G机车已全面进入了厂修周期，包括中修、轻大修及大修，在修理过程中，我们发现有相当一部分11G机车在起机瞬间，即启动接触器6KM吸合瞬间，微机诊断屏上会显示“燃油泵接触器未分断”及“启动接触器未接通”两条微机报警信息，同时，故障集中显示屏上微机报警灯会亮并在故障履历中记录。虽然这两个报警一般情况下不会影响正常起机，持续2～3 s后会自动恢复，但检查、验收人员或者司机有时会提出疑问，认为机车起机不正常。
2 原因分析
DF11G机车在设计理念上较以往内燃机车有了很大的提高，在控制部分取消了大量的中间继电器，改由全微机控制，并且增加了很多反馈信号。经过多台车反复试验后，我们发现这种现象和机车蓄电池电压高低有关。蓄电池正常时电压为96V左右，当蓄电池电压较低时或者蓄电池状态不是很好的机车往往在启动柴油机过程中会出现这两条微机报警。通过对机车电气原理图的分析，我们认为，该报警主要是因为在起机时由于启动电机大电流工作从而在蓄电池内部产生了一个大的压降，导致蓄电池端电压瞬时降低，引起微机信号短时间缺失而形成。
首先，我们对“燃油泵接触器未分断”报警进行分析。如图一所示，机车起机时，先闭合本机燃油泵开关4SK1，这时，控制+96V电进入微机控制柜EXP X101：B3脚，告诉微机，已闭合燃油泵开关，同时燃油泵接触器线圈4KM吸合，4KM辅助常开触点闭合，由升压模块控制的+110 V电进入EXP X101：B4脚，作为燃油泵接触器4KM线圈吸合的反馈信号，告诉微机4KM吸合正常。
准备工作完成，摁下启机按钮1SB1，延时45～60 s，启动接触器6KM吸合，其主触头闭合，启动电机2MA开运转始运转，这时蓄电池电压由于启动电机的工作而大幅下降，电量充足或状态较好的蓄電池电压会下降至70 V左右，而一些状态较差的蓄电池电压则会降至40 V左右，由于总控后电压直接取自蓄电池正端，故此时总控后电压会同时下降，进入EXP X101：B3脚电压也随之下降。而根据微机控制系统工作原理，数字量输入信号0～40V为逻辑“0”，即低电平有效，65～110V为逻辑“1”，即高电平有效。一旦蓄电池电压降至65V以下时，X101：B3脚就检测不到高电平信号，微机立即就会根据逻辑控制关系作出以下一系列判断：①燃油泵开关4SK1已断开；②燃油泵接触器4KM应该失电；③4KM常开辅助触头应断开；④X101：B4脚应检测不到高电平。但实际情况是4SK1并未断开，且即使电压降至65 V以下了，也足够维持4KM线圈的吸合电压，故4KM仍处于吸合状态，其常开辅助触头也仍旧闭合。而此时X101：B4脚通过4KM辅助触头检测到由升压模块提供的电压信号。根据升压模块的负载特性：输入电压：DC 30～97V；输出电压：DC 92～97V。由此可见，即使蓄电池电压下降得比较低，但升压模块仍能将其升成一个比较稳定的高电压输出。这时，微机X101：B3脚检测不到燃油泵开关闭合的指令信号，但X101：B4脚却能检测到燃油泵接触器吸合的反馈信号，故微机做出判断：4KM线圈应该失电但未分断，同时，微机立即报警：燃油泵接触器未分断（图1）。
该报警一直持续，直到启动电机带动柴油机启动完毕，蓄电池电压恢复至正常，微机监测到相关电压逻辑关系正常，报警自动消失。
其次，我们对“启动接触器未接通”报警进行分析，该报警与“燃油泵接触器未分断”产生原因基本相同，都是由于蓄电池电压突然降低而导致，但在逻辑关系判断原理上不同。如（图2）所示：当闭合总控开关后，启动接触器6KM控制正电常有，摁下起机按钮（起机信号取自升压模块，不会因为总控电压下降而中断），EXP X102：J1脚负端控制6KM延时吸合，同时6KM常开辅助触头闭合，总控后110V正电进入EXP X101：C3脚，作为6KM正常吸合的反馈信号。这时启动电机也开始运转，和前面的分析同样原因，总控后电压会因为启动电机的运转而瞬时下降，X101：C3脚检测不到高电平信号。由于起机信号未中断，微机也一直对6KM进行负端控制，即认为6KM应正常吸合，但却检测不到其正常吸合的反馈信号，故微机认为出错，并报警：启动接触器未接通。
3 改进措施
综上分析：上述两条报警都是由于起机瞬间蓄电压降低导致EXP检测不到相关电压信号而造成，且都是总控后电压信号缺失。如果将燃油泵开关闭合信号及启动接触器吸合反馈信号接至升压模块后面，则这两个电压信号将不会受到起机影响，从而也不会引起微机报警。对于“燃油泵接触器未分断”报警，为了不影响到其他由燃油泵开关控制的部分，我们可以将4SK1改成双触点控制，一对触点作为进微机的开关量信号，另一对触点控制原来燃油泵开关控制的部分。而对于“启动接触器未接通”报警，我们可以将1141#线直接接至升压模块。具体改进方案见图3、图4。
参考文献
[1] 内部资料.DF11G电机电器分册.
关键词：DF11G 机车 微机报警 原因 分析
中图分类号：U4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0074-02
1 提出问题
DF11G机车是我公司的主流车型，承载着中国铁路第六次大提速的重要使命。近两年来，DF11G机车已全面进入了厂修周期，包括中修、轻大修及大修，在修理过程中，我们发现有相当一部分11G机车在起机瞬间，即启动接触器6KM吸合瞬间，微机诊断屏上会显示“燃油泵接触器未分断”及“启动接触器未接通”两条微机报警信息，同时，故障集中显示屏上微机报警灯会亮并在故障履历中记录。虽然这两个报警一般情况下不会影响正常起机，持续2～3 s后会自动恢复，但检查、验收人员或者司机有时会提出疑问，认为机车起机不正常。
2 原因分析
DF11G机车在设计理念上较以往内燃机车有了很大的提高，在控制部分取消了大量的中间继电器，改由全微机控制，并且增加了很多反馈信号。经过多台车反复试验后，我们发现这种现象和机车蓄电池电压高低有关。蓄电池正常时电压为96V左右，当蓄电池电压较低时或者蓄电池状态不是很好的机车往往在启动柴油机过程中会出现这两条微机报警。通过对机车电气原理图的分析，我们认为，该报警主要是因为在起机时由于启动电机大电流工作从而在蓄电池内部产生了一个大的压降，导致蓄电池端电压瞬时降低，引起微机信号短时间缺失而形成。
首先，我们对“燃油泵接触器未分断”报警进行分析。如图一所示，机车起机时，先闭合本机燃油泵开关4SK1，这时，控制+96V电进入微机控制柜EXP X101：B3脚，告诉微机，已闭合燃油泵开关，同时燃油泵接触器线圈4KM吸合，4KM辅助常开触点闭合，由升压模块控制的+110 V电进入EXP X101：B4脚，作为燃油泵接触器4KM线圈吸合的反馈信号，告诉微机4KM吸合正常。
准备工作完成，摁下启机按钮1SB1，延时45～60 s，启动接触器6KM吸合，其主触头闭合，启动电机2MA开运转始运转，这时蓄电池电压由于启动电机的工作而大幅下降，电量充足或状态较好的蓄電池电压会下降至70 V左右，而一些状态较差的蓄电池电压则会降至40 V左右，由于总控后电压直接取自蓄电池正端，故此时总控后电压会同时下降，进入EXP X101：B3脚电压也随之下降。而根据微机控制系统工作原理，数字量输入信号0～40V为逻辑“0”，即低电平有效，65～110V为逻辑“1”，即高电平有效。一旦蓄电池电压降至65V以下时，X101：B3脚就检测不到高电平信号，微机立即就会根据逻辑控制关系作出以下一系列判断：①燃油泵开关4SK1已断开；②燃油泵接触器4KM应该失电；③4KM常开辅助触头应断开；④X101：B4脚应检测不到高电平。但实际情况是4SK1并未断开，且即使电压降至65 V以下了，也足够维持4KM线圈的吸合电压，故4KM仍处于吸合状态，其常开辅助触头也仍旧闭合。而此时X101：B4脚通过4KM辅助触头检测到由升压模块提供的电压信号。根据升压模块的负载特性：输入电压：DC 30～97V；输出电压：DC 92～97V。由此可见，即使蓄电池电压下降得比较低，但升压模块仍能将其升成一个比较稳定的高电压输出。这时，微机X101：B3脚检测不到燃油泵开关闭合的指令信号，但X101：B4脚却能检测到燃油泵接触器吸合的反馈信号，故微机做出判断：4KM线圈应该失电但未分断，同时，微机立即报警：燃油泵接触器未分断（图1）。
该报警一直持续，直到启动电机带动柴油机启动完毕，蓄电池电压恢复至正常，微机监测到相关电压逻辑关系正常，报警自动消失。
其次，我们对“启动接触器未接通”报警进行分析，该报警与“燃油泵接触器未分断”产生原因基本相同，都是由于蓄电池电压突然降低而导致，但在逻辑关系判断原理上不同。如（图2）所示：当闭合总控开关后，启动接触器6KM控制正电常有，摁下起机按钮（起机信号取自升压模块，不会因为总控电压下降而中断），EXP X102：J1脚负端控制6KM延时吸合，同时6KM常开辅助触头闭合，总控后110V正电进入EXP X101：C3脚，作为6KM正常吸合的反馈信号。这时启动电机也开始运转，和前面的分析同样原因，总控后电压会因为启动电机的运转而瞬时下降，X101：C3脚检测不到高电平信号。由于起机信号未中断，微机也一直对6KM进行负端控制，即认为6KM应正常吸合，但却检测不到其正常吸合的反馈信号，故微机认为出错，并报警：启动接触器未接通。
3 改进措施
综上分析：上述两条报警都是由于起机瞬间蓄电压降低导致EXP检测不到相关电压信号而造成，且都是总控后电压信号缺失。如果将燃油泵开关闭合信号及启动接触器吸合反馈信号接至升压模块后面，则这两个电压信号将不会受到起机影响，从而也不会引起微机报警。对于“燃油泵接触器未分断”报警，为了不影响到其他由燃油泵开关控制的部分，我们可以将4SK1改成双触点控制，一对触点作为进微机的开关量信号，另一对触点控制原来燃油泵开关控制的部分。而对于“启动接触器未接通”报警，我们可以将1141#线直接接至升压模块。具体改进方案见图3、图4。
参考文献
[1] 内部资料.DF11G电机电器分册.