陳本鵬

濟(jì)南鐵路集團(tuán)有限公司濟(jì)南西機(jī)務(wù)段臨沂整備車間，中國(guó)·山東 臨沂 276000

1 引言

HXD3CA型機(jī)車是在電力機(jī)車的基礎(chǔ)上研制的交流傳動(dòng)六軸7200kW干線客貨通用電力機(jī)車，高級(jí)車可通過增加供電繞組的變壓器以及增加列車供電柜等方式來使機(jī)車具有牽引旅客列車的功能。HXD3CA型機(jī)車的優(yōu)點(diǎn)非常多，其不僅適應(yīng)能力非常強(qiáng)，并且可靠性也相對(duì)較高，在啟動(dòng)過程中該機(jī)車的加速也相對(duì)較快，進(jìn)而可以快速提升旅客列車的速度。但是在應(yīng)用HXD3CA型機(jī)車作為牽引時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鳴笛電路故障的問題，進(jìn)而導(dǎo)致HXD3CA型機(jī)車的運(yùn)行過程中出現(xiàn)安全隱患，因此有效解決該問題是當(dāng)前相關(guān)工作人員的主要工作內(nèi)容之一。

2 HXD3CA型機(jī)車電氣系統(tǒng)的組成

HXD3CA型機(jī)車是交—直—交流電傳動(dòng)的單相貢品交流電動(dòng)機(jī)車，該機(jī)車的電氣系統(tǒng)的組成部分主要有主變壓器、牽引變流器以及牽引電動(dòng)機(jī)三大部分組成，在運(yùn)行的過程中，將單相交流電通過整流器整流為直流電，進(jìn)而向電壓為2800V的直流回路供電，并再有牽引逆變器將其轉(zhuǎn)化為三相交流電輸出，并實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)進(jìn)行供電，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輪軸的驅(qū)動(dòng)，并將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。由于HXD3CA型機(jī)車的組成是非常復(fù)雜的因此在開展相關(guān)工作的過程中一旦發(fā)生故障，將其解決還是具有一定難度的，因此在其進(jìn)行工作之前或者工作完成之后，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其主電路進(jìn)行相應(yīng)的檢查以及維護(hù)，進(jìn)而保證后續(xù)工作開展的過程中，主電路不會(huì)發(fā)生故障。

除了主電路以外整個(gè)HXD3CA型機(jī)車的電氣系統(tǒng)還包括供電電路以及輔助電路，供電電路主要針對(duì)的是機(jī)車內(nèi)部的是機(jī)車內(nèi)部的空調(diào)、采暖以及照明等相關(guān)設(shè)備的供電，并且該電路中的供電柜為兩臺(tái)，一旦一臺(tái)出現(xiàn)故障，另一臺(tái)供電柜也可以繼續(xù)正常供電。而輔助電路主要的供電對(duì)象是針對(duì)HXD3CA型機(jī)車的輔助電動(dòng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)以及牽引通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備，該電路的主要作用就是降低主電路以及供電電路的負(fù)荷，從而有效降低電路中出現(xiàn)故障的頻率[1]。

3 HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路系統(tǒng)的工作原理

HXD3CA型機(jī)車的鳴笛電路屬于供電電路中的一部分，其工作方式是通過高音風(fēng)笛按鈕對(duì)HXD3CA型機(jī)車的鳴笛電路進(jìn)行電信號(hào)控制，在鳴笛時(shí)，輸入信號(hào)通過風(fēng)笛信號(hào)線將信號(hào)送至微機(jī)，進(jìn)而保證那個(gè)相應(yīng)的高音電磁閥的點(diǎn)，并開通風(fēng)路，將高壓空氣送至高音喇叭，從而完成鳴笛工作。電磁閥在此過程中主要起到的作用就是作為電信號(hào)將來對(duì)氣路中的元件進(jìn)行控制，其本質(zhì)上是一個(gè)電感負(fù)載，在斷開電磁閥時(shí)，線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生相關(guān)較高的反向電壓，兵器該電壓一般可以達(dá)到1000V左右。此外，設(shè)計(jì)該機(jī)車的工程師為了保證電磁閥控制系統(tǒng)的安全性以及可靠性，其在每個(gè)電磁閥的電路上都裝配了相應(yīng)的安全保護(hù)器，來對(duì)整個(gè)HXD3CA型機(jī)車的安全進(jìn)行保障。

以上就是HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路的具有工作方式以及該電路相應(yīng)的保護(hù)措施，通過對(duì)該電路的工作方式進(jìn)行有效了解，進(jìn)而保證在鳴笛電路出現(xiàn)故障時(shí)，相關(guān)工作人員也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)相應(yīng)問題的所在，進(jìn)而快速將問題解決，保證HXD3CA型機(jī)車的正常運(yùn)行[2]。

4 HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路出現(xiàn)故障的具體現(xiàn)象

HXD3CA型機(jī)車出現(xiàn)故障的具體現(xiàn)象可表現(xiàn)為高音鳴笛響度較低或者不響，出現(xiàn)該種情況的原因一般包括以下幾種：

①電磁閥上的雙向二極管短路；

②機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)箱體背板模塊燒毀；

③機(jī)車?guó)Q笛電路系統(tǒng)鳴笛電磁閥燒毀。

以上三種情況都是HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因，在解決鳴笛電路系統(tǒng)故障時(shí)相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)首先對(duì)以上幾項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行篩查，進(jìn)而有效提升解決電路系統(tǒng)故障的效率，進(jìn)而保證機(jī)車可以有效避免相應(yīng)的安全隱患，實(shí)現(xiàn)HXD3CA型機(jī)車的穩(wěn)定運(yùn)行。

5 HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路出現(xiàn)故障的原因分析

根據(jù)對(duì)以上造成HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路系統(tǒng)故障的原因進(jìn)行分析，可以知道無論是鳴笛電路系統(tǒng)鳴笛電磁閥被燒毀，還是機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)箱體背板的模塊燒毀，其根本原因都是因?yàn)殡姶砰y控制板上的雙向二極管短路所引起的，因此要想有效解決機(jī)車?guó)Q笛系統(tǒng)出現(xiàn)短路的情況，首先應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)的就是電磁閥控制板上雙向二極管的安全性，進(jìn)而使其在吸收線圈關(guān)閉所產(chǎn)生的反向電壓時(shí)，不會(huì)因?yàn)殡妷哼^大而導(dǎo)致雙向二極管被擊穿，導(dǎo)致雙向二極管短路，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)車微機(jī)控制系統(tǒng)箱體背板的模塊燒毀。該問題就是導(dǎo)致HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路經(jīng)常出現(xiàn)故障的原因，要想有效解決電路故障的問題，保證電磁閥控制板上雙向二極管的安全性是至關(guān)重要的。

6 解決措施

針對(duì)論文所提到的雙向二極管安全性不足所導(dǎo)致的問題，下文將針對(duì)該問題提出相應(yīng)的解決措施，進(jìn)而保證HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。下面將針對(duì)上述問題提出應(yīng)急措施以及有效解決措施來解決相關(guān)問題，進(jìn)而有效解決HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路系統(tǒng)中存在的安全隱患。

6.1 應(yīng)急解決措施

由于HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障基本都是由雙向二極管安全性不足所導(dǎo)致的，因此應(yīng)急解決措施就可以是在發(fā)生故障時(shí)將電磁閥控制板中的雙向二極管摘除，進(jìn)而防止裝置背板模塊被燒毀。此外，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示在電磁閥控制板中的雙向二極管被摘除以后續(xù)流二極管也依舊可以起到吸收并且消除線圈所產(chǎn)生的反向電壓，因此將電磁閥控制板中的雙向二極管摘除并不會(huì)對(duì)HXD3CA型機(jī)車的鳴笛電路產(chǎn)生非常掛念的影響。

6.2 有效解決措施

由于導(dǎo)致HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路出現(xiàn)故障的原因都是因?yàn)橐恍╇娖髟陌踩圆粔蚋咚鶎?dǎo)致的，因此要想有效解決相關(guān)問題，更換相關(guān)的電器元件，并根據(jù)新的電器元件設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路是最有效并且可以完美解決相關(guān)問題的途徑。在將HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛系統(tǒng)電路修改完成之后，一旦線圈或者續(xù)流二極管短路后，相關(guān)電氣元件也可以及時(shí)切斷線路，并在電路中串入不可恢復(fù)快速熔斷保險(xiǎn)絲，進(jìn)而在過載電流達(dá)到0.35A之后就可以在0.03s之內(nèi)斷開電路，在過載電流超過1A時(shí)，電路可在3毫秒之內(nèi)斷開，從而有效對(duì)HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路進(jìn)行保護(hù)。在完成以上修改電路的工作內(nèi)容之后，相關(guān)工作人員已取消了電磁閥控制板忠的雙向二極管以及51歐姆電阻，并且將原本的續(xù)流二極管更換為速度更快的快恢復(fù)二極管，該二極管的反向切換速度是雙向二極管的十倍左右，因此安裝該類二極管對(duì)HXD3CA型機(jī)車的鳴笛電路系統(tǒng)可形成最有效地保護(hù)[3]。并且由于線圈自身就具有唱過1350歐姆的阻抗，因此51歐姆限流電阻在HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛電路中不能起到熱和限流的作用，反而會(huì)影響續(xù)流二極管消除反向電壓的速度。

7 結(jié)語

綜上所述，論文為有效解決HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛系統(tǒng)中電路存在的問題，對(duì)整個(gè)HXD3CA型機(jī)車的電氣系統(tǒng)進(jìn)行了全面的了解，并通過了解的內(nèi)容探尋出有效解決HXD3CA型機(jī)車?guó)Q笛系統(tǒng)中所存在的故障，通過將電磁閥控制板中的雙向二極管摘除并更換為相應(yīng)的續(xù)流二極管可以有效降低鳴笛電路中出現(xiàn)故障的概率，進(jìn)而保證HXD3CA型機(jī)車可以正產(chǎn)運(yùn)行。除此之外，通過對(duì)相應(yīng)故障機(jī)車進(jìn)行跟蹤觀察可知，機(jī)車?guó)Q笛電路中存在的故障可以通過上述解決措施完全修復(fù)，因此將該種改進(jìn)措施進(jìn)行推廣，對(duì)保證機(jī)車的安全性具有非常積極的作用。