SS4B机车数模转换盒无速度信号输出的故障处理

喻慧明 麻六金

摘 要：在SS4B机车的试验过程中，发现数模转换盒提供给撒砂控制器的速度无显示，撒砂装置没有撒砂功能，通过查找，验证，测试及对数模盒工作原理的分析，发现数模转换盒同时给2轴、3轴和4轴速度传感器及监控主机四个负载提供电源，使其工作时输出电流过大而内部产生保护，从而没有速度信号输出。通过试验，将监控主机和数模转换盒分成两个独立的电路给各自的回路提供电源，这样互不干涉，并能完全实现各自的功能，从而达到了改进的最佳效果，大大提高了机车的性能。

关键词：撒砂控制器 数模 监控 速度传感器 里程计

一、数模转换盒没有速度信号输出

SS4B型电力机车165#到171#在做撒砂试验过程中，发现撒砂控制器不能正常工作。因为撒砂控制器在机车速度是5km/h到80km/h之间时才动作，而撒砂控制器的速度信号是从3轴速度传感器处取得的信号，如图1。在做撒砂试验时，使用速度信号发生器在机车的3轴速度传感器处给机车输入一个速度信号（5km/h到80km/h之间），这时候发现机车速度表开始有相应值的速度显示，但随后马上又变为0，没有速度值显示了。同时，观察撒砂控制器也始终没有速度值显示，这时候测量数模盒的输出电压970线和900线之间的电压为0v，显然数模转换盒的内部起了保护作用，没有电压输出（即3轴速度传感器的工作电压为0）。从而导致976、900线无速度信号输出，所以撒砂控制器不工作，撒砂功能也就无法实现。从原理图上看，只有当数模转换盒为3轴速度传感器提供电源信号后，3轴速度传感器才会有速度信号的输出，双指针速度表指针才会动作，撒砂控制器才会有速度值显示。

二、数模转换盒的工作原理

由于此批机车所装配的是上海德意达公司生产的CS-JH-S1模转换盒，它的工作原理（见图2）是速度显示由BWA6板完成，传感器送入的脉冲通过整形、F/V转换、滤波，转换成DC0-6V电压，再经电压电流转换器V/I转换为与输入成线性的电流0-20mA，用来显示机车的运行速度。当机车运行到一定时间后，机车轮径有磨损，这会造成输出速度误差，可通过调节BWA6板的电位器RP1来消除，即当轮径磨损接近1040mm，將转换盒放在速度表校验台上，或向本装置输入方波频率信号（幅度大于6V），在X2的2、4端输入幅度大于6V的方波信号2721Hz或816rmp，用高精度万用表测量BWA6板的9、10端子，调节BWA6板的电位器RP1，直到万用表显示DC6V为止，或速度表为满刻度为止，最后，用止动漆固定电位器RP1旋扭。正常修正轮径，只要将输入频率改为相应轮径的频率即可。

里程计由BI6板驱动。频率传感器送入的脉冲通过整形、分频，按平均轮径值、每转脉冲数进行里程分频设置。当机车走行1Km，通电吸合里程计，推动字轮进位，实现机车走行公里数累计。不同机车轮径，不同的每转脉冲数，分频比也不同，但一般都以平均轮径值来预置BI6板。

三、分析数模转换盒无速度输出的原因

数模转换盒的输出电压970线和900线之间的电压应为15v，如图1，但这批机车上装配的CS-JH-S1型数模转换盒的电压则偏高，实际测量到的值为16.2v，而LKJ-2000监控主机的输出电压（970线和900线之间的电压）还不到15v，实际值则为14.8v。这样，数模转换盒和监控主机之间便形成了一个电位差，而这两个电源从原理图上看都是等线号的，并且是并联在一起的，要形成等电位。这样就相当于数模转换盒的970线和900线输出的16.2v电压同时供给4个负载用，即3轴、4轴、2轴速度传感器和监控主机。这样数模转换盒的输出电流势必要增大，这时测得数模转换盒的970线和900线输出电流为201mA，由于以往的数模转换盒的15v回路中串有一个39Ω，4W的电阻，虽然长时间大电流下此电阻发热，也烧坏过，但在短时间内是可以工作的。而此批数模转换盒厂家改进了设计，将长期发热容易烧坏的电阻改为一个允许通过最大电流为200mA的自恢复保险丝，而此时数模转换盒输出的电流为201mA。所以，数模转换盒刚一开始工作就受到自恢复保险丝的保护，没有15V电压输出，即3轴速度传感器的工作电压为0，从而导致976、900线无速度信号输出，所以撒砂控制器不工作，撒砂功能也就无法实现。

当断开数模转换盒给监控主机、4轴和2轴速度传感器提供电源的970线、900线而单独给3轴速度传感器提供电源时，此时测得数模转换盒的970线的电流为66mA，远远小于自恢复保险丝的断开电流200mA，数模转换盒正常工作。而监控主机输出的电源给2轴和4轴速度传感器，其工作也很正常，彼此都未受到任何影响。

四、解决问题

通过现场的测量、分析、验证，最后提出将监控主机和数模转换盒的电源线970线、900线分开，这样形成两个独立的回路，即监控主机的970线提供的15v电源给2轴和4轴速度传感器，数模转换盒的970线提供的15v电源供给3轴速度传感器，并将数模转换盒出来的970、900线号分别更改为：960、961，这样互不影响，互相独立。而且数模转换盒回路的976线和900线给撒砂控制器提供一个速度信号，从而使撒砂控制器能够从3轴获得机车的运行速度，在要求撒砂的时候动作撒砂从而实现撒砂功能。

五、结束语

本方案已经在今年生产的SS4B机车上实施，效果良好。这次故障的处理和改进将对以后机车的试验奠定了坚实的基础，并得到了经验的总结和处理问题的方法的传播，使机车的试验更加完善，大大提高了机车的质量和性能。

参考文献：

[1]朱龙驹：SS4型电力机车

[2]周安德：SS4B型电力机车电气线路原理图

[3]上海德意达（shanghai DEUTA）公司CS.JH-S1数模转换盒检修维护说明