牵引电机速度传感器失效分析
- 格式:pdf
- 大小:1.08 MB
- 文档页数:2
需拆接线更换的变电站指示灯的研究与应用,使得指示灯故障或损坏、维修更换时,能像家里更换灯泡或日光灯一般方便,直接插拔更换而无需拆接线,减少和避免了拆柜、查线等繁琐过程,既简单方便,又省时高效,解决了变电站更换指示灯时需要停电和进行一系列操作等问题。
4结论对于无需拆接线更换的变电站指示灯的研究与使用,具有如下重大意义:(1)该指示灯使用效果良好,无需拆接线的连接机构方便地实现了指示灯的插拔。
(2)该指示灯无需拆接线的底座方便了与指示灯连接,提高了指示灯运行、维修、更换等工作的效能。
(3)该指示灯故障时维修更换无需拆接线,可减少拆线、测试、重新接线并安装指示灯等众多繁锁耗时的工序,一定程度上降低了变电运维风险。
[参考文献][1]冀小叶.KYN28-12型变电柜的设计改进[J].机械管理开发,2019,34(4):147-148.[2]薛忠刚.高压变电柜自动控制装置在电弧加热器中的应用[J].中国新技术新产品,2010(24):138.[3]张飞,张磊,栗世尧,等.智能消防应急指示灯设计[J].科技资讯,2017,15(29):14-15.[4]刘良瑞.基于实物模型的点、线、面投影教学探析[J].湖北农机化,2018(9):20-22.收稿日期:2019-09-27作者简介:温喜灵(1993—),男,广东梅州人,助理工程师,继保自动化一班员,研究方向:电气工程及其自动化。
图4指示灯变电柜面板示意图动车组牵引电机故障分析及诊断王世雄(中车永济电机有限公司,山西运城044500)摘要:基于目前我国高速动车组列车的发展情况,为提升动车组牵引电机运行的稳定性,保证动车组安全运行,通过文献综述法、对比法等研究手段对动车组牵引电机故障分析及诊断进行了研究,提出了基于SVM 的动车组牵引电机故障诊断方法、基于粒子群优化支持向量机的动车组牵引电机故障诊断方法等,此类故障分析及诊断方法均行之有效。
关键词:动车组;牵引电机;结构功能;故障0引言近年来,我国加大了对铁路运营的研究力度,尤其是与人们日常生活息息相关的动车组列车更是受到重视,复兴号的上线运营,大幅度提高了动车组列车的速度。
HXN5B机车牵引电机测速故障判断方法发布时间:2022-10-18T09:12:34.293Z 来源:《科技新时代》2022年9期作者:顾一帆[导读] HXN5B机车厂内转向试验时发生牵引电机测速故障引起牵引封锁顾一帆(中车戚墅堰机车有限公司机车制造中心江苏常州 213011)摘要:HXN5B机车厂内转向试验时发生牵引电机测速故障引起牵引封锁,由此故障引出HXN5B机车牵引电机速度传感器检测原理,并结合该故障提出机车牵引电机测速问题的相关判断方法及对应解决方案,为今后机车制造及检修提供参考,便于快速排查和解决故障。
关键词:HXN5B机车;牵引电机速度传感器;测速齿盘0引言HXN5B型大功率交流传动内燃机车是一款适用于大、中型编组站的编组、调车及小运转作业的内燃机车。
近期HXN5B-5004机车在厂内进行转向试验时,当切换单个牵引电机试验机车电机转向,机车5位牵引电机在司机室主操纵台作前进向转动时,转速到达20r/min左右后发生转速突然降到0r/min的情况,机车瞬间牵引封锁,牵引力消失机车停止前进,等待2~3秒后转速恢复,随后前进一段距离后转速又突降到0r/min,机车牵引力消失。
针对上述问题,本文对HXN5B机车牵引电机测速回路原理进行概述,提出机车牵引电机测速问题的相关判断方法及对应的解决方案。
1 HXN5B机车牵引电机测速回路原理以HXN5B机车五位牵引电机为例,当司机操纵司控器发出高电平牵引工况信号MH1至微机控制系统LCS后,微机柜12号板接收该数字量输入信号,随后微机将该信号转换成中间电压指令,通过MVB网络通讯转至CA3牵引变流柜,牵引控制单元TCU按LCS给定的中间电压指令工作,发出指令到逆变模块让逆变器触发输出三相正弦交流电给三相异步牵引电机,最后使得牵引电机工作。
牵引电机工作后,电机速度传感器SS5将转速脉冲信号传送至TCU,TCU根据机车牵引电机转速情况发送至逆变器,构成一个闭环控制系统。
文件编号:TP-AR-L7005In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.(示范文本)编制:_______________审核:_______________单位:_______________CRH2型动车组牵引电机速度传感器故障的分析正式样本CRH2型动车组牵引电机速度传感器故障的分析正式样本使用注意:该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。
动车组高级检修中的牵引电机传感器故障往往时在动态调试时才发现,如果发现和处理不当,会对动车组正常修竣造成较大影响。
本文通过对上海动车检修基地试修以来的牵引电机速度传感器四起故障的分析,提出该类故障的处理方法及质量卡控措施。
故障概况自20xx年上海高级修基地试修以来,目前已完成100多组(标准列)CRH2型动车组的三级检修。
其中牵引电机传感器故障共四起,由于该类故障属于动态故障,静态试验时无法发现,须动态试验中才会出现且对动车组时速有一定要求(大于10km/h)。
一旦发生此类故障动态调试大部分试验都将无法进行,直接影响正常的修竣交验及车辆安全。
因此梳理出此类故障的现象、原因,并提出针对性的故障处理方案和预防措施就十分必要了。
原因查找及分析2.1.故障情况自试修以来,共发生四起,下面对四起故障情况做简要介绍。
2.1.1. 20xx年9月在对2095C做三级检修通电前测量时,发现06车01轴8~3针(线号481B~481)约为0Ω(参考值40±10KΩ)。
动车电机故障速度传感器波形筛选分析发布时间:2021-07-01T16:25:16.667Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期作者:吕娟[导读] 公司某型号系列牵引电机动车组中速度传感器易发故障,如果发现不及时或处理不当,会严重影响动车组的正常运行吕娟中车永济电机有限公司山西永济 044502[摘要] 公司某型号系列牵引电机动车组中速度传感器易发故障,如果发现不及时或处理不当,会严重影响动车组的正常运行。
通过对返厂检修电机的速度传感器研究分析,利用波形筛选及X-RAY检测的方法,总结出此类故障出现的原因,并提出针对性的故障处理方案和预防措施。
[关键词] 故障波形筛选处理方案预防措施前言速度传感器是动车电机的主要部件,也是易发故障的部件。
为进一步降低速度传感器在线故障及“抱死”安监故障,需进一步对其进行故障现象进行研究,制定新的筛选方案。
一、故障概况上年度检修某动车系列牵引电机2632台,涉及速度传感器5264支,厂外报故障传感器质量问题11起。
由于该类故障属于动态运行中出现的故障,静态试验时无法检测,且对动车组时速有一定要求(大于10km/h)。
一旦发生此类故障,将直接影响动车组在线路上的正常运行及行车安全。
二、原因查找及分析(一)、故障原因分析通过对故障案例逐一分析并将问题分类后发现,电机速度传感器故障是一项主因,细分牵引电机传感器故障可归为三类:第一类,传感器阻值故障;第二类,传感器绝缘故障;第三类,传感器检测面擦伤。
(二)、故障预防措施及处理方案通过对以上传感器故障产生的原因进行分析,现从源头质量控制、过程质量卡控制及应急故障处理三个方面对牵引电机传感器故障预防措施及处理方案进行探讨。
1.源头质量控制通过对牵引电机速度传感器三类故障的分析,可以知道,牵引电机返厂检修过程中,传感器安装未到位会引起调试时的动态故障。
因此,针对此情况,可采取加强PG/SS传感器拆装过程中的检测面状态检查的方法,并严格落实传感器阻值及绝缘测试项目,加强质量控制等措施,从源头质量控制上来最大化避免此类故障的发生。
西安地铁工程车速度检测原理与典型故障处理方法摘要:内燃机车、电力机车和动车组目前多数采用光电式速度传感器,该设备主要将机车运行速度对应转为光电脉冲,及时有效传递给车辆运行监控装置。
本文介绍地铁工程车辆速度传感器主要参数、功能、原理、以及常见故障和处理方法。
就参考速度的检测原理,结合实际工作经验,针对速度采集通道的电路原理进行深入分析,总结了常见故障的成因及日常处理办法。
关键词:地铁工程车速度通道故障分析引言:速度传感器一般分三类,一是为牵引电机速度传感器,安装每个牵引电机非传动端,为机车速度表提供信号;一是叫光电速度传感器安装在机车2,4轴(6轴车)轴箱盖外侧,为机车监控系统提供信号,主要采集车辆的实际运行曲线;三是为车轴速度传感器也叫防滑/防空转速度传感器安装在机车每轴的一侧轴向箱上,为主变流器控制单元提供信号以便于自动调节。
速度传感器在车辆运行中经过测量车辆轮轴转速实现列车数据采集及控制列车功能,其相关数据指标和电指令直接影响机车运行监控装置正常功能。
因此该设备为制动系统中控制部分主要元器件之一。
目前维修方式采用日常检查和定期自主维修为主要检修方式,该部件内部结构相对复杂,维修中有一定技术性。
目前西安地铁三号线轨道工程车轴端速度传感器使用光电式速度传感器,通过光电转换后输出脉冲信号,提供给机车换挡控制器。
1.光电式速度传感器构造现主要对NTQG15D型号光电式速度传感器进行详细介绍,该设备由支承结构、光电转换电路、转轴及万向节传动机构三部分构成,如图一所示。
光电转换模块固定在底座上位于光栅片两端(光栅盘安装在转轴万向节后部分),万向节主要作用高度保证转动自如。
整体结构结构上电缆引出线固定在底座上并采用耐油的橡胶管防护,护管与底座采用冲压紧箍帽密封,传感器防水性能尤为重要,该设置为防进水做出有利保护作用,传感器引出电缆与该设备底座的连接器需要注胶密封后继而进行下一步组装。
2.主要技术参数及概要主要代码和命名,引脚定义:A—电源+,B—电源-,C—速度信号1(通道1),D—速度信号2(通道2),E—屏蔽。
关于牵引电机速度传感器分析报告为加强对牵引电机速度传感器的维护,本文以牵引电机速度传感器的工作原理、故障影响等方面,对牵引电机速度传感器进行浅析。
一、牵引电机速度传感器工作原理牵引电机速度传感器为非接触性装配,与传感器探头配合的是装在齿轮箱内的牙轮,牙轮模数(轮径/牙数)为2,如图1所示。
根据磁感应原理,牙轮随车轴转动,速度传感器通过监控来自非接触式磁性材料的出现和消失,探测牙数形成脉冲信号,并将信号通过一个内置的放大器放大,用两个单独的方波脉冲串传输。
速度传感器传送两个信道,一个主要信道,一个是辅助信道,后一个相位滞后90°。
此特点用于车辆中以确定车辆的方向。
也就是说,脉冲频率与车轮的速度成比例。
速度传感器将脉冲信号发送到牵引逆变模块的DCU板,DCU基于脉冲信号计算出该轴的速度,此信号DCU也会传送到VTCU。
图1 传感器装配示意图二、牵引电机速度传感器的作用速度传感器的直接作用是监控车轮轴速度。
测量每个轴的轴速,并且计算平均轴速和所有轴的线速,计算基于车轮直径和齿轮速比。
DCU/M 通过MVB 向列车控制单元提供轴速,列车控制单元计算列车实际速度。
列车实际速度回传给所有的DCU/M,并且进一步用于空转和滑动控制和车轮直径校准。
列车速度是基于主控端3辆车EBCU的速度、主控端B车的4个牵引电机速度传感器采集的速度和主控端C车的4个牵引电机速度传感器采集的速度计算出一个列车速度作为列车的最终速度。
在牵引期间,VTCU将采集这些信号中最慢的速度,在制动或打滑期间,VTCU 将采取这些信号中最快的速度(即使车轮打滑时也可以获得正确的速度信号)。
VTCU计算出的速度信号将作为DCU和AUX的参考信号。
根据试车线测试及试验数据分析,如下表所示:图2 牵引情况下速度选取图3 制动状态下速度选取根据实际测试数据表明,EBCU提供的速度相对于牵引电机速度传感器具有滞后性,在VTCU设定的最终速度计算公式下,VTCU计算出的最终速度往往更接近与EBCU提供的速度数据。
2017年7月第14期总第384期内蒙古科技与经济Inner Mongolia Science Technology & EconomyJuly 2017No. 14 Total No. 384机卑速袭銬氟器的常見故陣兮祈与改遠后的裘用田海军(神华准能集团大准铁路公司机务段,内蒙古准格尔010300)摘要:结合实际工作经验,就速度传感器的构造、工作原理进行了讨论,常见故障的分析与改造后的应用以及成果效益。
关键词:机车;速度传感器;故障分析;改造中图分类号:U260 文献标识码:八 文章编号:1007—6921 (2017) 14—0076—01速度传感器是一种通过机车主轮轴转速、测量机车瞬时速度的装置。
向微机柜提供速度信号以对机车实施自动空转、滑行保护控制。
同时速度传感器能准确的提供机车行驶速度及运行状态,确保机车正常运行,避免行车事故的发生。
1 速度传感器的结构速度传感器由支承机构、光电转换电路模块、转轴及万向联轴传动机构3部分组成。
光栅盘固定在转轴轴伸端部,转轴由轴承及弹簧补偿结构支承在底座上;靠光栅盘端及轴伸端,转动部分采用密封垫圈密封,可防止灰尘及油污侵入传感器内部;万向联轴节的机械接口为弹性方轴,其方形横断面尺寸可伸缩;光敏探头安置在光栅盘两侧,并安装在底座上,引出电缆线与底座的连接器注胶密封后再采用冲压箍紧帽封装,电缆引出线长度1. 3m。
2 工作原理及技术参数速度传感器的工作原理是采用2个或4个光源(发光二极管)经车轮与轴箱的传动机构,经车轮转动的光栅盘变为断续光,致使光断续器中的光敏三极管通断的脉冲信号,经电路放大整形后,输出与转速成比例的方波脉冲(每转为200个脉冲)序列,输入到监控装置所需的机车运行速度信号,以完成对速度信号的检测,同时把速度信号提供给机车各个需求速度信号的终端。
技术参数:电源电压:DC15 士 15%V,功耗电流<50m A,输出脉冲幅值(负载电阻R L=3K f2 )高电平>9V,低电平<2V,每两路脉冲相位差:ji/2 士 50%,转速范围:0〜1 600/ m in,每转的脉冲个数:200,输出方波波形占空比:(50 士 20)%。
地铁车辆速度传感器故障原因分析摘要:速度传感器作为地铁车辆上核心部件之一,其性能的稳定可靠对于地铁安全运营至关重要,针对地铁车辆速度传感器的故障问题,文章通过速度传感器原理及现场故障分析,指出速度传感器存在的问题,提出了后续的检查措施。
关键词:电机;速度传感器;转速;信号;磁场电客车在检修作业时,出现列车报速度传感器4故障。
为消除列车正线运营隐患,车辆检修人员需要查找处理速度传感器故障的原因,并制定相应的预防维护措施。
1.速度传感器相关参数1.技术参数外罩材料:不锈钢工作电压:7-24V测试电阻:10.8Ω频率:0-15Hz输出:2.5V(高), 300mV(低)速度传感器与测速齿轮间隙:0.127-2.54mm1.1.结构及技术说明(如图1所示)图1 速度传感器外形图速度传感器用于给空气制动系统提供轴速信号,传感器头和线缆为整体部件,头部采用圆柱螺栓固定连接,尾端采用永贵的快速连接器连接,线缆为四芯屏蔽电缆。
1.速度传感器工作原理列车所使用的速度传感器是一种霍尔效应传感器。
霍尔效应在1879年被E.H. 霍尔发现,它定义了磁场和感应电压之间的关系,这种效应和传统的感应效果完全不同。
当电流通过一个位于磁场中的导体的时候,磁场会对导体中的电子产生一个横向的作用力,从而在导体的两端产生电压差。
系统结构框图如图 2。
当测速齿轮在磁场中转动时,在霍尔效应的作用下,速度传感器会产生一些列的脉冲信号,制动系统可以通过每分钟的脉冲数来计算轴的转速。
速度传感器为非接触式旋转检测有源双通道型速度传感器,安装在非驱动端端盖上部,检测电机转速和旋转方向。
TQG19速度传感器是双通道霍尔速度传感器,传感器安装于各种交通运输工具上的转动装置的箱体或箱盖上,被测转动物体为模数等于 2.75的导磁性齿轮。
它由永久磁钢、磁能转换器、放大整形电路、外壳、屏蔽电缆线等组成。
输出信号波形为方波,与交通运输工具上的测速控制装置配合使用,能检测转动装置的转速以及交通运输工具的速度,适用于各种类型的交通运输工具。
68交通科技与管理技术与应用0 引言 2021年1月6日贵阳段HXD1-1346机车在运行中,微机系统突然连续多次闪报“电机2温度传感器故障、电机1温度传感器故障”(图1、2),机车回段在静止状态下故障消失。
更换相应的牵引电机温度传感器和在检查确认温度传感器相关线路状态良好情况后,机车重新上线运行故障仍然出现。
图1图21 温度传感器检测原理 牵引电机温度传感器是基于四线制的Pt100铂热电阻原理设计,四线制是避免线电阻干扰的理想测温方式[1]。
Rt 是铂热电阻,电阻值随着温度变化而变化,通过导线L1、L2给铂热电阻施加稳定的恒流源电流I,导线L3、L4接入高阻抗的电压测量仪表,此时电压测量仪精确的测量了铂热电阻的电压,而TCU 控制单元体再其换算成对应的温度值(图3)。
图3 温度传感器测量原理图2 原因分析 牵引电机采用的是Pt100热电阻温度传感器,当牵引电机温度变化时,其传感器电阻值也会随着温度变化而变化,温度越高电阻值越大,反之亦然。
根据HXD1型电力机车微机系统逻辑控制原理[2],牵引变压器故障判定条件有两点,一是温度值超常规值,高于500度(或低于-500度),则报传感器故障;二是温度传感器检测值突变过快,1秒内温度值变化差值大于5度,则报传感器故障。
2.1 超温报警故障 (1)温度传感器故障。
当牵引电机温度传感器自身故障,测量仪检测到传感器温度值超常规值,高于500度(或低于-500度),则微机显示屏报牵引电机温度传感器故障。
(2)传感器线束开路或短路。
当牵引电机温度传感器线束开路或短路,高阻抗电压测量仪测量的温度传感器电压值会近似为0,换算成对应的温度也随之变成-500℃以下,则微机系统报牵引电机温度传感器故障。
2.2 温度突变报警故障图4 传感器构成图(下转第66页)HXD1型机车牵引电机温度传感器故障分析蒋 勇(中国铁路成都局集团公司成都机务段,成都 610512)摘 要:文章介绍了HXD1型机车牵引电机温度传感检测原理,分析总结了造成该故障的两种原因,并对贵阳HXD1-1346机车温度传感器故障进行了分析验证,并针对该故障提出了防范措施。
CRH3型动车组牵引电机温度传感器故障分析及改进摘要:牵引电机是动车组传统系统中非常重要的一个组成部分,为了保证其能够时刻处于良好的工作状态中,就要通过安装温度传感器的方式来对牵引机进行实时管控。
这篇文章研究的就是牵引机温度传感器所出现的故障以及解决办法。
关键词:牵引电机;温度传感器;故障分析引言伴随着动车技术的不断更迭,动车的输送能力以及运量逐步提升,而想要保证动车的稳定运行,就要对牵引系统进行重点控制,特别是对于牵引机所产生的故障,更是要给予高度的重视。
一、牵引机温度感应装置的作用在动车技术飞速发展的大背景下,组成动车组的设备结构越来越复杂,科技含量也越来越高。
如何保证各个设备时刻处于稳定的工作状态就成了相关工作人员的一个工作重点。
在CRH3型动车组上,所有关键部位的装置上都安装了温度感应装置,通过这些装置相关的工作人员就可以实现对于设备的远程监控,借助于监控设备运行的温度来判断其是否处于正常的状态,特别是对于牵引机来说,作为动力输出设备中的关键环节,对其温度的监控工作显得尤为重要[1]。
如果牵引装置内部的轴承或者是定子受到了损坏,那么其在运行的过程中会由于摩擦力的增大而导致温度上升,而温度的上升会被温度检测装灵敏地捕捉到。
当控制人员发现该装置温度出现异常,就会对其进行妥善的处理,方式问题范围的进一步扩大,即保证了动车的安全性,又能对控制维修成本起到很大的帮助作用。
二、温度感应装置故障具体原因(一)故障特征描述从总体上来说,牵引机温度感应装置所发生的故障主要有五个典型的特征。
第一个是轴承部位的测温装置出现问题,HMI屏幕不发故障代码牵引装置的牵引力变为0且CCU不限速。
第二个是牵引装置的轴承温度超过安全范围,报出故障代码2679,此时HMI屏幕上提示列车以140km/h的时速限速运行,如果超过了这个限速范围,那么就会自动启动最大常规制动。
第三个特征是牵引机轴承的温度超过安全范围且报出故障代码267B,此时HMI屏幕上提示司机以200km/h的速度运行,如果动车的速度大于200km/h且没有进行任何处理措施,那么列车就会在五分钟之后自动进行常用最大制动[2]。
CRH2型动车组牵引电机速度传感器故障的分析示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月CRH2型动车组牵引电机速度传感器故障的分析示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。
动车组高级检修中的牵引电机传感器故障往往时在动态调试时才发现,如果发现和处理不当,会对动车组正常修竣造成较大影响。
本文通过对上海动车检修基地试修以来的牵引电机速度传感器四起故障的分析,提出该类故障的处理方法及质量卡控措施。
故障概况自20xx年上海高级修基地试修以来,目前已完成100多组(标准列)CRH2型动车组的三级检修。
其中牵引电机传感器故障共四起,由于该类故障属于动态故障,静态试验时无法发现,须动态试验中才会出现且对动车组时速有一定要求(大于10km/h)。
一旦发生此类故障动态调试大部分试验都将无法进行,直接影响正常的修竣交验及车辆安全。
因此梳理出此类故障的现象、原因,并提出针对性的故障处理方案和预防措施就十分必要了。
原因查找及分析2.1.故障情况自试修以来,共发生四起,下面对四起故障情况做简要介绍。
2.1.1. 20xx年9月在对2095C做三级检修通电前测量时,发现06车01轴8~3针(线号481B~481)约为0Ω(参考值40±10KΩ)。
电动汽车电机速度传感器故障诊断研究发表时间:2019-06-10T15:00:03.703Z 来源:《知识-力量》2019年8月27期作者:冯枫[导读] 在电动汽车电机驱动系统中,因系统噪声、传感器自身工作特性以及安装接触不良等因素的影响,速度传感器极易处于异常工作状态和故障状态,若此时电动汽车电机驱动系统接受速度传感器提供的错误采集信息(潍坊科技学院,山东寿光 262700)基金项目:2018年度潍坊科技学院校级(科技类)课题(编号:2018KJYB06)在电动汽车电机驱动系统中,因系统噪声、传感器自身工作特性以及安装接触不良等因素的影响,速度传感器极易处于异常工作状态和故障状态,若此时电动汽车电机驱动系统接受速度传感器提供的错误采集信息,必将引起电机驱动系统性能的下降,严重时可能导致系统停车并危及驾驶员人身安全。
本文提出基于RBF人工神经网络对电动汽车电机驱动系统速度传感器进行在线故障诊断,最后基于MATLAB设计出该神经网络并对速度传感器故障进行诊断仿真,验证了该法可以及时有效地诊断速度传感器故障。
1 基于人工神经网络建立的速度传感器故障诊断方法目前基于人工神经网络建立的速度传感器故障诊断方法分为离线故障诊断和在线故障诊断两种方法。
离线故障诊断方法建立的数学模型结构固定不变,预先设定好神经网络输出层的操作过程,这样的学习过程和诊断方法决定其只适用于工作状态是有规律可重复再现的被控目标。
对于结构和参数固定,且在线输出操作可以预判的系统,可采用离线故障诊断方法。
在线故障诊断情况下,神经网络与电机驱动系统直接相连,神经网络可以自动获得速度传感器的输出值,然后由神经网络内部自组织、自学习以判定故障信息及现象。
通过此法神经网络对速度传感器的输出值进行实时监测,当电动汽车电机驱动系统速度传感器突然出现故障时,会输出相应的故障诊断信号,系统根据故障诊断信号,就可以判定系统中的速度传感器是否出现故障。
目前绝大多电机驱动系统由于自身强稱合特性、运行过程中参数变化以及电动汽车运行工况的不确定性,难以对其建立精准的数学模型,采用在线故障诊断的方法可以保证较高的诊断准确率。
关于机车速度传感器的检测与故障转换的电器分析及改进机车速度故障转换装置采用了PIC24H系列高性能16位单片机,从而实现了对机车四路速度传感器信号的实时显示、监测、信号异常的报警及转换、信号异常时的具体时间、持续时间的存储及下载,通过本装置乘务员可以实时的了解速度传感器的使用状况,及时的更换故障的速度传感器。
关键字:机车;速度传感器故障转换装置;速度传感器;故障转换。
一速度传感器常见故障分析国内的内燃机车、电力机车广泛使用光电式速度传感器,传感器将机车运行的速度量对应转换为光电脉冲,并提供给机车运行监控装置。
因而,速度传感器的性能指标直接影响机车运行监控装置的工作,是整个机车速度监控系统的关键。
在行车过程中速度传感器的故障主要表现在以下几个方面:⑴光电耦合器件损坏。
主要是光电器件底座的固定角与器件的封装体断裂导致光电耦合器件与光栅片的相对位置发生变化,产生的主要原因:光电耦合器件封装材质本身较脆,安装时由于螺丝拧的松、紧度不同,使光电耦合器件固定脚材质形变,经过一段时间的使用固定角与器件的封装体发生断裂。
⑵停车有速度,机车在停车状态下,监控显示有5Km/h以下的速度,此类现象多为传感器引出电缆线屏蔽不良,抗干扰差造成。
⑶占空比超标在日常的检修过程中,经常出现占空比超标、或处于临界值而造成监控速度不准,主要原因是光电耦合器件封装上的问题,经过一段时间的运用,参数发生变化。
⑷传动轴折断,造成这一现象的主要原因:速度传感器安装座即机车轴箱外盖安装开孔尺寸及车轮轴端方孔套尺寸不合适或使用的速度传感器轴长尺寸不对,机车在运行时传感器传动轴滑出方孔套而无法归位、或传感器传动方轴与机车轴端面顶死造成传动轴折断现象。
⑸两通道间的相位差超标,光电耦合模块沿光栅圆周方向及径向的安装位置发生微小的变化都将引发两通道之间相位差的变化。
⑹丢脉冲,运用一段时间后出现丢脉冲现象,一是光电耦合器件本身的材质问题,主要是光接收电路的材料感光度降低,造成电路转换过程中丢脉冲。
CRH2型动车组牵引电机速度传感器故障的分析摘要:动车组高级检修中的牵引电机传感器故障往往时在动态调试时才发现,如果发现和处理不当,会对动车组正常修竣造成较大影响。
本文通过对上海动车检修基地试修以来的牵引电机速度传感器四起故障的分析,提出该类故障的处理方法及质量卡控措施。
关键词:动车组CRH2 牵引电机速度传感器1.故障概况自2010年上海高级修基地试修以来,目前已完成100多组(标准列)CRH2型动车组的三级检修。
其中牵引电机传感器故障共四起,由于该类故障属于动态故障,静态试验时无法发现,须动态试验中才会出现且对动车组时速有一定要求(大于10km/h)。
一旦发生此类故障动态调试大部分试验都将无法进行,直接影响正常的修竣交验及车辆安全。
因此梳理出此类故障的现象、原因,并提出针对性的故障处理方案和预防措施就十分必要了。
2.原因查找及分析2.1.故障情况自试修以来,共发生四起,下面对四起故障情况做简要介绍。
2.1.1. 2011年9月在对2095C做三级检修通电前测量时,发现06车01轴8~3针(线号481B~481)约为0Ω(参考值40±10KΩ)。
拆下01轴SS速度传感器后测量3~4针发现阻值为0Ω,其余针间阻值良好。
更换该速度传感器后,重新测量BCU处电气插头针间电阻,阻值良好,已达标,故障消除。
2.1.2. 2012年1月在对6021AL进行动调试验过程中,当动车组第一次牵引至12km时监视器报警05车“抱死1(151)”“速度发电机断线2”。
对05车做关门车操作后完成后续交路后回库。
拆下05车1轴SS速度传感器电气插头,用万用表测量3、4针绝缘发现仅30Ω,绝缘失效。
拆卸该SS传感器后,发现传感器霍尔检测面有长约1.5cm划痕,更换该速度传感器后,重新试验,故障消除。
2.1.3 . 2013年5月2102C动调试验中,01车主控,当动车组牵引至14km/h 时,牵引变流器(车)页面中的04车显示牵引电机过电流1。
一种机车铁路电机速度传感器故障分析及对策摘要:随着HXD2电力机车运行里程数的不断增加,牵引电机各类运行故障逐渐突显。
就速度传感器而言,检修过程中经常发生传感器信号相位差超限以及机内异物造成速度信号无法采集故障,造成机车试运行不合格、轮驱落修等重大返工。
通过对故障问题不断进行分析研究,改进速度传感器装配流程,优化传感器安装工艺,增强传感器波形检测,从而降低速度传感器上线运行故障。
关键词电机检修速度传感器传感器检测工艺流程优化0 引言HXD2型电力机车是全面采用国际先进技术、现代化的重载货运机车,具有恒功范围宽、轴功率大、粘着特性好、功率因数高等优点。
该车装用8台YJ90A型三相六级鼠笼式交流异步电机,每台电机安装有一支磁电式速度传感器,测速通过装在非传动端轴头的测速齿盘来完成。
牵引电机转速是参与机车矢量控制的重要参数,能够把牵引电机输出扭矩迅速控制在目标值,提高对瞬时现象如空转、滑行的反应,保证机车轮轨的黏着利用,以实现最大限度地发挥机车牵引力。
随着牵引电机检修经验在不断丰富,对检修过程中发现速度传感器故障问题能够及时分析研究、提出解决方案及预防措施。
通过对速度传感器故障进行分类统计,优化安装工艺方法和流程,增强传感器波形检测,使得上线速度传感器故障有效降低。
1 速度传感器工作原理1.1速度传感器结构图。
(见图1)磁电式感应转速传感器,转速传感器包含磁敏元件、桥电阻前级放大器,脉冲整形器、磁敏元件电源等,集成在一个金属壳体中。
HXD2牵引电机速度传感器有1个永磁体,2个磁敏电阻,永磁体磁场为上下方向,在永磁体上极面有绝缘基板,基板上装有两片参数相同的磁敏电阻MR1与 MR2,2个磁敏电阻串联。
图1:HXD2牵引电机速度传感器结构1.2工作原理当把磁敏元件安装在旋转齿轮外圆周面,与外圆周面有一定气隙。
齿轮是软磁性铁质材料制作,在旋转过程中齿顶和齿谷会相继经过传感器探头,由于磁阻的变化,会产生感应变化产生正弦方式的输出脉冲,该脉冲系列经整形后输出一系列脉冲方波。
动车电机速度传感器故障诊断及分析摘要:随着传感器技术及电机控制技术的发展,速度传感器大量应用在动车及机车领域,为牵引控制单元TCU/制动控制单元BCU实时提供信号以反馈速度及电机旋转方向,从而实现牵引电机的闭环控制,因此速度传感器的频繁故障已大大影响到铁路的运营秩序,本文论述了分析速度传感器的故障的思路及方法,展示了一例速度传感器故障的技术归零分析过程。
关键词:速度传感器;技术归零;故障树分析;故障再现引言速度传感器的故障诊断及分析一、电机安装速度传感器方式介绍为实现闭环控制,通常采取在牵引电机上安装速度传感器的方式采集信号,在电机转轴上安装测速齿轮,设计时确保速度传感器感应探头与测速齿轮之间形成固定间隙,一般为0.5mm~1.5mm,当电机旋转时测速齿轮同步旋转,齿轮上齿、槽与探头的位置变化导致速度传感器内器件感应信号的变化,经过整流放大等处理,输出两路或多路方波信号。
TCU/BCU通过识别方波的数量、占空比来计算转速,通过识别方波的相位差来确定电机转向。
速度传感器的接地方式通常有单端接地及双端接地两种方式,本文展示案例为双端接地方式。
二、电机速度传感器的故障现象配属某动车组的牵引电机在运行过程中,发生四起速度传感器故障,故障时均为车速为零公里,故障轴位的速度传感器信号与同车下其他轴位速度传感器信号反相,故障时牵引电机旋转方向读数故障封锁逆变器,之后可自动恢复。
三、故障诊断及分析方案策划为查找故障原因,依据技术归零原则进行了策划了故障诊断及分析方案,从定位准确、机理清楚、故障再现、措施有效、举一反三五个步骤,策划工作项点九项。
四、故障诊断及分析方案策划4.1故障定位(1)下载故障数据分析从动车下载故障数据中可得到的有价值信息为:故障时时速为零,即为停车工况;故障时逆变器信号封锁,但随即可恢复,判定速度传感器非功能永久丧失,即为可恢复故障。
(2)故障件返厂例行试验检测故障件返厂后在常温下进行了以下项点检测:外观检测:包括探头镜面、电连接器状态、插针插拔力等;功能检测:电压幅值、占空比、相位差、空载电流等;其他性能:绝缘电阻、屏蔽线接等。
牵引电机速度传感器失效分析
钟艳,陈真容
(中车株洲电机有限公司,湖南株洲412000)
摘要:速度传感器是机车、动车及整个轨道交通安全控制系统中不可或缺的部件,速度传感器的性能指标直接影响车 辆运行监控装置的工作,是整个轨道交通系统速度监控系统的关键。
然而由于其工作环境的复杂及恶劣,速度传感器已 成为轨道交通控制系统中的薄弱环节。
以动车组牵引电机所配用的磁阻式速度传感器为研究对象,对其进行失效分析。
关键词:速度传感器;故障分析;牵引电机
d o i:10. 3969/j.is s n.1006 -8554. 2017. 03.021
"速度传感器结构及原理
1.1速度传感器结构
速度传感器由外壳、电路板、感应探头、电缆等组成,如图 1所示,其中核心部件为电路板和感应探头。
1.电缆
2.外壳
3.电路板
4.感应探头
图1速度传感器结构
1.2速度传感器工作原理
当齿轮旋转至图2(a)位置,通过磁阻元件的磁通最大,磁 阻元件电阻最大,输出高电平;当齿轮旋转到至图2(b)位置,通过磁阻元件的磁通最小,磁阻元件电阻最小,输出低电平。
齿轮连续旋转时磁阻元件的输出电压信号如图2(c),此信号 经后续电路整形后得到如图2(d)。
2速度传感器失效及分析
速度传感器是机车、动车及整个轨道交通安全控制系统中 不可或缺的部件,速度传感器的性能指标直接影响车辆运行监 控装置的工作,是整个轨道交通系统速度监控系统的关键。
然 而由于其工作环境复杂、恶劣,速度传感器已成为轨道交通控 制系统中的薄弱环节,因而对速度传感器的常见故障进行分析 并提出相应预防措施显得十分重要。
2.1 失效模式
根据速度传感器的结构和工作原理,针对速度传感器失效 的模式,建立失效故障树[2]。
图3速度传感器失效故障树
2.2故障分析
2.2.1磁阻元件损坏
速度传感器磁阻元件损坏主要是磁阻元件的固定角与器 件的封装体断裂导致磁阻元件与探头正中心的相对位置发生 变化,产生的主要原因:磁阻元件等器件封装材质本身较脆,运 行过程中恶劣的环境以及检修时拆卸安装等条件的影响下,使 速度传感器内磁阻元件等器件固定脚材质形变,经过一段时间 的使用固定角与器件的封装体发生断裂。
2.2.2连接器接触不良
在动车运行过程中,有信号时断时续的现象发生,这有可 能是速度传感器与车体的连接部分连接器接触不良引起的。
因为在一定气候环境和振动条件作用下,长期而往速度传感器 在运行中连接器插针松动而存在接触不良。
2.2.3速度传感器及测速齿轮安装位置偏差
测速齿轮齿顶与速度传感器探头间隙有严格要求,间隙过 大或过小都会影响信号的接收和输出。
同时测速齿轮齿顶的 中心位置要正对速度传感器探头的中心[],这样可使磁场最大 限度地通过磁阻元件的表面,使触发精度提高。
2.2.4两信号通道占空比差异较大
占空比是指高电平在一个波形周期之内所占的时间比率。
有报故障速度传感器在进行实验时发现高低电平以及相位差
(下转第4页)
2. 3、4,由于螺栓对称分布,螺栓1至螺栓4的承载状况相同,因此e近似取〇)
a) y V= 120 k g x3 xlO m/s2 =3 600 N
b) ^4(螺栓个数)
通过螺栓群轴向拉力计算公式可计算出^ =900 N。
即在垂向3 g冲击下,单个螺栓的轴向拉力%为900 N。
3.2螺栓受拉承载力允许值
为提高强度螺栓连接在承受拉力作用时,能使被连接扳间
保持一定的压紧力,规范规定在杆轴方向承受拉力的高强度螺
栓摩型连接中,
单个高强度螺栓受拉承载力设计(允许)值为:^ =0.8P。
= 0.8 x50 x1 000 =40 =990 N,即在轴向上螺栓强度
满足设计要求。
4受剪连接承载力
4.1极限工况下最大静摩擦力
摩擦型连接的承载力取决于构件接触面的摩擦力,而此摩
擦力的大小与螺栓所受预拉力和摩擦面的抗滑移系数以及连
接的传力摩擦面数有关。
因此,在纵向3 g加速度冲击下单个
摩擦型连接高强度螺栓的受剪承载力值为:
Nv= m x3 g/4 = 900 N
即在纵向3 g冲击下,每个螺栓连接面处承受的摩擦力
N v=900 N。
4.2螺栓连接受剪承载力允许值
摩擦型连接高强度螺栓承受剪力和拉力联合作用时,螺栓
的承载力设计值N V= = 0.9 x〜x(及-1. 25N)
O.9为螺栓受力非均匀系数,一般计算取0.9;
^为传力摩擦面数,本工况下,=1;
M为抗滑移(摩擦)系数,取0.35;
P。
为螺栓预紧力;
N为单个螺栓的轴向拉力;
带入上式得 N V= 15.46 k N>N v= 900 N。
综上述分析可知,Nr+ N v<1,即在垂向、纵向3/加速度
冲击下,螺栓强度满足设计要求。
5有限元计算校核
高强度螺栓的滚丝工艺是在热处理完成后进行的,使得螺 (上接第4页)
都适合要求,只有两信号通道占空比差异较大,而新的速度传
感器信号通道占空比差异很小及相等。
原因可能是速度传感
器内部元件封装上的问题,经过一段时间的运用,参数发生变 化,造成两信号通道占空比差异大。
2.2.5两通道间的相位差超标
磁阻模块沿探头圆周方向及径向的安装位置发生微小的
变化都将引发两通道之间相位差的变化,当出现相位超标时要
仔细检查速度传感器探头外观上是否有磕碰痕迹,因为速度传
感器磁阻元件离探头表面距离很近,探头表面发生变形后将使
磁阻元件收、发位置发生变化而使得信号不准确。
2.2.6丢脉冲
运用一段时间后出现丢脉冲现象,一是速度传感器本身内
部元件的材质问题,主要是磁阻元件接收电路的材料敏感度降 低,造成电路转换过程中丢脉冲。
另外测速齿轮有缺齿或者残纹处得以强化,且疲劳试验的结果表明早期疲劳断裂发生在螺 栓杆部与头部的过渡圆弧处,故可忽略螺纹的影响,为了更好 地模拟螺栓实际工作情况,在螺栓上装配了螺母,并忽略螺纹 的影响,将螺栓和螺母视为一个整体来建立几何模型。
载荷和约束:螺栓面进行约束限制位移,将预紧力和摩擦 力施加在螺母贴紧面上,考虑垂向、横向、纵向± 3/加速度,计 算结果见图3,在极限工况下螺栓应力小于螺栓屈服强度值:
图3螺栓有限元计算应力云图
6结语
分析可知,武汉6号线车辆底架的高速断路器箱体采用4 个M12 x55 (10. 9)螺栓悬挂固定,满足设计要求。
在动载荷的作用下,螺纹连接的失效通常是由其自身的松 动和疲劳破坏所引起,在一般情况下,螺纹连接抗振松的寿命 比其材料和结构的疲劳寿命短得多,远在疲劳破坏之前,就已 经出现了因松动而造成螺纹连接的松脱失效,因此在螺栓选型 时,除了通过计算确保强度满足设计要求外,还需要考虑螺栓 紧固件的防松以及表面防腐蚀。
参考文献:
[1]陈学前,杜强,冯加权.动载荷下螺栓连接的优化设计
[J].力学与实践,2〇05(6).
[2]张贵祥,石永久,王元清.铝合金构件螺栓连接承压性能
分析与设计方法[J].桂林工学院学报,2006,26(4).
[3]候兆欣.承压型高强度螺栓连接的性能研究[J].工业建
筑,1992,22(9) :4 -27.
齿的现象同样会导致速度传感器输出信号技脉冲现象的发生。
2.3 故障案例
CRH380A某列动车组三级修后在检修基地调车进行调试 时,系统报14车4位牵引电机速度传感器断线故障。
将故障速度传感器送专业厂家进行了专业检测,检测报告 确认此速度传感器已失效,根据专业厂家的检测结论,速度传 感器故障直接原因是速度传感器的感应探头受磕碰而造成内 部磁阻元件损坏。
要避免此类故障需在检修过程中对速度传 感器(尤其注意关键部位一探头)加以防护;另确定其里程寿 命,及时换掉内部元件出现老化的速度传感器以减少此类故障 的发生。
参考文献:
[1]林绍华.霍尔传感器原理及在车速传感器中的应用[J].
轻型汽车技术,2003 (12).。