DF4D电器部件2.docx

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DF4D电器部件2

东风4D型准高速内燃机车维修说明

7电器与电子装置

7.1结构简介

7.1.1YCK4Q1A电空接触器

7.1.1.1

主要技术参数

7.1.1.1.1

主触头

额定电压

DC770V

额定电流

DC820A

数量

一对常开

终压力

≥400N

开距

16～19

超程

≥5

接触线长

≥30

7.1.1.1.2

辅助触头

额定电压

DC110V

额定电流

DC5A

数量

二对常开

二对常闭

终压力

≥0.98N

开距

≥4

超程

≥0.5

7.1.1.1.3

驱动机构

电空阀额定电压

DC110V

电空阀工作电压范围

88～121V

气缸额定风压

500kPa

工作气压范围

375～650kPa

气缸活塞行程

28±1

7.1.1.2

用途

YCK4Q1A电空接触器用于电传动内燃机车上。

它的核心部件处于电传动装置的主回路部分，主要用于

接通或断开牵引发电机与牵引电动机（牵引工况）或者牵引电动机（处于发电状态）与制动电阻之间（电阻制动工况）的主电路。

7.1.1.3结构简介

YCK4Q1A电空接触器由主触头、辅助触头、灭弧装置、电空驱动装置等四大部分组成，见图

7-1。

电

器的安装方式为壁挂式。

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4D型准高速内燃机车检修手册

灭弧装置位于电器上部，主要由灭弧线圈，灭弧角和灭弧罩等组成，用于吹灭主触头断开时产生的电弧。

动、静触头闭合过程中有研磨，可以擦除触头表面的氧化膜和其它附着物，有利于电接触。

辅助触头和

驱动装置位于电器下部，驱动装置主要由气缸、活塞、电空阀和连杆部件组成。

在控制电器的作用下，电空

阀得电，高压风进入气缸，推动连杆部件等，使电空接触器可靠动作。

图7-1电空接触器结构图

1–四类电空阀；2–气缸组装；3–辅助触头组件；4–触头弹簧；5–灭弧角组件；6–灭弧罩组件；7–铁芯；

8–灭弧线圈组件；9–静触头组件；10–动触头组件；11–底座；12–下引线；13–底座；14–接座组件。

7.1.2YKH3Q7E转换开关

7.1.2.1产品用途和适用范围

7.1.2.1.1产品用途

（1）改变牵引电动机励磁绕组的联接，以改变励磁绕组内电流的方向来达到改变机车运行方向的目的；

（2）用来实现机车主电路牵引工况和制动工况的转换。

7.1.2.1.2适用范围

适用于电传动内燃机车。

―221―

第二篇

东风

4D型准高速内燃机车维修说明

7.1.2.2

技术参数

7.1.2.2.1

主触头参数

额定电压

770V

DC；

额定电流

800A

DC；

数量

6组转换

压力

102.9～107.8N

超程

2～3.5mm

接触线长

不小于32mm

7.1.2.2.2

辅助触头参数

额定电压

110V

DC；

约定发热电流

5ADC

数量

6常开6常闭；

压力

≥0.98N；

开距

≥4mm；

超程

>0.5mm。

7.1.2.2.3

传动系统参数

电空阀额定电压

110V

DC；

额定工作风压

500kPa

工作气压范围

368～637kPa；

气缸内径

Ф550

0.12

7.1.2.3

主要结构及工作原理

其结构主要由三部分组成：

主触头系统、辅助触头系统和气缸传动系统。

主触头系统位于转换开关的中

间位置；辅助系统位于转换开关的上方（共4组，每组3个元件），其辅助触头采用通用器件，可以方便地

更换；气缸传动系统位于转换开关的下方，采用二位气缸，利用两个电空阀控制两个位置的转换。

图7-2为

转换开关外形图。

―222―

4D型准高速内燃机车检修手册

―223―

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7.1.3YZK4Q2A组合接触器

7.1.3.1

主要技术参数

7.1.3.1.1

主触头

额定电压

DC770V

额定电流

DC400A

分断电压

10V

终压力

≥49N

开距

16～19

超程

＞10

接触线长

20

7.1.3.1.2

辅助触头

额定电压

DC110V

额定电流

DC5A

数量

每轴二常开、一常闭，共四常开、二常闭

终压力

0.98N

开距

＞4

超程

0.5

7.1.3.1.3

传动机构

额定电压

500kPa

工作气压范围

375～650kPa

电空阀额定电压

DC110V

7.1.3.2

用途

YZK4Q2A组合接触器用于各型电传动内燃机车上。

在回路中，通过控制组合接触器的动作，使牵引电动

机达到一级和二级磁场削弱，从而扩大机车恒功率下的运行速度范围。

7.1.3.3结构简介

YZK4Q2A组合接触器是由对称布置的两个电空阀控制左右两个气缸传动装置，由传动杆带动连动杆，连

动杆又各自带动一根方轴。

每根方轴上并列固定着三个动触头支架，每个动触头支架上装有动触头及触头弹

簧。

在方轴上端还固定有动杆，用它来带动联锁触头组件，见图7-3。

一级磁场削弱组合接触器只具有本接

触器的一半结构。

―224―

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―225―

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7.1.4S700A司机控制器

7.1.4.1结构

S700A司机控制器控制面板见图7-4,外形结构示意图（260mm×200mm×160mm）见图7-5。

图7－4司机控制器面板

升

升

保

保

后制

降

降

后牵

1

1

0

0

0

前牵

前制

图7－5S700A司机控制器外形结构示意图

1-控制手柄；2-换向手柄；3-面板；4-档位支座组件；5-发光片组件-80；6-控制凸轮组件；

7-换向凸轮组件；8-逆变器TGN-110A；9-速动开关S826a/L；10-弹片组件。

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说明:

a.控制手柄有:

“0”、“1”、“升”、“保”、“降”五个档位,“0”、“1”、“保”三个位置有定位,“升”位和“降”位相对于“保”位是自复的；

b.换向手柄有：

“后制”、“后牵”、“0”、“前牵”、“前制”五个档位，每个档位均有定位。

为了防止可能产生的误操作，司控器的控制手柄与换向手柄之间设有机械联锁装置，具体联锁如下：

a.换向手柄在“0”位时，控制手柄被锁在“0”位；

b.换向手柄在“后制”、“后牵”、“前牵”、“前制”位时，控制手柄可离开“0”位转动至其它位，控制手柄一旦离开“0”位，换向手柄被锁住。

S700A司机控制器闭合表和对外接线图见图7-6,触头S826a/L外形结构见图7-7。

图7－6S700A司机控制器闭合表和对外接线图

图7－7触头S826a/L外形结构图

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7.1.4.2检修与维护

本司机控制器检修与维护时应注意以下内容：

（1）司机控制器的名牌及标识符号应齐全、完整、清晰、正确。

（2）司机控制器各部件应清扫干净，绝缘性能良好，对外连接插座连接正确，零部件齐全完整。

（3）各紧固件齐全，紧固状态良好。

（4）控制手柄在各个档位之间应转动灵活，无机械卡阻，相邻两档位之间不应出现停滞现象。

（5）换向手柄在各个档位之间应转动灵活，无机械卡阻，相邻两档位之间不应出现停滞现象。

且手柄在“0”位时，应顺利卸下。

（6）换向手柄在“0”位时，锁定控制手柄；控制手柄在非“0”位时锁定换向手柄；换向手柄与控制手柄之间的的机械联锁应正确无误。

（7）司机控制器的闭合表和对外连接线应与图2中的规定相一致。

（8）司机控制器发光装置应发光均匀，无闪烁或不发光现象。

如确有发光不均匀或不发光者，应更换发

光片组件（换向侧）或档位支座组件（控制侧），更换时、严格按接线图中接线方法接线。

（9）在司机控制器的各个转动部位加注6号汽油机油（GB485－72），在机械联锁组件处加润滑脂。

（10）司机控制器的绝缘应符合以下要求：

a.相互绝缘的带电部分之间及对地的绝缘电阻不小于10MΩ。

（用500V兆欧表）；

b.检修后应进行绝缘介电强度试验。

司控器的发光装置对地施以50Hz，500V，正弦波交流电1min,应无

击穿、闪络现象，司控器的其余带电部分对地及相互间施以50Hz，1100V，正弦波交流电1min，应无击穿、

闪络现象。

（11）司机控制器触头的检修应符合以下要求：

a.司控器日常检修时，应注意检查触头内部及滚轮架（包括滚轮滚动）的动作是否灵活可靠。

否则，应

在触头滚轮轴芯及滚轮架轴芯部分加少许稀6号汽油机油（GB485-72）,以增加触头动作的灵活性。

b.本司控器使用的触头S826a/L为自净式速动开关元件，均为免维修型。

如确有严重烧损和动作不灵

活者，应更换该触头。

更换时，注意触头型号和触头滚轮的安装方向。

c.应定期检测触头S826a/L的接触电阻，采用低电阻测试仪（如固纬GOM-801G）测量，测量电流不小于1A。

触头的接触电阻应小于500mΩ，如果接触电阻较大，可按图7-8电路接线，分断1A左右时间常数τ为20～50ms

的感性电流负载，用分断弧光清除表面氧化膜，减小接触电阻。

图7-8清除触头表面氧化膜电路图

（12）若是由于机械原因造成的故障，需要对司机控制器进行拆卸时，请注意以下几点：

a.司机控制器的控制凸轮组件和换向凸轮组件有机械联锁关系，在拆装时，应注意作好标记，必须按照闭合表进行。

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b.控制侧和换向侧的弹片组件安装的倾斜程度，可调整控制手轮和换向手柄的操作力大小，在保证司机控制器动作可靠的情况下，两手柄操纵轻便、灵活。

c.控制侧和换向侧的凸轮是产品出厂前整定好的组件，在拆装时请不要随意拆开。

d.为了保证发光片组件正常工作，在拆装时，应注意逆变器TGN-110A的输入及输出。

e.为了保证司控器对外的连接无误，在检修、拆装时，应注意司控器对外连接：

司控器内部

20

芯插座为：

CA-20JA

操纵台

20

芯插头为：

CA-20KZ3

7.1.5S730A辅助控制器

7.1.5.1外形结构

（1）S730A辅助控制器外形结构示意图（180mm×92mm×232mm）见图7-9。

图7－9S730A辅助控制器外形结构示意

1-上固定板；2-中固定板；3-下固定板；4-底板;5-凸轮组件；6-速动开关S826a/L；7-控制手柄；8-弹

片支柱；9-弹片组件；10-逆变器；11-插座；12-发光片组件-80H。

―229―

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（2）S730A辅助控制器只有一个手柄，几点说明：

a）辅助控制器安装在便于司机调车作业的位置，常安装在机车司机室的侧壁；

b）手柄设有“向前”区域、“向后”区域；

c）手柄只能在“前0”位、“后0”位插入或取出；

d）手柄在“向前”区域、和“向后”区域时，手柄不能取出；

e）手柄在“前0”位、“后0”位、“1”位、“保”位有定位，“升”位和“降”相对于“保”位是自复的。

（3）S730A辅助控制器闭合表和对外接线图见图7-10。

图7－10S730A辅助控制器闭合表及接线图

（4）触头S826a/L外形结构见图7-11。

图7－11触头S826a/L外形结构图

7.1.5.2检修与维护

本辅助控制器检修与维护时应注意以下内容：

（1）辅助控制器的名牌及标识符号应齐全、完整、清晰、正确。

―230―

4D型准高速内燃机车检修手册

（2）辅助控制器各部件应清扫干净，绝缘性能良好，对外连接插座连接正确，零部件齐全完整。

（3）各紧固件齐全，紧固状态良好。

（4）手柄在各个档位之间应转动灵活，无机械卡阻，相邻两档位之间不应出现停滞现象。

（5）辅助控制器的闭合表和对外连接线应与图2中的规定相一致。

（6）辅助控制器发光装置应发光均匀，无闪烁或不发光现象。

如确有发光不均匀或不发光者，应更换发光片组件，更换时、严格按接线图中接线方法接线。

（7）在辅助控制器的各个转动部位加注6号汽油机油（GB485－72）。

（8）辅助控制器的绝缘应符合以下要求：

a）相互绝缘的带电部分之间及对地的绝缘电阻不小于10MΩ。

（用500V兆欧表）；

b）检修后应进行绝缘介电强度试验。

辅助控制器的发光装置对地施以50Hz,500V，正弦波交流电

1min,应无击穿、闪络现象，辅助控制器的其余带电部分对地及相互间施以50Hz，1100V，正弦

波交流电1min,应无击穿、闪络现象。

（9）辅助控制器触头的检修应符合以下要求：

a）辅助控制器日常检修时，应注意检查触头内部及滚轮架（包括滚轮滚动）的动作是否灵活可靠。

否则，应在触头滚轮轴芯及滚轮架轴芯部分加少许稀6号汽油机油（GB485-72）,以增加触头动

作的灵活性。

b）本辅助控制器使用的触头S826a/L为自净式速动开关元件，均为免维修型。

如确有严重烧损和动作不灵活者，应更换该触头。

更换时，注意触头型号和触头滚轮的安装方向。

c）应定期检测触头S826a/L的接触电阻，采用低电阻测试仪（如固纬GOM-801G）测量，测量电流不

小于1A。

触头的接触电阻应小于500mΩ，如果接触电阻较大，可按图7-12电路接线，分断1A左

右时间常数τ为20～50ms的感性电流负载，用分断弧光清除表面氧化膜，减小接触电阻。

图7－12清除触头表面氧化膜电路图

（10）若是由于机械原因造成的故障，需要对辅助控制器进行拆卸时，请注意以下几点：

a）弹片组件安装的倾斜程度，可调整手柄的操作力大小，在保证辅助控制器动作可靠的情况下，手柄操纵轻便、灵活。

b）凸轮是产品出厂前整定好的组件，在拆装时请不要随意拆开。

c）为了保证发光片组件正常工作，在拆装时，应注意逆变器TGN-110A的输入及输出。

d）为了保证辅助控制器对外的连接无误，在检修、拆装时，应注意辅助控制器对外连接：

辅助控制器内部20芯插座为：

JL16-20ZY-Ⅲ

操纵台20芯插头为：

JL16-20TY-Ⅲ

―231―

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7.1.6励磁调节器

7.1.6.1引言

LTQ－ⅡA型励磁调节器（以下简称励调器）是一台由计算机控制的电子装置,供机车电传动控制用。

在

内燃机车牵引工况,它通过控制励磁系统的励磁电流,使主发电机输出的电流、电压、功率在规定的范围内，

并与联合调节器中的油马达电阻Rgt一起，使柴油机恒功率运行。

由于它能控制主发电机电流，使其具有最佳的增长率，因此能使机车具有良好的牵引启动和加速性能。

在电阻制动工况，它能根据柴油机转速，自动

完成恒牵引电动机励磁电流和制动电流的调节。

当机车速度超过一定值时，它能自动限制制动电流值。

此外，

它还能根据机车速度信号，实现2级磁场削弱和电阻制动Ⅰ、Ⅱ级的自动转换。

7.1.6.2使用条件

海拔高度≤2500m

环境温度－25℃～45℃，允许在－40℃环境里存放

振动冲击符合TB/T1394

相对湿度符合TB/T1394

特殊使用条件当使用条件不符合以上要求时，另行协商解决。

7.1.6.3技术参数

供电电源90～125VDC＜0.5A

输入信号

制动工况110VDC≤15mA（牵引工况为0）

制动工况开始励磁110VDC≤15mA

牵引工况开始励磁110VDC≤15mA

励磁机反馈电压单相

主发电机电压信号DC≤25V

主发电机电流信号DC≤7V

机车速度信号频率信号

制动电流信号6×（0～10VDC）

模拟量输出

励磁电流

0～0.5A（或0～6A）

输出电源（供电流传感器用）

＋15VDC

5%＜0.1A

－15VDC5%＜0.1A

开关量输出

I级磁场削弱控制110V，0.5A

Ⅱ级磁场削弱控制

110V，0.5A

电阻制动Ⅰ、Ⅱ级控制110V，0.5A

―232―

4D型准高速内燃机车检修手册

7.1.6.4结构介绍

励调器由一箱体和六块插件组成，其外形尺寸为:

长宽高（mm）：

523350276。

励调器外形如图7-6

所示。

图7-6励调器外形

1–逆变插件；2–电源插件；3–斩波插件；4–扩展插件；5–控制插件；6–调整插件；7–名牌盖板；8–励磁调节器励磁开关；9–油马达电阻励磁开关；10–14孔插座；11–20孔插座；12–熔断器；13–指示灯；14–电流表。

六块插件包括：

逆变插件、电源插件、斩波插件、扩展插件、控制插件、调整插件。

励调器箱体正面有一个直流电流表，指示受控制的励磁电流值。

右上方有一个红色“故障”指示灯，当

励调器发生失控时，该灯发光。

面板上有一个0.5A的保险丝管，是励调器供电电源保险。

励调器右侧设有

两个双刀双掷开关。

箱体上设有两个对外连线插头（一个20芯、一个14芯）。

将励调器正面名牌上四个螺

钉卸下后，取出名牌，便能看到内设的“主发电机电压”、“主发电机电流”、“制动电流”、“励磁电流”、“转速调整”、共5个整定参数用带锁紧的电位器。

插件的外侧面设有一框架，以防插件由于机车振动而脱出。

在箱体内还安装有变压器、继电器、电阻、电路板等部件。

7.1.6.5工作原理

励调器原理框图见图7-7。

7.1.6.5.1插件功能

励调器各插件功能如下。

7.1.6.5.1.1逆变插件

该插件将机车110V直流电源逆变为交流，送至箱体内变压器。

逆变插件主要由功率三级管、电阻、电

容、变压器等组成。

工作电压范围90～125V。

―233―

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7.1.6.5.1.2

电源插件

该插件将箱体内变压器提供的各组交流电压，经整流、滤波，变为

5V、15V直流稳压电源及

24V直

流电源，供励调器各插件及机车上制动电流传感器用电。

电源插件由整流元件、集成稳压器、电容等组成。

插件面板上设有各电压测孔。

7.1.6.5.1.3

斩波插件

该插件将控制插件提供的信号电压变为能平滑地控制励磁系统励磁电流的执行环节，它由功率三级管、

PWM脉宽调制器、电阻、电容组成。

7.1.6.5.1.4扩展插件

该插件将机车速度信号进行变换，变成符合控制插件要求的信号电压。

此外，控制插件还通过该插件完

成过渡及电阻制动扩展之控制。

该插件上设有：

显示Ⅰ、Ⅱ级过渡及制动扩展指示灯和测孔。

7.1.6.5.1.5调整插件

该插件将主发电机电压VF、电流IF、柴油机转速n、制动电流IZ、制动励磁电流IZL信号进行处理，

使之成为符合控制插件要求的电平。

之后，送到控制插件。

该插件面板上设有各信号电压测孔。

7.1.6.5.1.6控制插件

该插件由微处理器CPU，数模转换芯片AD、DA，输入输出I/O接口电路等组成。

各种模拟信号由AD

芯片变成数字量送往CPU,DA芯片将CPU数字输出量变成模拟电压去控制励磁斩波环节。

7.1.6.5.2基本原理与功能

7.1.6.5.2.1在牵引工况

微处理器接收柴油机转速信号n、发电机电压信号VF、电流信号IF和机车速度信号V速。

根据柴油

机转速信号，微处理器规定主发电机电压、电流、功率基准值，并将实际的主发电机VF、IF、PF与规定的

基准值进行比较，根据逻辑判断的结果，CPU进行PI运算，输出一数字信号，经DA芯片换成模拟电压，

控制励磁系统电流，最后将主发电机电压、电流、功率均限制在规定范围内。

与此同时，微处理器还将机车

速度信号进行判断，当其达到规定值时，控制机车磁场削弱接触器动作。

7.1.6.5.2.2在电阻制动工况

微处理器接收牵引电动机励磁电流信号IZL、制动电流信号IＺ和机车速度信号V速；根据柴油

机转速信号n规定IZL、IＺ基准值，并将实际IZL、V速与基准值进行比较；根据比较后的差值进行比

例积分PI运算，与牵引工况一样，通过输出数字信号控制励磁系统的励磁电流，将IZL、IＺ限制在规定范

围内。

此外，微处理器还根据机车速度，输出开关信号控制制动扩展转换。

当机车速度超过规定值时，CPU

开始对制动电流进行高速时的电流限制。

控制插件面板上的指示灯，由CPU控制，反映工作在牵引工况还

是在电阻制动工况。

―234―

4D型准高速内燃机车检修手册

―235―

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7.1.6.5.2.3单独的励磁功能

励调器右侧的两个双刀双掷开关是“油马达电阻励磁”和“励磁调节器励磁”开关。

当油马达电阻和励

调器都能正常工作时，两开关朝下置“正常”位，油马达与励调器两者并行工作，此时，机车既具有良好的启动和加速性能，又能保持恒柴油机功率运行。

当油马达电阻励磁系统有故障时，可将油马达电阻励磁开关朝上置“故障”位，此时由励调器单独工作，

机车具有良好的启动和加速性能，机车按恒电功率运行。

当励调器发生故障时，可将“励磁调节器励磁开关”朝上置“故障”位，机车为油马达电阻励磁控制状

态。

7.1.6.6使用整定

7.1.6.6.1使用注意事项

（1）励调器一定要在机车控制开关断开后且主手柄在0位时，才能进行励调器的开关及插进、拔出插件

等操作。

（2）机车进行