速度传感器的检测与故障诊断.pptx

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1、速度传感器的检测与故障诊断组员：20097929杨涛20097926张富秋20097932李杰引言引言牵引电机速度传感器检测原理2.1原理2.2测速装置典型故障判断方法3.1速度传感器的常见故障3.2故障查找思路3.3用TCN网络管理软件检测电机速度的方法3.5速度传感器连接总成检查方法3.6速度信号异常故障现象查找方法……神经网络的机车速度传感器故障诊断4.1径向基函数（RBF）神经网络结构4.2机车速度传感器故障诊断方法4.3仿真实验总结引言HXD1C型机车主要用于铁路牵引重载列车，具有功率大、恒功率速度范围宽、黏着

2、性能好、功率因数高、能源消耗低等特点，可满足我国干线铁路运输的需要。近期机车运行过程中，IDU显示“TCU相上管故障”、“元件总故障”、“牵引电机隔离”等故障现象。机车回段后，检查发现牵引电机速度传感器无效，导致牵引封锁。自2010年7月至今，据统计已经造成机破5件，临修9件。针对HXD1C型机车在段运用因电机速度传感器无效故障统计情况。从检修角度方面，本文重点对电机速度传感器检测原理进行概述，并提出典型故障判断方法，为检修人员准确、快速处理故障提供帮助。2.1检测原理司机给出牵引/制动指令送数字量输入输出模块DXM，D

3、XM将电气信号转换成控制信号，经由车载网络控制系统送往牵引控制单元TCU完成各种控制功能；TCU发出指令到门极驱动板让逆变器触发，最后使牵引电机工作。电机工作后，电机速度传感器信号送往TCU,TCU送出指令经门极驱动板送到逆变器，最后构成一个闭环控制系统。同时TCU将信号经车载网络控制系统，送至笔记本电脑用于检测各位电机的实际速度。若TCU检测到牵引电机速度传感器故障，无速度测量设备，牵引电机不能够继续运行，TCU锁定相应的逆变模块。检测系统原理框图牵引电机逆变器四象限整流门极驱动板车载网络控制系统电机速度传感器ＴＣＵD

4、XM司机指令重联机车笔记本电脑变压器2.2测速方法为了检测电机的转速，在非传动端安装了测速装置。测速装置由测速齿盘和产生信号的速度传感器组成。测速齿盘、速度传感器与输出波形的关系。测速齿盘采用球墨铸铁，设118个锯型。传感器为双通道信号相位差90°，控制系统通过两路信号的相位差识别电机的正、反转向，电机每转一圈，传感器发出118个脉冲信号。转速信号用于控制系统对电机进行控制。电机速度传感器与被测齿轮不接触，无磨损，安装方便，且测速范围宽，温度适应范围宽，抗震性强。2.2测速方法3.1速度传感器常见故障一、光电耦合器件损坏

5、二、停车起速度三。占空比超标四、传动轴折断五、两通道间的相位差超标六、丢脉冲3.2故障查找思路首先下载数据分析，确认具体速传无效或异常的轴位。再分别对电机速度传感器硬件和软件进行检查，硬件包括连接导线总成、速度传感器、测速齿轮盘和牵引电机；软件包括TCU1/2速度采集模块，（TM1和TM6、TM2和TM5、TM3和TM4）三组输入信号接口采用冗余模式与速度模块连接。具体方法：硬件部分用排除法对每个节点进行排除；软件部分采用互换法确定模块的好坏，即通过对调模块接口插头来确定故障是否转移。例如HXD1C0036机车第三号电机

6、速度故障或无效，将TCU1速度模块接口第2位和第3位电机速度输入信号插头对调后，故障现象没转移；初步排除软件部分，再用排除法发现牵引电机不工作导致。3.3用TCN网络管理软件检测电机速度的方法首先用笔记本电脑连接USB诊断插座，而笔记本右下角本地连接，表明笔记本通过以太网交换管理消息进行通信成功；然后打开TCN网络管理软件，弹出对话框如图所示，当点击VCM1/VCM2后，在变量查找栏里面寻找到序号（69）和端口（TCU1_MCC状态），点击就弹出子目录。动车后，方能检测到1、2、3轴电机的实际速度。同理序号（72）和端口

7、（TCU2_MCC状态）能检测到4、5、6电机的实际速度。通过这软件测试后方能检查故障处理情况。3.4速度传感器连接总成检查方法如图所示，速度传感器连接总成由机车连接器、电机速度传感器连接器和多芯屏蔽连接导线组成。重点检查插针与导线是否有虚接、导线屏蔽检查、连接器内部是否有毛刺等问题。例如,HXD1C0036机车第三位传感器连接总成检查方法：首先检查连接器是否缩针或者歪针、内部是否有毛刺现象；其次检查连接总成外观屏蔽是否良好；最后校线，通常使用万用表电阻档校验A、B、C、D四点与屏蔽E点不通；A点与17点通、B点与18点

8、通、C点与15点通、D点与16点通；A、B、C、D四点不互通。当与主逆变器连接后，测量电机速度传感器连接器A与B点电压为DC15V。3.4速度传感器连接总成检查方法3.5速度信号异常故障现象查找方法机车运行中，有速度信号，但速度显示异常。就硬件部分而言，常出现故障位置为测速齿轮盘。打开N端端盖，检查测速齿轮盘注意两点