HXN5B主辅发电机试验改进方案

［摘 要］HXN5B 内然机车是中车戚墅堰机车有限公司自行研制的大功率交流传动调车内燃机车，是一款适用于大、中型编组站的编组，调车、以及小运转作业的高品质“节能、环保”型调车内燃机车，是目前我国铁路大、中型编组站作业的主型调车机车。其中HXN5B 机车主辅发电机于2014 年开始试修，且生产节点紧凑，试验检测中出现了安装困难、测量结果不精准等问题，对生产进度产生了一定的影响。文章在此基础上提出了改进方案。

［关键词］HXN5 ；主辅发电机；试验检测

［中图分类号］TM341 ［文献标志码］A ［文章编号］2095–6487（2024）04–0107–02

1 原来试验检测手段存在的不足

（1）用于冷态直流电阻测量的QJ44 型电桥采用四线制，由4 个引出夹子，两两对应去测量线圈的阻值，且夹子间不能相互触碰。实际操作中，测量速度较慢。特别是HXN5B 辅发定子引出线的截面积相对较小，且增加了绝缘格栅，如仍用四线制夹持，极不方便。

（2）测量后的直流电阻换算需要人工用计算器换算，效率较低，麻烦，且容易出错。

（3）滑环跳动量的测量采用传统百分表测头，三段式手动固定表杆。实际操作中，在机壳上固定好表座、调整好表杆位置仅这2 个步骤就要花费较长时间。且因滑环表面螺旋槽的存在，传统百分表的小测头在经过滑环螺旋槽时，会给表针带来大幅晃动，使其无法直接测量滑环表面的跳动量，只能放置于碳刷上。

（4）HXN5B 主辅发电机安装至试验台的步骤如下：①将转子试验法兰与传动法兰定位后相连；②紧固电机定子与试验台龙门固定螺丝；③通过电机底座设置的托举丝杠将电机定子的垂直度进行微调，以控制电机定、转子间上下左右4 点气隙的一致性。但电机整体重量接近10 t，操作起来十分不便。

（5）辅发输出电压的测量，需要人到测量柜进行手动切换，效率低，且有不安全隐患。

（6）相序检测装置采用非接触式感应式装置，频率响应范围窄，而辅发定子输出电压范围大，最低不到80 V，时常产生误报，或无法产生检测信号。

（7）短路试验用的5 000 A 负荷开关，无分、合顺序保护，实际试验过程中，极易因励磁电流没有及时分断而烧毁负荷开关的触头，甚至整个发电机因带负荷分闸，因电机自感现象而击穿发电机电枢，从而给公司带来金额巨大的损失。

（8）电机测速齿盘位于试验连接法兰下方，测速装置经常因连接法兰时，与法兰发生碰撞而损坏。

2 改进方案

（1）针对广泛使用的QJ44 型电桥，进行改良。使用2 只两端相互绝缘的夹子分别于C1、C2、P1、P2 这4 根测量线相连。测量中，无需再夹4 个测量夹，也不用再担心因引出线截面积小导致的测量夹两两相碰的问题，测量效率大幅提高。改进前后对比如图1、图2 所示。

（2）针对直流电阻人工换算的数量较多，并且易出错的问题，编写了一款计算软件。该软件具备阻值和温度超限等错误输入的弹窗提醒功能，大幅提升了换算效率和准确性。图3 为计算软件界面截图。

（3）针对在机壳上固定好表座、调整好表杆位置花费时间较长，且传统百分表的细小测头在经过滑环螺旋槽时，会给表针带来大幅晃动的问题，可采用万向表杆，并制作专用测头，这使得百分表固定更加方便，滑环螺旋槽可正常通过测头，百分表指针平稳无晃动，提高了滑环跳动量的读数精度和测量速度。改进后的实际应用如图4 所示。

（4）将HXN5B 主辅发电机安装至试验台的步骤改为：①将主发定子大致固定于试验台龙门上；②利用天车将定子与龙门的垂直度调整好；③将电机底座的托举丝杠顶死，以定位；④利用天车，将转子试验法兰通过逐步微调平行度连接至传动法兰。这使得安装效率大幅提升。

（5）辅发输出电压的测量通过在室内操作台加装测量切换开关的方式进行。辅发输出连接的真空断路器如图5所示，室内操作台加装的选择按钮如图6所示。

（6）选用直接接触式的相序测试仪，经测试多台，无一例误报。非接触式感应式如图7 所示，直接接触式宽频率宽电压响应如图8 所示。

（7）短路试验用的5 000 A 负荷开关，通过更改PLC 控制程序，增加短路开关的分、合闸顺序保护。即无励磁电流方能闭合或断开短路开关，从根源处杜绝隐患。PLC 控制程序如图9、图10 所示。

（8）将原位于试验法兰下方的齿盘测速装置拆除，将测速装置改成计数器并移至试验台拖动机上。

3 实施效果

目前已按照此方法对HXN5B 主辅发电机试验多台。除安装效率有较大提高外，直流电阻测量、相序检测、滑环跳动量等测量效果均有提升，测速装置运行稳定。

参考文献

[1] 直流电机试验方法：GB/T 1311—2008[S].