东风4B型内燃机车励磁电路故障原因分析与对策
黄水泉
（广梅汕铁路龙川机务段 广东 龙川 邮编517300）
摘要：对东风
4B
型内燃机车励磁电路中常见故障加以分析阐述，从而提出解决DF4B型内燃机车励
磁电路故障的几点处理措施。为全面提高机车质量技术保证，为机车运用安全运行提供了坚实后盾。
关键词：内燃机车 励磁电路 常见故障 原因分析 对策措施
一、概述
我段是广铁集团公司内燃机车的中修基地之一，共配属东风4B型内燃机车63台，每年中修机车能力达到34台。而东风4B型内燃机车励磁电路故障频繁发生，严重影响正常的运输生产秩序。经过认真地分析励磁电路工作原理，在不断采取相应的对策，有效地实施措施，使励磁电路常见故障得到了有效控制，使机车质量不断提高，达到了机车质量有序可控。
二、励磁电路常见故障与原因分析
（一）Rlcf1电阻卡箍热胀冷缩，机车正常励磁时功率反复突变。
Rlcf1为同步牵引发电机的最大励磁电流调节电阻，串接于测速发电机（CF）励磁电路（主发的一级励磁电路）中。其接线原理图如图1所示：
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图1
Rlcf1接线电原理图
Rlcf1电阻的规格型号为ZG11—200A.200Ω，而电阻的实际通过电流为0.16至0.50A左右。当油马达电阻（Rgt）处于增载极限位时，电路电流约为0.50A，由CF他励绕组E1-E2的电阻值（约160欧姆）可以算出Rlcf1的有效电阻（由641＃、642＃线短接后的电阻）值：
Rlcf1（有效）＝110/0.50-160＝104(A)
其阻值为总电阻的52%。虽然实际通过电阻电流小于电阻的设计额定电流（约0.54A），但由于管形珐琅电阻的特点，总电阻越大，其电阻丝的横截面积则越小。这样一方面不利于活动调节卡箍触点的可靠接触；另一方面也不利于电阻的局部散热。当电阻的有效部分通过电流发热至一定程度时，因卡箍的热胀系数大于电阻瓷管，加上触点的紧余量非常有限，造成图1中触点A虚接，电流由触点B通过，呈电阻制动励磁状态，电阻激增，电流变小，机车功率严重不足。当电阻通过小电流而冷却至一定时间，卡箍胀后收缩，触点A恢复接通，机车功率回复正常。这样因触点A不断接通与断开，机车功率也跟随反复突变。
由于该故障具有变化性，给查找、处理带来一定的困难。
（二）励磁机三相输出线两相短接，机车功率严重偏低
励磁机的三相输出线规格为95mm胶皮电缆线，长度约2m，自下而上穿入励磁整流柜内。其在励磁整流柜（2ZL）内的安装位置如图2所示：
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图2 励
磁机三相输出线在2ZL内接线位置图
由图可见，538、539线的接线端子尾部与相邻整流元件的阻容（RC）装置安装螺栓（M10×30mm）相碰磨。虽然接线端子（俗称线鼻子）均套有大小适中的塑料绝缘套管，但因励磁整流柜安装于动力室与前变速箱间的墙壁上，振动强烈。绝缘套管与螺栓的圆边长时间摩擦而破损，造成励磁机输出电源相间短路，主发励磁电流严重偏低，机车功率严重不足。
由于破口很细，而交流电机的相间短路电流又小，故障点不易发现。因此，该故障具有一定的隐蔽性，易误以为励磁机本身发生问题，需要仔细检查、确认。
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(三)主发电机滑环烧损、电刷固死，机车无法继续运行
根据技术要求，东风4B型内燃机车同步牵引发电机的电刷压力应在196～245Kpa范围内。而主发电机的刷握结构与牵引电动机不同，其弹簧压力随电刷磨耗成比例递减。日常运用中，其压力需由机车乘务员视电刷的磨耗情况进行人工“有级”调整。这样，难免会有疏漏发生，而一旦电刷压力不足，将引起恶性循环，导致电刷因与滑环接触电阻过大而发热固死；在此过程中，滑环也因火花烧蚀及电化反应而损伤。最终主发励磁电流中断，机车无法运行。
（四）机车使用故障励磁时起动冲击大
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目前多数东风4B型内燃机车的故障励磁控制电路如图3所示。GFC与GLC动作没有明确的先后顺序，往往造成GFC滞后GLC动作，使得机车在使用故障励磁起动瞬间仍为正常辅助发电状态，机车起车功率超高而造成冲击。
图3 东风4B型机车故障励磁控制电路图
三、故障的预防及处理方法
（一）Rlcf1电阻卡箍热胀冷缩影响机车功率故障的根治
因Rlcf1由电路设计的600Ω已经降为200Ω，已经没有太多调整电阻值的空间，为了进一步解决卡箍虚接的故障。在卡箍与电阻接触处加上铜片，由原来的点接触改为线、面接触，减少了接触电阻，降低了接触处的发热量，有效地防止了此处虚接的故障发生。
（二）励磁机三相输出线两相短接故障的预防
为防止励磁机输出电源线538、539线接线端子的绝缘套管磨破，对其在2ZL内的安装位置作如图5示的改动：
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