赵清龙

摘 要：动车组的重要系统有：牵引系統、制动系统、转向架系统、空调系统等，本文主要探讨转向架上安装的牵引电机速度传感器的日常质量问题以及解决措施。详细介绍牵引电机速度传感器的设计结构、工作原理，通过对动车组牵引电机速度传感器波形时有时无的故障进行分析研究，同时对故障件进行检测，对检测数据进行梳理和统计，提出一种高转速、大间隙、低负载的速度传感器研究方案，在对该方案的试验结果进行验证、跟踪，证明方案的可行性。通过对本次故障进行分析可以得出牵引电机速度传感器波形时有时无的问题是由于探头脱焊造成的，解决该问题的根源是探头脱焊，可以彻底解决传感器波形时有时无的问题。

关键词：动车组;牵引电机;速度传感器;故障分析;解决方案

动车组在运行的过程中，是需要速度传感器的监测获得车辆的行驶速度，所有的运行数据都会应用于车辆的牵引控制和制动控制，主要目的为确保列车的行驶安全。曾经动车组在运行过程中出现传感器报警，在运行过程中速度传感器报警可能有多种原因导致，线缆问题、信号传输故障、运行线路的干扰等很多因素，速度传感器故障直接导致无法准确得到列车的行驶速度，振动情况以及相关的电磁环境，这为列车的行车安全带来很大的风险。在牵引电机速度传感器的多起故障的分析中，插针缩针、传感器端头磕伤、线缆断裂、表皮破损、波形异常等情况，要针对以上问题进行问题搜集、汇总、分析、制定解决和整改措施，本次是主要针对速度传感器出现波纹异常，时有时无的情况进行调查分析，并提出解决措施，从根本上杜绝该类问题，降低潜在风险，提高列车的行车安全。

1.牵引电机速度传感器的结构、工作原理

1.1牵引电机速度传感器的结构

转向架牵引电机的速度传感器由电气线缆、探头组件及信号处理板几大部分组成。图1：为牵引电机速度传感器结构示意图。

1.2牵引电机速度传感器的工作原理

传感器的探头组件是磁阻器件，磁阻器件由 4 个同型号磁敏电阻两两串联组成，共6个接触点;磁敏电阻由直流供电，信号端 A、B 上产生直流电压;当磁场密度发生周期变化时，磁敏电阻自身阻值产生周期性改变，信号端 A、B 端会有周期性正弦流信号输出，正弦信号通过处理电路，最终获取满足检测要求的方波信号，图2：牵引电机速度传感器的工作原理。

2.速度传感器波形时有时无故障的原因分析

动车组在运行线路上行驶，牵引电机速度传感器，地面一般性能检测无法再现故障;只能通过在线跟车对车辆行驶的实况进行跟踪监测，捕捉故障实况再制定试验方案，通过故障复现来确定故障位置和情况来分析问题原因，通过一系列分析得出该牵引电机速度传感器波形出现的时有时无的现象是由于探头焊点接触不良而导致。

2.1 跟车监测故障复现

对故障车辆进行在线跟踪，在车辆行驶到310km/h的时候，出现传感器波纹时有时无的情况，车速下降时，传感器波形恢复正常，速度升高时，出现波纹故障。

2.2 地面故障再现

我们将发生故障的牵引电机速度传感器拿到试验台进行试验，观察速度传感器在要求的转速内的波形形状，并无异常，也未出现时有时无的情况发生;第二种方法选择对其进行高温、低温以及振动等方法进行试验检测，并无异常，也未出现时有时无的情况发生;最后拆解速度传感器的磁敏器件，将其与传感器的输出波纹进行对比观察，得出是由于传感器探头发生松动导致的波纹时有时无的情况。

2.3 探头拆解

那么通过以上分析可以通过对传感器的探头着手分析，是由于探头接触不良造成了传感器脱焊，最终导致故障发生，是属于直接原因。

3.试验方案策划

通过以上分析可以得出导致牵引电机速度传感器出现波形时有时无的问题主要由于探头脱焊的造型的，要想从根本上解决探头脱焊的问题需要制定一系列方案来解决。

3.1 方案制定背景

（1）对运营线路上出现的故障件进行波形检测，通过对波形进行分析，如果传感器转速升高，会导致相位差及占空比都会相应变大。

（2）通过对本次故障研究发现，将传感器的安装间隙加大，会导致相位差及占空比都会相应变大。

（3）通过对其他类似故障进行检测可以得出，将输出信号的负载电阻进行改变，会影响波形，如果减小电阻会导致波形消失。

3.2 方案制定

通过以上对故障传感器以及其波形进行检测，发现在检测中发现了异常特点，制定了不同转速、不同间隙、不同负载电阻的验证方案。 选取对象：选取近期发生的一起故障件对故障件。 转速要求 ：1500r/min、4140r/min、6120r/min、8000r/min、10000r/min;间隙要求：0.7mm、1.0mm、1.3mm;负载电阻：1kΩ、500Ω。

3.3 执行参数

通过3.3的试验结论可以按照如下参数制定最终的测试方案：间隙1.3mm;转速：10000r/min 负载电阻：500Ω;测试时间：1min;要求：持续、稳定的波形输出。

4.结束语

本文主要是挑选牵引电机波形出现时有时无的常见质量故障进行分析，通过对其进行试验，调整安装间隙、对其转速、电阻负载的改变进行试验验证，通过该试验可以解决我国现有的手段无法更好的对问题进行定性、定位，该建议方案可以用于类似产品的项目上，用于潜在的焊接故障检测希望为其他工程师提出好的建议。

参考文献：

[1]传感器器原理及应用[M].北京：机械工业出版社.