辅助交流发电机是机车电传动重要的电气部件，是将柴油机部分机械能转换为三相交流电，并供给机车主发电机、蓄电池、辅助电动机等设备。

外文名

auxiliary generator

HXN5辅助发电机的特点

HXN5机车的辅助发电机与牵引主发电机同轴，型号为5GMG201E1，采用星型连接，其电路简图（如图1所示）。

辅助发电机

其中，辅助发电机的容量为490kVA，柴油机正常启动后，辅助发电机励磁绕组通有励磁电流的情况下，辅助发电机3套绕组输出3个不同等级的三相交流电并分别供给不同的电路。3个绕组按供电对象不同可分为：交流发电机励磁供电绕组、蓄电池充电供电绕组、辅助电动机供电绕组。

HXN5型机车辅助发电机启动的条件

辅助发电机的启动由机车控制系统控制，启动过程须满足如下3个条件方能进行：

（1）柴油机转速在400～1050r/min，并至少保持20s；

（2）所有辅助柜的柜门关闭并锁好，DIS1－DIS4触点闭合；

（3）智能显示屏的第二级开关显示屏上的AA输入/输出（in/out）开关必须打到In位置。机车的集中控制系统可检测以上3个条件是否满足并做出相应反应。

辅助发电机的启动过程

当控制系统检测到3个条件均满足后，控制系统便开始启动辅助发电机的程序。辅助发电机的启动过程主要有蓄电池的励磁阶段、蓄电和辅助发电机励磁控制（简称AAC）阶段、AAC励磁控制阶段。

1、蓄电池的励磁阶段

机车控制系统使励磁上继电器触头FFR吸合（如图2所示），蓄电池中的电流便开始给辅助发电机励磁，此时，辅助发电机的各输出绕组开始输出电压。

辅助发电机

2、蓄电和AAC励磁阶段

辅助发电机输出端直接接有交流发电机、通风机、电动机、辅助柜通风和过滤用的排风机电动机。辅助发电机控制系统检测供电线圈上的电压/频率（V/Hz）以便做出励磁的调整。当辅助发电机控制系统检测到辅助发电机供电线圈输出电压/频率约为0.38时，辅助发电机控制系统便触发内置的SCR整流桥整流，并和蓄电池一起给辅助发电机励磁，辅助发电机供电线圈输出的电压/频率也在增大。

3、AAC励磁及调节

随着辅助发电机供电线圈输出电压/频率的增大，辅助发电机励磁电流也在增大，相应的辅助发电机供电线圈输出的电压/频率也在增大，当辅助发电机控制系统检测到辅助发电机供电线圈输出电压/频率约为3.0时FFR断开，蓄电池不再给辅助发电机励磁，而仅由辅助发电机控制系统内置的整流桥SCR整流后给辅助发电机励磁。辅助发电机控制系统控制整流桥SCR整流后的电流大小来控制辅助发电机供电线圈输出的电压/频率的大小，当这个值达到3.83时，辅助发电机有能力为机车上的其他辅助系统提供所需的电源，此时辅助发电机启动完成，这个过程辅助发电机的程序大概需要2s。

故障原因分析

通过分析HXN5机车发生此类故障的情况，结合辅助发电机启动控制电路的原理，推断大复位后辅助发电机不发电的原因可能有以下几种原因。

1、辅助发电机启动的基本条件不满足

当机车发生控制系统断开，牵引、电阻制动、自负荷无效等故障时，此时需要大复位处理，而大复位需要机车停车并使柴油机停机后并断开相应的断路器，如果此时故障发生在区间，因列车调度员催促机车乘务员尽快开车，加之机车乘务员操作不熟练等因素造成辅助发电机启动条件不满足（如柴油机转速在400～1050r/min未保持20s以上等），便强行启动辅助发电机动车，最终因为辅助发电机不发电导致机故，不得不请求救援。

2、空气压缩机接触器触头粘连

HXN5机车空压机电机的三相电由辅助发电机提供，空压机电机根据供气系统及柴油机的工作状态等有低速和高速2种工作模式。低速和高速的调速是通过控制空压机电机上的3个接触器的依次吸合来实现变级调速的，在实际工作中，因为接触器吸合和断开瞬间都可产生很大的电流，故容易导致接触器触头粘连，导致辅助发电机发生保护而不发电。

3、辅助发电机启动负载过大

由辅助发电机的启动过程可知，当机车发生故障司机大复位处理后，辅助发电机启动时，随着供电线圈上的电压/频率的增大，直接接在辅助发电机供电绕组上的交流发电机通风机电机和排风机电机首先投入工作，但此时辅助发电机还未完成启动，2个电机同时投入会造成辅助发电机启动负载过大，最终造成辅助发电机启动失败。

解决措施

1、日常运用方面

（1）加强机车乘务员业务培训，熟悉大复位后机车操作流程，当发生辅助发电机不发电时，应该首先确认辅助发电机启动的基本条件是否满足。

（2）确认空压机的接触器触头是否有粘连，若不能处理时候，及时请求救援。

（3）当采用大复位后起机辅助不发电故障时，将排风机断路器EMB断开，待辅助发电恢复后重新闭合排风机电机断路器EMB。

2、检修方面

（1）方案1。①建议修改空压机控制软件，减小空压机启动机变极数调速时瞬间电流。②因辅助发电机（AA）与排风电机间没有设置延时保护，辅助电机偶尔带有较大负载启动困难导致不发电，建议修改辅助发电机启动控制程序。

（2）方案2。①在空压机供电电路中加入断路器，进行过流保护。②在辅助发电与除尘风机间设置延时闭合保护电路，即在辅助发电机励磁与调节电路，直接驱动电源电路蓄电池励磁控制电路中串入延时延继电器K（如图所示），延时2s，其常闭触头串接在辅助发电机供电绕组与排风电机间。

辅助发电机

当机车控制系统开始启动辅助发电机时，继电器FFR和K同时蓄电池开始励磁，此时，图中的触头K跳开，排风机不得电，避免了辅助发电机启动负载过大而启动失败。

辅助发电机

当辅助发电机控制系统检测到辅助发电机供电线圈输出电压/频率约为3.0时，继电器FFR和K同时失电，蓄电池停止励磁，2s后继电器触头K闭合，辅助发电机启动完成。