地铁车辆编码器故障分析策略

杨靖 朱慧颖

（江苏省南京市 中车南京浦镇车辆有限公司 工程师 210031）

摘要：编码器在上海地铁架大修维保项目应用非常广泛，能够将车辆上主控制器的位置或从自动列车运行（ATO）系统来的指令转换为一种能适合驱动控制牵引及制动设备的列车线的脉冲宽度调制（PWM）波形。其要求工作稳定、可靠。编码器在运营过程中出现故障将直接影响车辆的正常运营。文章针对上海地铁某项目DDU报编码器故障进行故障调查及分析，并提出针对编码器使用降低故障率的检修对策。

关键词：维保车辆；编码器；检修对策

一、概述

编码器是地铁车辆控制系统中的重要元器件之一，通过司机操作司控器手柄的位置变化或自动列车运行（ATO）系统发出的指令转化成控制列车制动力、牵引力的PWM波。编码器为法国进口设备，在长时间服役的运营过程中经常性报编码器故障，而其维修难度大、采购周期较长影响了列车的正常运营，本文针对上海地铁1号线维保车辆的编码器故障进行了故障分析并制定检修对策。

二、编码器故障逻辑：

编码器本身元器件故障或外部输入无效（＜2毫安）时，编码器内部可输出继电器PWM1、PWM2常闭触点不断开持续触发网络报编码器故障，见图1

图1

3. 故障描述及分析

3.1故障描述：上海地铁1号线某列车在ATO模式下空载试运营期间多次发生不明原因触发编码器故障，司机转换主控钥匙后恢复动车，维持运行至终点站回库查看为编码器故障。见图2

图2

3.2故障数据查看：

列 车回库后，检修人员查看DDU无故障，下载列车MPU故障，发现故障时段有编码器故障，无相关牵引制动故障。具体MPU故障记录如下图所示：下载6节车的牵引故障记录为：EB demand PWM fault 2；

3.3 故障分析：

1） 编码器输入输出线路松动、破损或断裂；

2） 编码器ATO输入端故障；

3） 编码器设备故障

3.4 故障排查

3.4.1线路排查：安排售后专业检修人员对列车牵引制动控制回路进行检查，检查回路中的编码器接插件无松动，回路中的线缆无破损，接头无松动线缆内阻正常，对地绝缘良好，线缆连接紧密无虚接、无缩针。通过查看列车EVR事件记录，发故障的情况下，列车收到制动信号确认列车响应通号设备指令正常。

3.4.2对编码器进行功能测试：ATO模式下，输入电压0.6V，输入电流临近2mA但大于2mA，编码器继电器PWM1、PWM2触点阻值无穷大，触点处于断开状态，未向TIMS报故，编码器输出正常，编码器功能正常。ATO模式下，输入电压0.3V，输入电流小于2mA时，编码器继电器PWM1、PWM2触点阻值为0.3Ω，触点处于闭合。编码器向TIMS报警，编码器输出异常，符合编码器故障逻辑。编码器故障非设备原因。

3.4.3对编码器输入信号排查

对编码器的信号输入设备及相关线路进行检查，在检查中发现8车左侧速度码接收线圈线缆有破损，如下图，信号检修人员将车下左侧速度码接收线圈线缆更换后，多次试车线测试列车状态正常；判断故障为信号传感器电缆破损导致ATO输出的电流异常报DDU编码器故障。

四．结论：

地铁车辆上的编码器故障因素较多，编码器关系到列车控制的精度和列车运行的安全，因此，降低编码器的故障发生率，提升编码器的上线运行前检测、预防修是非常有必要的，本文简要分析了编码器故障发生逻辑及故障排查流程，为后续故障排查提供了解决方案。

参考文献：

【1】 GB50157-2003,地铁设计规范【S】.2003

【2】 郭振通，李保霞. 地铁列车牵引和制动力指令信号电磁兼容设计 机车电传动. 2012,(6),11-10 [J].西安交通大学学报,1985(4):87-99.