动车组牵引电机故障分析及诊断

动车组牵引电机故障分析及诊断

梁赢

身份证号 32038219910314****

摘要：基础道路工程建设工作的开展，无论是对于我国的经济发展，还是对于我国道路安全建设工作，都有重要意义。本文以此为出发点，围绕动车的核心驱动部件展开论述，深入探讨现阶段动车组牵引电机常见的故障以及具体的解决措施，为动车组诊断工作的开展提供理论支持，促使我国基础道路工程进一步建设发展取得进步。

关键词：动车组；牵引电机；故障分析

引言：

我国大部分型号的动车组列车，所采用的都牵引电机都是三相鼠笼式异步电机，该型号的牵引电机一方面能够满足现下动车组对于运行速度的具体要求，另一方面，其能够在高速运行的过程中，保持较好的稳定性，在工作效率、工作质量、工作安全等多个方面，都发挥了重要作用，因此运用广泛。本文就是在该型号的基础上，完成对于故障及诊断方式的具体分析。

1. 故障分析

动车组牵引电机故障问题中，常见的故障问题主要分布在具体机械结构的四个部位，分别是定子、转子、轴承和底座。

1. 定子故障

定子故障类型并不十分明确，常见的定子故障有定子匝圈短路、局部过热、绝缘失效等问题，这些问题出现后，都会在不同程度上影响动车组列车的正常运行，因此需要着重关注与强调。一般情况下，这些问题之间存在连锁反应，当定子匝圈出现短路情况后，就会引发局部过热的现场出现，热度持续升高，原有的绝缘层被破坏，绝缘效果降低甚至处于失效状态，最终导致列车无法顺利运行。

2. 转子故障

转子对于动车正常运行起到了支撑作用，只有在转子达到规定转速范围内，牵引电机才能够为动车提供较大的助力，而在较高的转速要求下，转子就容易出现断条或断链的问题^[1]。断条或断链是指发生故障后，电机转速受到限制，而负载增加，在进行检查时，发现机身明显震动，还伴随噪音，严重时甚至会出现无法启动的情况。一般情况会导致转子故障的因素主要有三个方面，其一是原有的构件质量有问题，其二是由于起动频繁而导致转子承受超负荷的冲击引起的，其三是是由于在操作过程中，存在不当操作或违章操作，导致感应电流分布不均，进而出现断条或断链的情况。

3. 轴承故障

由于载荷问题，轴承往往是最容易出现故障的环节，而轴承故障如果没有及时发现或处理，则会给动车运行埋下一定的安全隐患。具体到的实际中，常见的轴承故障一般分为两种，一种是抱轴承烧瓦，另一种是抱轴承紧固螺栓松动断裂问题。前者主要是指抱轴瓦润滑不良及抱轴承温升进而导致的故障问题。后者则是指在长期的应用过程中，钢轨对于车轮边缘产生轴向力影响，进而给抱轴瓦带来一定的磨损，最终导致螺丝不堪重负断裂。

4. 偏心故障

偏心故障中最常见的就是气隙偏心问题，气隙偏心具体到实际中又可以分为静态和动态两种，静态一般是指在实际的应用过程中，由于铁芯发生形变，进而导致问题发生。此外，如果定子故障或转子故障较为严重，也会促使轴心偏移的现象发生。动态故障则相对较为复杂，诱发动态故障的因素有很多，不同因素往往会导致不同类型的故障出现，如变形、异常机械共振等。

2. 诊断方法

上述问题均是动车机组牵引电机常见的故障，对于动车车组的正常安全运行有一定的影响，而对于其针对方法的讨论，既是促使故障能够迅速得到修复，又是为了在面对动车车组时防患于未然。

1. 定子故障诊断

现阶段，业内对于定子故障常用的诊断方式为：定子电流分析法，该方法的应用，不仅能够解决一些相对简单的定子故障问题，如定子绕组问题，还能够解决诸如上文中提到的转子断条、气隙不均等问题，相对于其他的检测方法而言，不仅测试的准确率高，而且能够形成实时监控，优势众多。

以定子绕组问题为例，这本社那时较为常见的问题的，但是如果没有及时的解决，在超负荷的状态下，由于牵引电机长时间保持升温，就会形成范围性的安全故障，因此，在通过定子电流分析法的基础上，对于故障机器进行更换，完成修复，最大限度地降低故障修复成本^[2]。

此外，还有一种方法，即牵引电机定子谐波分量诊断法，这种方法主要是应用于匝间短路故障问题中，能够快速定位故障原因，得出结论和解决方案。

2. 轴承故障诊断

动车车组运行速度相对于一般列车而言较快，因此，轴承往往是最容易出现故障的因素，因此，对于轴承故障的诊断也就更加复杂。如对于轴承工作环境较差所引发的轴承磨损问题，需要进行及时诊断，开始定期维修工作，清洁环境，以延长轴承的实际使用寿命，缩短维修时间^[3]。而对于是由于轴承加工或组装不良所引发的问题，则需要分析具体的运行历史、结构特性以及参数条件等内容，对于故障因素逐一进行排查，以便锁定问题，进行维修。因此，对于轴承故障检测技术，除了上文中提到的牵引电机定子谐波分量诊断法以外，还有震动诊断法、温度诊断法、油样分析法等，根据不同情况，应用不同的方法。

3. 偏心故障诊断

在上文中提到，电机偏心分为静态与动态两种，而针对不同的种类，相关工作人员要采用不同的诊断方法进行维修。一般情况下可采用的方法有气隙磁导与气隙长度推断两种方法，这里两种方法均是通过数据生成，将故障数据与正常工作情况下的正常数据进行比对，找出故障原因，对症下药

^[4]。需要着重强调的是一种特殊情况，即复合偏心故障，在动车机组运行过程中，受到多方面因素的影响，往往会导致动车机组故障之间产生连锁反应，而非单一故障，因此在面对复合故障问题时，要根据问题的严重程度，进行周期性排查，以便更好地解决问题。

3. 结束语

综上所述，动车组牵引电机故障往往会直接导致动车组无法正常运行，造成一定的经济损失，而故障中一些小问题则容易被人忽视，造成安全隐患。因此，对于动车组牵引电机的故障分析与诊断，应当形成周期性活动，通过周期性活动的开展，时刻处于诊断维修过程当中，防患于未然，实现对于动车组安全的保驾护航。

参考文献：

[1]郑文平.复兴号动车组牵引变流器故障分析[J].轨道交通装备与技术,2019:47-50.

[2]徐遵敏,何井祥,王斌星.牵引电机轴承电蚀故障分析及控制措施[J].华东科技(综合),2020:410-411.

[3]黄昆.地铁车辆牵引系统故障诊断处置分析[J].精品,2019:253-253.

[4]钟福兵;罗莹;.动车组牵引电机温度熔断器故障分析和改进措施[J].机车电传动,2019:156-158.

作者简介：梁赢，男，汉，徐州市，本科，技师，青岛动车段驻武汉高速铁路职业技能训练段驻段培训师 研究方向:动车组典型故障分析