关键词：动车组；牵引机；故障分析
引言
牵引机内部结构十分复杂，含有大量精密零件，因此容易受电旋转电磁力、径向电磁力等因素的影响，在运行的过程中出现气隙偏心、转子断条等故障。而目前针对牵引机故障的处理方式以人工检修与继电保护为主，这两种保护方式都存在着一定的局限性，只有当牵引机出现了严重事故时候，保护措施才会跟进。故障处理上的这种滞后性不仅造成了经济上的损失，也为动车组的正常运行埋下安全隐患，需要对故障维修与诊断工作进行优化。
一、牵引机故障诊断方式介绍
就当前技术手段而言，牵引机主要的测量诊断物理量分为电压、电流、振动以及温度等。如果牵引机在工作的过程中如突然发生了故障，那么上述物理量也会随之发生变化。工作人员通过分析这些物理量数值的变化就能对故障进行初步诊断[1]。
（一）红外线分析法
这种分析方式的工作原理是以牵引装置发生故障时产生的热量异常为基础，通过红外线来检测牵引装置的温度，进而判断该装置是否出现了异常情况。红外线分析法的优势在于可以不用接触机械就完成诊断，利用这一特性，工作人员可以在不改变牵引机任何运行条件的前提下完成监测任务，而且所需要用到的设备比较简单，适用范围广[2]。但是这种检测方式会受到周围环境的影响，想要保证检测数据的准确性，牵引机的温度数据必须要经过标定，因此红外线分析法通常情况下不同单独使用，要与其他检测方式进行组合。
（二）电流检测法
与红外线分析法相同，电流检测法也是一种非接触式检测方式。其工作的原理是对牵引装置工作过程中所产生的电流进行检测，根据电流的实时数据来判断其状态。电流检测法是比较常用的一种诊断方式，具有原理简单、方便操作、成本低等优势，但是这种检测方式的缺点也很明显，当牵引机产生故障的初期，故障分量的电流幅度值与基频分量的电流幅度值的差距很小，工作人员很难及时发展牵引装置电流数据上的异常，影响故障诊断的效率。
二、常见的牵引机故障类型
（一）转子故障
牵引机在正常工作的状态下，其转子绕组的数量与转子导条数量相近，我们将这种状态称之为“相对称绕组”，如果牵引装置在工作的过程中由于受到某些因素的影响，其内部的转子导条突然发生了断裂，那么转子导条数量与转子绕组数量之间的平衡就会被打破，一旦这种平衡性被打破，牵引机就会产生故障。当牵引装置处于正常状态下时，内部转子旋转磁势在相同方向上是保持静止不动的。如果转子产生了故障，那么正常状态下呈现出椭圆形的转子旋转磁场就会随着磁势同向相对静止状态的消失而被分解，形成正序与负序两个不同的旋转磁场。
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（二）定子故障
通过对牵引装置故障类型的分析，我们发现在牵引机早期故障当中，定子匝间的短路问题十分常见想，如果定子装置出现故障，因为转子与定子之间存在的耦合关系，定子匝间发生了短路故障之后其电流会出现谐波分量。在附加电源的作用下，定子装置的电流会出现负序的分量。工作人员在对牵引机电流进行监测的过程中，如果观察到电子负序电流，那么就说明定子匝间发生了短路问题。
（三）电机偏心故障
除了定子与转子故障以外，电机偏心也是常见的一种故障类型，在日常工作中，就算牵引装置没有出现误差，在牵引机进行长时间作业的过程中，机械振动以及零件磨损等因素也会引起转子外圆和定子内圆相对位置的变化，也就是我们所说的电机偏心故障。从类型上来说，这种故障主要分为动态偏心、静态偏心以及复合偏心三种。在诊断的过程中，工作人员要根据气隙长度与气隙磁导的数据来计算气隙磁势，根据气隙磁势的数值推算出气隙通道，进而对各种分量谐波进行分析。
三、故障处理具体措施
（一）优化牵引机运行环境
如果牵引机内部的定子温度过高，很容易产生故障，而影响定子运行状态的两个重要因素就是其运行时的温度以及高速持续运行的时间。根据牵引机结构特点，转子的温度与冷却通风装置的通风量有着紧密关联，因此工作人员要想办法控制定子运行的温度，同时避免让定子长时间处于高速运行状态中[3]。想要做到这两点，工作人员首先要使用风速测量装置对牵引机内部通风量进行测量，以此来建设通风数据库，通过对检测数据的分析计算在不同环境中通风量允许的最小值，最终制定出更为高效的通风计划，节省人力资源和物力资源。
（二）完善牵引机保养制度
除了对外部因素进行科学控制以外，还要注意对于牵引机内部的保养。首先，针对牵引机轴承，其发生破损的主要因素是轴承润滑油，润滑油过少、过多以及污染老化都会提高电机的温度。因此，当工作人员发现电机温度升高之后，要对润滑油的存量以及状态进行检查，如果机油已经变黑，那么就要进行及时的清理以及更换，补充机油[4]。其次，针对转子故障，在出现温度过高现象之后工作人员要对于牵引机内部的转子导条状态进行检查，如果发现导条发生了断裂，要进行补焊作业。最后是电机绕组问题，如果绕组匝间发生的短路或者是接地问题，工作人员要对发生短路的线路进行详细勘察，对短路零件重新进行绝缘化处理，如果造成的其他零件的击穿，需要及时更换受损零件。
四、结束语
牵引机能否正常工作对于动车组的稳定运行有着关键性的影响，在正常工作当中，会因为转子、定子以及电机偏心等问题而引发故障，为了保证该装置能够稳定运行，工作人员要做好故障诊断工作，并且通过完善牵引机维护制度、优化运行环境等方式来降低牵引机故障发生的概率，为动车组的平稳运行保驾护航。
参考文献
[1]李潇天.CRH2A型动车组牵引系统工作原理及故障处理[J].山东工业技术,2018(14).
[2]夏森.动车组滚动轴承的故障诊断研究[J].山东工业技术,2018(1):51-51.
[3]温凤香,吴广宁,佟来生,等.高速机车牵引电机定子绕组匝间电压分布特性的仿真研究[J].电工技术学报,2005(3):30-35.
[4]蔡文辉.SS4型ZD105牵引电动机定子烧损的原因分析及改进措施[J].西铁科技,2013(2):28-29.
论文作者:申黎明
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年第16期
论文发表时间:2020/2/27
标签：牵引机论文; 定子论文; 故障论文; 转子论文; 电流论文; 装置论文; 车组论文; 《教育学文摘》2019年第16期论文;