《友好型机车牵引电机常见故障原因和处理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《友好型机车牵引电机常见故障原因和处理（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、友好型机车牵引电机常见故障原因和处理 目录摘要I第1章绪论早期发展阶段近代发展阶段1第2章交流电机的结构组成定子转子轴承端盖传感器6第3章交流电机的工作原理及特征交流电动机的工作原理旋转磁场转差率交流电动机机械特征电机型号字母表示的含义交流电机的优点10第4章牵引电机的检修工艺检修工艺特点采取“三新”技术使用情况传统的故障诊疗方法故障的智能诊疗方法12第5章交流牵引电机故障及其分析交流牵引电机常见故障交流牵引电机常见故障的机理分析改善方法牵引用铅酸蓄电池使用须知及注意事项16第6章电动机维护保养开启前的准备和检验电动机的日常维护电机的定时维护和保养19第7章结论和提议20致谢21参考文件22摘
2、要伴随列车向高速化方向发展，铁路行车安全的主要性越来越突出。在中国铁路跨越式的大背景下，交流传动电力机车作为关键设备之一，它的安全运行关系到整个列车的行车安全，所以开展对交流牵引电机的研究是很必须的。交流牵引电机作为车辆驱动的发动机是国际上二十世纪八十年代发展起来的优秀牵引技术。它以十分显著的优良特征在德、日、法等经济发达国家快速发展，很快替代了传统的直流牵引电机。伴随交流变频调速技术的日益成熟，能够对交流牵引电机进行平稳可靠的无级调速，调速范围可达1：1000，比直流调速范围更大，尤其是没有了直流电机换向器的存在，因此克服了直流电机的很多弊端，交流牵引电机和直流电机相比，结构简单可靠、体积小
3、、重量轻，更适合车辆对电机的安装空间和重量等方面的要求，更主要的是交流牵引电机因含有功率大、过载能力强、噪声小、调速范围宽、再生制动力巨大、可预防车轮打滑、可靠性高、维护方便、平稳舒适、节电等优点，成为当代城市轨道交通牵引机车驱动电机的首选产品。本文对造成牵引电机的关键故障原因进行深入分析，提出在检修利用中对应的处理对策，期望能对牵引电机利用的可靠性和安全性起到主动作用。关键词:交流牵引电机;故障原因;处理方法第1章绪论早期发展阶段18911892年德国西门子企业试验成功了三相交流电源直接供电的最早的绕线式转子异步牵引电动机。1898年德国西门子企业在一台两轴车上安装了变压器，并由三根架空线提
4、供10kV、50Hz的三相交流电。该车采取了三相绕线式异步牵引电动机。1903年德国试验线上交流传动车辆的最大速度达成210km/h，采取的是绕线式异步牵引电动机。1917年德国试制成功采取“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车，采取的是三相异步牵引电动机。1943年匈牙利国铁定购的机车和1955年法国国营铁路的一台样车上全部装有旋转变频机组，但因为系统结构复杂、机组体积庞大，这2种机车全部没有继续发展下去。1955年水银整流器机车问世，标志着电力牵引电传动交直技术实用化的开始，使电力牵引交流传动技术的早期发展阶段终告结束用于交流传动的牵引电动机的研制也告一段落。近代发展阶
5、段1964年分谐波控制的逆变器 即现在的脉宽调制逆变器 的出现使电力牵引系统发生了根本性的技术革命，交流传动技术发展进入了一个新的时代。1971年德国研制成功第1台交流传动内燃机车，采取三相异步电动机。19801987年间研制了4台DE2500交流传动内燃机车 德国 ，改装了12021交流传动电力机车 瑞士 对不一样供电方法下的Pwm逆变器异步牵引电机系统在转差电流控制下的机车性能进行了多方面的试验，结果向世人展示了交流传动系统的意想不到的优越性，这些机车采取的是三相异步牵引电动机。1983年研制成功BR120型交流传动干线电力机车，这是交流传动机车发展史上的一个主要里程碑，标志着交流传动技术
6、走向成熟阶段，其采取了三相异步牵引电动机。1988年德国西门子IcEV动车发明了407km/h的世界第一速，采取的是三相异步电动机。80年代至今，伴随磁场定向控制和直接转矩控制等交流传动控制技术的发展，德国、法国、日本、美国等各国已研制出多个型号的交流传动电力机车、交流电传动内燃机车和高速电动车组伴随经济的发展,铁路建设快速发展,铁路运行安全的主要性日益著。交流传动电力机车在中国铁路跨越式发展的背景下将成为开发应用的主流机车。牵引电机作为交流电力机车的关键部件之一,其工作环境恶劣、负载变换频繁、动力作用大等原因使牵引电机较易出现故障。牵引电机的安全运行关系到整个列车的行车安全,展开交流牵引电机
7、的故障诊疗含有主要意义中国是人口大国，交通运输的能力至关主要，铁路含有运载量大，速度快等特点，符合中国的现实状况，国家正大力发展铁路行业，有效的缓解了交通压力，为中国的经济又好又快发展提供了坚实的基础。多年来，中国大面积，大幅度的提升现有电气化铁道的运行速度，关键干线逐步达成160200km/h，2021年，京沪高速铁路开工建设，设计时速350公里，将成为中国第一条高速铁路，中国电气化铁道总里程达成26000公里。因为牵引电机的工作条件恶劣，其轴承常见故障症状有保持架铆钉松动、断裂或外围挡边偏磨，滚性及滚道剥离、灼痕、拉伤、裂纹、歪磨或径向间隙增大，内圈松动或咬死，轴电流电蚀及润滑脂变质，轴承
8、甩油箱松动变形等。所以往往引发振动及噪声增大，造成小齿轮碰撞磨损、绕组绝缘损伤、联接线断裂、换向不良、引发接地或环火、甚至发生转子咬死难于转动而裂轴等恶性事故。牵引电机作为牵引传动系统的关键部件，其运行特征对机车的运行特征起着关键性的作用，其故障也对机车的运行安全有着极大的影响，所以对其故障的产生原因进行调查分析，找到处理的方法，提升其工作可靠性，从而确保机车的安全运行。第2章交流电机的结构组成交流电机的基础结构由定子、转子、轴承、端盖，传感器、接线盒等组成。图所表示。图交流电机的结构组成定子电机中固定的部分叫做定子，在其上面装设了成正确直流励磁的静止的主磁极，电动势充当旋转磁场，后产生电磁转
9、矩进行能量转换，以定子绕组的形状和嵌装方法区分。1定子是电动机静止不动的部分。定子由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。定子的关键作用是产生旋转磁场。定子铁芯:是电机磁路的一部分，定子铁芯内圆上均匀开有槽，安放定子绕组。机座:是用作固定和支撑定子铁芯。定子绕组:是电机电路部分，它由三个在空间相差120电角度、结构相同的绕组连接而成，按一定规律嵌放在定子槽中。绕组分类：定子绕组依据线圈绕制的形状和嵌装布线方法不一样，可分为集中式和分布式两类：集中式绕组集中式绕组应用于凸极式定子，通常绕制成矩形线圈，经纱带包扎定型，再经浸漆烘干处理后，嵌装在凸形磁极的铁心上。通常换向器式电动机的激磁线圈和单相罩极
10、式凸极电动机的主极绕组全部采取集中式绕组。集中式绕组通常每极有一只线圈，但也有采取庶极形式的，如框架式罩极电动机就是用一只线圈形成两极的电动机。分布式绕组分布式绕组的电动机定子没有凸形极掌，每个磁极由一个或多个线圈根据一定的规律嵌装布线组成线圈组，通电后形成不一样极性的磁极，故也称隐极式。依据嵌装布线排列形式的不一样，分布式绕组又可分为同心式和叠式两类。同心式绕组同心式绕组是由多个形状相同但大小不一样的线圈，按同一中心位置嵌装成回字形状的线圈组。同心绕组可依据不一样的布线方法而组成双平面或三平面绕组。通常单相电动机及部分小功率或大跨距线圈的三相异步电动机的定子绕组采取这种型式。叠式绕组叠式绕组
11、通常是由形状、大小相同的线圈，分别以每槽嵌装1个或两个线圈边，并在槽外端部逐一相叠均匀分布的形式。叠式绕组又分单层叠式和双层叠式两种。每槽只嵌入一个线圈边的为单层叠式绕组，或称单叠绕组；每槽嵌入两个属不一样线圈组的线圈边时是分置于槽中上、下层，为双层叠式绕组，或称双叠绕组。依据嵌装布线方法改变不一样，叠式绕组又可派生出交叉式、同心交叉式和单双层混合式等型式。现在，通常功率较大的三相异步电动机定子绕组较多采取双层叠式；而小电机则多用单层叠式绕组中的派生型式，但极少采取单层叠式绕组。单层绕组通常用在10kw以下的电机，双层短距绕组用在较大容量的电机中。转子转子是电动机的旋转部分。它由转轴、转子铁芯
12、和转子绕组组成。转子上有励磁绕组，在通入励磁电流,因为转子在原动力的作用下旋转,则会产生交变的磁场，定子的三相绕组依次切割磁力线.就会感应出大小相等,相差120电角度的交流电动。6转子绕组交流异步电动机的转子绕组分鼠笼型和绕线型两类。鼠笼型结构较为简单，通常由合金铝浇注人转子铁心槽内并由两端端环短接而成；也有用铜条嵌入再焊上铜质端环的。为了改进起动性能，鼠笼型又可制成深槽式及双鼠笼等特殊型式。绕线型转子绕组和定子绕组相同，它除可用上述各式绕组外，还可用波形绕组。波形绕组是由单匝或几匝的杆形单元线圈，嵌装后由两个元件在端部焊接成一只线圈，并形成整个绕组，其布接线原理和上述绕组不一样，但外形和双层
13、叠绕组相同。波形绕组常应用于大型的交流电动机转子绕组及直流电动机的电枢绕组。定子绕组定子绕组不一样的接线形式能够形成不一样的极性，电动机依据其极性关系，可分为显极式和庶极式两种类型。显极式绕组一台含有四个凸极的电动机定子，它的每只线圈形成一个磁极；而且相邻两只线圈所形成的极性不一样；在四个凸极上就形成了四个磁极。因此，在显极式绕组中，每组线圈形成一个磁极，即绕组的线圈组数和磁极数相等。另外，为使相邻磁极能呈N、s极性成对存在，则必需使相邻两组线圈里的电流方向相反。所以相邻两个线圈组的连接方法必需是反接串联，也就是电工术语称之为“头接头”、“尾接尾”。实际上，除直流电机及单相凸极式罩极电动机外，
14、通常定子全部没有凸出的极掌。本图是为了较形象地说明问题而采取示意的画法。庶极式绕组相邻两组线圈的极性是相同的，全部是s极，因为同极性相斥的原理，使线圈形成的磁场经相邻凸极返回组成闭合磁路；从而使没有线圈的凸极上产生异极性N磁极。因此，在庶极式绕组中，每个线圈组将形成一对磁极，每相绕组的线圈组数为磁极数的二分之一。在庶极式绕组中，因为每组线圈所产生的磁极极性全部相同，因此全部线圈里的电流方向全部相同，即相邻两个线圈组是顺接串联，这种接线方法便是电工俗称的“首尾相接”，即“尾接头”连接。电机绕组是由线圈组组成一相或整个电磁电路的组合体；而线圈组则由一个或多个线圈顺接串联而成。所以线圈是电动机绕组的
15、基础元件，也是以绝缘导线按一定形状绕制而成。线圈能够是一匝，也可由数百上千匝绕成，其匝数的多少关键取决于电源电压和电动机电磁部分的参数，并由计算确定。电动机线圈的形状有多个，但其基础结构由三部分组成，即嵌入铁心槽内的直线部分称有效边，而一只线圈有两个有效边，是产生电磁能量转换的有效部分；连接两有效边的部分，在线圈嵌装后处于铁心两端槽外，称线圈端部，它是线圈组成必不可少的部分，但不能作能量转换；引线是线圈绕制后的首、尾线头，也是引接线圈电流的连接点。集中式绕组的绕制和嵌装比较简单，但效率较低，运行性能也差。现在的交流电动机定子绝大部分全部是应用分布式绕组，依据不一样机种、型号及线圈嵌绕的工艺条件
16、，电动机各自设计采取不一样的绕组型式和规格，故其绕组的技术参数也不相同。轴承大家常常发觉，在电机上即使使用最好的轴承或进口轴承，效率其也不高，这就关系到电机进口轴承的使用和选择问题。电机轴承的寿命是和制造、装配，使用全部紧密联络的，必需在每个步骤全部做好，才能使轴承处于最好的运转状态，从而延长电机轴承的使用寿命。4端盖端盖通常是指轴向尺寸大于径向尺寸的电机两端的盖子，关键作用是确定转子的轴的空间位置，当然需要和不一样形式的轴承配合，经过端盖连接到固定电机定子的外壳上，确保转子和定子的间隙，通常是铸铁工艺，小电机也能够板材冲压成型。传感器分两大类：直流和交流电流传感器。按用途可分为：工业传感器工业产品电流电压测量处理方案。用于控制、校准和过流保护和监控。
