交流牵引电机讲座

交流牵引电机讲座（吴顺海）株洲南车电机股份有限公司2004年10月1第一页，共一百二十三页。交流牵引电机讲座提纲交流牵引电机的概述交流牵引电机设计原理交流牵引电机结构特征交流牵引电机制造工艺交流牵引电机检测试验交流牵引电机检修维护2第二页，共一百二十三页。交流牵引电机的概述交流牵引电机的国内外发展状况交流牵引电机的发展趋势国内交流牵引电机的发展水平国内电机主要的问题与解决的途径3第三页，共一百二十三页。交流牵引电机的国内外发展状况日本新干线——日本川崎、三菱、日立德国ICE——西门子欧洲X2000-----ABB法国TGV——阿斯通中国“中华之星”、“奥星”、“蓝箭”、“先锋号”、“中原之星”4第四页，共一百二十三页。西门子交流异步牵引电动机5第五页，共一百二十三页。西门子交流异步牵引电动机6第六页，共一百二十三页。ABB交流异步牵引电动机7第七页，共一百二十三页。株洲南车交流异步牵引电动机8第八页，共一百二十三页。株洲南车交流异步牵引电动机9第九页，共一百二十三页。西门子交流异步牵引电动机10第十页，共一百二十三页。交流牵引电机的发展趋势交直交异步变频直接力矩控制轴控和架控动力集中和动力分散大功率C级绝缘、全叠片、铜条转子11第十一页，共一百二十三页。国内交流牵引电机的发展水平设计开发能力－－能够设计出高水平电机工艺制造能力－－基本具备工艺制造能力实物质量水平－－具备一定的水平实际运行状况－－均在考核期主要的差距－－电机特性的一致性材料差异制造工艺的分散性差异实物过程控制的差异12第十二页，共一百二十三页。交流牵引电机设计原理交流电机调速的优越性异步电动机的概念交流电机基本运行原理交流电机调速原理交流牵引电机设计特点交流电机的基本特性、转矩特性13第十三页，共一百二十三页。交流电机调速的优越性有那些？与直流电机比，交流电机的转速范围高与直流电机比，交流电机的单机功率更大与直流电机比，交流电机的结构更简单与直流电机比，交流电机的恒功范围更广与直流电机比，交流电机的维护成本更低但交流电机的调速比直流电机困难。14第十四页，共一百二十三页。异步电动机的概念

异步电动机的基本工作原理是：定子通上三相交流电后，在气隙中产生以同步速旋转的磁场，该磁场切割转子导条后在转子导条中感应产生电流，带电的转子导条处于气隙旋转磁场中就要产生电动力，使转子朝定子旋转磁场的同一方向旋转。由于转子导条中的电流是因转子导条切割由定子绕组产生的气隙磁场才由的，所以转子的转速只能低于气隙旋转磁场的同步转速，永远不可能达到同步，否则转子导条与气隙磁场同步旋转，转子导条不再切割磁场产生感应电流和产生电动力了，转子也不可能旋转了，所以叫按这种原理运行的电机为异步电动机。

15第十五页，共一百二十三页。什么是交流电机的旋转磁场？

在电机的定子上对称地布置有三相对称绕组，每相绕组中通入正弦交流电，单相绕组在气隙中产生一个脉振磁势（脉振磁场），脉振磁势振幅随着电流忽正忽负不停地变化。三相绕组在空间上相差120°，三相绕组产生的合成磁势（磁场）就是旋转磁势（旋转磁场）。旋转磁势（旋转磁场）振幅大小不变，振幅方向沿圆周方向的旋转，所以叫旋转磁势（旋转磁场）。16第十六页，共一百二十三页。什么是交流电机的转差？什么是转差频率？什么是转差率？异步电动机转子的实际转速与定子旋转磁场的同步转速的差值叫电动机的转速差。通常把同步转速n1和电动机转子转速n二者之差与同步转速n1的比值叫做转差率s.异步电动机的转差率与同步转速的频率的乘积叫电机的转差频率。同步转速n=f1-定子电流频率p-电机极对数转差率s=17第十七页，共一百二十三页。什么是交流电机的等效电路图？R1L1R2L2LmRz等效电路图是交流电机设计计算的基本数学模型。Rm18第十八页，共一百二十三页。异步电机的气隙、极数、相数电机的气隙是电机定子与转子之间存在的一个间隙，通过气隙产生交变磁场，完成机电能量的转换。交流电机的极数是通过定子绕组在空间按照偶数值沿圆周平均布置而形成的磁极（N＋S）数。一般有2、4、6、8极。在定子绕组接线时形成。与直流电机不同的是交流电机极数与转速有关。交流电机的相数也是通过定子绕组在空间按照一定的数值在圆周平均布置而形成的。一般有3相和6相绕组。他们按照U、V、W的顺序排列。19第十九页，共一百二十三页。交流电机基本运行原理当外加电压和频率一定时，由于一台电机的参数是固定不变的，电磁转矩只是转差率的函数。

异步电动机的机械特性（M-S曲线）20第二十页，共一百二十三页。交流电机基本运行原理21第二十一页，共一百二十三页。交流电机基本运行原理在1≥s>0的范围内，电机处于电动机运行状态，电磁转矩与转子转速同向。s=1为起动运行状态。

在s<0的范围内，气隙旋转磁密转子转向一致，只是n>n1，电磁转矩为负，n为正，电机处于再生制动运行状态（异步发电状态）。

在s>1的范围内,电磁转矩为正，n为负，电机也是制动状态。这种制动方式效率低，电机从电网吸收的电能及机械能均消耗在电机内部，用于特殊场合，如升降机下降。22第二十二页，共一百二十三页。交流电机基本运行原理最大转矩：电磁转矩对转差率微分，并让dM/ds=0，简化后得

在给定电机参数及定子频率下，最大转矩与定子相电压的平方成正比。

在给定电机参数与定子相电压下，最大转矩与定子频率的平方成反比。23第二十三页，共一百二十三页。交流电机基本运行原理最大转矩与电机能否稳定运行有关。电机能稳定运行；

电机不能稳定运行。起动转矩（取s=1）

24第二十四页，共一百二十三页。交流电机基本运行原理增大电机转子回路电阻值，可以增大电机起动转矩。在给定电机参数及定子频率下，起动转矩与定子相电压的平方成正比。

在给定电机电压及定子频率下，起动转矩与定转子电抗(x1+x2’）成反比。25第二十五页，共一百二十三页。交流电机调速原理已知异步电动机的转速n

由上式看出，可以从以下几个方面对异步电动机进行调速：改变电机绕组的极对数；改变电机绕组的接法，为有级调速。

改变转差率；也叫串级调速；是在转子回路中串电阻或串入附加电势进行调速，适合绕线转子异步电动机。

26第二十六页，共一百二十三页。交流电机调速原理改变电机供电电源的频率。这是最先进也是最复杂的调速方法，这种调速方法的特点在于可实现频繁的正、反转，起、制动运行，调速范围广，调速精度高。其基本原理就是改变施加到异步电动机上的供电电源的频率，而电网上的工业频率50Hz是不能改变的，因此需要一套变频装置将工频整流成直流，然后再逆变成所需频率的交流。这种调速方法叫变频调速。

27第二十七页，共一百二十三页。交流电机调速原理恒转矩调速

当电源电压一定时，如果降低频率，则主磁通要增大。电机的主磁路一般设计时基频下略主磁通增加势必使主磁路过饱和，使励磁电流猛增，这是不允许的。为此调频时一定要调压。

有两种方法。一种是保持常数，恒磁通控制方式。28第二十八页，共一百二十三页。交流电机调速原理电磁转矩

由于转差率很小，分母中第一项远大于第二项，故29第二十九页，共一百二十三页。交流电机调速原理这时电机的转矩与供电频率无关，只要通过闭环系统使fr保持不变便可得恒转矩运行。

让Mmax=常数，

最大转矩处转速降落

=常数

30第三十页，共一百二十三页。交流电机调速原理因此，不同频率的各机械特性曲线是平行的，这种调速方法与他直流电动机调压调速特性类似。

实际上采用保持

常数，这时Mmax≠常数，在频率较高时，因常数与常数相差不大，但在频率较低时，r1相对较大，需进行电压补偿。31第三十一页，共一百二十三页。交流电机调速原理恒功率调速

当加速到一定转速后，电机转入恒功率控制方式。取U1≈E1

有两种恒功率控制方式常数，常数，fr=常数，该控制方式过载能力不变

32第三十二页，共一百二十三页。交流电机调速原理由于电源电压不能无限制升高（绝缘因素），到了一定程度（额定电压），电压保持不变，产生了第二种控制方式U1=常数，s=fr/f1=常数在频率从基频往高调时，主磁通要降低，相当于弱磁调速。此时kT∝1/f1，因此对参数一定的电机来说恒功率调速调速范围有一定限制。

33第三十三页，共一百二十三页。交流电机调速原理

N=60f(1-s)/p调速方式调速比效果效率适应负载变极调速鼠笼式变换极对数2:1~4:1不平滑高恒转矩恒功率转差调速调定子电压1.5:1~10:1不平滑低恒转矩转差离合器3:1~10:1平滑低恒转矩绕线式调转子电阻2:1不平滑低恒转矩机械式串级2:1平滑较高恒转矩电气串级2:1~4:1平滑较高恒转矩变频调速鼠笼调定子频率2:1~10:1平滑高恒转矩恒功率绕线调转子频率4:1~20:1平滑高恒转矩恒功率34第三十四页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点异步牵引电动机设计须特殊考虑的主要问题

异步牵引电动机采用电压型逆变器供电，恒转矩段为PWM调制波，恒功段为方波供电，因此供电电源中含有大量的电压谐波，谐波电压将在电机中产生谐波电流。K次谐波电压在电机绕组中产生的谐波电流有效值为35第三十五页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点xs，xr—分别为定子基波漏抗和折算到定子的转子基波漏抗电机绕组中总的相电流有效值为

IФ—电机绕组中总的相电流有效值36第三十六页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点大量高次谐波存在使普通电机在起动时才考虑的挤流效应问题在异步牵引电动机的正常运行也必须加以考虑。挤流效应使电机电阻增加，漏抗减小，从而增大了谐波电流的幅值以及对电机的影响。

由于逆变器供电，电机绕组中存在电流谐波使电机定子电流增大，增加了电机的损耗及电机的温升，降低了电机的效率功率因数。*逆变器供电对电机性能的影响

因此异步牵引电动机设计须特殊考虑37第三十七页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点*电机变速运行的影响对采用自通风的异步牵引电动机，需考虑电机转速降低时冷却能力降低的影响。

当恒功率运行时，需考虑转速增加时电机的过载能力减小的影响。

需考虑电机的性能对整个运行区间实现最佳。

38第三十八页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点*电机起动特性与谐波转矩问题异步牵引电动机采用控制转子电流不变的恒转矩方式起动。不必象普通电机那样需考虑选用起动电流小而起动转矩大的转子槽形及防止谐波转矩“卡转”的特殊定转子槽配合。

电机低频运行时，谐波转矩会产生剧烈的脉动，为了减小转矩脉动，在电机设计时应适当增大转子绕组漏感和减小转子绕组电阻。

39第三十九页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点*机车总体对牵引电机的要求机车总体对牵引电机的要求应是体积小、重量轻。电机设计中要始终贯彻这一要求，使电机的有效材料得到充分利用。

异步牵引电机优于直流电机的显著特点是高转速，高转速使异步牵引电机转子的机械应力增加，因此在电机设计时须充分考虑转子材料结构的选用及它对电机电磁设计的制约作用。40第四十页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点*其它问题由于变频器供电产生的电机定子绕组防电晕以及磁路不对称及静电感应产生轴电流问题在电机绝缘结构及轴承结构的选用时应加以考虑。电机设计时还应考虑由于机车架控、轮径差以及电机特性差别而产生的电机负荷分布不均的问题。41第四十一页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点采取的措施

合理设计异步牵引电机定转子电阻电抗等参数。为减少电机谐波电流，电机应取较大的漏电抗，但漏电抗大时电机在高速时的过载能力降低，因此应有一个合适的漏电抗值，在满足恒功率运行前提下，尽可能增大定转子漏抗。合理选择定转子槽形42第四十二页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点为增大定子漏抗，定子槽形通常选用窄而深矩形槽。

转子槽形采用图示槽形以减小挤流效应的影响，并可适当增加不受挤流效应影响的槽口漏抗。43第四十三页，共一百二十三页。交流牵引电机设计特点定子绕组采用耐电晕的FCRKAPTON薄膜导线

轴承采用绝缘轴承，以防止轴电流损伤轴承。

为防止高次谐波在转子铁心表面产生涡流损耗，转子铁心表面不加工，定转子之间的气隙冲制形成。为减少机车架控、轮径差以及电机特性差别而产生的电机负荷分布不均的影响，设计合适的转差频率。为此采用特定电阻率的具有优异高温机械性能的铜导条。44第四十四页，共一百二十三页。交流牵引电机的特性曲线是怎样的？效率功率因数转差频率电流电压转矩功率45第四十五页，共一百二十三页。特性曲线中的各种参数概念额定功率：指电动机在规定条件下正常工作时转轴上输出的机械功率。额定电压：指电动机在额定工作状况下工作时，定子线端输入的线电压。线电压与相电压之间关系与定子绕组接法有关。额定电流：电动机在定子绕组上加额定电压轴上输出额定功率时，定子绕组中的线电流。额定频率：额定工作状况下输入交流电的频率。我国规定标准电源频率为50Hz。功率因数：定子相电压与相电流之间的相位差的余弦值，也是电机有功功率与无功功率之比值。效率：电机输出功率与输入功率之比值。额定功率、电压、电流、效率、功率因数之间的关系：46第四十六页，共一百二十三页。牵引电机转矩特性电机转矩特性曲线负载转矩特性曲线负载变化引起电机转速变化转矩频率0电机转矩特性曲线负载转矩特性曲线改变频率使电机转速不变转矩频率0电机启动转矩电机工作转矩电机最大转矩47第四十七页，共一百二十三页。交流牵引电机结构特征交流牵引电机的基本结构交流牵引电机的定子交流牵引电机的转子交流牵引电机的轴承交流牵引电机的传感器交流牵引电机的接线盒交流牵引电机的通风结构48第四十八页，共一百二十三页。交流牵引电机的基本结构交流牵引电机的基本结构是由定子、转子、轴承、端盖、传感器、接线盒等构成。49第四十九页，共一百二十三页。交流牵引电机基本结构图50第五十页，共一百二十三页。交流牵引电机的定子定子由机座、线圈、引接线、槽楔等组成51第五十一页，共一百二十三页。交流牵引电机的转子转子由铁心、导条、端环、转轴、支架、风扇（自通风电机）等组成。52第五十二页，共一百二十三页。交流牵引电机的轴承采用圆柱滚子轴承带绝缘层整体保持架加强型滚子对于功率较小的电机采用向心球轴承53第五十三页，共一百二十三页。交流牵引电机的传感器

54第五十四页，共一百二十三页。交流牵引电机的传感器55第五十五页，共一百二十三页。交流牵引电机的传感器56第五十六页，共一百二十三页。交流牵引电机的接线盒57第五十七页，共一百二十三页。交流牵引电机的通风结构58第五十八页，共一百二十三页。交流牵引电机制造工艺交流牵引电机的典型制造工艺交流牵引电机的线圈制造工艺交流牵引电机的绝缘工艺交流牵引电机的轴承装配工艺交流牵引电机的机座加工工艺交流牵引电机的冲片工艺59第五十九页，共一百二十三页。交流牵引电机的典型制造工艺60第六十页，共一百二十三页。交流牵引电机的线圈制造工艺61第六十一页，共一百二十三页。62第六十二页，共一百二十三页。交流牵引电机的绝缘工艺匝间绝缘——同一线圈的各个线匝之间的绝缘。其作用是将电机绕组电位不同的导体相互隔离，以免发生匝间短路。如：电枢线圈匝间绝缘（电磁线），主、附极线圈匝间绝缘（纤维漆布、坯布、复合箔类等），其中电磁线绝缘既是线圈完整的匝间绝缘，也是线圈对地绝缘的一个组成部分。由于匝间绝缘较为薄弱，制造中必须避免损伤。63第六十三页，共一百二十三页。交流牵引电机的绝缘工艺对地绝缘——指电机绕组对机壳和其它不带电部件之间的绝缘。其作用是将电机带电部件和机壳、铁芯等不带电部件隔开。对地绝缘是电机的主绝缘，其工作电压较高，它的电性能和热性能、机械性能等必须满足电机运行状态下的要求。对地绝缘的厚度取决于电机的工作电压及所用绝缘材料的介电性能。64第六十四页，共一百二十三页。交流牵引电机的绝缘工艺

短路——电机中电位不同的带电部件之间的绝缘发生破坏。

接地——电机中带电部件与机壳、铁芯等不带电部件之间的绝缘发生破坏。

电晕——可见的局部放电现象（一般指空气放电）。额定电压超过6000V时将会出现明显的电晕现象，一般发生在高压交流电机中。电晕对绝缘材料有严重的腐蚀破坏作用。提高电机绝缘的防晕能力，最主要的是要减少绝缘缺陷，提高绝缘结构的整体性，同时要避免导体或铁芯的尖锐边缘。65第六十五页，共一百二十三页。电机的VPI绝缘设备66第六十六页，共一百二十三页。交流牵引电机的轴承装配工艺67第六十七页，共一百二十三页。电机的装配68第六十八页，共一百二十三页。交流牵引电机检测试验交流牵引电机的空转试验交流牵引电机的出厂试验交流牵引电机的地面型式试验交流牵引电机的系统地面联调试验69第六十九页，共一百二十三页。交流牵引电机的空转试验试验目的和项目：从0~200Hz以下的电机的任意转速的空转试验。主要测试电机在各转速下的噪声、振动，测试电机在冷态和热态下的各相电阻值以及在各种转速下电机的装配是否存在干涉或轴承是否有异常声音和温升是否正常。：70第七十页，共一百二十三页。交流牵引电机的空转试验实现方法：采用专门研制的变频交流异步牵引电机空转试验台进行试验。主要原理：采用交流变频方法提供被试电机交流变频电源，调节频率以调节电机的转速。71第七十一页，共一百二十三页。交流牵引电机的空转试验台72第七十二页，共一百二十三页。交流牵引电机的出厂试验试验的目的和项目根据电机的电路模型，R1、L1、L2’、R2’、Lm这几个参数在电机的设计中是非常重要的，其准确度如何，直接关系到电机的输出特性的变化。我们可以通过对电机的空载损耗和电机的堵转电流可以求出R1、L1、L2’、R2’、Lm这几个参数。通过测定一种电机的特征参数，就可以实现对电机性能的比较和控制。在变频交流异步电动机的设计中，已经对电机的主要特性进行了分析计算，为了检验制造过程中每一台电机的特性变化是否符合设计特性的允差，我们对每一台电机必须进行出厂的例行试验。对于最初的8台中抽查2台电机应进行型式试验，以检验电机的特性是否与设计相符合。73第七十三页，共一百二十三页。交流牵引电机出厂试验的实现方法我们专门研究的试验台可用于1600KW以下的变频交流牵引电动机的负载例行试验和型式试验。主要实现的功能项目有：从0~200Hz以下的电机的任意转速的空载试验。200Hz内任意频率点的正弦波下的电机温升试验。200Hz内任意频率点的正弦波下的电机特性曲线和容差。1600KW以下的变频交流电动机的堵转电流测试。1600KW以下的变频交流电动机的短时发热试验。6000rpm以下的变频交流电动机的超速试验。可测试电机在各转速下的噪声、振动加速度。可测试电机在冷态和热态下的各相电阻值。对所有测试结果进行记录、打印、输出。74第七十四页，共一百二十三页。交流牵引电机的地面型式试验主要原理－－能量回馈法实现方法－－背靠背方法实验项目－－按照IEC349试验台介绍---见附加文档75第七十五页，共一百二十三页。牵引电机负载试验台的操作台76第七十六页，共一百二十三页。牵引电机负载试验台的模拟显示屏77第七十七页，共一百二十三页。交流牵引电机试验台控制室78第七十八页，共一百二十三页。交流牵引电机的系统地面联调试验目的：主要检验电传动系统是否符合标准所规定或用户所指定的电气和机械性能。实现方法：滚动试验台主要原理：能量回馈法。79第七十九页，共一百二十三页。交流牵引电机的系统地面联调试验80第八十页，共一百二十三页。交流牵引电机检修维护交流牵引电机的检查维护周期交流牵引电机的一般性日常检查与维护交流牵引电机的周期性检查与维护交流牵引电机的长期区段性的检修交流牵引电机的故障查找与排除方法81第八十一页，共一百二十三页。交流牵引电机的检查维护周期为了在发生严重损害前，检查和排出可能的错误操作，应进行定期的，仔细的维护保养工作。最终的维护周期长短应根据初期操作阶段的经验而定。

交流牵引电机的检查维护周期分成三类：一般性日常检查与维护周期性检查与维护长期区段性的检修82第八十二页，共一百二十三页。1、交流牵引电机的检查维护周期维护类别维护时间间隔检查与维护内容日常检查与一般性维护日常检查：每天一般性维护：10000km视觉检查：检查无外部伤痕、各种连接螺栓紧固、轴承润滑正常、风道无堵塞。接头定位正确，在定子和端盖内排水孔清洁、排风口通畅、接头和信号装置无损坏、排水孔清洁、适量补充轴承油脂。周期性检查与维护200000km或每年将电机轴承（非传动端和传动端）加满油脂、用兆欧表测量电机绝缘电阻，重新紧固大线。传感器信号检测。长期区段性检修800000km或每4年牵引电机解体清洁、连接部位探伤、更换牵引电机上的轴承和O形环、检查绕组测量绝缘电阻线圈电阻、定子VPI浸漆、转子防锈除锈表面清洁、传感器检查或更换、重新装配和试验。83第八十三页，共一百二十三页。维护：维护周期

电机轴承必须每100，000km就润滑一次

齿轮箱油必须每100，000km就更换一次在机车运行里程达到500，000km也应进行以上操作。该维护时间间隔是以机车年运行里程为100，000km橡胶部件的预期寿命为5年，不光与运行距离有关，还与存放时间有关由于轴承装置在长里程和高强度下缓慢磨损，为了保障维护周期的有效性，至少在机车运行里程达到200，000km时应对轴承、齿轮牙形和绕组进行检查。84第八十四页，共一百二十三页。维护只有在进行以上评估的基础上，维护时间间隔和维护工作才有效。

在以上检查的基础之上进一步检验后才能确定具体驱动系统的润滑时间间隔。

2、安装好的牵引电机的维护工作

2.1

外部伤痕检查检查牵引电机机械结构外部是否有损伤将受到损伤的附件移开，修复或进行更换85第八十五页，共一百二十三页。维护检查受损的油漆

采用合适的清洁剂清洗牵引电机的外部，检查是否有泄漏，螺丝是否松动；在根据经验确定检查周期。

因为转动部件的高速圆周运动，应采用无接触迷宫式密封。不管有多少个迷宫室（它可以干燥带油蒸汽的气流），含油空气都可以从最后一个迷宫环形间隙排出。油湿度升高不表示油泄漏。2.2清洗采用喷水清洗，使用的工具有喷水机和清洁剂建议水的温度为80℃。设备的压力不应超过100bar，喷杆的长度至少为1m。86第八十六页，共一百二十三页。维护只有附件A1中列出的清洁剂（H1）才能用于清洗。在清洗前，应采取下列措施来保护绕组清洗后，检查确定清洁剂是否进入电机轴承室。如果怀疑有少量的清洁剂进入了电机轴承室内部，也应检查油脂。2.3检查电机内部箱体的防水性能检查电机内部箱体内是否有水清洁定子体内两个出水孔和每个端盖上的两个孔。87第八十七页，共一百二十三页。维护1.4在电机轴承内加油脂采用规定牌号的原始容器内合格干净的轴承油脂不要过多的在轴承上涂油脂，如建议观察之后再充量当轴承非常冷时，避免过多涂油脂（如，但设备还是热的时候，应将油脂注满）任何情况下，注满油脂后，就算油脂存储在高于10℃的条件下，也应在低速条件下移动车辆几公里（如开到服务区间去）；这使得油脂均匀分布，避免发生转子或导轨损伤的情况88第八十八页，共一百二十三页。定子维护＃检查所有配合装置和底座面状态是否正常＃检查连接引线是否损坏（如有必要，安装部分进行维修或者按照部分进行更换）＃检查定子壳内的连接情况（按进行）＃检查定子绕组［1.20］，包括定子电路连接部件［1.30］是否有机械或电气损伤（如有必要，按部分进行维修）—使用10安DC电源，测量端子组间的绕组电阻值。＃在端子U－V或U－W或V－W间加测试电压。测量绕组电阻（仅在有故障时进行）—按如下方式进行检测：3电机拆卸后的维护3.1定子维护89第八十九页，共一百二十三页。转子维护3.2转子维护—按如下方式进行检测：＃检查轴，铁心组装以及鼠笼式绕组有无机械损伤3.3绝缘检查电机冷却后检查定子绕组的绝缘电阻＃检查所有焊接接头，特别检查其是否变色，因为变色意味着产生热超负荷（短路）。

依次在每一个接线端子U、V和W与定子壳体间输入500VDC电源，测量绝缘电阻90第九十页，共一百二十三页。绝缘检查进行高压试验：在绕组和机壳上逐步施加50/60赫兹的交流测试电压在每种情况下，下列规定的最大值必须持续1分钟要求的绝缘电阻值，施加的交流试验电压以及试验时间取决于需要测试的定子状况：—实际条件的绕组：没有清洗过或者经过小修不影响主要绝缘：＃电阻测量：绝缘电阻＞2兆欧（500VDC时）。要求值：在所有维修（不排出损坏绕组的可能，例如：拆除和安装定子）之后必须进行下列附加试验：＃高压试验：AC测试电压按照规定的电压91第九十一页，共一百二十三页。绝缘检查新绕组，即更换了的绕组：＃电阻测量：绝缘电阻＞10兆欧（500VDC时）＃高压测试：AC测试电压按照规定的电压＃电阻测量：绝缘电阻＞10兆欧（500VDC时）＃高压测试：AC测试电压＝按照规定的电压调试状态的绕组（初调后仅允许一次）：此时规定的最大值必须能够保持5秒92第九十二页，共一百二十三页。轴承维护3.4轴承维护运行800，000公里或者4年（优先原则）后检修时进行更换轴承建议在每次拆除转子后更换轴承更详细情况请参照轴承制造商提供的文件93第九十三页，共一百二十三页。注意事项

4维护注意事项实施维护时，一定要在清洁的环境下进行。不得有异物进入电机内部轴承的润滑油不得混用，防止灰尘和异物进入轴承和润滑油，轴承的内套和外圈必须配套使用请勿使用一年半以前制造或是润滑油罐打开后经过三个月的润滑油注意不要把维护所使用的任何工具遗留在电机内注意大小齿轮的配套，不允许随便互换大小齿轮维护时的安全注意事项：

a)对电机实施维护时，严禁带电操作！

b)电机带电时，禁止用高压风吹拂电机内部！

c)在对车上的电机进行维护时，必须在各项安全措施都有保证的情况下，方可进行！94第九十四页，共一百二十三页。拆卸与装配5电机的拆卸与重新装配

5.1电机的拆卸为了拆卸电机，电机必须和齿轮箱分开拆出速度传感器将小齿轮从轴中取出拆除轴承部件，速度传感器和轴套中的小齿轮移开轴承盖移开配合装置，将轴承外盖从端盖上拆下将转子从定子中取出移开端盖的配合装置拆卸N端轴承套根据图所示，将设备（W1）装上使用起重支架（W1.1），小心的将整个转子纵向从定子中抽出。95第九十五页，共一百二十三页。拆除小齿轮96第九十六页，共一百二十三页。拆卸转子97第九十七页，共一百二十三页。拆卸轴承将端盖（D端）和轴承外环从轴承内环部分移开将带有轴承外环的端盖（D端）从轴承内环部分移出

移开端盖（D端）的配合装置；使用起重机将端盖（D端）抬起，在缝隙中插入薄垫片；将带有轴承外环的端盖（D端）从轴承内环部分移出将轴承外环从端盖中压出根据图示的方法将附件设备（W.3/W4）安装好

采用取出设备（W4）和压缩设备（W3）将轴承外滚道从端盖中移出。98第九十八页，共一百二十三页。拆卸轴承根据图所示，将附件设备（W.3/W4）装好

采用3爪拔出器（W5.1A）和固定盘(W3.7)将扣环从轴上拔出；

99第九十九页，共一百二十三页。拆卸轴承拆卸轴承部件（N端）

从轴上移开带轴承套的轴承根据图所示，将附件设备（W1/W2/W3/W4）装好使用附加设备（W3./W4）将带轴承套的轴承从轴中移出将液压元件（W2.1）插入4个在轴N端的螺纹孔拆卸端盖（N端）移开配合装置采用4个顶出螺栓将端盖从定子机壳中心孔移出从端盖上拆除O形圈100第一百页，共一百二十三页。拆卸轴承101第一百零一页，共一百二十三页。拆卸轴承将轴承（N端）［5.10］从轴承套［5.40］中取出）根据图所示，将附件设备（W3/W4）安好

采用附加设备（W3/W4）将轴承［5.10］从轴承套［5.40］中移出102第一百零二页，共一百二十三页。拆卸轴承将内迷宫环从轴中移出根据图所示，将附加设备（W5.1A）安装好采用3爪拔出设备（W5.1A）将内迷宫环［2.40］从轴［2.10］中移出103第一百零三页，共一百二十三页。拆卸轴承—从定子机壳上拆卸温度监控单元：＃拆下螺丝与线夹。＃拆下螺丝与弹簧垫圈。＃小心地将温度监控单元的温度探测器拉出定子机壳。＃除去温度传感器上的热润滑剂。拆除布线装置—拆卸速度传感器＃拆下配合装置，拆下轴承套上的线夹。＃拆下配合装置，从轴承外盖上拆下速度传感器。104第一百零四页，共一百二十三页。电机装配5.2电机的重新装配

电机安装准备性工作——定子准备＃清洁和检查定子机壳的安装面。＃清洁定子机壳上的螺孔，再次攻丝，以确保螺钉安装紧固。——转子准备＃清洁、检查转子.＃清洁螺纹孔，再次攻丝，以确保螺钉安装紧固。＃清洁、检查轴承位。——端盖＃清洁、检查端盖（D端）［4.10］上的安装面＃清洁螺纹孔，再次攻丝，以确保螺钉安装紧固＃清洁、检查轴承位＃清洁、检查储油箱、油孔——轴承套＃清洁、检查轴承套上的安装面＃清洁螺纹孔，再次攻丝，以确保螺钉安装紧固105第一百零五页，共一百二十三页。电机装配装配传动端轴承部件—将迷宫式密封环安装到轴上：—用手将带有保持架的轴承内圈滑至轴上直到不再移动为止—将封环热装在轴上—将轴承外圈推压至端盖内—用绝缘电阻测试仪检查轴承绝缘（＃绝缘电阻R＞10兆欧。＃DC测试电压U＝250V

）—将端盖和轴承外环装配在带保持架的轴承内环上—将端盖安装在定子外壳上。106第一百零六页，共一百二十三页。电机装配2、安装非传动端轴承部件—将迷宫式密封环［2.40］装配在轴［2.10］上：—将轴承套的储油室注满70％滚珠轴承脂。—拆下油脂嘴帽。—将滚珠轴承脂推压入油脂嘴，直到油脂从轴承室溢出5cm油脂；除去多余油脂。—整个加油脂通道必须100％注满滚珠轴承脂。—将油脂嘴帽重新安装到油脂嘴上。—将轴承（N端）100％注满滚珠轴承脂—将轴承套移入端盖—用螺栓或安装螺栓将轴承套装入端盖中。

107第一百零七页，共一百二十三页。电机装配108第一百零八页，共一百二十三页。电机装配按图描述装配电机。将带有适配衬套和插入衬套的起重支架连接到轴的D端，并用一弹簧垫圈和一拉力螺杆紧固。将起重机构定位在重心上方，这样就可以水平装入转子。—插入转子时，请小心避免损坏绕组，铁心或轴承（D端）。—按照图安装附件（W3），将轴拉进轴承（N端）。—安装轴承盖—装配测速齿轮—装上轴承盖，插入螺丝，拧紧。安装温度传感器和速度传感器安装温度传感器109第一百零九页，共一百二十三页。电机装配110第一百一十页，共一百二十三页。电机装配拆装时的注意事项电机在拆卸前，一定要进行清洗，不要将油泥等污物带入电机内部。

拆卸前，必须将电机所有部件作好记号，以保证原装原配。在拆卸过程中，要将零部件集中存放，以免造成配件的遗失。在吊装过程中，千万不要将电机部件碰伤。

拆装时请注意安全。

111第一百一十一页，共一百二十三页。故障处理故障现象可能故障如何检查如何补救备注接地座

接地故障信息与外壳没有可靠连接

支座下生锈拆去并清洗电缆接线头连接导线损坏造成接地故障

检查连接导线

更换导线

检查导线路径是否有锐边和擦磨点

绕组绝缘损坏

检查绝缘电阻

询问制造商后再进行维修

确定损坏原因：电机内有异物

单个电机的绕组温度过高风扇松动

通过排气口检查底座

固定风扇

风扇变形或损坏通过排气口目测更换风扇确定相关损害（例如定子绕组损坏）电机内的冷却道堵塞清洁风道交流牵引电机的故障现象与排除方法112第一百一十二页，共一百二十三页。故障现象可能故障如何检查如何补救备注所有电机的非允许绕组温度

过载

降低负载，确定堵塞位置，并清除

温度指示不实际或出错

温度检测单元出现故障

更换电阻式温度检测器

连接端子松动

打开端子连接盒，检查端子

使用要求的紧固转矩来上紧端子，必要时，更换电缆接头

检查损坏螺纹

局部过热绕组绝缘损坏

检查绕组电阻、绝缘电阻，测量阻抗

询问制造商后进行维修

确定损坏原因：电机内的异物，电机内的转子部件

轴承含杂质拆去轴承盖

更换轴承，只在N端进行再润滑检查轴承密封必要时更换

轴承间隙错误吊起轴，并用千分表测量游隙以正确的间隙安装轴承，检查底座

确定轴承间隙变化的原因故障处理113第一百一十三页，共一百二十三页。故障现象可能故障如何检查如何补救备注局部过热轴承损坏拆去轴承盖询问制造商确定相关损坏：电机内的碎片，转子铁芯与定子铁芯接触

轴承卡位拆去轴承盖，轴承变色或变形，轴承盖变形

询问制造商确定卡住原因，润滑失效，额外负载轴承润滑过量或过少吊起轴，并用千分表测量游隙正确润滑轴承降低轴承使用寿命局部过热电机内冷却道堵塞清洁风道绕组绝缘损坏检查绕组电阻、绝缘电阻，测量阻抗

询问制造商后进行维修确定损坏原因：电机内的异物，电机内的转子部件，电流过大

轴承卡位轴承变色或变形，轴承盖变色更换轴承，询问制造商确定卡住原因：润滑失效，额外负载故障处理114第一百一十四页，共一百二十三页。故障现象可能故障如何检查如何补救备注冒烟轴弯曲只能在拆下后进行检测

询问制造商查找故障原因及损坏范围：定子/转子铁芯组装，定子绕组，轴附件（速度传感器的齿轮）

烧焦味电缆连接故障或者断裂

检查电缆连接修复电缆连接检查电缆弯曲处或磨破处

端子连接松动检查绕组电阻，绝缘电阻和测量绝缘阻抗询问制造商后进行修复查找故障原因：电机内的异物，电机内的转子部件，电流过大

有嗡嗡的噪音电缆断裂检查电缆更换电缆检查电缆弯曲处或磨破处故障处理115第一百一十五页，共一百二十三页。故障现象可能故障如何检查如何补救备注有磨擦噪音轴承间隙错误吊起轴，用千分表测量游隙以正确的间隙安装轴承，检查底座确定轴承间隙变化的原因轴弯曲只能在拆下后进行检测询问制造商查找故障原因及损坏范围：定子/转子铁芯组装，定子绕组，轴附件（速度传感器的齿轮）有撞击的噪音有电流从轴承流过只能在拆卸轴承后见到询问制造商查找有电流的原因并采取适当措施轴承损坏拆掉轴承盖询问制造商查找相关损害：电机内是否有碎片，转子铁芯是否与定子铁芯接触

速度传感器的测速齿轮松动拆掉测速齿轮，检查安装座及压盖固定速度传感器脉冲发生器故障处理116第一百一十六页，共一百二十三页。故障现象可能故障如何检查如何补救备注有撞击的噪音电机悬挂装置开裂检查悬挂装置询问制造商查找相关故障：抱轴箱轴承组装，齿轮与电机的接口

电机悬挂装置松动检查紧固位置，检查轴承组装

按规定扭矩紧固紧固件电机联轴器松动或者裂开检查紧固螺杆位置，视觉检查裂开位置按规定扭矩紧固相应螺杆；或者更换断裂螺杆检查密封装置是否有损，如有损则进行更换；如果紧固件断裂则询问制造商后更换强度稍大的螺栓有尖锐的噪音轴承间隙错误吊起轴，并用千分表测量游隙以正确的间隙安装轴承，检查底座确定轴承间隙变化的原因轴承损坏拆去轴承盖询问制造商确定相关损坏：