城轨车辆牵引传动系统的组成和原理-牵引电机试验及维护

1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2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。：3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。4交流牵引电机的空转试验台5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。6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。7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8牵引电机负载试验台的操作台9牵引电机负载试验台的模拟显示屏10交流牵引电机试验台控制室11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。12交流牵引电机的系统地面联调试验13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。14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15牵引电机负载试验台的操作台16牵引电机负载试验台的模拟显示屏17交流牵引电机试验台控制室18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。19交流牵引电机的系统地面联调试验20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21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221、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。23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就更换一次在城轨运行里程达到500，000km也应进行以上操作。该维护时间间隔是以城轨年运行里程为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，至少在城轨运行里程达到200，000km时应对轴承、齿轮牙形和绕组进行检查。24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25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。26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。27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28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5.7.1部分进行维修或者按照5.7.2部分进行更换）＃检查定子壳内的连接情况（按5.7.3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5.7.3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29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30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31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32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33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！34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35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36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37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38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39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：电机内的碎片，转子铁芯与定子铁芯接触故障处理40故障现象可能故障如何检查如何补救备注径向振动轴承间隙过大提起轴，用千分表测量游隙以正确地间隙安装轴承，检查底座确定原因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平衡块松动或丢失询问制造商确定相关损坏：电机内的小部件（螺钉、平衡块等）

脉冲发生器的测速齿轮松动

检查底座，检查螺钉接头固定脉冲发生器的测速齿轮测速齿轮确定电机的径向位置电机悬挂损坏检查悬挂询问制造商确定相关损坏位置：轴承装置，齿轮与电机的接触面电机悬挂松动检查螺钉接头、轴承装置和阻尼元件以规定紧固转矩上紧螺钉，更换阻尼元件故障处理41故障现象