西安中瑞鐵路新技術公司

　 隨著鐵路的幾次“大提速”，機務系統對設備本身的可靠性要求越來越高，尤其是作為機車設備的心臟----牽引電機，為確保機車可靠運行，如何通過實施狀態維修，是擺在鐵路設備管理與維修人員面前的重要問題。以下探討牽引電機的狀態維修問題。

一、牽引電機的主要故障

1.絕緣故障。包括電樞繞組絕緣故障、勵磁繞組絕緣故障、換向器接地。

2.勵磁回路故障。包括匝間短路、繞組引出線斷裂、接頭松動。

3.電樞回路故障。包括電樞繞組匝間短路、換向極故障、片間短路、電刷接觸不良等。

二、牽引電機MCA測試技術

1.阻抗測試　阻抗是對繞組電路電磁特性的綜合評判。初期匝間短路導致的電阻值的變化微乎其微，難以檢測，但由此產生的電感失效可通過阻抗真實反映出來。尤其是對阻抗的長期監測，是對于直流電機勵磁回路、電樞回路、交流電機定轉子平衡故障，以及故障程度的有力判據。

2.倍頻測試

　電機繞組通入交流信號，通過頻率加倍，得出減小量(I/?)，借此評判繞組電路的電磁特性。完好的繞組接近于理想電感，頻率加倍后，電流減少約50%。匝間短路發生發展的過程，即是電感失效、電磁特性變化的過程，也就是(I/?)從-50%向0%發展的過程。真實繞組的這一參數是匝間短路最有效的判據。

　對于直流牽引電機，電樞回路與勵磁回路的倍頻測試值I/?的變化，將指示匝間短路的發展過程;而交流電機三相I/?的比較，更可進一步指示發生故障的是哪一相繞組。

三、牽引電機狀態維修實施程序

1.實施狀態檢測

　需解決的問題是在機車上完成多臺電機的測試，數據存儲、比較、分析，對狀態維修提出有力依據。

　檢測方法是電機斷電后，直接在控制柜盤內電樞與勵磁回路引出線端子上進行測試。

(1)直流牽引電機的狀態檢測步驟

　?、龠x擇自動測試功能，測試勵磁繞組參數一次，測試電樞回路參數(兩次，三組參數存儲。

　?、陔姌谢芈穬纱蔚臏y量結果必須相同，否則說明電樞繞組或換向極上存在積炭，從而導致電磁特性變化，甚至是接地。

　?、廴M參數與新電機參數或前次測試結果進行比較分析。

　?、軠y試勵磁繞組對地絕緣，再選擇重測功能測試電樞回路絕緣，選擇最小值存儲。

　?、轀y試其它幾臺電機進行比較，或與每臺原始數據比較。

　?、迣⑺袛祿陷d至計算機進行比較、趨勢分析、存儲管理。

(2)測試實例

　?、?30kw直流電機測試數據

　?、?10kw直流電機測試數據　

　③410kw直流電機測試數據(故障)。

　　a.勵磁回路參數中僅電阻值偏大(與上臺完好電機比較)，說明繞組完好，僅端子部位輕微接觸不良。

　　b.電樞回路參數I/?值與相角ф明顯偏低，說明存在嚴重短路，且兩次測試結果差異很大，說明電樞或換相級存在積炭而導致局部接地。

　　c.電樞回路絕緣測試結果證實接地故障

(3)評判標準(根據IEEE388、389)

　　根據以上標準，可得出表5所示的關于410電機的參考標準

2.故障診斷測試程序

　　通過狀態監測程序即可區分勵磁回路或電樞回路故障。若是勵磁回路故障，已無再測試的必要;若為電樞回路故障，可通過以下方法定位轉子故障區域。

(1)電樞回路絕緣缺陷部位診斷

　?、賹㈦娝膿Q向器上提起，重新測試絕緣，若數值低，說明刷具或換向極接地。

　?、跍y試換向器對地絕緣，若數值低，說明電樞繞組接地。

(2)電樞狽試

　　①對于解體的電機(轉子抽出)，使用ATF-11測試夾具，將開口開至最大，測試換向器片間阻抗(Z)，通過比較，即可快速定位故障元件;片間阻抗的評判標準為5%偏差以內。

　　②若電機沒有解體，提升兩個相鄰電刷，保留另外一對電刷。

　　a.將 ALL-TEST-IV兩測試夾頭夾在兩個保留電刷刷架上測試阻抗值。

　　b.轉動轉子，令轉子在圓周的不同角度下測試每個阻抗值。

　　C.多個阻抗值的比較即可定位故障，例如阻抗多數在 3.17至 3.22Ω之間，但有一個或幾個 2.5Ω的讀數，即可指示匝間短路的發生。

　　評判標準：5%偏差以內。

　　如果因某個松動、碎裂或斷開的電刷導致測試數據變化，則應先檢查刷架、劇具及電刷的質量，然后再測試。