动车组牵引电机故障分析及诊断

需拆接线更换的变电站指示灯的研究与应用，使得指示灯故障或损坏、维修更换时，能像家里更换灯泡或日光灯一般方便，直接插拔更换而无需拆接线，减少和避免了拆柜、查线等繁琐过程，既简单方便，又省时高效，解决了变电站更换指示灯时需要停电和进行一系列操作等问题。

4结论对于无需拆接线更换的变电站指示灯的研究与使用，具有如下重大意义：（1）该指示灯使用效果良好，无需拆接线的连接机构方便地实现了指示灯的插拔。

（2）该指示灯无需拆接线的底座方便了与指示灯连接，提高了指示灯运行、维修、更换等工作的效能。

（3）该指示灯故障时维修更换无需拆接线，可减少拆线、测试、重新接线并安装指示灯等众多繁锁耗时的工序，一定程度上降低了变电运维风险。

［参考文献］[1]冀小叶.KYN28-12型变电柜的设计改进[J].机械管理开发，2019，34（4）：147-148.[2]薛忠刚.高压变电柜自动控制装置在电弧加热器中的应用[J].中国新技术新产品，2010（24）：138.[3]张飞，张磊，栗世尧，等.智能消防应急指示灯设计[J].科技资讯，2017，15（29）：14-15.[4]刘良瑞.基于实物模型的点、线、面投影教学探析[J].湖北农机化，2018（9）：20-22.收稿日期：2019-09-27作者简介：温喜灵（1993—），男，广东梅州人，助理工程师，继保自动化一班员，研究方向：电气工程及其自动化。

图4指示灯变电柜面板示意图动车组牵引电机故障分析及诊断王世雄（中车永济电机有限公司，山西运城044500）摘要：基于目前我国高速动车组列车的发展情况，为提升动车组牵引电机运行的稳定性，保证动车组安全运行，通过文献综述法、对比法等研究手段对动车组牵引电机故障分析及诊断进行了研究，提出了基于SVM 的动车组牵引电机故障诊断方法、基于粒子群优化支持向量机的动车组牵引电机故障诊断方法等，此类故障分析及诊断方法均行之有效。

关键词：动车组；牵引电机；结构功能；故障0引言近年来，我国加大了对铁路运营的研究力度，尤其是与人们日常生活息息相关的动车组列车更是受到重视，复兴号的上线运营，大幅度提高了动车组列车的速度。

动车组牵引电机故障分析及诊断铁路运输作为我国最为重要的交通方式，尤其是客运的动车组列车更与人们的生活息息相关。

随着我国“八纵八横”的提出，我国铁路运营里程达到了历史新高。

尤其是近些年复兴号的上线运营，使动车组列车速度等级提上新高。

动车组列车在运营过程中会出现牵引电机故障的情况发生，牵引电机作为动车组列车的最为重要的驱动部件，故障的处理确保了动车组列车运行的安全性。

本文基于动车组列车牵引电机的结构及功能，提出运营过程中常见故障的解决方式。

标签：动车组;牵引电机;结构功能;故障引言：牵引电机的状态关系到整個动车组的安全运行，所以对动车组牵引电机的故障诊断十分必要。

本文基于牵引电机的结构进行分析，提出了牵引电机常见故障转子故障，定子故障，轴承故障，电机偏心故障，并对动车组牵引电机的常见故障诊断方法进行了研究。

1. 牵引电机结构我国动车组普遍采用的三相鼠笼式异步电机，采用架悬式悬挂，强迫风冷方式散热组成。

我国的CRH1型车牵引电机采用三相鼠笼式异步电机，每辆动力车辆带有4个牵引电机，全列20个;CRH2型动车组列车采用四极三相鼠笼式异步电机。

每辆动力转向架具有16个电机，电机组装方式见动车组转向架组成图。

牵引电机主要由定子、转子、轴承和机座组成。

以某车型动车组牵引电机为例，采用YJ105A型电机，该电机克服直流牵引电机的众多弊端。

2. 牵引电机常见故障牵引电机在列车前进过程中存在供电驱动，制动蓄电的功能，在运行过程中，由于速度等级较高，常出现各种各样的故障，根据某动车段反馈的信息，常见的牵引电机故障有4部分组成，比例如图表2所示。

3. 牵引电机常见故障牵引电机在列车前进过程中存在供电驱动，制动蓄电的功能，在运行过程中，由于速度等级较高，常出现各种各样的故障，根据某动车段反馈的信息，常见的牵引电机故障有4部分组成[1]。

3.1转子故障牵引电机常见的转子故障有转子断条和断裂。

这些故障会使动车组列车整个驱动装置温度过高，造成牵引电机负载太高，压力太大。

动车组牵引电机故障分析及诊断摘要：基础道路工程建设工作的开展，无论是对于我国的经济发展，还是对于我国道路安全建设工作，都有重要意义。

本文以此为出发点，围绕动车的核心驱动部件展开论述，深入探讨现阶段动车组牵引电机常见的故障以及具体的解决措施，为动车组诊断工作的开展提供理论支持，促使我国基础道路工程进一步建设发展取得进步。

关键词：动车组；牵引电机；故障分析引言：我国大部分型号的动车组列车，所采用的都牵引电机都是三相鼠笼式异步电机，该型号的牵引电机一方面能够满足现下动车组对于运行速度的具体要求，另一方面，其能够在高速运行的过程中，保持较好的稳定性，在工作效率、工作质量、工作安全等多个方面，都发挥了重要作用，因此运用广泛。

本文就是在该型号的基础上，完成对于故障及诊断方式的具体分析。

1.故障分析动车组牵引电机故障问题中，常见的故障问题主要分布在具体机械结构的四个部位，分别是定子、转子、轴承和底座。

1.定子故障定子故障类型并不十分明确，常见的定子故障有定子匝圈短路、局部过热、绝缘失效等问题，这些问题出现后，都会在不同程度上影响动车组列车的正常运行，因此需要着重关注与强调。

一般情况下，这些问题之间存在连锁反应，当定子匝圈出现短路情况后，就会引发局部过热的现场出现，热度持续升高，原有的绝缘层被破坏，绝缘效果降低甚至处于失效状态，最终导致列车无法顺利运行。

1.转子故障转子对于动车正常运行起到了支撑作用，只有在转子达到规定转速范围内，牵引电机才能够为动车提供较大的助力，而在较高的转速要求下，转子就容易出现断条或断链的问题[1]。

断条或断链是指发生故障后，电机转速受到限制，而负载增加，在进行检查时，发现机身明显震动，还伴随噪音，严重时甚至会出现无法启动的情况。

一般情况会导致转子故障的因素主要有三个方面，其一是原有的构件质量有问题，其二是由于起动频繁而导致转子承受超负荷的冲击引起的，其三是是由于在操作过程中，存在不当操作或违章操作，导致感应电流分布不均，进而出现断条或断链的情况。

CRH380B型动车组牵引系统故障分析与研究摘要：高速列车在实际运行过程中，其牵引系统出现故障的频率相对较高，牵引系统故障会对列车正点以及运行安全性产生较为严重的影响。

基于此，本文主要针对CRH380B型动车组在运行过程中牵引系统有可能发生的故障问题进行分析和探讨。

关键词：CRH380B型动车组；牵引系统；故障分析引言：列车在运行过程中牵引系统所出现的故障通常为牵引丢失以及主断不能闭合，和高速列车运行中的其它故障相比，牵引系统发生故障频率相对较高，此类故障不利于保障列车正点以及列车运行的安全性。

因此，针对此类故障进行深入分析和探究意义重大。

一、功能简介通过受电弓实现接触网AC25KV 单相工频交流电的传输，使其能够转移到牵引变压器，在变压器对交流电完成降压处理的基础上，接下来将其转移给脉冲整流器，接下来交流电会在脉冲整流器的处理下转化成直流电，直流电会继续进行输出，作用于牵引逆变器，其会对三相异步电动机进行可控电压、电流的三相交流电供给，在齿轮转动的支持下，牵引电机所输出的转矩以及转速便可以有效传递给轮对，通过此种方式实现转矩与转速的转化，使其成为轮缘的牵引力以及线速度。

实际的高压电气设备在接触网到牵引变压器接通和断开的这一过程中，主要涉及到了受电弓、避雷器以及高压电缆等。

二、故障问题发生原因分析（一）主断不能闭合造成动车组牵引系统出现主断路器无法有效闭合的主要原因包括网压处于不合理范围、过分相后闭合、牵引变压器或者牵引变流器发生故障、网络通讯流畅度不高、主断出现相应故障以及高压接触器出现相应问题等。

而主断锁闭通常是因为软件保护（针对指定牵引设备所处在的牵引单元开展复位工作，若通过此种方式主断无法解锁，针对牵引单元主断开展复位工作，在主断不能够进行闭合过程中，针对风管压力进行检查，如果实际的风管压力不超过7bar，那么每次进行升弓时间应该小于10min，否则便很容易触发软件保护造成锁闭情况）。

（二）牵引丢失导致牵引丢失问题发生的原因主要包括以下几个方面：第一，接地故障监控发挥了作用，主要是由于牵引变流器中间电压不处在合理范围内时，检测保护发挥了作用，进而会使得主断断开；第二，牵引电机风扇出现了相应的故障，主要是由于针对TCU发出牵引机冷却风扇启动指令以及高低速指令，若经过了10秒钟时间并没有收到相关运转信号，那么TCU接下来会封锁牵引同时产生相应故障报告；第三，导致MVB通讯故障问题发生的原因主要由于基于CRH3C型动车组，在各个相关牵引单元中MVB主设备为CCU，其对所有相关设备发挥着控制效果，若实际中的CCU和其中的一个MVB发生通讯终端并且时间大于60秒，那么便会在HMI报警其和相关设备所发生的故障。

CRH380BL型动车组牵引电机接地故障原因分析摘要：动车在当前已经成为人们出行的一种重要方式，因此，其重要性不言而喻。

于人们的出行而言，比较关键的两个要求，一个是安全性，一个是舒适性，保证这两项因素，是动车发展的重要方向。

不过动车在运行时，故障是存在的，本文探讨的是CRH380BL型动车组牵引电机出现的故障问题，主要分析的是接地故障。

关键词： CRH380BL型动车组；牵引电机；接地故障引言：本文以CRH380BL型动车组出现的接地故障为例，通过分析故障原因，对于不同的型号的动车组的牵引电机的结构做简要对比，再结合检修经验，针对这种故障提出了一些解决办法，也适用于同类型的故障改进工作。

一、故障描述本文分析的是2018年北京铁路局天津动车客车段配属的4列CRH380BL型动车组出现的问题。

在运行时，出现了报错，故障代码是“25ED”。

故障描述：牵引电机接地。

在故障出现之后，需要进行第一时间的处理，依据是动车组应急故障处理手册，经过处理后无晚点。

当天运行工作全部结束后，再次进行全面检查，发现，由于地区内的大范围降雪，因此在故障车厢中，也有积雪，尤其是电机输出端通风口处，而电机在运行时，温度升高，积雪融化，因此，排水孔处可以看到渗出的水滴。

观察完毕后，对故障车厢的牵引电机做全面检查，测量其绝缘值。

按照规定，这一数值应为100ΜΩ[1]，但经过检查发现，在故障车厢中，存在一台电机绝缘值不符合要求，比要求数值小。

此外，接地阻值也不符合要求，呈现异常状态。

二、电机基本情况在CRH380BL_5504型动车组中，每一列，有8辆动力车厢，牵引电机为三相异步。

两台电机配一台通风机，实施通风冷却。

电机外壳设有排水孔，出现冷凝水或者外来液体时，可以由此排出。

三、原因分析动车组出现的故障，已经得到了广泛的研究，电机故障这一部分，研究得也非常多。

一般来说，其故障可以分为两类，分别是电气类、机械类[2]。

其中，前者包含定子绕组故障等，若出现定子绕组烧损，可能是由于绕组在制作环节，就存在一定的问题，埋下了安全隐患。

动车组牵引电机故障分析及诊断摘要：动车组在长期运行中,牵引电机可能发生故障，导致动车组无法有效行驶，因此，研究动车组牵引电机的故障分析及诊断非常有必要，研究动车组常见的故障，分析成因，将其作为数据支撑，之后对症下药进行系统诊断，发现问题及时解决，从而达到从源头避免故障发生的目的，这也就是本文阐述的目的，希望对控制动车组牵引电机的故障有所帮助。

关键词：动车组；牵引电机；故障分析及诊断引言：牵引电机是应用在各种电力机车、动车组、地铁车辆上的，起到牵引作用的电机，对于动车组牵引电机的故障来说较为复杂，分析好牵引电机的故障，建立常见故障的数据库，才能更好地对症下药，做到对牵引电机故障的有效控制。

一、牵引电机工作原理简述本着详尽的原则，这里简单介绍动车组牵引电机工作的简单原理，首先，动车组的牵引传动设备主要有“受电弓——变压器——牵引变流器——牵引电机——联轴节——齿轮箱——车轴——车轮”如下图1所示，而动车组为了降低输电线的能耗，降低设备的运营费用，采用“高压+交流”的输电方式，但动车组的牵引传功方式是“交——直——交”的方式，高压电在经过受电弓传输后，首先经过牵引变流器进行降压，同时将单相交流电换成直流电，在经过牵引变流器中的逆变器，将直流电变成符合标准、要求的电压、电流、频率的三相交流电，随后正是进入牵引电机，将标准化的电能转化为机械能，带动齿轮箱转动，最终带动车轮前进。

可以看出，牵引电机在其中扮演着电能转化为机械能的作用[1]，以CRH型动车为例，全列车多采用四个牵引单元组成，每个牵引单元由一台牵引变3压器、两台牵引变流器、八个牵引电机组成，牵引电机一旦出现故障，必然会影响到列车的正常运行。

图1.牵引系统工作简图及模型二、常见故障分析动车组牵引电机的故障原因是多方面的，且电机是较为容易发生故障的，不过动车组采用多个牵引电机组合的方式，其中一个出现故障，也不会影响到其他牵引电机工作，牵引电机故障篇幅原因无法一一列举，下文将列举最常见的几项进行简单分析。

动车组列车牵引电机故障排查与维护手册一、前言列车是现代社会最为普遍的交通工具之一，而动车组作为高速列车的代表性存在，被广泛应用和高度关注。

在正常的运营过程中，牵引电机的正常运行是列车运行安全和动力来源的关键，然而，电机故障也是列车运行中常见的故障类型，因此，为了保障列车运营安全和保养保护动车组列车牵引电机，特编写此手册，以期对牵引电机故障排查和维护起到一定的参考作用。

二、牵引电机故障排查1. 故障现象：列车启动无力，速度下降；排查方法：检查电机是否发热，水泵是否正常，检查电机绕组绝缘是否有损坏。

2. 故障现象：电机出现异响，震动；排查方法：检查电机轴承是否过紧或过松，在电机运转过程中是否偏磨，轴承是否有杂音、异响等现象。

3. 故障现象：列车启动后，电机突然停转；排查方法：检查电机电源是否正常，通电是否正常，检查电机控制系统是否正常，检查电机转子是否处于卡死、卡住状态。

4. 故障现象：电机透热感过强，注水不进、水温不降；排查方法：检查水位是否正常，泵是否转动，检测水温传感器、温度控制器是否正常。

三、牵引电机维护1. 定期对动车组列车牵引电机开展维护保养，保证电机运行稳定；2. 检查电机外壳、接线箱和电机出线端是否有烧损痕迹，若有，则需要及时清理、更换损坏部件；3. 定期检查电机绕组绝缘状况，如发现绝缘降低或者损坏情况需要及时进行处理；4. 定期检查电机轴承状况，清洁、注油工作也需每季度进行一次；5. 定期检查制动电阻器开路保护端是否损坏。

总结：动车组列车牵引电机是保障列车正常运行重要的关键部件，需要实施定期保养，并及时进行故障排查和维护，保证其正常、稳定、安全运行，同时提供良好的数字标准趋势来监控电机系统的整个运行情况。

关于CRH5型动车组牵引传动系统常见故障分析摘要：动车组传动系统为动车组的动力传输装置，CRH5型动车组牵引传动装置区别于其他高速动车组传动系统，独具特点。

CRH5型动车组牵引传动系统由牵引电机、万向轴、齿轮箱三大部件组成。

牵引电机产生的牵引力通过万向轴及齿轮箱传导至车轮上，最终产生了牵引作用。

本文通过牵引系统常见故障的分析，研究出可行性的预防方法，可以有效地规避动车组运行风险。

关键词：动车组牵引系统故障分析一、 CRH5型动车组牵引传动装置的基本特点CRH5 型动车组每辆动车组配置两个动力转向架，其中 1,2,4,7,8 车为动车，全列共有动力转向架10个，动力转向架是由一根动轴和一根拖轴组成的两轴转向架。

动轴布置在车厢的内侧。

动轴传动系统由牵引电机、扭矩过载保护器、万向轴、车轴齿轮传动箱、轮对组成。

电机纵向布置在车体下方，并采用螺旋弹簧弹性悬挂。

齿轮传动箱通过轴承安装在动轴上，抗齿轮箱回转的反作用杆安装在齿轮箱下方，反作用杆在齿轮箱端装有橡胶弹性关节，在构架端装有球形关节。

机械传动装置仅动力转向架具备，由齿轮箱、万向轴、安全装置和电机组成，减速齿轮按安装在动力轴上通过万向轴和安全装置与电机相连，为改善转向架动力学性能，在转向架设计过程中，特别关注了质量分配的最优化以及纵向面和横向面惯性的最小化，尽可能把所有的质量都分配在二系悬挂系统上，使簧间质量达到最小化。

CRH5 型动车组将牵引电机悬挂在车体底架上，与将电机安装在构架上相比，大大降低了簧间质量，通过最小化簧间质量，可有效地改善转向架的高速直线运行性能。

电机体悬结构的设计还会提高牵引电机的可靠性和可维护性：一是打开裙板和底板可以从侧面和底下接触到牵引电机；二是每个转向架只需配备一个牵引电机；三是无需将转向架从车体上拆除就可以很容易地将牵引电机卸下，方便牵引电机的检修，减少了检修拆卸的工作量。

二、CRH5 型动车组牵引传动装置常见故障解析2.1 牵引电机常见故障2.1.1轴承故障导致电机故障电机轴承故障使电机输出扭矩与万向轴端扭矩产生较大的扭矩差，从而导致安全装置的安全卸油螺栓被剪断，但由于电机输出轴温度急剧升高导致安全装置失效，安全装置内圈与电机输出轴之间产生相对摩擦转动而使电机输出轴和安全装置内圈迅速升温，最后导致电机输出轴严重扭转变形，同时安全装置内圈因严重磨损和烧熔，使得安全装置脱离电机输出轴而与万向轴一起掉落在安全护栏上；（1）故障原因a. 轴承润滑不良b. 轴承承受外力冲击作用c. 轴承本身的结构满足不了运用要求（2）故障预防方法a.启动电机时听取电机有无异响；在电机未启动输出端自由状态下转动输出端，听取有无异音；在动车运行中监控电机上方有无震动。

动车组牵引电机故障诊断方法马海涛摘要：牵引电机是动车组发动运行的重要设备，牵引电机的故障会给动车组将电能转化为动能的过程带来很大的不便。

随着我国交通运输技术的迅速发展，列车的运行安全也被人们越加重视。

牵引电机是列车动车组的核心组成部分，牵引电机的顺利运行与否，影响着我国列车的运行安全和人们的生命安全，但牵引电机在工作时可能会受到离心力、电磁力的影响，以致在运行过程中会出现故障，因此我们必须对牵引电机的故障诊断问题予以重视。

本文首先阐述了动车组牵引电机故障诊断的研究现状，其次分析其故障产生的原因，最后研究论述了牵引电机故障诊断方法，希望对有关人士有所帮助。

关键词：牵引电机；动车组；故障诊断引言：铁路建设是我国经济建设发展的重要条件，随着我国经济的迅速发展，对铁路建设的要求越来越高，动车组的应用发展加快我国铁路建设迈向现代化的道路，而牵引电机则在这其中发挥着不可或缺的作用。

牵引电机由于工作环境的限制，常常伴随着多变的温度条件和运载状况，因此故障发生频率很高。

牵引电机影响着整个动车组的运行安全，一旦其发生故障不仅影响动车运行还会给人们带来安全隐患。

做好牵引电机的故障诊断，及时排除故障是整个动车组运行必须重视的关键环节。

一、动车组牵引电机故障诊断方法研究现状发达国家对动车牵引电机故障的诊断非常重视，一直在不断的研究诊断方法，他们的相关技术一直走在牵引电机故障诊断领域的前列，很多国家的列车都采用了自检系统，实时诊断牵引电机故障，以便及时防范和解决。

我国对于牵引电机故障的研究也很重视，但我国对于这方面的研究开始较晚。

不过随着计算机技术的发展和科技的不断创新，我国相关的研究人员在做了大量的实验研究后，也取得了相当可观的成果，研究出了机车车载微机控制系统和行车监测系统等多种故障监测诊断系统[1]。

我国对于牵引电机故障诊断方法的研究正在不断进行，研究诊断方法从而能够创造出相关的故障诊断技术，使国家的发展和人们的安全得到更加有力的保障。