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– 68 –现代物业・新建设 2012年第11卷第8期现代建设 Modern Construction引言交流牵引电机是交流传动地铁车辆的核心设备之一，其安全性关系到整个地铁车辆的行车安全。
因此，对交流牵引电机故障诊断的应用不仅必要，而且非常重要，它是保障地铁车辆安全运行的重要前提。
通过对电机故障诊断的应用，不但能及时发现并判断出电机故障原因，而且在电机维护中对评估电机的状态起到指导性意义，从而采取相应的控制措施确保电机安全、稳定、可靠地运行，确保所有地铁车辆的行车安全。
1 常见电机故障分析在地铁车辆牵引系统中，三相异步电动机有着广泛的应用。
电机长期运行后，容易发生各类故障。
如何及时地对故障原因作出准确判断并进行相应的处理，是防止电机故障扩大化、保证列车正常运行的一项重要工作。
常见的电机故障类型主要有以下几种：（1）电动机在通电后不能转动，既没有异响、异味，也没有冒烟。
故障原因可能是：①电源没有接通。
②对过流继电器调节得过小。
③控制设备存在接线的错误。
④熔丝可能已经熔断。
（2）电动机在通电后不能转动，并且伴有嗡嗡声。
故障原因如下：①定子或转子绕组之间存在断路，有可能是电源的一相失电或者断线。
②绕组内部接反或引出线接错。
③电源回路接点松动导致接触电阻较大。
④电动机的转子被卡住或者负载过大。
⑤电源电压不足或较低。
⑥电机轴承内油脂过硬或卡住。
（3）电动机运行时存在异响。
故障原因可能是：①定子和转子的槽楔或绝缘纸相摩擦；②轴承磨损，或者是油内、滚道内、滚体面粘附砂粒等异物。
③铁芯存在松动。
④轴承地铁车辆交流牵引电机故障诊断的应用及体会刘琨（广东 深圳 518000）摘 要：首先列举了常见的电机故障及其原因，并介绍了牵引电机故障的三种诊断方法，最后以4EBA4040型交流牵引电机的典型案例来对电机故障诊断进行分析并提出了相应的控制措施，具有一定的实践及指导意义。
关键词：交流牵引电机；故障分析；故障诊断；控制措施 中图分类号：TM307+.1 文献标识码：A 文章编号：1671-8089（2012）08-0068-03缺油或油量不足。
铁路交流牵引电机故障诊断技术研究及应用张大勇（中国国家铁路集团有限公司机辆部，北京100844）摘要：铁路交流牵引电机工作环境复杂恶劣，故障发生率相对较高，其故障诊断技术是提高机车车辆可靠性和安全性的关键技术之一。
总结牵引电机常见故障类型，明确轴承故障与定子绝缘故障是牵引电机的2种主要故障类型，着重分析牵引电机绝缘和轴承故障诊断理论与应用成果，并基于实际应用情况和相关技术发展趋势，提出交流牵引电机故障诊断技术的发展方向。
关键词：铁路；机车车辆；牵引电机；故障诊断；定子绝缘故障；轴承故障中图分类号：U264.1；TM343文献标识码：A文章编号：1001-683X（2021）05-0001-11 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.05.0011概述铁路牵引传动动力已从蒸汽、内燃发展到了电力阶段，电力牵引主要有直流传动和交流传动2种模式。
与直流传动相比，交流传动具有调速范围宽、功率密度大、维修简便等优点，逐步成为轨道交通装备发展的趋势和主流［1-2］。
1998年，原铁道部提出“用10年左右的时间完成机车直流传动向交流传动转换”的任务，经过数十年的技术攻关和积淀，加之技术引进的推动，我国已自主建立了大功率交流传动牵引系统的设计、制造、试验技术平台及体系。
中国国家铁路集团有限公司（简称国铁集团）拥有上万台交流传动机车、3000多列动车组成功投用，在运营时速、运行平稳性、行车密度等方面实现了全球引领，尤其是“复兴号”高铁列车已成为中国高端制造的金名片，取得了举世瞩目的成就。
牵引电机作为轨道交通列车的动力来源，其运行状态直接影响列车动力性能和行车安全。
与一般工业应用场合不同，轨道交通应用环境极为恶劣。
我国幅员辽阔且气候环境变化大，牵引电机转矩（功率）密度大、负荷变化范围大、工作温度变化范围宽且经常承受轨面非确定性冲击，同时其频繁工作于启动、牵引、制动、停车等循环工况，在电、磁、热、力等复作者简介：张大勇（1966—），男，副主任，正高级工程师。
城市轨道交通永磁牵引电机研发应用方案一、实施背景随着城市化进程的加速，城市轨道交通作为绿色、高效的交通方式受到了广泛的关注。
牵引电机作为城市轨道交通的核心部件，其性能直接关系到列车的安全、稳定与节能。
当前，城市轨道交通牵引电机主要由异步电机和直流电机组成，但两者均存在一定的弊端。
异步电机效率低、能耗大；直流电机则需要定期维护和更换碳刷和换向器，且容易产生无线电干扰。
因此，研发永磁牵引电机成为当前的一大趋势。
二、工作原理永磁牵引电机是一种利用永磁体产生磁场的电机。
它主要由定子、转子和轴承组成。
定子由导磁材料制成，用于产生磁场；转子由导电材料制成，用于产生动力；轴承则用于支撑转子。
在运行过程中，定子中的导磁材料产生变化的磁场，与转子中的永磁体相互作用，产生转矩。
由于使用了永磁体，该电机具有高效、节能、使用寿命长的特点。
三、实施计划步骤1.需求分析：明确城市轨道交通牵引电机的需求，包括功率、速度、稳定性、维护周期等。
2.理论研究：研究永磁牵引电机的设计理论，包括磁场分布、转矩产生机制、效率分析等。
3.样品设计：根据理论分析，设计永磁牵引电机的样品。
4.实验测试：对样品进行实验测试，包括空载试验、负载试验、稳定性试验等。
5.优化改进：根据实验结果，对样品进行优化改进，提高性能。
6.工业化生产：当样品性能达到预期后，进行工业化生产。
四、适用范围该研发应用方案适用于城市轨道交通中的列车牵引系统。
不仅可以用于新建线路，也可以用于既有线路的改造。
五、创新要点1.采用了新型的永磁材料，提高了电机的效率和性能。
2.优化了电机设计，降低了电机的体积和重量，提高了功率密度。
3.采用了先进的生产工艺，保证了电机的质量和稳定性。
六、预期效果1.提高电机的效率，预计节能20%以上。
2.减少电机的维护次数，延长使用寿命30%以上。
3.提高列车的稳定性和舒适度。
4.降低列车的噪音和无线电干扰。
5.提高列车的运行速度和安全性。
6.降低列车的能耗和碳排放。
浅谈5GMG201E1交流牵引发电机检修工艺【摘要】HXN5机车二年检及六年检工作是我公司近年的重大项目，其关键部件的检修更是重中之重，本文就HXN5机车新型牵引发电机的检修工艺进行介绍，主要从滑环检修工艺、电机解体及组装工艺、辅发定子引出线改造工艺、辅发定子引出线更换工艺、转子螺孔镶套工艺、端盖裂纹修复工艺、绝缘处理工艺等7个方面来阐述。
【关键词】5GMG201E1主辅发电机；检修工艺；故障处理5GMG201E1型同步牵引发电机应用于HXN5型内燃机车，每台机车配备一台该型电机。
牵引发电机采用的是凸极转子的同步发电机，与辅助发电机同轴，相当于一个机座内有4个电机，结构复杂。
辅发定子为内定子形式，在辅发转子内部，通过止口与端盖联接固定。
辅发定子有三套独立绕组：电池绕组、励磁绕组、风机绕组，分别为蓄电池充电器、主发电机励磁电路、冷却风机等供电。
牵引发电机为卧式单轴承结构的三相凸极式同步发电机，星型连接，转子级数为10。
其中，主发电机结构与东风系列机车主发电机结构一样，也是由定子（定子铁芯、定子三相星型连接绕组和机座）、转子（凸极式转子铁芯、转子绕组、转轴）、端盖、轴承盖等组成。
主、辅发电机与滑环位于轴承两端，与一般同步主发电机不同，滑环材质也与一般国产同步发电机不同，为钢性材质。
由于其结构的复杂性及特殊性，给检修带来了极大的困难，不仅是特殊故障难以排除，就是常规的检修项点也难以完成。
下面根据检修经验对该型主辅发电机检修工艺予以阐述。
1 滑环检修工艺滑环故障是该型电机的主要故障之一，主要现象有盘片松动及烧损、变色、锈蚀。
轻微变色及锈蚀可进行打磨处理。
其他则需更换滑环。
滑环组装与转轴之间采用过盈配合连接，钢质滑环和滑环毂之间的绝缘采用浇铸式，有别于传统工艺，因此设计滑环的更换工装是难点。
经过对滑环结构及安装方式的研究，设计并制作滑环拔出器（该工装荣获国家专利授权，专利号为ZL201220309743.3）。
一种矿用管道检测机器人设计及牵引性能分析赵鹏洋1， 闫宏伟1， 张登崤2， 肖粲俊2， 何勃龙1（1. 中北大学 机械工程学院，山西 太原 030051；2. 山西宏安翔科技股份有限公司，山西 运城 044000）摘要：针对瓦斯抽采管道破损泄漏检测问题，设计了一种具有管道检测和运动控制功能的螺旋式矿用管道检测机器人，介绍了该机器人的结构和检测与控制系统方案。
建立了机器人在管道中运行的力学分析模型，并通过动力学仿真研究了影响机器人牵引性能的因素，结果表明：机器人在管道内运行时的牵引力与管道材质、螺旋角、管壁与驱动轮之间法向力有关；机器人在不同材质的管道中运行时最佳螺旋角不同，在相同材质的管道中运行时，无介质运输情况下牵引力高于有介质运输情况；机器人牵引力随法向力的增大而增大，但最佳螺旋角无明显变化；随着螺旋角增大，牵引力先增大后减小，螺旋角为40°时牵引力最大。
为提高机器人通过弯管时的性能，提出一种变螺旋角过弯策略，即机器人主动控制螺旋角随螺旋运动单元转动以正弦式规律变化，使管道内侧的螺旋角小于外侧。
搭建机器人测试平台对矿用管道检测机器人进行测试，结果表明：机器人在直管中运行的最佳螺旋角为40°；可通过增加法向力来提升机器人的牵引性能；采用变螺旋角过弯策略时，机器人在弯管中的通过性能和平稳性优于定螺旋角过弯。
关键词：瓦斯抽采管道；管道泄漏检测；管道机器人；螺旋驱动式机器人；变螺旋角过弯；牵引特性中图分类号：TD67 文献标志码：AMine pipeline inspection robot design and traction performance analysisZHAO Pengyang 1, YAN Hongwei 1, ZHANG Dengxiao 2, XIAO Canjun 2, HE Bolong 1(1. School of Mechanical Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China ；2. Shanxi Hong'anxiang Technology Co., Ltd., Yuncheng 044000, China)Abstract : In response to the problem of gas extraction pipeline damage and leakage inspection, a spiral mine pipeline inspection robot with pipeline inspection and motion control functions is designed. The structure and inspection and control system scheme of the robot are introduced. A mechanical analysis model is established for the operation of robots in pipelines, and the factors affecting the robot's traction performance are studied through dynamic simulation. The results show that the traction force of the robot during operation in the pipeline is related to the pipeline material, spiral angle, and the normal force between the pipeline wall and the driving wheel. The optimal spiral angle for robots operating in pipelines of different materials is different. When operating in pipelines of the same material, the traction force is higher in the absence of medium transportation than in the presence of medium transportation. The traction force of the robot increases with the increase of normal force. But there is no significant change in the optimal spiral angle. As the spiral angle increases, the traction force first increases and then decreases, reaching its maximum at a spiral angle of 40°. To improve the performance of robots passing through curved pipes, a variable spiral angle bending strategy is proposed. The robot actively controls the收稿日期：2023-04-22；修回日期：2024-01-17；责任编辑：李明。
毕业设计说明书课题名称：脉流牵引电动机的换向及脉流牵引电动机的出厂试验专业系铁道牵引与动力学院班级神华铁路订单班毕业设计任务书一、课题名称脉流牵引电动机的換向及脉流牵引电动机的出厂试验（主要针对使用SS 型电力机车的学习者）二、指导老师赵承荻三、设计内容与要求1．课题概述牵引电动机被称为电力机车的心臓，牵引电动机的运行性能及运行状态直接关系到整台机车的运行性能。
由于牵引电动机工作的特殊性（如因安放在机车车体下部两个机车动轮之间，因而使毎台牵引电动机的体积尺寸受到严格的限制，散热条件极差，工作环境恶劣，加上机车上各台牵引电动机共同运行时，各台牵引电动机负荷分配的不均匀，机车运行时负载变化大等诸多因素），使牵引电动机成为机车上最为薄弱的环节，在机车运行中牵引电动机的故障出现率总体较高，在机车检修工作中，对牵引电动机的检修是一项十分重要的项目。
本课题重点研究脉流牵引电动机的工作原理、基本结构、脉流牵引电动机的换向理论及改善换向的措施。
同时学习与研究脉流牵引电动机检修后的出厂试验项目、内容、试验设备、线路、试验方法及试验结果的分析判断。
2、设计内容与要求1）毕业设计论文部分（1）脉流牵引电动机的工作条件（2）脉流牵引电动机的基本工作原理（3）SS4型机车用ZD105型脉流牵引电动机的基本结构（4）脉流牵引电动机的换向特点及改善换向的措施（5）脉流牵引电动机的维护保养与检修2）毕业设计部分（1）脉流牵引电动机的试验项目（2）脉流牵引电动机的试验内容（3）脉流牵引电动机的试验设备、试验线路及试验方法（4）脉流牵引电动机的试验结果分析与判断四、设计参考书1．韶山4型电力机车张有松朱龙驹主编中国铁道出版社2．电力机车电机周立主编中国铁道出版社3．电力机车电机张龙主编中国铁道出版社4．电力机车检修莫坚主编中国铁道出版社5．韶山4改型电力机车乘务员杨兆昆主编中国铁道出版社6．韶山8型电力机车赵叔东主编中国铁道出版社7．实用电工手册赵承荻李乃夫主编高等教育出版社8．电工实用手册刘光源主编中国电力出版社9．电气技師手册张友汉赵承荻主编福建科学技术出版社五、设计说明书要求1．封面2．目录3．内容摘要（200～400字左右，中英文）4．引言5．正文（设计方案比较与选择、设计方案原理、计算、分析、论证，设计结果的说明及特点）6．结束语7．附录（参考文献、图纸、材料清单等）六、毕业设计进程安排第1周（本阶段末）：毕业设计开题老師讲解。
牵引电机试验台改造
冯群利
【期刊名称】《机车车辆工艺》
【年(卷),期】2004(000)005
【摘要】针对牵引电机试验台在运用过程中存在的一些问题,依据铁标中相关技术条件和试验大纲要求,对试验台提出切实合理改造设计方案.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】冯群利
【作者单位】中国北车集团兰州机车厂技术部,甘肃,兰州,730050
【正文语种】中文
【中图分类】U260.14+6
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1.牵引电机试验台变流方案 [J], 陈德才
2.牵引电机试验台改造的技术分析 [J], 江波;汪志敏;曾佑生
3.直线感应电机牵引互馈试验台控制策略研究 [J], 杨中平;刘建强;孙湖;郑琼林
4.列车牵引电机试验台现场总线控制系统的设计及应用 [J], 李原;唐明新;袁爱进;乔毅;陈晓侠
5.机车牵引电机负载试验台数据采集系统的设计 [J],
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毕业设计（论文）中文题目：25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策学习中心（函授站）：太原学习中心专业： 2014 春自动化（交通信号与控制）姓名：李新明学号：14651579指导教师：韩旭东北京交通大学远程与继续教育学院2018年 8月毕业设计 (论文 )承诺书与版权使用授权书本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。
除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
本毕业论文是本人在读期间所完成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。
论文作者签名： ___李新明 ________2016_年_04_月_17_日指导教师签名： ___韩旭东 _________2016_年_04_月_18_日毕业设计 ( 论文 ) 成绩评议年级2014 级层次专升本专业铁道信号姓名李新明题目25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策论文选题正确，论述充分，内容是电气化铁路区段通用设备的故障分析与处指理，与工作结合紧密，有一定的使用价值。
导教师评阅意见成绩评定：指导教师：韩旭东04月 20日2016年答辩小组意见答辩小组负责人：年月日毕业设计 ( 论文 ) 任务书本任务书下达给：2014级铁道信号专业学生李新明设计（论文）题目： 25HZ相敏轨道电路故障的分析与对策一、毕业设计（论文）基本内容1.25HZ 相敏轨道电路工作原理及特点；2.25HZ 相敏轨道电路运行中存在的问题；3.25HZ 相敏轨道电路的故障分析；4.25HZ 相敏轨道电路故障处理方案.二、基本要求论文要论点明确、论据充分、结论精辟，要按太原学习中心规定的格式规范书写。
毕业设计--脉流牵引电动机的換向及脉流牵引电动机的出厂试验毕业设计说明书课题名称：脉流牵引电动机的换向及脉流牵引电动机的出厂试验专业系铁道牵引与动力学院班级神华铁路订单班学生姓名张胜指导老师赵承荻完成日期2013届毕业设计任务书一、课题名称脉流牵引电动机的換向及脉流牵引电动机的出厂试验（主要针对使用SS 型电力机车的学习者）二、指导老师赵承荻三、设计内容与要求1．课题概述牵引电动机被称为电力机车的心臓，牵引电动机的运行性能及运行状态直接关系到整台机车的运行性能。
由于牵引电动机工作的特殊性（如因安放在机车车体下部两个机车动轮之间，因而使毎台牵引电动机的体积尺寸受到严格的限制，散热条件极差，工作环境恶劣，加上机车上各台牵引电动机共同运行时，各台牵引电动机负荷分配的不均匀，机车运行时负载变化大等诸多因素），使牵引电动机成为机车上最为薄弱的环节，在机车运行中牵引电动机的故障出现率总体较高，在机车检修工作中，对牵引电动机的检修是一项十分重要的项目。
本课题重点研究脉流牵引电动机的工作原理、基本结构、脉流牵引电动机的换向理论及改善换向的措施。
同时学习与研究脉流牵引电动机检修后的出厂试验项目、内容、试验设备、线路、试验方法及试验结果的分析判断。
2、设计内容与要求1）毕业设计论文部分（1）脉流牵引电动机的工作条件（2）脉流牵引电动机的基本工作原理（3）SS4型机车用ZD105型脉流牵引电动机的基本结构（4）脉流牵引电动机的换向特点及改善换向的措施（5）脉流牵引电动机的维护保养与检修2）毕业设计部分（1）脉流牵引电动机的试验项目（2）脉流牵引电动机的试验内容（3）脉流牵引电动机的试验设备、试验线路及试验方法（4）脉流牵引电动机的试验结果分析与判断四、设计参考书1．韶山4型电力机车张有松朱龙驹主编中国铁道出版社2．电力机车电机周立主编中国铁道出版社3．电力机车电机张龙主编中国铁道出版社4．电力机车检修莫坚主编中国铁道出版社5．韶山4改型电力机车乘务员杨兆昆主编中国铁道出版社6．韶山8型电力机车赵叔东主编中国铁道出版社7．实用电工手册赵承荻李乃夫主编高等教育出版社8．电工实用手册刘光源主编中国电力出版社9．电气技師手册张友汉赵承荻主编福建科学技术出版社五、设计说明书要求1．封面2．目录3．内容摘要（200～400字左右，中英文）4．引言5．正文（设计方案比较与选择、设计方案原理、计算、分析、论证，设计结果的说明及特点）6．结束语7．附录（参考文献、图纸、材料清单等）六、毕业设计进程安排第1周（本阶段末）：毕业设计开题老師讲解。
5GEB32B1型交流牵引电动机转子导条滚压涨紧技术研究与应用摘要：通过改变5GEB32B1型交流牵引电动机转子导条传统涨紧工艺方式，解决该型交流牵引电机转子导条因传统工艺劳动强度大、生产效率低、质量不稳定、动平衡数据变化大的各种问题，根据测量数据和电机转子产品结构特性，利用普通卧式车床工作原理，设计了一套导条滚压涨紧装置，通过将该装置固定在车床刀架上，利用机床横向位移实现导条滚压涨紧在铁芯中，电机转子导条滚压涨紧技术，通过设备保障，改变了传统的手工作业方式，减轻了操作员工的劳动强度，提高了工作效率，稳定了产品质量，达到了设计要求，从而实现了生产自动化和产品多样化。
关键词：卧式车床；刀架；滚压装置；电机；交流牵引；转子；导条；铁芯；引言：HXN5型大功率交流传动内燃机车是中国铁路的干线客、货运柴油机车，机车选用的是5GEB32B1型三相鼠笼式交流异步电机，由通用电气（GE）公司设计。
该型号电机转子由转轴、鼠笼组成。
转子鼠笼由导条和转子铁芯装配一体后焊接端环而成，该型机车于2009年上线运行，目前主要投入哈尔滨局集团公司管内使用。
1、HXN5型电机高级修维修任务2016年我公司开始承担该型电机高级修维修任务，截至目前共修复完成该型电机120台，在对入厂的大修电机进行拆解状态分析时，发现120台中108台是因发生导条脱焊故障而形成的落修，占比故障电机的90%，而因为导条断裂、脱焊引起的铁芯烧损和定子线圈损毁占比分别达到19%和15%，造成维修成本无形增大。
在收集各机车运用段对导条开焊信息进行的反馈统计后，发现导条断裂的电机均是GE公司生产，该公司对该型电机转子导条装配时原设计采用对9根导条进行了涨紧处理，相邻3根一组，共3处按120°而所有导条断裂故障均发生在未涨紧的导条上，GE公司通过对导条脱焊转子进行了失效分析，也提出了对所有导条进行涨紧处理的补救方案，实践得出，导条涨紧数量设计是形成导条断裂故障的主要原因。
