关于地铁牵引电机异常振动的故障诊断与处理

关于地铁牵引电机异常振动的故障诊断与处理

梁光辉

昆明地铁运营有限公司

摘要

交流牵引电机是交流传动地铁车辆的核心设备之一，其安全性关系到地铁车辆整体的行车安全。因此，应用交流牵引电动机的故障诊断不仅是必要的，而且是保证地铁车辆安全运行的重要前提和前提。电动机的故障诊断的应用,通过电动机的故障原因,及时发现不仅可以判断,而且检查修理过程的电动机的状态的评价对指导的作用,因此采取相应的控制措施,电动机的安全、稳定、可靠的运行,保证,所有的地铁车辆的安全保证。本文首先列出了牵引马达的常见故障及其原因，并介绍了牵引马达的三种故障诊断方法。最后，以4eba 4040型交流牵引电动机为例，分析了电动机的故障诊断，并提出了相应的控制措施。有一定的实践和指导意义

关键词：交流牵引电机；故障分析；故障诊断；控制措施

1引言

牵引电机是地铁牵引装置的灵魂，在“中间变量”中产生列车的动力，并将电力转化为机械能量。在制动过程中，牵引机被用作发电机，以恢复地铁的电力。根据文件,由于牵引电动机吊上轮子,对准他很大影响大气条件变化灰尘环境温度变化、私人就业导致永久可变荷载(潘余,yu)。因此,不利的工作条件和特定结构米水平极高,其安全功能直接影响地铁最安全,并不预示着地位严重的事故、严重的经济损失和社会后果。因此，对地铁检测和诊断方法的积极研究不仅有利于地铁的安全和可靠运行，而且为重建地铁提供了必要的技术支持。因此，监测地铁发动机的状况和诊断故障是目前铁路发展中需要解决的紧迫问题。

2地铁车辆牵引电机故障诊断方法

由于所选的被测物理量不同所以的牵引电机诊断方法也各不相同。目前牵引电机常用的被测物理量主要有:电流、电压、声音、振动和温度等。当牵引电机发生时，将会引起牵引电机物理量的变化，比如振动加强或者噪声变大。可以利用这些变化来对牵引电机进行故障诊断。常用的主要方法有:

2.1电流分析法

由于地铁运行中本身就对牵引电机定子电流进行采集监控，因此电流分析方法是一种非侵入式方法，所以电流分析法是牵引电机故障诊断中较常用常用有效方法。然而,这种方法的缺点在于振幅成分早期的缺陷,当他稳定振幅牵引电机,相比微不足道重要振幅成分,为故障,相比基本频率和典型故障特征非常近,可能导致特征变量可能隐藏在环境噪音和基本频率。

2.2红外诊断法

红外诊断法基本原理就是根据牵引电机发生故障时呈现出来的热状态异常作为检测对象来判断有无故障。其优点是一种遥感诊断方法同时也是一种非接触诊断方法，可以做到在牵引电机运行状态下不改变牵引电机任何运行条件下获取牵引电机最真实的信息，同时热状态信息的获取也不需要任何辅助信号源，是牵引电机故障诊断方法中比较易于实现的方法。但由于受到环境条件的制约与影响测量的牵引电机绝对温度数据必须经过标定以后才可用，同时该方法不适合于牵引电机的在线诊断，需要其他方法配合使用。

2.3振动诊断法

牵引电机振动诊断方法是以牵引电机的规则振动为特征诊断电机故障的接触诊断方法。由于牵引电机安装在转向架的狭小空间内，测量牵引电机振动信号的传感器不易安装，相邻设备对振动信号的测量影响较大。这些因素对诊断结果影响较大。

2.4声音诊断法

牵引电机声音诊断法与振动诊断法在本质上是一致的，声音诊断法是将牵引电机运行中产生的蕴含着丰富故障信息的声音信号作为故障特征信号来诊断故障的。是一种非接触的诊断方法。但是在实际生产实践中没有取得好的诊断效果，原因是声音是非平稳信号，在故障特征提取方面不易实现。

通过以上的分析可知，当前，寻找最合适处理非平稳信号处理技术成为牵引电机诊断技术函待解决的问题，这同时也是本论文研究内容之一。

2.5轴承温升判定

轴承温升测试方法如下：轴承温度可由商用磁铁PT100温度传感器测量，但在电机通电测试期间，电机温度参考测试点RFP1（最高600摄氏度）和RFP2（最高70摄氏度，其中正常温度计算为200摄氏度。通常，新的轴承比已经运转的轴承上升得快。操作完成后，温度将降至正常工作温度并保持稳定。更换轴承后试运行时，轴承最高温度不超过90K（即温升不超过70K）。

3地铁车辆牵引电机常见故障

3.1定子故障

定子故障是地铁电机中最常见的故障。一般来说，主要收敛问题和线圈间隙问题是最常见的牢固问题之一。与其他问题不同，绝缘层在一些线路上不起作用，其严重性尤其引人注目。

3.2温度传感器故障

类似的，温度感应器会利用电脉冲传送主推进器的速度，来传递单个部件的特征，如定子铁芯、转子铁芯等。

4地铁车辆牵引电机故障分析及诊断

4.1 牵引电机自身故障原因分析及诊断处理

4.1.1电动机线圈问题

有许多短路、延时等问题，为了解决电机的运行问题，机器必须重新运行故障电，必要时减速。由于这一级故障不能通过网络修复，修理工的检查必须确认故障已被拖车替换。经技术人员检验，技术人员必须在专业化的工业装置完工后才能被派往工厂。另外，对破损部件的不断检查和绝缘的复原也是破损质量最大的缺陷之一。

4.1.2车载传感器发生故障

引起系统电机的空转故障，启动牵引电机。如果车辆速度传感器多次发生故障，地铁可以在同一时间减速，在极端情况下可以减速。因此，在夜间将车速传感器送回维修仓库时，为防止同一地铁同时发生的车速传感器多次发生故障，应更换车速传感器。

4.1.3牵引电机轴承损坏，油过多，油不足等

为了有效地解决这个问题，工作人员可以打开储藏室的盖子，检查润滑纸的数量和情况。发生变色，染色不足，环境污染等时，应当采取适当的预防措施。另外，为了防止轴承的额外作用力损坏滚子和表面，在安装牵引电机时使用半轴装置时，应提供必要的保护。

4.2温度监控系统原因分析及诊断处理

4.2.1通风量不足

据悉，该故障是转盘上的两个牵引电机同时报故障。这主要是由于两台设备都采用通风冷却装置进行冷却，当通风装置的气流不够冷却时，牵引用电过热。

4.2.2空气过滤器出现故障

高压电地铁的通风装置往往是高速运行的。如果监测系统温度很高，工作人员可以在风速表上单独确定一台牵引电机的故障和无故障，来比较出口转速前的风速数据。由于风量差异很大，可以判断空气过滤器坏了。采取针对性措施清洗空气过滤器，可以消除故障。

4.3其他地铁车辆牵引电机故障分析及诊断方法

4.3.1基于SVM的地铁牵引电机故障诊断方法

有必要在统计的基础上，结合前人的一系列诊断方法和故障分析结论，结合最小救助风险的原则，我们在对地铁电力供应进行诊断在此背景下，本研究对地铁设施故障问题进行了诊断，以此作为仪器的基础。当然，科学家还在研究这个方法，但是请看看本书。支持向量机(SVM)的是一种学习理论，它通过消除问题来解决最极端的问题，这是真正的操作和理论评价之间的最佳解决方案。

4.3.2基于粒子群优化支持向量机的地铁牵引电机故障诊断方法

算法进行最优的计算，但许多研究者仍在研究地铁中的数据干扰以进行数据分析。基因算法、圆滑算法和粒子算法不同的应用形式存在，聚集算法被最可能被接受。该方法与支持测量仪方法在地铁牵引电机故障诊断中的应用一样，是目前地铁牵引电机故障诊断的理论尝试。

结 论

牵引电机的状态会影响地铁的运行状态。因此，要重视地铁牵引用电的故障诊断和处理，确保地铁安全，稳定运行，方便人们生活。分析了牵引电机定子，轴承，转速传感器和温度传感器的故障，提出了有效提高地铁运行安全性的解决方案。

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