牵引电机电流分配不均的原因分析

从牵引电机线路故障和机械故障入手，对引起牵引电机电流分配不均的故障原因进行了归纳和分析，并对牵引电机检修工作提出了自己的看法。     

地铁车辆牵引电机异响问题及解决措施

针对某项目车辆牵引电机异响问题,介绍了故障牵引电机的调查过程,初步确认牵引电机异响的原因为牵引电机轴承出现异常;对出现异常的牵引电机轴承进行了调查,发现电机轴承出现电蚀现象;通过对电蚀轴承的进一步调查,初步确认牵引电机轴承轴端电流过大是牵引电机电蚀的原因。为解决牵引电机轴端电流过大的问题,提出了有效的整改措施,并进行了试验验证,取得了良好的效果。     

基于定子电流小波包分析的牵引电机轴承故障诊断

滚动轴承失效是机车牵引传动系统的主要故障源之一。轴承失效引起电机振动增加,导致定子电流发生调制。本文根据轴承失效对电机运行参数(振动、电流)的影响,将牵引电机轴承故障分为单点局部损伤和整体磨损。分析两种滚动轴承故障对振动和电机定子电流频谱的影响。定子电流分析可在不影响电机运行的情况下,检测电机的工作状况。小波包变换适应于处理瞬变、非平稳信号,用于电机定子分析能获得较高的频率分辨率,有效提取故障征兆。本文提出一种基于定子电流小波包分析的机车牵引电机轴承在线故障检测方法。HXD2型机车线路运行试验证明,该方法能有效诊断电机轴承早期故障。     

机车牵引电机电流实时故障诊断系统

内燃机车牵引电机运行中由于环火、主极断线、小齿轮脱落等原因往往会造成机破事故,一般这些事故发生的前兆主要表现为牵引电机工作电流异常,但这种变化人工无法实时监测。机车牵引电机电流实时故障诊断系统通过监测各牵引电机电流及接地、空转、制动、卸载等指示信号,综合分析判断后,把存在故障隐患的牵引电机自动从机车主电路中切除,以避免故障升级。     

列车牵引逆变器输出电能品质及其故障特征研究

列车牵引逆变器输出电能品质与牵引系统关键部件的工作状态紧密耦合。分析了牵引电机转子断条故障、电机定子匝间短路故障及逆变器IGBT开路故障状态下定子电流的特定谐波分量特性。针对定子电流故障特征,使用快速傅里叶变换(FFT)对故障特征进行识别,提取特定谐波分量,提出了以特定谐波分量含量与基波含量比值大小定位故障部件的故障诊断方法。搭建了牵引系统状态监测仿真模型,验证了提出的故障特征与故障诊断方法的正确性和有效性。     

基于阶跃激励响应的牵引电机定子早期匝间短路故障诊断方法

为了实现对牵引电机定子绕组匝间短路早期故障的可靠诊断,文章提出了一种基于阶跃激励稳态响应电流的故障诊断方法。首先根据牵引电机三相定子绕组匝间短路模型,对定子绕组任意两相施加阶跃激励,推导出3种情况下的响应电流表达式,并依据响应电流稳态值的变化特征提出新的故障特征分量;然后,搭建故障电机仿真模型,分析短路电阻和短路故障严重程度对响应电流的影响,研究故障特征分量对早期匝间短路故障诊断的有效性与可靠性;最后搭建试验平台,分析当电机固有不对称时,匝间短路故障对故障特征分量的影响。仿真与试验结果表明,该故障特征分量可以表示早期的匝间短路故障及其严重程度,并且能滤除电机固有不对称的影响。基于阶跃激励稳态响应电流的诊断方法操作便捷,结果可靠性高,对保护牵引系统的安全具有极大意义,且具备极大的工程应用价值。     

基于电机振动的动车组牵引逆变器故障诊断研究

牵引逆变器的安全性和可靠性对高速动车组车辆的稳定运行至关重要,为了对逆变器工作状态进行识别,文章结合车辆系统动力学,提出了一种基于电机振动信号分析的故障诊断方法。将电机振动信号作为监测对象,通过检测逆变器故障时电流畸变引起电机异常振动的特征信号来进行判断。以CRH2型动车组牵引传动系统为例,建立了基于空间矢量脉宽调制策略下的三电平牵引逆变器电路仿真模型,对逆变器结构故障模式进行仿真。仿真结果表明,逆变器故障会显著影响交流侧输出电流谐波含量,尤其是5倍频、7倍频、11倍频、13倍频电流谐波;而这些谐波电流输入到牵引电机后转化为6P(1-s)倍频、12P(1-s)倍频的脉动转矩,并作用于电机,使得其输出振动中含有相应频率的谐波成分。通过对高速动车组实际运行过程中的牵引电机振动信号进行分析可发现,在正常情况下振动信号不明显含有此类谐波频率成分,而当逆变器存在故障时,则会导致在振动信号中该频率信号含量非常明显。因此,文章所提出的基于振动信号分析法能够有效地监测并诊断牵引逆变器工作状态,并具有一定的工程应用价值。     

分形维数在接触网隔离开关故障识别中的应用

接触网隔离开关是牵引供电系统中的重要设备,其运行可靠性对于整个牵引供电系统的安全运行有着重要意义。隔离开关故障原因具有多样性与随机性,对不同故障进行及时有效识别存在一定的难度。文章针对隔离开关运行中机械特性,对其电机电流与输出扭矩间存在的关系进行推导,找出它们之间的二次函数关系,证明电机电流可以用以表征隔离开关的运行状态。通过搭建起电机电流采集系统,采集到一定量的电机电流信号,应用分形维数定理对电机电流进行特征提取,在一定程度上实现了对隔离开关机械故障的识别、分类,为接触网隔离开关故障诊断提供了一个新的思路。     

基于漏电电流的铁路牵引电机轴承故障检测

提出了一种利用漏电电流检测铁路牵引电机轴承故障的方法。对故障轴承进行了异常模拟试验,试验结果验证了该方法的有效性。     

基于深度高斯过程的永磁牵引电机匝间短路分级评估方法

定子绕组匝间短路是影响永磁牵引电机安全稳定运行的主要故障之一,受运行工况、供电与电机本体不平衡的影响,现有方法难以实现永磁牵引电机匝间短路在线精准评估,这成为永磁电机推广应用迫切需要解决的关键技术难题。因此,文章提出一种基于多特征融合的深度高斯过程永磁牵引电机匝间短路分级评估方法：首先通过建立永磁牵引电机匝间短路故障模型,提取电流不平衡、电流三次谐波与dq电流的二次谐波特征;然后采用一种双随机变分推断深度高斯过程（Doubly Stochastic Deep Gaussian Processes,DSDGP）方法对提取特征进行融合训练建模,实现永磁牵引电机匝间短路劣化状态在线分级评估;最后通过永磁电机匝间短路试验与现场案例进行算法验证。结果表明,文章所提方法在多特征融合条件下的评估准确率达到95%以上,相较于支持向量机（support vector machine, SVM）和反向传播神经网络（back-propagation neural, BPN）等分类方法,具有准确率高,适用于变工况、小样本的工程实际应用环境等优点,解决了永磁牵引电机匝间短路早期故障检测及故障严重程度评估的行业难...