电力机车电机维护与检修研究 张志国

发表时间:2020/11/20   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:张志国
[导读] 摘要:随着经济的不断发展与社会的迅速进步,交通运输领域也在进行着重大的变革,交通工具正在发生着革命性的改变。
        中国铁路呼和浩特局集团有限公司集宁机务段呼和南整备车间  内蒙古呼和浩特  010000
        摘要:随着经济的不断发展与社会的迅速进步,交通运输领域也在进行着重大的变革,交通工具正在发生着革命性的改变。由传统的燃油动力交通工具向电力方向转变。其中,电力机车正在占据大部分的市场份额。与此同时,如何减少电力机车电机的损耗,提高机车运行效率,成为当前社会大众与交通建设领域面临的主要问题。
        关键词:电力机车;电机;维护与检修
        引言
        目前现有电力机车传动系统中主要以三电平逆变器输出作为牵引电机的输入电源,随着对机车组负载量的更高要求,未来的机车组需要能够在更高电压、更大功率的运行状态下工作,因此以五电平逆变器作为机车组的传动系统的输入电源是未来发展的主要趋势。
        1电力机车电机维护与检修的意义
        电力机车是当前我国运输效率和运输能力最大的机车,由于其具有启动快、速度快、效率高、低污染等实用性优点,在运输中得到普遍应用。但电力机车在运行过程中,很容易产生一些问题和故障。电力机车主要由车体、底架、缓冲装置、制动装置及电力设备组成。电车在运行过程中,各部分装置与构件会发生磨损、变形、老化或损坏,当机车零件由于长时间耗损,出现失效时,便很容易发生危险。所以,为了保证电力机车行驶过程中的安全,延长机车使用寿命,对电力机车定期进行维护与检修是十分重要的。
        2电力机车电机电流不平衡
        变压器绕组电压不均衡引起的电流不平衡故障几率较低,多发生于首台车型的试验机车上。在变压器的设计过程中,设计人员没有充分考虑到绕组叠加在一起时的耦合作用,硅机组整流输出端电压Ud在大桥满开放后开放小桥的瞬间,两架端电压出现不一致。例如在本厂大修的SS7D001和SS7D002机车发生了此类故障。技术人员经过多次试验,最后在外电路上进行改进,相当于对变压器内部的小桥绕组的电流流向进行改变,去除了变压器内部耦合引起的电压突变。同时对变压器进行有限元分析,a1b1的绕组满开放电压为247V,x1b1的绕组满开放电压为295V,a2b2的绕组满开放电压为301V,x2b2的绕组满开放电压为250V,这样在微机柜故障位操作时,同样的开放角度,每开放一度,二架比一架端电压将多出0.3V,在微机柜的控制中,大桥在满开放的开放角达到160°~170°,二桥开放时从20°~24°左右开放,而不是从0°开放,这样造成开放瞬间二架端电压比一架高6V,整个回路的电阻约为0.03Ω。这样电枢电流必然会高出200A左右,因为此时电机的转速相同,反电动势一致,回路总电阻一致,端电压的差异引起了电流的不平顺。
        3电力机车电机维护与检修措施
        3.1定期检修,严格排查
        很多风险的存在并不是产品本身存在问题,而是人们的过度使用。电力机车的电机需要进行定期的保养与维护。维护与检修的最高境界是把存在的一切风险都扼杀在萌芽里。作为工作人员,宁愿把工作在事前就全部做好,也不在事故发生后手忙脚乱。事实证明,电力机车的电机故障有很大一部分通过定期的检修与维护避免,为此,需要建立起完善的检修制度,保证电力机车电机的正常运行。
        3.2通过直观感受判断
        电力机车电机并不是什么神秘的仪器,它就存在于身边。对电机存在的问题,需要工作人员提高注意力,多听多看,及时发现问题。例如,电机如果发生运行故障,那么其本身运转的声音会与以往不同,会由平常的持续且清脆的声音转变为断断续续的闷响。这是可以通过工作人员的听觉直观感受到的。此外,如果电机短路、高温冒烟以及混入异物等情况发生,工作人员可以闻到异味,当这些情况出现时,电机的味道绝对与往常不同,这就可以及时的发现问题。
        3.3故障排除技巧
        3.3.1启动障碍
        所谓的启动障碍,就是在电机接通电源之后无法正常启动。

造成电机出现启动障碍的原因是多方面的,但通常来讲,电机出现启动障碍是与起电器有一定关系的。在电机启动的过程当中,如果电容器与分项电阻盒受到损坏,那么电机常常就没有办法正常的运转。除此之外,内部短路同样也会影响电机,导致电机没有办法正常运转、工作。针对启动障碍的问题,在对电力机车的电机进行检测的过程当中,可以对电路中的电阻进行检测,通过检测能够快速找到线路当中的故障点,找到故障点之后就可以针对故障来进行排除。但启动故障亦有可能是由于绕组烧毁造成的,如果是这种原因,则需要对其进行更换,同时检查线路。
        3.3.2发电故障
        所谓的发电故障,通俗来讲就是电机正常启动之后无法发电。这种故障,一般是由3个原因造成的,分别是接线错误、发电机极性不对或发电机的磁绕组断线影响了电机的运转。如果电机出现了发电故障的现象,检修人员则可以利用万能表对励磁绕组进行检测,从而检测出电机出现发电故障的具体原因,并有针对性地进行检修。
        3.3.3异常声响
        在运行过程当中,电机有时会发出一些异常的声响,虽然电机在此时仍然能正常运转,但这些异常的声响已经提醒工作人员,电机出现故障了。出现异常声响的原因,大多是因为电机定子内部接线错误,或者是有短路的情况。针对这种现象,要将电机拆开,查看是否存在短路的问题,对电机内部的接线应进行排查,如果是电机内部混入杂物,则应该拆开之后及时清理。
        3.3.4高温或者冒烟
        在电力机车电机的运转过程中,如果出现了温度过高,或者是冒烟的情况,这往往是由于电压不达标所导致的。针对这一故障,应及时对电网电压进行调整,此外,还应对电机的启动电流进行排查,对于出现的问题应及时进行处理。在电机的日常工作中,检修人员应确保电机工作环境的适宜性,这可减少电机出现高温或冒烟故障的概率。
        3.3.5电压缺相
        电压缺相是非常严重的故障,严重的电压缺相,会直接导致电机烧毁,而出现这种故障的原因,有可能是在接线过程中少接了一相,也有可能是接触不良造成的。针对这一故障,应在通电前对电机做好检查工作,保证电压的平衡,同时在回路中,也可以加装缺相保护装置,以避免电机烧毁的情况发生。
        3.4引进优秀人才,采购先进的机械设备
        电机出现了问题,无法确定是哪里出现了问题,也无法真正解决问题。为此,需要引进熟悉电机构造与维护保养工作的优秀人才,并采购专业的监测设备与维修装置,通过专业的科技手段来判断问题,解决电机存在的隐患。这几种方法相辅相成,共同为电力机车电机故障的解决出工出力。
        结语
        文章从当前电力机车电机可能遭遇的风险与障碍出发,重点分析了电机的电力故障;行驶障碍;电机异常等问题,并针对这些问题提出了定期检修,严格排查;直观感受判断;引进优秀人才,采购先进的机械设备等具有针对性的维护检修意见,对电力机车电机的正常运行起到了良好的效果。
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