HXD3型电力机车牵引电机隔离故障分析

HXD3型电力机车采用的牵引电机型号为YJ85A, 是三相鼠笼式的异步电机, 电机采用滚动抱轴承结构, 该电机装在大连机车上生产的HXD3型货运电力机车上, 该机车轴式为C0-C0, 也就是每台机车上装有6台牵引电机, 采用单端输出方式, 电机采用的是三轴承结构, 传动端采用UN型轴承, 非传动端是由一个UN型和一个QJ型轴承所组成, 轴承可以防止定子和转子不同心, 电机采用强迫风冷, 冷风从非传动端进入, 冷风经过通风口, 然后经过定子和转子的间隙, 从而从传动端输出, 定子的结构为无框架式机座, 采用的是开口式槽型, 定子的三相引线采用星型接法, 定子整体经过真空压力浸漆, 绝缘等级为200级, 定子铁心上的通风道直接用钢板压制成形。

HXD3型电力机车牵引电机, 采用的是单轴的独立控制, 通过交-直-交变流装置对牵引电机进行牵引和制动进行控制和调节作用, 从而控制机车的运行。每台机车上有两台变流装置, 每台变流装置含三组牵引变流器和一组辅助变流器, 牵引变流器为牵引电动机提供变压变频电源, 牵引变流器由四象限整流器, 中间直流环节和PWM逆变器等主电路和相应的控制电路组成, 通过矢量控制, 精确快速的控制牵引电机的转矩和转速。牵引电机隔离, 指的是牵引传动系统故障时, 保护电器工作, 当切除电机后, 相对应的辅助变流器也发生隔离, 供电电器也被隔离, 保证其他系统正常工作。

1. 牵引电机隔离故障分析

牵引电机故障时, 有些情况下, 司机可以通过一些简单的方法使得隔离故障消除, 但是大多数情况下, 隔离故障简单处理并不能恢复, 主要有以下几个原因会造成电机隔离故障。

1.1 机车的控制软件不稳定。

软件厂家遇到隔离故障时, 会将软件进行复位处理, 而不通过其他处理, 采用这种方法可以处理的电机隔离故障是由于控制软件不稳定造成的, HXD3型电力机车牵引设备主要由高压电器、主变压器、牵引变流器、牵引电机及相应控制系统。采用微机控制, 智能化程度高, 保护装置设置较多, 在机车过载时, 保护系统动作, 电机隔离。

1.2 风量不足造成电机隔离。

造成风量不足的的原因有主、辅变流柜通风系统故障, 主变压器通风系统故障, 车体通风故障等。

A、主、辅变流柜通风系统故障

机车通风系统采用独立通风系统, 机车顶盖的夹层作为进风道, 然后通过百叶窗、顶盖夹层进入通风机组, 经过惯性过滤器进入电机, 然后排出车外。

2台辅助电流装置, 具有独立通风冷却系统, 冷却空气由车顶侧滤网进入辅助变流装置柜内进风口, 经柜内通道、离心通风机、散热元件从柜排风口, 最后从车底排除大气。如果滤网有异物堵住, 导致保护动作, 使电机隔离。

B、主变压器通风系统故障

主变压器冷却器上装有通风机, 冷却风从车顶吸入, 进入通风机, 再进入复合冷却器, 先冷却复合冷却器上层的冷却器, 让偶冷却下层的变压器油, 然后从车下排出。风道被堵塞, 会使部分电机隔离。

C、车体通风故障

车体有两个风路, 一是送给牵引电机内部, 冷却牵引电机;二是向走廊内供风, 车体滤网堵塞, 会使风机风量不足, 电机隔离。

(3) 牵引电机自身绝缘问题

HXD3型电力机车牵引电机绝缘等级为200级, 采用耐电晕绝缘材料, 若绝缘电阻太低, 绝缘受到酸碱等腐蚀性气体的侵害, 线圈不洁、过热、过潮、环境温度过低、绝缘老化等原因使电机絶縁破坏, 电机启动保护, 电机隔离。

2. 隔离故障处理方法

2.1 控制软件不稳定的处理方法

可以与厂家联系, 对软件进行升级处理, 对有故障不能恢复的机车重新进行软件的安装, 同时对新出厂的机车采用升级后的软件;加强对员工的软硬件培训, 使其能够处理简单的故障, 能够正确操作。

2.2 清洗、更换滤网

定期更换滤网, 除了对滤网进行更换之外, 还要对风口进行清理, 对风速进行测量, 对接线盒进行密封、防水处理。

2.3 加强电机绝缘检测

针对牵引电机自身绝缘的问题, 可以通过改变接线盒的安装位置, 加强对自身绝缘性能的测试和保护, 减小与外界环境的接触来改善。

3. 结语

本文通过对HXD3型电力机车牵引电机隔离故障的分析, 给出了相对应的解决办法, 对减少牵引电机隔离故障产生了重要的影响, 但是在机车运用中, 由于一些外界因素的变化, 还会出现新的问题, 会结合实际的情况, 努力去探索解决问题的办法。

摘要：针对HXD3型牵引电机隔离故障, 从软件方面、绝缘方面和通风冷却系统方面给出了电机出现隔离故障的原因, 并给出了相应的处理方法。

关键词：HXD3型电力机车,牵引电机,隔离故障

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