劈相机的常见问题分析方案.doc

劈相机的常见问题分析摘 要随着社会的不断发展,经济的不断增长,人们的运输工具也在不断改进,然而铁路运输依旧是我国经济运行的大动脉,在我国交通体系中占有重要的地位近几年来我国铁路加快了以高速、重载、安全为主题的发展步伐我国铁路运输开始向电气化的飞速发展,铁路电力机车日益增多,而电力机车上的辅助电机,尤其是劈相机的可靠起动甚为重要.铁路机车劈相机是电力机车的心脏部分,它的好坏直接影响到机车的行车安全及人们的生命安全本文就简要介绍一下劈相机的结构、特点、电力机车控制电路的作用与工作原理,并结合电力机车劈相机控制电路的结构、起动原理分析一下铁路机车劈相机常见的故障问题本文简要叙述电力机车劈相机的结构相关知识、特点从起动方式及其工作原理分析其控制电路的结构；结合劈相机和控制电路分析其控制方法,以及对电力机车劈相机的基本故障以及分析其解决方法分析SS4G型与SS3电力机车劈相机的故障,再到劈相机的日常保养与维护都做了介绍关键词：劈相机；故障； / 目 录摘要I引言11 劈相机概述21.1. 劈相机的结构21.2. 国产劈相机的相关知识41.3. 劈相机的特点72 劈相机的工作原理82.1. 电力机车劈相机82.2. 异步劈相机的工作原92.3．劈相机的起动方式92.3.1. 劈相机的负载工况102.3.3. 单相电容运行电动机122.3.4. 单相电阻起动电动机132.3.5. 劈相机手动控制132.3.6. 劈相机自动控制143 劈相机常见故障及分析处理163. 1．劈相机电路故障分析及处理163.1.1. 接触器故障分析及处理163.1.2. 电器元件误动作163.1.3. 劈相机接线错误173.1.4. 起动电阻值变大173.1.5. 供电电压过低和输入电压严重不对称173.1.6. 劈相机故障,通风机兼作"劈相机"分相起动183.1.7. 走单相"故障183.1.8．劈相机不起动193.1.9. 合劈相机扳钮,"劈相机"灯亮,不起动193.1.10. 劈相机起动后,电磁噪音大,起动电阻甩不开203.2．劈相机机械故障分析及处理203.2.1. 轴承有异音203.2.2. 轴承过热213.2.3. 劈相机有异常噪音或振动过大213.2.4. 电机升温过高或冒烟223.3. 劈相机启动按钮故障现象223.3.1 主断即跳的检查处理233.3.2. 无任何声音的检查处理233.3.3. 无劈相机启动声音的检查处理233.3.4. 劈相机启动声音异常的检查处理243.3.5. SS4G型电力机车劈相机起动电阻烧损的原因分析及改进措施243.3.6. SS3电力机车劈相机的控制电路故障判断253.4.异步劈相机三相不对称调整283.4.1．异步劈相机电压三相不对称的原因283.4.2．三相不对称调整方法283.5劈相机常见故障及处理方法293.6.劈相机故障控制294 劈相机的保养与维护314.1.运转前的检查314.2.劈相机的启动314.3.劈相机的运行与停止314.4.劈相机的存放与运输31结论32致33参考文献34引 言众所周知,电力机车通过劈相机与通风机配合,而且一条电气化铁路会分段供电,且不说因为一些原因运行中的劈相机启动故障,就说在遇到电阻烧损时,牵引通风机带劈相机工作。

有机车绝缘损坏时的问题.从劈相机的故障问题入手,对应的方法措施来寻找问题的来源以及劈相机本身带来的许多问题着手处理,详细的论述劈相机几方面问题对机车劈相机启动过程遇到的问题等等的一些问题,都有一些详细的论述本论文主要是简单的论述了劈相机的结构特点,以及劈相机工作原理,结合劈相机的综合应用来论述如何减少劈相机运行中故障的发生1 劈相机概述劈相机劈相机是一种结构特殊、用途特殊的三相异步电机,是异步电动机的简称其实质是由单相电动机和三相发电机组合而成的旋转电机,它是一种能实现单～三相变换的异步电动机,用于一切由单相电源供电,而又以三相异步电动机为负载的场合它是电力机车的专用装置劈相机是由异步电机演变而来,因此它具备异步电机的一系列优点它的特性又正好和三相异步电动机进行最佳配合,所以在单相工频交流电力机车的辅助系统中,异步劈相机〔简称"劈相机"〕用来将主变压器辅助绕组供给的单相电源"劈成"三相,向辅助系统所有三相异步电动机供电.劈相机在国外电力机车上有多年的运用历史,在当今晶闸管技术相当发达的变相领域中,劈相机仍能以它独有的经济、可靠、结构简单和节能等显著优点力克群芳,深深吸引从事单相电源变相技术的国、外专家,在工频60Hz的新型电力机车上仍广泛采用。

劈相机除了在电力机车上的应用外,对一线一地的供电系统,使用劈相机也很有价值劈相机不应该是一台三相异步电动机不对称运行工况的延伸,应该是异步电动机群中和电动机相互作用每一台已经运行着的电动机均可作为劈相机或者辅助劈相机向其他电动机供电,每一台电动机的工况都是可逆和自然过渡的它具有结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便等优点及可以直接在单相220 V交流电源上使用的特点,因此在家用电器<电扇、洗衣机、电冰箱、空调器等>及轻工业装置上得到了广泛的应用当然,目前也正逐渐应用于电力机车等行业1.1. 劈相机的结构劈相机是鼠笼式异步电机中的一种,根据其运行特点需要一种趋肤效应差的单鼠笼转子,它可以用于一切单相供电有要求使用三相异步电动机的场合,作为单相电网三相负载直接进行相数变幻的装置鼠笼转子可以是铜条的,也可以是铸铝的从运行经验看铜条转子不如铸铝的好,铜条易疲劳损坏而使转子端环处断裂,所以寿命不及铸铝的高其次是转子铁芯两端需要压圈,增加了电机的重量和零部件的数量铸铝式转子不需要压圈,不可利用端环和和导条把铁芯压得很紧更主要的是,由于导条、铁芯和端环铸成一体后消除了端环和导条之间的相对运动、转子旋转式的疲劳应力,从根本上解决了端环处导条断裂的问题,因此铸铝结构比铜条式的可靠。

劈相机的结构和一般鼠笼式异步电动机的结构相似,主要是由转子和定子两部分组成,定转子之间有气隙,此外还有端盖、轴承和出线盒等部件作为专用劈相机轴上是不带任何机械负载的,故该电机无轴伸端现简单介绍如下：1〕.定子劈相机的定子由机座,定子铁芯和定子绕组等组成定子采用F绝缘绕组嵌线完成后,整个定子应浸渍5152无溶剂漆或1032三聚氰胺醇酸树脂漆两次劈相机定子和异步电动机的相似,由定子绕组、定子铁芯和机座组成⑴ 定子绕组 是不对称的三相绕组,由它产生劈相机的旋转磁场更主要的是通过它直接把电源变换成三相电源,由它决定劈相机的主要性能各相绕组的匝数按性能要际决定⑵ 绕组线圈 按一定规律依次嵌入定子槽中,并按照一定的接法连接起来容量大的劈相机都采用双层绕组,每一槽的导线分为上下两层,中间用绝缘隔开定子绕组有硬绕组和软绕组两种低电压的中小型电机都广泛采用软绕组总之,劈相机定子绕组成形、嵌制和结构与一般异步电动机相同⑶ 定子铁芯 是劈相机的磁路,它由定子冲片叠压而成,定子采用0.5mm的硅钢片,双面涂以硅钢片漆一般情况,定子铁芯上有两个绕组：一个称为工作绕组或主绕组,用以产生主磁场和从电源吸收电功率输入给电机；另外一个称为启动绕组或辅助绕组,用来起动电动机⑷压装方式 铁片叠压成铁芯后压入机座的称为外压装式；铁芯冲片在机座叠压的称为压装式。

中心高在280mm以下的电机多数采用外压装,外压装的工艺可保证定子圆和机座止口,是一种较好的铁芯结构某些较大尺寸的劈相机采用压装的形式,尺寸更大的电机可采用扇形冲片在电机部结成整圆,这种方式主要可以节省材料,但是圆需要旋圆主要作用是固定和支撑铁芯,装配端盖、轴承和转子,并起保证定、转子和气隙均匀的作用目前生产的几种劈相机一般都采用铸铁机座,为了加强散热能力采用开启式的结构,两侧和下部有通风孔2〕.转子转子是劈相机的旋转部分,也是劈相机变换相数的主要部件劈相机旋转起来以后,旋转着的转子对定子负序磁场有很强的阻尼作用,气隙中负序磁场的大小与转子负序阻抗成比列,转子绕组中的负序电流有双倍电源的频率,因此趋肤效应很强劈相机的鼠笼转子以单鼠笼为佳,转子槽形设计时要考虑到在转子导条中负序电流渗透的有效高度围,槽形面积尽可能要求要大劈相机的转子均采用轴肤效应较差的单鼠笼式结构,而转子槽型的设计应考虑到在转子导条中负序电流渗透的有效高度围的槽型面积能尽可能大些,通常采用上宽下窄的倒梨型槽或中字形组合槽,劈相机的定子铁芯与转子铁芯之间气隙约在1mm左右3〕.气隙定子铁芯与转子铁芯之间的气隙时很小的,气隙大小根据劈相机容量而定,目前生产的集中劈相机气隙在1mm左右。

气隙小不但装配困难、同心度要求高,而且谐波电流产生的寄生力矩也大气隙大磁阻就大,需要的激磁电流也大,为了减小激磁电流,气隙应尽可能小这两方面的要相互矛盾的,因此劈相机的气隙值要由几方面的因素决定的,比一般同尺寸的三相异步电动机要大出15%—25%异步劈相机的主要结构如图1-1所示：图1-1异步劈相机的主要结构1.2. 国产劈相机的相关知识国产SS系列电力机车上先后采用过YPXZ－280M－4型、JP402A型、YPX－280M－4型等型号的劈相机,它们都是由相近容量的三相异步电动机改型设计而成各型劈相机的主要技术数据见表1-2上述各型劈相机的结构和一般的鼠笼式三相异步电动机结构相似,下面以JP402A型劈相机为例简要介绍其结构特点1-2 国产劈相机的主要技术数据表数据 型号参数YPX2-280M-4JP402AYPX-280M-4额定功率输入单相3864.864.8输入三相31.55757额定电压输入单相380380380输入三相380380380额定电流输入单相147200200输入三相579090功率因数输入单相0.6450.80.8输入三相0.840.960.84额定转速149914991499极数444频率505050绝缘等级BFF定额种类连续连续连续重量550586568配属机车SS4SS4改SS8JP402A型劈相机由定子和转子两部分组成,作为专用劈相机轴上是不带任何机械负载的,故该电机无轴伸端,其结构如图1-3所示。