CRH5型动车组电动机常见故障检修

王铭健

摘 要：作为高铁技术的大国和强国，我国在努力打造高铁的品牌，为的是将节能减排、运输能力大、速度快等概念深入各个国家和地区。CRH5型动车组电动机是我国高铁动车组使用广泛的一款动力元件，其成了高铁技术的关键点，但是电动机在运行阶段也存在很多故障问题，不加以解决会造成严重影响，该文针对这些故障进行分析并提出了相应解决方案，旨在推动我国高铁技术更好地发展。

关键词：电动机；特性调节；定子；牵引模块

中图分类号：U266 文献标志码：A

1 CRH5型动车组电动机的结构型式

CRH5型动车组电动机是目前动车组通用的一款电动机的机型，这款电动机的极数为六级，采用三相电流供电，属于三相感应式电动机，且其配备了通风系统，我国在生产这类电机的时候主要是按照EN60349-2和EN61377这2种制造标准进行设计和制造的，但是为了和国际接轨，有的零部件的设计制造规格也按照UNI和ISO标准实行。作为动车组的牵引电机，电动机必须能够提供足够的动力，动车在运行过程中需要牵引力最大的时候是在启动阶段，此时的牵引力可以作为电机设计和选型的标准，电机的牵引力必须和机车车轮的黏着牵引力相当，只有这样才能够满足动力要求，获取足够动力，启动阶段为了保持电动机提供的转矩在某一固定值附近，电动机的调节方式选择变频调节，电动机在速度达到一定值之后，动车也按照一定的速度行驶，此时需要将电动机的输出功率保持在恒定值，则电动机采用变频调节和变电压调节结合的调节方式，总之，变频调节是该款电动机的主要调速方式，使机车满足转矩和功率条件也能灵活进行转速的调节。

2 常见故障类别及分析

由于CRH5型动车组电动机是为动车组提供动力的动力执行元件，因此电动机的故障信息受到了高度关注，动车在实际运行过程中出现的关于电机的问题均被收集整理，通用问题列举如下。

2.1 定子绕组故障的检修及分析

动车组列车车厢存在休整期，此时如果停放的位置比较潮湿，很容易让电动机的转子绕组绕线的绝缘性能下降，由于转子电机内部的线路复杂，很容易导致短路现象，或者让电动机的绕组接地，最后电动机的寿命大大下降，甚至短期内出现故障而报废，影响动车组的运行。具体分析如下。

2.1.1 绕组接地

故障现象：绕组如果绝缘皮受到破坏，绕组很容易和电动机的外壳接触，电动机的外壳接地，因此绕组也会跟着接地，最后整个电动机绕组会产生很大的电流，烧毁绕组，电机损坏。

故障判断方法：

对于可能存在绕组接地的电动机，可以采用如下2种方法进行接地检测。

（1）欧表法。采用万用电表的欧姆档测量电动机的外壳和电机绕组之间的电阻，如果电阻几乎为零，则说明电动机的绕组和电动机外壳是相通的，因此该电机被判断为绕组接地，接地的原因可能为电动机内部受潮或者电动机绕组绝缘皮损坏与电动机外壳接触。

（2）灯泡法。采用灯泡法也可以判断电动机的绕组是否和电动机外壳接触，其原理和采用欧姆表测电阻的原理类似，只不过将电阻示数的显示换成了灯泡的开启和熄灭，判断更为直观，但是如果使用的电压太高需要注意安全。

故障处理方法：

动车组如果在运行过程中出现了电动机绕组接地的问题，维修工作人员必须第一时间通知列车司机，让司机知情并采取相应的应对措施，接着维修工作人员断开继电器，再次通知司机，最后维修工作人员更换电动机，并联系电动机厂商和专业技术人员确认，确认之后通知司机即可。

2.1.2 绕组短路

故障现象：电动机的绕组可能出现短路现象，主要分为2种，第一种是电动机绕组少数几匝绕组短路，此时电动机不会罢工，但是由于电动机绕组存在短路现象，电动机的启动力矩会受到影响而略微降低，第二种绕组短路是多数多匝绕组短路，这时电动机启动会产生巨大的电流，对于电动机是致命的影响和破坏，电动机将不能正常启动。

故障判断方法：

如果电动机存在绕组短路的可能性，判断绕组短路的方法有如下3种。

（1）直接观察法。待电动机运行一段时间之后停止运行，观察绕组的状态，绕组如果发出了烧焦气味，则绕组属于严重短路，如果绕组没有明显的气味，则采用手摸方法进行判断，如果局部严重过热，则绕组存在局部短路的问题。

（2）短路检测法。可以采用短路侦察器进行短路检查，这个仪器可以直接检查绕组的短路情况，只不过其接触部位是在定子上。

（3）直流电阻法。电动机存在6个接线头，可以在电动机外部对电动机的内部的绕组电阻进行测量，分别测电动机三相的阻值，然后测出各项绕组阻值，阻值最小的一项可能是存在短路的一相，如果三相的电流都差不多，则电动机属于正常现象。

故障处理方法：动车组如果在运行过程中出现电动机绕组短路的问题，维修工作人员必须第一时间通知列车司机，让司机知情并采取相应的应对措施，接着维修工作人员断开继电器，再次通知司机，最后维修工作人员更换电动机，并联系电动机厂商和专业技术人员确认，确认之后通知司机即可。

2.2 电动机机壳、机座和端盖故障的检修及分析

故障现象：电动机机壳位于电动机外部起到保护电动机内部元件的作用，但电动机外壳的变形、裂纹等现象也很容易导致电动机无法旋转，电动机外壳变形可能是由于电动机安装困难导致的，也可能是电动机内部温升过高导致变形。

故障判断方法：

（1）直接观察法。对于电动机外壳明显的变形和裂纹可以采取直接观察法进行判断。

（2）诊断振动法。电动机外部一些不容易发现的裂纹等可以采用振动法进行判断，对于损坏的电动机外壳必须及时进行修理和更换，保证电动机的正常运行时间。

2.3 轴承故障的检修及分析

故障现象：电动机轴承存在的通用问题是温升过高，通过温度显示器读取数据。

故障处理方法：动车组如果在运行过程中出现电动机轴承故障的问题，维修工作人员必须第一时间通知列车司机，让司机知情并采取相应的应对措施，接着维修工作人员断开继电器，再次通知司机，维修人员对电动机轴承附近的灰尘和杂物进行及时地清理并加入润滑脂，并联系电动機厂商和专业技术人员确认，确认之后通知司机即可。

2.4 电动机通风装置故障的检修及分析

故障现象：电动机设计制造时就配置了通风装置，通风装置出现故障的现象一般是电动机温升过高且电动机控制器屏幕显示牵引模块故障。

故障判断方法：

由于电动机通风装置故障会直接导致装置的通风继电器断开，因此可以直接前往电动机所在控制柜检查其对应的继电器，如果继电器断开则合上，此时继电器会再次断开，断路器也是同样的现象。

故障处理方法：

动车组如果在运行过程中出现电动机通风装置故障的问题，维修工作人员必须第一时间通知列车司机故障以及继电器已经自动断开，让司机知情并采取相应的应对措施，接着维修人员对故障进行进一步确认和判断，如采用温度计测量温度等，最后采用对通风装置的风道修补和更换来解决问题，并联系电动机厂商和专业技术人员确认，确认之后通知司机即可。

3 结论

近年来，我国的高铁技术获得了很多国家的关注，CRH5型动车组电动机是高铁动车组列车非常重要的一个动力元件，该元件是保证动车组牵引力的一个关键点，我们必须对其故障问题进行攻关研发和解决，让动车高铁技术更好地发展。

参考文献

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[2]姜航，张卉.对CRH5型动车电动机常见故障分析[C]//.中国铁道学会车辆委员会动车、客车学术交流会，2012.

[3]阮腾达.CRH5动车组传动系统故障诊断方法研究[D].四川：西南交通大学，2014.