牽引電機鼠籠式轉(zhuǎn)子斷條失效分析

趙東超　謝貴生

摘要：為了分析某型機車牽引電機中頻感應(yīng)釬焊鼠籠式轉(zhuǎn)子斷條的原因，使用電鏡掃描和宏觀金相分析斷口組織，運用ANSYS有限元軟件分析了轉(zhuǎn)子鐵心沖片與導條在不同接觸模式下斷口部位的應(yīng)力分布及固有頻率對轉(zhuǎn)子斷條的影響，提出了檢修電機斷條預防措施和新造電機改進方案，解決了該型電機轉(zhuǎn)子斷條故障，保證了機車的運行安全。

關(guān)鍵詞：牽引電機;導條斷裂;失效分析

中圖分類號：TG441.7 文獻標志碼：A 文章編號：1001-2303（2020）01-0109-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.01.21

0 前言

電力機車牽引電機位于機車底部，在運行中受交變的疲勞載荷和較大的動應(yīng)力，鼠籠式電機轉(zhuǎn)子作為電機的轉(zhuǎn)動部件，頻繁啟動，端環(huán)與導條承受的電磁力、熱應(yīng)力、離心力均很大，其大小方向都在變化。某型機車牽引電機鼠籠式轉(zhuǎn)子在運行5年后發(fā)現(xiàn)導條自端環(huán)內(nèi)端面水平面處斷裂，如圖1、圖2所示，給機車安全運行帶來隱患。

對部分故障轉(zhuǎn)子端環(huán)進行軸線與徑向跳動量檢測，發(fā)現(xiàn)傳動端軸線跳動量（1.0～1.5 mm）大于非傳動端軸線跳動量（0.2～0.7 mm）;傳動端徑向跳動量（0.5～1 mm）大于非傳動端徑向跳動量（0.2～0.5 mm）。軸向竄動增大，徑向跳動大，斷條電流發(fā)熱嚴重時，端環(huán)與定子鐵心內(nèi)圓接觸，出現(xiàn)定子掃膛。在斷條處理時鐵心中的殘留斷條容易剔出，表明導條與鐵心配合較松，導條打出后上面有鐵心沖片的痕跡，說明導條在槽內(nèi)發(fā)生振動。端環(huán)與導條分離后，發(fā)現(xiàn)傳動端端環(huán)橢圓度大于非傳動端，導條斷裂主要發(fā)生在端環(huán)橢圓短軸處。……