一种列车牵引电机定子绝缘的测试评估方法与流程

1.本发明涉及列车牵引电机绝缘，特别涉及列车牵引电机定子绝缘，具体为一种列车牵引电机定子绝缘的测试评估方法。


背景技术：

2.牵引电机结构复杂，定子绝缘失效引起的故障是定子故障的主要类型，约占30%-40%，因此国内外对电机绝缘尤其是定子绝缘的检测和测试做了大量研究。现有技术通过将电机返厂进行绝缘性能检测来分析绝缘状态，如中车大连机车车辆有限公司2019年在轨道列车车辆发表《yj85a/a1型牵引电机c6修绝缘性能的研究》，该文章通过测试返厂电机的绝缘电阻、极化指数、介质损耗因数、局部放电来判定电机的绝缘状态。但是该方法需等到电机达到相应检修等级才能进行拆解返厂或返回检修基地进行检测，不能及时评估牵引电机定子绝缘状态，同时整个流程下来不仅会耗费大量的时间，而且再对牵引电机进行拆解容易磕碰等造成二次破坏，降低牵引电机的使用周期和绝缘寿命。


技术实现要素：

3.本发明为了解决现有的列车牵引电机定子绝缘的测试评估方法不能及时评估牵引电机定子绝缘状态、测试评估时间长以及易对列车牵引电机定子绝缘造成二次破坏的问题，故提供了一种新的列车牵引电机定子绝缘的测试评估方法。
4.本发明是采用如下技术方案实现的：一种列车牵引电机定子绝缘的测试评估方法，包括如下步骤：1）列车回库停机后使用绝缘电阻测试仪测试并记录每台电机的电机定子绝缘电阻值（如何测试以及如何接线属于本领域技术人员的公知常识，即绝缘电阻测试仪的一端与电机三相电源的任意一项连接，绝缘电阻测试仪的另一端与对应电机机壳连接），同时使用直流低电阻测试仪测试并记录每台电机的定子绕组电阻值（如何测试以及如何接线属于本领域技术人员的公知常识，即直流低电阻测试仪的两端与电机的任意两相电源连接），通过公式tn=rn（t0 235）/ r
0-235计算并记录第n次测试定子绕组温度tn，其中t0为定子绕组基准温度，r0为基准温度下的定子绕组电阻值，rn为第n次测试定子绕组电阻值；2）多次（多次为两次及以上，故步骤1）的步骤应该是至少执行三次即步骤1）一次 步骤2）多次）重复执行步骤1）直至测试的定子绕组温度tn为50～60℃，每次测试的电机顺序与上一次测试的电机顺序相同；3）判定标准：若某台电机随着定子绕组温度的降低，电机定子绝缘电阻值呈升高趋势，则判定该台电机定子绝缘状态良好；若某台电机随着定子绕组温度的降低，电机定子绝缘电阻值未呈升高趋势，则判定该台电机定子绝缘状态异常。
5.本发明所产生的有益效果如下：与现有技术相比，本发明中的测试评估方法操作简单，无需从列车上拆卸电机即可进行检测，根据电机定子绝缘电阻值变化趋势进行电机定子绝缘状态评估，能够大幅减少拆卸检修过程中所消耗的人力、物力和时间成本，能够大幅度提高牵引电机的工作效率，为轨道交通牵引电机的维护保养提供可靠的数据依据。
附图说明
6.图1为具体实施例一的电机定子绝缘电阻值变化趋势图；图2为具体实施例二的电机定子绝缘电阻值变化趋势图。
具体实施方式
7.一种列车牵引电机定子绝缘的测试评估方法，包括如下步骤：1）列车回库停机后使用绝缘电阻测试仪测试并记录每台电机的电机定子绝缘电阻值（如何测试以及如何接线属于本领域技术人员的公知常识，即绝缘电阻测试仪的一端与电机三相电源的任意一项连接，绝缘电阻测试仪的另一端与对应电机机壳连接），同时使用直流低电阻测试仪测试并记录每台电机的定子绕组电阻值（如何测试以及如何接线属于本领域技术人员的公知常识，即直流低电阻测试仪的两端与电机的任意两相电源连接），通过公式tn=rn（t0 235）/ r
0-235计算并记录第n次测试定子绕组温度tn，其中t0为定子绕组基准温度，r0为基准温度下的定子绕组电阻值，rn为第n次测试定子绕组电阻值；2）多次重复执行步骤1）直至测试的定子绕组温度tn为50～60℃，每次测试的电机顺序与上一次测试的电机顺序相同，相邻两次间隔一定时间使得相邻两次测试的定子绕组温度相差10℃～20℃；3）判定标准：若某台电机随着定子绕组温度的降低，电机定子绝缘电阻值呈升高趋势，则判定该台电机定子绝缘状态良好；若某台电机随着定子绕组温度的降低，电机定子绝缘电阻值未呈升高趋势，则判定该台电机定子绝缘状态异常。
8.具体实施时，首次执行步骤1）时，定子绕组温度要在100℃以上，确保电机运行后充分干燥，排除潮湿环境对测试结果的影响，提高评估的准确性。相邻两次间隔一定时间使得相邻两次测试的定子绕组温度相差10℃～20℃，减少测试次数且又能保证数据的可测试性。每次使用绝缘电阻测试仪测试电机定子绝缘电阻值时需测试电机定子绝缘电阻60s下的电机定子绝缘电阻值。若经步骤3）判定电机定子绝缘状态良好后，列车出库前，再次执行步骤1）并记录环境温度和相对湿度，正常状态下电机定子绝缘电阻会因潮湿作用呈降低趋势，根据降低程度评估电机定子绕组表面脏污程度（如何评估属于本领域技术人员的公知常识），以便及时做出检修处理。
9.下面以两个实施例对该评估方法进行说明：实施例一：对某城市环线地铁电机进行4轮绝缘电阻测试：1）列车回库停车后首次进行测试，列车中所有电机定子绕组中的最高温度为100.91℃，最低温度为86.1℃，最大的电机定子绝缘电阻值为12.9gω，最小的电机定子绝缘电阻值为4.28gω（具体电机定子绝缘电阻值变化见图1中的第一轮测试变化趋势线条）；2） 40min后，进行第二轮测试，列车中所有电机定子绕组的最高温度为86.02℃，最低温度为71.36℃，与第一次试验相比温度降低15℃左右，最大绝缘电阻为13.1gω，最小为5.23gω（具体电机定子绝缘电阻值变化见图1中的第二轮测试变化趋势线条）；3） 60min后，进行第三轮测试，列车中所有电机定子绕组中的最高温度为67.00℃，最低温度为52.88℃，与第二次试验相比温度降低18℃左右，最大的电机定子绝缘电阻值为11gω，最小的电机定子绝缘电阻值为5.69gω（具体电机定子绝缘电阻值变化见图1中的第三轮测试变化趋势线条）；4） 12h后，列车出库前进行第四轮测试，列车中所有电机定子绕组中的最高温度
为42.6℃，最低温度为29.3℃，最大的电机定子绝缘电阻值为11.4gω，最小的电机定子绝缘电阻值为4.12gω，电机定子绝缘电阻值随湿度的增加而减少（具体电机定子绝缘电阻值变化见图1中的第四轮测试变化趋势线条）。
10.综上，四次测试的绝缘电阻趋势见图1，从图1可见，随着温度的降低，前三次测试的电机定子绝缘电阻值大部分未呈现上升趋势，主要是因为电机表面的污秽受潮后会导致电机定子绝缘电阻值降低。在温度和湿度的共同作用下，使电机定子绝缘电阻值变化无规律，需定期对电机进行除尘处理。
11.实施例二：如图2所示，基于牵引电机绝缘电阻测试的某城市地铁电机绝缘状态评估：1） 列车回库停车后首次进行测试，列车中所有电机定子绕组中的最高温度为101.0℃，最低温度为77.5℃，最大的电机定子绝缘电阻值为16.70gω，最小的电机定子绝缘电阻值为8.84gω。温度较高的电机，电机定子绝缘电阻值较低，电机定子绕组温度与电机定子绝缘电阻值的关系比较明显；2） 47min后，进行第二轮测试，列车中所有电机定子绕组中的定子绕组的最高温度为87.8℃，最低温度为65.7℃，与第一次试验相比温度降低13℃左右，最大的电机定子绝缘电阻值为18.4gω，最小的电机定子绝缘电阻值为10.2gω。变化规律与第一次测试相同；3） 47min后，进行第三轮测试，列车中所有电机定子绕组中的定子绕组的最高温度为77.5℃，最低温度为57.4℃，与第二次试验相比温度降低10℃左右，最大的电机定子绝缘电阻值为20.7gω，最小的电机定子绝缘电阻值为10.9gω。变化规律与第一次测试相同；4） 10h后，列车出库前进行第四轮测试，列车中所有电机定子绕组中的最高温度为48.9℃，最低温度为32.4℃，最大的电机定子绝缘电阻值为17.9gω，最小的电机定子绝缘电阻值为8.9gω。
12.综上，四次测试的绝缘电阻趋势见图2，从图2可见，随着温度的降低，前三次测试的的电机定子绝缘电阻值呈增加趋势。由于夜晚潮湿环境的影响，绝缘表面受潮，第四次测试的的电机定子绝缘电阻值明显降低，整体的电机定子绝缘电阻值在8gω以上，绝缘性能良好。