XWC-T型无刷无槽永磁直流电机的应用

―T型无刷无槽永磁直流电机的应用江波（鹰潭机务段技术科江西鹰潭335002）言DF4型内燃机车是南昌铁路局客、货运输中的主型机车目前采用的是ZTP12型车体通风机电机和ZTP42型燃油泵电机，在实际运用中，由于其结构复杂，维护检修工作量大，故障率高，因而这2种电机的故障成为长期困扰着机务人员的惯性故障。如何减少机车的机破、临修事故，保证列车运行安全，提高铁路运输的经济效益是当前的重要课题。
1电机故障原因分析密封性能差。由于工作环境恶劣，换向器通过检查孔防护罩与外界大气接触，长期使用后，油、水、灰尘等易进入电机内部，造成绝缘不良，引发接地、环火故障。
过载能力差。电机工作时，由于机械部分产生别劲或转轴变形等造成过载，使电机工作电流大，保险装置烧结失效，从而烧损电机和线路，甚至引发火灾事故。
电刷随动性不良。电机工作时，电刷在压指弹簧作用下，与换向器保持动态的随动接触，电机运用中，由于动力室内的油气、灰尘以及磨耗的碳粉等异物进入电刷与刷盒间的空隙内，使得电刷卡滞，失去随动性，电机工作时产生火花，使碳刷磨耗加快，压指弹簧过热引起退火断裂，甚而进一步引发环火，烧坏换向器；此外，电刷产品质量差，经常发生“脱辫”现象，使电机工作电流只能从刷架通过刷盒侧壁到换向器，刷盒由此产生高温，刷盒及电刷因受热膨胀发生变形，电刷在刷盒内固死，逐渐失去随动性，产生环火现象。
刷架圈移位，造成电刷偏离中性位。刷架圈固定在端盖上，机车运行中，由于振动和换向器的高速旋转，使刷架圈有沿周向移动的趋势，此时，若定位螺栓紧固不良，就会使刷架圈产生周向移动、窜动，使得电刷偏离中性位，导致换向恶劣，最终形成环火。
2改进措施针对目前机车车体通风机、燃油泵电机故障率高，维护检修工作量大，检修成本高等问题，决定采用南昌铁路长喜电机公司生产的XWC―T型无刷无槽电机，对现有的车体通风机电机和燃油泵电机逐步进行更换。该新型电机主要由本体、位置传感装置和电子开关换向电路这3部分组成，定子三相绕组采用星形连接，转子选用稀土（钕铁硼）永磁材料建立永磁磁场，通过霍尔传感器检测位置和全控桥电路控制换相，使三相绕组中的2组轮流导通，从而产生定子旋转磁场，驱动永磁转子旋转，实现电机的连续运转，其功能如所示，表1为鹰潭机务段所用的2个型号产品的技术参数。
型号额定功率额定电压额定电流额定转速空载转速空载电流效率防护绝缘质量峰值等级新型XWC―T型无刷无槽电机的优点有：采用新型冷挤压铝合金机壳，重量轻，散热能力强；控制器采用内置式安装，实现真正的一体化结构；全密封结构，消除了油、水、废气对电机造成的影响，电机运行的可靠性得以提高；过载能力强，可短时承受5倍的额定转矩，电机不会因为瞬时过载而失效，故障率低；免维护，检修成本大大降低。
3效果鹰潭机务段从2002年3月起对厂、中修的20余台DF4B型内燃机车的车体通风机电机和燃油泵电机进行了技术改造，换用新型无刷无槽电机。
到目前为止，电机运行良好，性能稳定，实践证明这一措施是有效的。

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