基于电流谱特征分析的牵引电机转子断条缺陷在线诊断研究

来源：计算机测量与控制杂志2026年第5期北京时间：

作者：陆志权,袁利军,黄伟钳,梁兆文,李福斌,江腾,莫理莉

单位：珠海万谱科技有限公司

摘要：针对城市轨道交通列车的变频牵引电机转子断条问题进行了研究，并提出一套在线诊断方法。基于旋转坐标变换与信号复频域分析理论，推导了以电流矢量模频谱表达的转子断条故障特征；结合列车控制特性，指出了在恒转矩至恒功率控制的过渡阶段可有效提取断条缺陷特征；虑及相邻站台高差和运行区间坡度，提出了在牵引电机故障的“同质工况”的概念，并指出了应在同质工况下进行断条故障诊断。基于上述理论推导和实际运行情况分析，构建了一套在线诊断方法。仿真表明，电流矢量模幅值谱中的断条特征谐波幅值随着故障发展呈正比例增长；现场数据分析表明，在坡度相近的行车区间内控制模式切换过程中，能够稳定识别各电机断条特征频率。经研究证实，所提出方法可有效诊断转子断条故障，为轨道交通领域牵引电机的主动维护策略和运行安全保障提供可行的技术方案。

关键词：牵引电机;转子断条故障;旋转坐标变换;故障特征分析;在线缺陷诊断

基金资助：广东省住房和城乡建设厅基金项目(2024-K2-294422)