摘要
牵引电机是高速列车的关键部件，其工作状态对列车的性能和安全至关重要。针对传统的电机电流特征分析（MCSA）方法难以在变速运行条件下准确提取故障特征的问题，本文将改进瞬时小波双谱引入电机电流信号分析，获得以下成果: 分析了变速工况下电机电流信号各谐波分量间的相位关系，证明故障频率分量存在二次相位耦合。根据发生变速工况下牵引电机电流信号二次相位耦合可分为瞬时二次相位耦合和间歇二次相位耦合，对应机车缓慢匀加速/减速和随机变速两种不同工况。在此基础上，提出了基于电机电流信号二次相位耦合检测的故障诊断的方法。 由于引入随机相位平均，瞬时小波双谱有较高的频率分辨率，能准确提取瞬时发生的二次相位耦合。小波双谱熵定量描述信号二次相位耦合成分在双频域内的分布均匀程度，可作为指标量化牵引电机工作状态。小波双谱熵与瞬时小波双谱相结合，能有效诊断匀加速运行的电机故障。 机车运行速度随机变化时，牵引电机电流信号二次相位耦合间歇发生。针对间歇发生二次相位耦合识别的难题，提出了重构瞬时小波双谱，通过电机与齿轮故障诊断有效验证。 在上述研究的基础上，开发了一套机车传动装置故障诊断系统，投入线路运行试验。变速运行下数据分析与实验表明，该系统能准确诊断各种类型的牵引电机和齿轮故障。
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