第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
直流和脉流牵引电动机的试验
第六章
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
? 为了使机车具有优良的牵引性能，保证牵引电动
机的质量是非常关键的环节，因此，在牵引电动
机制造和检修过程中，每一工序之后都要进行检
查性的测量和试验。电机组装就绪准备送出成品
时，还要将电机置于专用试验设备上，按照国家
对该类型电机的技术要求进行严格的试验，以评
定该电机的装配质量及其技术性能。
? 本章介绍牵引电动机的试验项目，分析直流牵引
电动机的试验线路，讨论直流牵引电动机的试验
方法，并简要介绍脉流牵引电动机的试验线路。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
铁道部部颁标准, 机车电机试验方法 —— 直流电机,
（ TB1704-2001）中规定，牵引电动机的试验分为例行
试验、型式试验和研究性试验 3种
一、例行试验
例行试验也称为出厂试验，这是每一台电机出厂时都必
须进行的试验，其目的是确定该电机制造、修理和装配
的质量，检验其工作特性、部件温升、换向性能及绝缘
性能等是否符合技术要求。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
例行试验项目的一般试验程序为：
（ 1）电机外观检查及其外形尺寸和安装尺寸的检查；
（ 2）绕组在实际冷态下直流电阻的测定；
（ 3）小时定额下的温升试验；
（ 4）速率特性曲线绘制；
（ 5）超速试验；
（ 6）电枢绕组匝间绝缘介电强度试验；
（ 7）换向器跳动量检查；
（ 8）换向试验；
（ 9）绕组对机座及绕组相互间绝缘电阻的测定；
（ 10）绕组对机座及绕组相互间绝缘介电强度试验；
（ 11）其他在供需双方协议书中规定的例行试验项目。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
二、型式试验
型式试验又称为鉴定试验
型式试验的目的是对该类型电机作较详细深入的研究，以
鉴定试验的结果与设计数据是否相符，从而对改进该项电
机的结构参数、工艺等提供试验数据
（ 1）型式试验的内容除了检查试验中所有试验之外，还包括以
下项目：
（ 2）换向器室内空气静压力头与通风空气量关系的测定（仅适
应于强迫通风的电机）；
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
（ 3）确定用以进行温升例行试验的小时定额电流；
（ 4）连续或断续定额下的温升试验；
（ 5）牵引电动机发热及冷却曲线簇的绘制；
（ 6）特性曲线绘制；
（ 7）最佳换向区的测定；
（ 8）起动试验；
（ 9）断开和接上电源试验（仅适应于直接或间接接触网供电的直流和
脉流电动机）；
（ 10）湿热试验（允许按部件检查）；
（ 11）耐振强度试验（允许按部件检查）；
（ 12）重量测定（仅适应新产品试制完成时）。
研究性试验是为了获得补充资料而作的有选择的特殊试验，试验项目和方法在
供需双方协议书中有明确规定。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
直流牵引电动机的负载试验线路可以分为：直接负载试
验线路和反馈负载试验线路两类
对于容量较小的直流牵引电动机，可采用直接负载试
验线路
优点是在调节或计量试验参数时都非常方便，而且其线
路与电动机实际运行状态相符。
缺点是试验时需要消耗大量电能和增加大容量电源设备
的投资。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
大容量直流牵引电动机的试验已广泛采用反馈负载试验
线路
其基本原理是：把两台同型号的直流牵引电动机在电和机械方面
都耦合起来，使其中一台被试电动机运行，而另一台电机作发电
机运行，此时电动机发出的机械能拖动发电机运转，使发电机作
为它的机械负载；而发电机发出的电能又回送给电动机使用，使
电动机成为它的电负载。因此，这两台同型号的电机互为能源，
互为负载，在试验时所消耗的电能仅为两个电动机本身损耗之和。
显然，反馈负载试验比直接负载试验经济得多，而且被试电动机
容量不受限制。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
一、带升压机的反馈试验线路
（ 1）机组起动时，应严格按规定顺序操作，即先起动
升压机，合上开关 S2；后起线路发电机，合上开关 S1；
试验完成后，应先断开开关 S1，后断开开关 S2。
（ 2）机组起动的同时，应及时调节升压机励磁电流，
使之不能太小，以保证被试电动机 M有一定的负载。
（ 3）对于串励直流牵引电动机，升压机应有一定的保
护装置，以避免在升压机失压时，造成机组飞速。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
二、采用晶闸管供电装置的反馈试验线路
采用晶闸管供电装置的反馈试验线路优点很多，但起过
载能力差，即使是瞬时过电压或过电流，都是可能损坏
元件，因此必须采用硒堆和阻容吸收装置进行过电压保
护，采用快速熔断器及自动开关作短路保护等，这些都
增加了试验线路的复杂性。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
三、陪试机他励的反馈试验线路
由于这两台电机的励磁电流不同，其铁耗与附加损
耗也各不相等，因此在求取被试电机的效率时将十
分复杂和困难。但由于线路中省去了直流高压电源，
使试验线路变得较为简单，因此在不需要精确测定
电机效率或仅作为一般性例行试验的情况下，采用
这种线路还是简单可行的。目前，在部分有牵引电
动机检修能力，需要进行牵引电动机负载试验的厂、
段，他励法试验台已陆续投入使用。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
直流牵引电动机的试验是根据铁道部部颁标准, 机车电
机试验方法 —— 直流电机, （ TB1704-2001）以及各型
牵引电动机试验大纲规定的方法进行。
一、试验前的准备
1．一般性检查
2．绕组在实际冷态下绝缘电阻的测定
3．绕组在实际冷态下直流电阻的测定
4．空转检查
5．电机的电刷中性线测定。
6．机组的安装及测量仪器的选择
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
二、小时定额下的温升试验
温升试验的目的是检查被试牵引电动机的电枢绕组、定
子绕组（主极绕组、换向极绕组及补偿绕组）、换向器
和轴承的发热情况。
三、速率特性的测定
测定速率特性的目的是核定新设计试制的、新制待出
厂的或检修后待出厂的牵引电动机特性是否符合要求，
另外也是为了选择速率特性相同的牵引电动机安装在
同一台机车上，使机车的负载能在各牵引电动机中均
匀分配。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
四、超速试验及换向器跳动量检查
为了检查电机各转动部件（如电枢绕组、扎线、槽楔、
轴承及换向器）的紧固情况及机械强度，每台电机在热
态下应能承受 2min的超速试验。
试验后电机各转动部件应无任何影响电机正常运转的机
械损伤和永久性变形
五、换向试验
换向试验的目的在于确定牵引电动机在规定的工作条件
下，换向器和电刷之间的火花程度。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
六、最佳换向区的测定
最佳换向区测定试验应在换向区表面已建立稳定氧
化膜，电刷接触面积达 80%以上的条件下进行，
1.正确补偿情况
2.过补偿情况
3.欠补偿情况七, 电枢绕组匝间绝缘介电强度试验
此项试验在电机热态下进行，用来检查电枢绕组的匝间
绝缘强度。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
八、绕组对机座及绕组相互之间绝缘介电强度试验
此项试验也称为耐压试验，被试电机应在热态及静止情况下进行
本项试验，此时电机各部件位置相当于正常工作状态，且不得在
电机绕组或引出线之间填以临时绝缘物体。试验电压为尽可能正
弦波交流电压，频率为 50HZ，由试验变压器供给。变压器容量
按每 1KV试验电压不小于 1KV·A设置。试验电压值可在被试端用
静电电压表或通过电压互感器接电压表来测量。
本项试验完成后，绕组应及时对地放电，并复测绝缘电阻，以确
认电机合格。同一台电机不应重复进行本项试验。但如用户提出
要求，可允许再进行一次试验，但试验电压值应不超过规定数值
的 85%。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第四节 脉流牵引电机试验线路
脉流牵引电动机的例行试验和型式试验项目及要求与直
流牵引电动机基本相同，但由于它的工作电源性质不同，
将对脉流牵引电动机的温升、换向性能及工作特性等方
面产生一定的影响。
试验规则规定：脉流牵引电动机的某些型式试验项目
（温升试验、换向试验和速率绘制），应在具有实际脉
动频率和电流脉动系数的脉动电压下进行；这些试验使
用的设备所产生的电流脉动系数应尽可能和实际运行中
整个工作范围内出现的脉动系数接近。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
一、带升压机电源的脉流试验线路。
其试验原理及线路与直流牵引电动机反馈试验基本相同，区别仅
在于：采用硅整流装置 SR1及 SR2代替了直流反馈试验线路中的
线路发电机及升压发电机。
二、采用叠加法的反馈试验线路
只要在直流反馈试验线路的基础上，叠加一个频率为 100HZ的交
流电源，即可对被试电机 M进行模拟实际电源的试验
试验时只需调节升压机 S的励磁，即可改变被试电机的负载，调节
调压器 T及铁心电抗器Ｌ抽头即可改变被试电机Ｍ的交流分量，线
路的调试是简便的。叠加法线路虽属模拟性质，在专门研究
100HZ交流分量对脉流牵引电动机的性能影响时，此线路的优点
是显然的。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
小结
? 牵引电动机试验的目的在于全面评定被试电动机
的部件温升、工作特性、换向、绝缘及机械强度
等技术性能。牵引电动机的试验主要有例行试验
和型式试验两类。例行试验是每台出厂电机都必
须进行的试验项目，主要包括：小时温升试验、
速率特性测定、超速试验、换向试验及耐压试验
等。
? 直流牵引电动机的试验线路可以有多种形式，目
前广泛采用带升压电源的反馈负载试验线路，该
试验线路的优点是：被试电动机的试验工况调节
简便；
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
? 电机各类损耗可分别直接由线路电源和升压电源
确定，因此能方便地确定电机效率；试验时消耗
的能量较少。对于仅需作一般性检查试验的厂、
段，也可采用陪试机他励的反馈试验线路，该线
路的优点是可省去高压线路电源，节省投资。
? 直流牵引电动机试验前应做的准备工作主要有：
绕组冷态直流电阻测定、空转试验及电刷中性线
测定等。直流牵引电动机的例行试验的试验项目
必须按规定程序逐项进行，即应先进行小时温升
试验，其他项目均应在电机热态下进行。各项试
验应根据, 机车电机试验方法一直流电机, 及该
型电机, 试验大纲, 规定的试验方法进行，试验
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
? 结果应符合, 机车用直流电机基本技术条件, 中
规定的技术要求。
? 脉流牵引电动机的试验项目及技术要求与直流牵
引电动机基本相同，但脉流牵引电动机的某些型
式试验项目（温升、换向和特性曲线试验）应在
具有实际脉动频率和电流脉动系数的脉动电流下
进行。因此，脉流试验时，应在直流反馈试验线
路的基础上，用脉动电源取代直流线路电源和升
压电源，并增设带抽头的平波电抗器，以调节电
流脉动系数的大小。也可在直流试验线路上叠加
一个 100HZ交流电，对被试电机进行模拟实际电
源的试验。
直流和脉流牵引电动机的试验
第六章
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
? 为了使机车具有优良的牵引性能，保证牵引电动
机的质量是非常关键的环节，因此，在牵引电动
机制造和检修过程中，每一工序之后都要进行检
查性的测量和试验。电机组装就绪准备送出成品
时，还要将电机置于专用试验设备上，按照国家
对该类型电机的技术要求进行严格的试验，以评
定该电机的装配质量及其技术性能。
? 本章介绍牵引电动机的试验项目，分析直流牵引
电动机的试验线路，讨论直流牵引电动机的试验
方法，并简要介绍脉流牵引电动机的试验线路。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
铁道部部颁标准, 机车电机试验方法 —— 直流电机,
（ TB1704-2001）中规定，牵引电动机的试验分为例行
试验、型式试验和研究性试验 3种
一、例行试验
例行试验也称为出厂试验，这是每一台电机出厂时都必
须进行的试验，其目的是确定该电机制造、修理和装配
的质量，检验其工作特性、部件温升、换向性能及绝缘
性能等是否符合技术要求。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
例行试验项目的一般试验程序为：
（ 1）电机外观检查及其外形尺寸和安装尺寸的检查；
（ 2）绕组在实际冷态下直流电阻的测定；
（ 3）小时定额下的温升试验；
（ 4）速率特性曲线绘制；
（ 5）超速试验；
（ 6）电枢绕组匝间绝缘介电强度试验；
（ 7）换向器跳动量检查；
（ 8）换向试验；
（ 9）绕组对机座及绕组相互间绝缘电阻的测定；
（ 10）绕组对机座及绕组相互间绝缘介电强度试验；
（ 11）其他在供需双方协议书中规定的例行试验项目。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
二、型式试验
型式试验又称为鉴定试验
型式试验的目的是对该类型电机作较详细深入的研究，以
鉴定试验的结果与设计数据是否相符，从而对改进该项电
机的结构参数、工艺等提供试验数据
（ 1）型式试验的内容除了检查试验中所有试验之外，还包括以
下项目：
（ 2）换向器室内空气静压力头与通风空气量关系的测定（仅适
应于强迫通风的电机）；
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第一节 牵引电动机试验项目
（ 3）确定用以进行温升例行试验的小时定额电流；
（ 4）连续或断续定额下的温升试验；
（ 5）牵引电动机发热及冷却曲线簇的绘制；
（ 6）特性曲线绘制；
（ 7）最佳换向区的测定；
（ 8）起动试验；
（ 9）断开和接上电源试验（仅适应于直接或间接接触网供电的直流和
脉流电动机）；
（ 10）湿热试验（允许按部件检查）；
（ 11）耐振强度试验（允许按部件检查）；
（ 12）重量测定（仅适应新产品试制完成时）。
研究性试验是为了获得补充资料而作的有选择的特殊试验，试验项目和方法在
供需双方协议书中有明确规定。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
直流牵引电动机的负载试验线路可以分为：直接负载试
验线路和反馈负载试验线路两类
对于容量较小的直流牵引电动机，可采用直接负载试
验线路
优点是在调节或计量试验参数时都非常方便，而且其线
路与电动机实际运行状态相符。
缺点是试验时需要消耗大量电能和增加大容量电源设备
的投资。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
大容量直流牵引电动机的试验已广泛采用反馈负载试验
线路
其基本原理是：把两台同型号的直流牵引电动机在电和机械方面
都耦合起来，使其中一台被试电动机运行，而另一台电机作发电
机运行，此时电动机发出的机械能拖动发电机运转，使发电机作
为它的机械负载；而发电机发出的电能又回送给电动机使用，使
电动机成为它的电负载。因此，这两台同型号的电机互为能源，
互为负载，在试验时所消耗的电能仅为两个电动机本身损耗之和。
显然，反馈负载试验比直接负载试验经济得多，而且被试电动机
容量不受限制。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
一、带升压机的反馈试验线路
（ 1）机组起动时，应严格按规定顺序操作，即先起动
升压机，合上开关 S2；后起线路发电机，合上开关 S1；
试验完成后，应先断开开关 S1，后断开开关 S2。
（ 2）机组起动的同时，应及时调节升压机励磁电流，
使之不能太小，以保证被试电动机 M有一定的负载。
（ 3）对于串励直流牵引电动机，升压机应有一定的保
护装置，以避免在升压机失压时，造成机组飞速。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
二、采用晶闸管供电装置的反馈试验线路
采用晶闸管供电装置的反馈试验线路优点很多，但起过
载能力差，即使是瞬时过电压或过电流，都是可能损坏
元件，因此必须采用硒堆和阻容吸收装置进行过电压保
护，采用快速熔断器及自动开关作短路保护等，这些都
增加了试验线路的复杂性。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第二节 牵引电动机的试验线路
三、陪试机他励的反馈试验线路
由于这两台电机的励磁电流不同，其铁耗与附加损
耗也各不相等，因此在求取被试电机的效率时将十
分复杂和困难。但由于线路中省去了直流高压电源，
使试验线路变得较为简单，因此在不需要精确测定
电机效率或仅作为一般性例行试验的情况下，采用
这种线路还是简单可行的。目前，在部分有牵引电
动机检修能力，需要进行牵引电动机负载试验的厂、
段，他励法试验台已陆续投入使用。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
直流牵引电动机的试验是根据铁道部部颁标准, 机车电
机试验方法 —— 直流电机, （ TB1704-2001）以及各型
牵引电动机试验大纲规定的方法进行。
一、试验前的准备
1．一般性检查
2．绕组在实际冷态下绝缘电阻的测定
3．绕组在实际冷态下直流电阻的测定
4．空转检查
5．电机的电刷中性线测定。
6．机组的安装及测量仪器的选择
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
二、小时定额下的温升试验
温升试验的目的是检查被试牵引电动机的电枢绕组、定
子绕组（主极绕组、换向极绕组及补偿绕组）、换向器
和轴承的发热情况。
三、速率特性的测定
测定速率特性的目的是核定新设计试制的、新制待出
厂的或检修后待出厂的牵引电动机特性是否符合要求，
另外也是为了选择速率特性相同的牵引电动机安装在
同一台机车上，使机车的负载能在各牵引电动机中均
匀分配。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
四、超速试验及换向器跳动量检查
为了检查电机各转动部件（如电枢绕组、扎线、槽楔、
轴承及换向器）的紧固情况及机械强度，每台电机在热
态下应能承受 2min的超速试验。
试验后电机各转动部件应无任何影响电机正常运转的机
械损伤和永久性变形
五、换向试验
换向试验的目的在于确定牵引电动机在规定的工作条件
下，换向器和电刷之间的火花程度。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
六、最佳换向区的测定
最佳换向区测定试验应在换向区表面已建立稳定氧
化膜，电刷接触面积达 80%以上的条件下进行，
1.正确补偿情况
2.过补偿情况
3.欠补偿情况七, 电枢绕组匝间绝缘介电强度试验
此项试验在电机热态下进行，用来检查电枢绕组的匝间
绝缘强度。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
八、绕组对机座及绕组相互之间绝缘介电强度试验
此项试验也称为耐压试验，被试电机应在热态及静止情况下进行
本项试验，此时电机各部件位置相当于正常工作状态，且不得在
电机绕组或引出线之间填以临时绝缘物体。试验电压为尽可能正
弦波交流电压，频率为 50HZ，由试验变压器供给。变压器容量
按每 1KV试验电压不小于 1KV·A设置。试验电压值可在被试端用
静电电压表或通过电压互感器接电压表来测量。
本项试验完成后，绕组应及时对地放电，并复测绝缘电阻，以确
认电机合格。同一台电机不应重复进行本项试验。但如用户提出
要求，可允许再进行一次试验，但试验电压值应不超过规定数值
的 85%。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第四节 脉流牵引电机试验线路
脉流牵引电动机的例行试验和型式试验项目及要求与直
流牵引电动机基本相同，但由于它的工作电源性质不同，
将对脉流牵引电动机的温升、换向性能及工作特性等方
面产生一定的影响。
试验规则规定：脉流牵引电动机的某些型式试验项目
（温升试验、换向试验和速率绘制），应在具有实际脉
动频率和电流脉动系数的脉动电压下进行；这些试验使
用的设备所产生的电流脉动系数应尽可能和实际运行中
整个工作范围内出现的脉动系数接近。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
第三节 直流牵引电机试验方法
一、带升压机电源的脉流试验线路。
其试验原理及线路与直流牵引电动机反馈试验基本相同，区别仅
在于：采用硅整流装置 SR1及 SR2代替了直流反馈试验线路中的
线路发电机及升压发电机。
二、采用叠加法的反馈试验线路
只要在直流反馈试验线路的基础上，叠加一个频率为 100HZ的交
流电源，即可对被试电机 M进行模拟实际电源的试验
试验时只需调节升压机 S的励磁，即可改变被试电机的负载，调节
调压器 T及铁心电抗器Ｌ抽头即可改变被试电机Ｍ的交流分量，线
路的调试是简便的。叠加法线路虽属模拟性质，在专门研究
100HZ交流分量对脉流牵引电动机的性能影响时，此线路的优点
是显然的。
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
小结
? 牵引电动机试验的目的在于全面评定被试电动机
的部件温升、工作特性、换向、绝缘及机械强度
等技术性能。牵引电动机的试验主要有例行试验
和型式试验两类。例行试验是每台出厂电机都必
须进行的试验项目，主要包括：小时温升试验、
速率特性测定、超速试验、换向试验及耐压试验
等。
? 直流牵引电动机的试验线路可以有多种形式，目
前广泛采用带升压电源的反馈负载试验线路，该
试验线路的优点是：被试电动机的试验工况调节
简便；
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
? 电机各类损耗可分别直接由线路电源和升压电源
确定，因此能方便地确定电机效率；试验时消耗
的能量较少。对于仅需作一般性检查试验的厂、
段，也可采用陪试机他励的反馈试验线路，该线
路的优点是可省去高压线路电源，节省投资。
? 直流牵引电动机试验前应做的准备工作主要有：
绕组冷态直流电阻测定、空转试验及电刷中性线
测定等。直流牵引电动机的例行试验的试验项目
必须按规定程序逐项进行，即应先进行小时温升
试验，其他项目均应在电机热态下进行。各项试
验应根据, 机车电机试验方法一直流电机, 及该
型电机, 试验大纲, 规定的试验方法进行，试验
第六章 直流和脉流牵引电动机的试验
? 结果应符合, 机车用直流电机基本技术条件, 中
规定的技术要求。
? 脉流牵引电动机的试验项目及技术要求与直流牵
引电动机基本相同，但脉流牵引电动机的某些型
式试验项目（温升、换向和特性曲线试验）应在
具有实际脉动频率和电流脉动系数的脉动电流下
进行。因此，脉流试验时，应在直流反馈试验线
路的基础上，用脉动电源取代直流线路电源和升
压电源，并增设带抽头的平波电抗器，以调节电
流脉动系数的大小。也可在直流试验线路上叠加
一个 100HZ交流电，对被试电机进行模拟实际电
源的试验。
