1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路建設(shè)迅速發(fā)展，鐵路運行安全的重要性日益顯著。交流傳動電力機車在我國鐵路跨越式發(fā)展的背景下將成為開發(fā)應(yīng)用的主流機車。牽引電機作為交流電力機車的核心部件之一，其工作環(huán)境惡劣、負載變換頻繁、動力作用大等因素使?fàn)恳姍C較易出現(xiàn)故障。牽引電機的安全運行關(guān)系到整個列車的行車安全，展開交流牽引電機的故障診斷具有重要意義。
　　本文以HXD2型機車為例，研究其牽引電機的故障機理和診斷方法，分析電機故障（定子匝間短路、轉(zhuǎn)子偏心、

2、轉(zhuǎn)子斷條及軸承異常）及其對應(yīng)的特征頻率，揭示出故障與特征頻率的內(nèi)在聯(lián)系。深入研究基于定子電流頻譜分析法的電機故障診斷技術(shù)，包括定子電流信號的采集設(shè)計及信號處理方式。以電機轉(zhuǎn)子斷條故障為例，用MATLAB仿真出轉(zhuǎn)子斷條故障的定子電流信號，分別用FFT變換、小波包結(jié)合FFT變換、Hilbert結(jié)合FFT變換三種頻譜分析方式，對故障電流信號進行分析處理，仿真結(jié)果顯示小波包結(jié)合FFT變換所提取的故障特征頻率較為明顯。
　　針對牽引電機故障

3、診斷，設(shè)計出基于故障樹最小割集結(jié)合電流頻譜分析法的交流牽引電機故障診斷專家系統(tǒng)。完成基于專家知識庫、知識獲取機制及診斷推理的故障診斷方法設(shè)計。專家系統(tǒng)的知識庫構(gòu)建包括故障樹的建立、規(guī)則庫的獲取及故障理論值的存儲，推理機的設(shè)計包括啟發(fā)性的規(guī)則匹配和小波包結(jié)合FFT變換的頻譜分析。采用ADO.NET數(shù)據(jù)庫訪問技術(shù)及ACCESS關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，在Visual Studio2010軟件開發(fā)平臺上設(shè)計開發(fā)了交流牽引電機故障診斷專家系統(tǒng)軟件。為交流牽

4、引電機的故障診斷提供一種新的診斷方法，該方法能較好的完成牽引電機故障檢測和診斷的要求。
　　完成交流牽引電機故障診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括交流牽引電機故障診斷地面實驗系統(tǒng)和便攜式交流牽引電機故障診斷裝置。完成地面實驗系統(tǒng)的組成模塊和故障診斷流程的設(shè)計，以及便攜式故障診斷裝置的硬件原理設(shè)計和功能模塊的實現(xiàn)。采用霍爾電流傳感器采集電機定子電流信號，通過信號調(diào)理電路進行預(yù)處理，由交流牽引電機故障診斷專家系統(tǒng)對預(yù)處理后的電流信號進行分析處理