第五章 牵引电动机

第五章牵引电动机
第一节牵引电动机的特点和技术参数
牵引电动机是电力机车的重要部件之一，它安装在转向架上，通过传动装置与轮对相连。

机车在牵引状态运行时，牵引电动机将电能转换成机械能，通过轮对与钢轨产生牵引力，并通过轮对驱动机车运行。

当机车在电制动状态下运行时，牵引电动机转换成发电机将机械能转成电能，通过轮对与钢轨产生制动力。

牵引电动机的工作条件十分恶劣，主要表现在以下几方面。

①工作环境恶劣
牵引电动机悬挂在转向架上，经受着灰尘、雨雪的侵蚀和不断变化的环境温度并承受着来自轮轨间的冲击和振动。

②负载变化频繁
牵引电动机要按机车运行的需要，不断改变工况：机车起动、爬坡时，电机在大电流下工作；机车高速牵引运行时，磁场削弱过深；机车下坡或阻力减小时，电机转速会超过额定值。

所有这些都会使电机换向恶化。

牵引电动机又在脉动电流下工作，韶山7E型电力机车的脉动系数为0.28~0.33。

与直流牵引电动机相比，脉流牵引电动机发热更严重，换向更困难。

③空间限制
牵引电动机位于两轮对之间，其轴向、径向尺寸都受限制。

又需要单位体积的输出功率大，所以要求电机结构紧凑和采用高性能绝缘材料及导磁材料。

④动力作用大
牵引电动机承受着来自机车轮轨动力作用产生的冲击、振动。

韶山7E型电力机车所用的牵引电动机为带有补偿绕组的六极他复励ZD120A型脉流牵引电动机，电机外形见图5—1。

图5—1 ZD120A型脉流牵引电动机外形
ZD120A型脉流牵引电动机在额定电压下的转速、转矩和效率特性曲线如图5—2所示。

图5—2 ZD120A型脉流牵引电动机特性曲线
一工作条件
ZD120A型脉流牵引电动机在下列条件下可正常工作
1 海拔不超过1200m
2 最高环境空气温度400C（遮荫处）
3 最低环境空气温度－400C
4 空气相对湿度：
最湿月月平均相对湿度最大90％(该月月平均最低温度250C)
5 机车受雨、雪、风、沙的侵袭时，电机冷却空气需经滤清
6 机车正常运行时产生的冲击和振动
二主要技术参数
额定功率 (小时制) 850kW
(持续制) 800kW
额定电压 (持续制) 910V
最高电压1030V
额定电流 (持续制) 940A
最大工作电流1320A
最小恒功电流830A
额定转速 (持续制) 995r/min
最高恒功转速1665r/min
最高转速1840r/min
供电方式三段桥相控整流脉流供电
励磁方式他复励、无级削弱
串励绕组固定分路系数0.87
最大励磁率βmax=0.953
最小励磁率βmin=0.478 绝缘等级 H/H
通风方式强迫外通风
通风量 125m3/min
保护方式防护式
悬挂方式架承式全悬挂
传动方式单边直齿，轮对空心轴六连杆传动
齿轮传动比 75/32=2.34375
三主要结构参数
电枢直径φ650mm
电枢铁心长 270mm
电枢实槽数 93
电枢槽形尺寸 8.8mm×40.6mm
电枢每槽元件数 4
电枢导体排列方式交叉立放
电枢绕组形式单迭绕组
电枢绕组支路数 6
电枢绕组节距 1~16
电枢绕组电阻(200C) 0.01032Ω
均压线数 93
均压线节距 1~125
换相器直径φ500mm
换向器片数 372
换向器长 132mm
换向器节距 1~2
极数 6
主极气隙 5.5mm
串励绕组匝数 4
他励绕组匝数 32
串励绕组电组(200C) 0.0030296Ω
他励绕组电阻(200C) 0.08254Ω
换向极绕组匝数 6
换向极第一气隙 10mm
换向极第二气隙 5.5mm
换向极绕组电阻(200C) 0.002431Ω
补偿绕组匝数 7
补偿绕组电阻 (200C) 0.008378Ω
每刷握电刷数 3
质量转子 1150kg
定子 1770kg
总质量 3400kg
四部分配件参数
电刷型号 D374B或DE—7
电刷尺寸 2(10mm×40mm×55mm)
轴承型号传动端 SKF NU332ECM/V A301
换向器端 SKF NH322ECM/V A301 原始游隙大端径向 0.165~0.215
小端径向 0.125~0.165
小端轴向 0.23~0.45
润滑脂牌号：机车牵引电动机轴承脂L—XEGEB2
五电机各部分允许温升
当冷却风量为125m3/min时，冷却空气温度在10~400C电机各部分允许温升限制值列于下表5-1
六螺栓紧固力矩
列于下表5-2
第二节电机结构
ZD120A型牵引电动机结构如图5—3和图5—4所示主要由定子、转子、电刷装置等部分组成。

定子是磁场的重要通路并支撑电机。

它由主极、换向极、机座、补偿绕组、端盖、轴承等组成。

转子是产生感应电势和电磁转矩以实现能量转换的部件，它由电枢铁心、电枢绕组、换向器和转轴等组成。

电刷装置一是电枢与外电路连接的部件，通过它使电流输入电枢或从电枢输出。

二是与换向器配合实现电流换向。

电刷装置由电刷、刷握、刷杆、刷杆座和汇流排等组成。

ZD120A型牵引电动机采用架承式全悬挂，电机两端均悬挂在转向架的构架上。

图5—3 ZD120A牵引电动机纵剖图
5—4 ZD120A牵引电动机横剖图
一定子
电机定子由机座、主极、换向极、补偿绕组组成。

见图5—5
图5—5 定子
1机座
机座既是安装电机所有部件的外壳，又是联系各磁极导磁的磁轭。

ZD120A型牵引电动机采用全叠片无机壳机座。

机座导磁部分采用1mm冷轧钢板冲制呈12边形，见图5—6，在叠制后的定子两端放置铸钢前后压圈。

图5—6 定子冲片形状图
两压圈通过18条螺栓紧固，并用12根筋板将两压圈焊接成一个整体。

在换向器端压圈上、下开有检查孔、观察孔，同时还在换向器端上方开有一个通风孔。

2主磁极
主极铁心与定子磁轭冲制成一体，铁心冲片极靴部分有8个向心半闭口补偿槽(2个小槽、6个大槽)，用以安装补偿绕组。

并在极尖处局部削角，以减小横轴电枢反应。

主极线圈组成，主极线圈由他励线圈和串励线圈组成。

他励线圈由 2.24mm×23.6mm 的TDR软铜带平绕而成，共32匝。

用二层0.13mm厚的NOMEX纸带作为匝间绝缘。

线圈对地绝缘采用0.14mm粉云母玻璃丝带半叠包二次，0.05mm聚酰亚胺薄膜半叠包一次，外包绝缘用0.2mm无碱玻璃丝带半叠包一次，经热烘除湿处理后，真空压力浸漆。

为方便外部联线，他励线圈分交叉和开口两种形式。

见图5—7
交叉式线圈开口式线圈
图5—7他励线圈
主极串励线圈由2.5mm×80mm的紫铜带扁绕而成，共4匝。

匝间绝缘用二层0.2mm 二苯醚坯布。

线圈热压成型后，再用0.14mm粉云母玻璃丝带半叠包三次，0.05mm聚酰亚胺薄膜半叠包两次，0.2mm无碱玻璃丝带半叠包一次，并加强接线头绝缘处理。

串励绕组嵌入时靠近机座，再嵌入他励绕组。

槽楔采用4mm不锈钢板，槽绝缘采用一层0.25mmNHN复合箔及一层2mmH级聚砜毡垫并用聚砜毡垫填满间隙。

3换向极
换向极主要由换向极铁心和换向极线圈组成。

为改善脉流换向性能，换向极铁心采用叠片结构，由0.5冷轧电工钢板50W470冲制的冲片与3块30锻钢加工成的心块压装铆接而成。

并用3根M20，1Cr18Ni9Ti材料的螺栓将换向极铁心固定在定子磁轭的换向极底部，见图5—8。

在换向极绕组上面装有非导磁托板以防绕组脱落，由六个沉头螺钉分别固定在心块上，固定后点焊在托板上。

主极、换向极绕组采用绝缘“一体化”结构。

图5—8换向极铁心组装
换向极绕组由7.1mm×28mmTBR铜母线扁绕而成。

共6匝。

匝间绝缘用二层0.2mm 二苯醚坯布，接线加强绝缘处理。

再用0.14mm粉云母玻璃丝带半叠包三次，0.05mm聚酰亚胺薄膜半叠包二次，0.2mm无碱玻璃丝带半叠包一次。

线圈与铁心套装后，其间的空隙用聚矾毡填满。

换向极铁心与机座间设有5.5mm的第二气隙，由聚二苯醚玻璃布板制成的垫片构成，并用不同厚度的冷轧电工钢板制成的垫片调节。

4补偿绕组
补偿绕组放置在主极极靴的补偿槽内，与电枢绕组、换向极绕组串联，用来消除电枢反应对主极气隙磁通的畸变影响，使换向器片间电压分布均匀，改善换向。

补偿绕组分为交叉和开口两种，每组绕组两边分别嵌入相邻两个主极极靴的补偿槽内。

如图5—9
补偿绕组由两根4.5×13.6薄双丝聚酰亚胺薄膜导线并联绕制，共7层，每大槽2匝、每小槽1匝。

绕组槽内直线部分包三层0.2聚酰亚胺复合箔NHN。

槽外直线部分及端接部分用0.05mm聚酰亚胺薄膜半叠包一次，0.14mm粉云母玻璃丝带半叠包三次, 0.2mm无碱玻璃丝带半叠包一次。

槽楔用4mm聚二苯醚坯布模压板和0.5mm聚二苯醚玻璃布板垫条组成。

端部用绝缘环固定。

ZD120A型牵引电动机的定子线圈均为白坯嵌线或定装。

主极、换向极线圈引出线及各绕组之间的联线均采用银铜钎焊联接。

各联线和引出线分段固定，组装后的定子进行真空压力整体浸漆、旋转烘焙。

图5—9补偿绕组(交叉绕组)
5端盖和油封
前后端盖与机座相连并通过轴承支撑电机转子。

两端盖采用铸钢ZG230—450，在电机端盖上留有温度传感器孔，前端盖上均布加强筋和观察孔。

后端盖均布12个扇形口作冷却空气出口。

电机运行时，由于转子转动，特别是电枢绕组后端鼻部的转动，在轴承室附近造成空气外散，而此处前后皆有部件阻隔，空气不能及时补充，形成负压。

在负压作用下将齿轮箱油吸入轴承室。

为消除轴承室周围空气负压，在后端盖上又开8个通气孔补充外散空气。

轴承室油封采用迷宫式结构，阻止油脂进入电机，油封上开有排油槽，排油槽处装有密封板防止灰尘侵入。

前端轴承型号NJ322ECMC4+HJ322EC/V A301，后端轴承型号NU322ECM/V A301，润滑脂采用锂基脂，数量约占轴承室总容量的1/3~1/2。

见图5—10。

图5—10前后端盖与轴承密封
1.挡圈
2.密封板
3.挡圈
4.防松垫圈
5.轴端螺栓
6.轴端挡板
7.油封
8.挡环
9.后端轴承盖 10.螺栓 11.后端内轴承盖 12.轴承 13.后端盖 14.螺栓 15.螺栓
16.前端盖 17.螺栓 18.前端挡环 19.前端内轴承盖 20.轴承 21.螺栓
22.前端轴承盖 23.轴承挡板 24.挡圈 25.封环
二电枢
电枢又称转子，由电枢铁芯、换向器及转轴组成。

见图5—11。

电枢是用来感应电势，实现能量转换的部件。

1转轴
转轴是传递电机功率的受力部件，对其机械性能、表面粗糙度、加工精度要求较高。

转轴采用锻钢35CrMo制成，经热处理后机械性能应达到：
抗拉强度≮750MPa
屈服强度≮580MPa
延伸率(L=5d) ≮15％
断面收缩率≮50％
抗冲击强度≮80J/cm2
轴伸圆锥度 1:10
轴伸部分开有油沟，供拆小齿轮用。

2电枢铁芯
电枢铁芯由0.5mm双面绝缘涂层冷轧硅钢片50W470冲制，铁芯冲片结构见图5—12，外径φ650mm，内径φ160mm，轴向长度270mm，沿冲片外圆均匀开93槽，槽形尺寸8.8 mm ×40.6 mm轴向分3排沿圆周均匀分布60个通风孔，铁芯压装在转轴上。

两端用1mmQ235A 钢板冲片点焊制成的端板夹紧。

电枢后支架在靠近电枢铁芯的一侧开9个径向通风槽，用以降低电枢绕组后部温升。

图5—11 转子
3电枢绕组
ZD120A电机电枢绕组由共93个单叠线圈组成。

见图5—13，槽节距15，换向器节距1，每电枢线圈由4个并列元件组成，采用单迭交错竖放，可降低换向附加损耗，提高槽的利用率和电机效率。

线圈采用3.15mm×8mm聚酰亚胺薄膜导线,嵌入电枢部分采用0.05 mm×25mm聚酰亚胺薄膜半叠包三次，0.06mm×20mm无碱玻璃丝带半叠包一次，端接部再用0.11mm×20mm
图5—12 电枢冲片
图5—13电枢线圈
粉云母带半叠包一次，槽绝缘用0.2mmNHN复合箔，槽楔为4mm二苯醚模压板。

电枢导体引出端头压扁后嵌入升高片槽内，并采用TIG焊接。

电枢嵌线示意图见图5—14
图5—14电枢嵌线示意图
4均压线
均压线连接换向片的等电位点，用来平衡因磁路不平衡在电枢绕组内部引起的环流。

ZD120A电机采用93组（186根）均压线，换向器片节距为124，相邻两根间距为一个换向片，采用1.4mm×4.75mm聚酰亚胺薄膜导线。

联接方式见图5—15
图5—15 均压线嵌线示意图
5换向器
换向器是将电枢绕组内部的交流电势用机械换接的方法转换为电刷间的直流电势。

它是直流电机的主要部件。

换向性能对电机影响极大。

ZD120A型牵引电动机换向器结构见图5—11。

它主要由换向片、云母片、V形云母环、云母套筒、换向器套筒、换向器压圈和紧固螺栓等组成。

ZD120A型牵引电动机共有372片换向片，换向片的横截面为梯形，采用银铜合金铜排HTYPT加工而成，其中银含量不小于0.15％。

换向片间用372片1.2mm云母片绝缘，排成圆筒形，经多次烘压使换向片和云母片成一体，并将两端车削成燕尾形，用换向器压圈(35CrMo钢)、换向器套筒和16根M20的35CrMo紧固螺栓拉紧，成为一体。

换向片与换向器压圈、换向器套筒之间用V形云母环和云母套筒绝缘。

整体换向器通过换向器套筒压装在电枢转轴上。

M20的35CrMo合金钢机械性能：
抗拉强度≮1000MPa
屈服强度≮850MPa
延伸率(L=5d) ≮12％
断面收缩率≮45％
抗冲击强度≮80J/cm2
为提高耐电弧、耐闪络性能，在换向器前端60面的V形云母环伸出部分粘贴0.8mm聚四氟乙烯板，间隙用硅橡胶密封。

换向器工作面直径φ500mm，单边允许最大磨耗10mm，表面粗糙度0.8μm，换向器热态表面跳动量小于0.04mm，云母下刻1mm，换向片两侧倒角0.3mm×450、端部倒角1mm ×450。

见图5—16，电刷接触面与换向器工作面曲率半径应一致，有利于换向。

图5—16换向器表面倒角
三电刷装置
电刷装置是将电枢绕组与外电路相联接起来的部件。

电刷装置由刷架圈、刷握装置、连线等组成，见图5—17。

刷架圈由20号钢制成，装在电机前端盖上，用定位销定位，由六块导向板固定。

刷架
圈开有缺口，开口处有左右旋转的双头螺栓，用以调节刷架圈的松紧和旋转、刷架圈上均布六个刷握装置及放电装置。

联线布在刷架圈的内环。

刷握装置由刷盒、弹簧、压指、调节螺栓、刷杆、刷杆座等组成，刷盒内分三个小盒，每盒内装2块（10mm×40mm×55mm）分裂电刷，电刷牌号为：D374B或DE—7。

压指通过弹簧对电刷施加一定压力，把电刷压在换向器表面上。

刷握通过螺栓安装在刷杆座上，刷杆座经刷杆固定在刷架圈上，为提高刷杆耐电弧性能，在刷杆外套有聚四氟乙烯套管。

刷握装置不等分度不大于±0.35mm。

图5—17电刷装置
四电机绕组联线和引出线
ZD120A型牵引电动机的引出线共6根：装在电机座与空心轴套配合处(合口面)的上方两个出线盒内。

在电机传动端的大出线盒内有4根，其中2根为串励绕组首端引出线D1、串励绕组尾端引出线D2，另2根为他励绕组首端引出线F1、他励绕组尾端引出线F2。

在电动机换向器端小出线盒内有2根，电枢绕组首端A1，换向极绕组尾端B2。

见图5—18
图5—18 接线盒
牵引电动机内部的各绕组接线如图5—19示。

从换向器端看（图5—19a）：
a 换向器端
b 传动端
图5—19电机绕组联线
电流由引出线A1经过3个并联的正电刷，流入电枢绕组6个并联支路，再经过3个并联的负电刷流入换向极绕组和补偿绕组，而后由B2引出线流出。

从传动端看（图5—19b）：6个主极按N—S—N—S—N—S极性串联，串励电流由D1（或D2），由引出线D2（或D1）流出、他励电流由F1流入，由引出线F2流出。

电流由D1、F1流入时，从电机换向器端看，转向为逆时针方向旋转，反之，为顺时针方向旋转。

为消除轴电流对轴承的影响，主极串励绕组采用一进一出的双向联接方式。

五通风系统
ZD120A型牵引电动机采用强迫通风冷却，风量125m3/min。

冷却空气从换向器端上部进风口进入换向器室，然后分成两路见图5—20，一路经过换向器表面，通过电枢表面和主极、换向极之间的间隙，到传动端；另一路经换向器套筒风道，电枢铁心通风孔道和电枢后支架的径向及轴向风道到传动端，两路汇合后由后端盖出风口排出。

风量与换向器室静风压的关系曲线见图5—21。

图5—20通风系统示意图
图5—21风量与换向器室静风压关系曲线
第三节ZD120A型牵引电动机运用与维护
一牵引电动机运用条件限制
为保证ZD120A型牵引电动机安全、可靠运行，运用中必须控制在电机允许工作范围内。

1电压控制：
ZD120A型牵引电动机额定电压为910V，最高电压为1030V，电机在机车上按机车特性运行，即机车速度从0~112km/h时是随着电机电压升高而升高，机车速度在96km/h时，电机电压为额定值910V。

机车速度在112km/h时，电机电压达最高值1030V。

机车速度再提高，电机电压维持在1030V，靠削弱他励磁场实现。

因此ZD120A型牵引电机在韶山7D 型机车上超压保护限制在1030V。

2电流控制：
ZD120A型牵引电动机额定电流940A，最大起动电流1320A。

电机定子、转子绝缘等级均为H级，定子绕组允许温升1800C，转子绕组允许温升1600C。

电机在940A电流下允许长期运行，电机各绕组温升不超过允许值。

当电流大于940A时，电流越大，允许运行时间越短。

电枢处于静止状态下允许通过大电流的时间不得超过15s，防止换向器局部过热而变形。

3速度控制：
ZD120A型牵引电动机允许最高转速1840r/min。

此时转速相当于机车车轮直径半磨耗时的速度170km/h。

当机车车轮因镟轮直径小于1200mm时，此时相应机车速度下，电机转速会增高。

因此，在实际运行中，要控制机车速度。

特别注意当机车发生空转时，电机转速急剧上升，一旦机车空转保护系统未能正常动作时，必须降低电机电流，扼制空转。

4换向限制：
当牵引电动机工作状态超出换向限制时，换向火花将超过允许标准。

此时应立即将电机
恢复至正常状态，以免烧毁电机。

二电刷装置与换向器维护
1电刷装置维护
（1）刷盒与换向器表面的距离应保持在1.5~3mm范围内。

（2）电刷压力在28.4~34.4N范围内，同一刷盒内3个压指弹簧压力不能偏差太大。

（3）同台电机应使用同牌号电刷，同一副电刷的二分裂电刷其高度差不能大于0.5mm，以免产生较大的压力差。

4) 电刷与刷盒间隙应在轴向保持0.10~0.30mm范围内，圆周方向保持0.08~0.254mm范围内。

间隙太大在电机两个方向运转时，使电刷有两个接触面，导致电刷中心位置变差，减小电刷实际接触面积。

间隙太小易使电刷卡住。

5) 电刷与换向器表面接触面积不小于电刷全面积的80％，否则应予研磨，如用手工研磨时，应注意砂布紧贴换向器表面。

见图5—22所示。

正确不正确
图5—22手工研磨电刷示意图
6) 当需要转动刷架时，先将刷架定位销拔出，转动后恢复原位时，须将定位销插入销孔。

三换向器维护
1.换向器表面状态
1) 正常换向器的表面应当是淡褐色至亮黑色，在光照下能反射出光泽，有油润感，这是氧化亚铜薄膜与附着其上的碳石墨、水蒸气形成的膜层。

氧化膜层具有较高电阻，它增加了电刷与换向器之间的接触电阻。

改善了电机换向，减少电刷火花。

另外碳膜层对氧化膜起润滑和保护作用，可减少电刷与换向器的磨耗。

在环境条件或牵引电动机内部出现缺陷时，会使换向器表面受到破坏，出现以下异常现象：
(1)黑片：
当换向器表面出现发黑、无光泽时称为黑片。

这是电刷火花过大（达到2级或2级以上）且持续时间较长造成的。

黑片形式其一：换向器表面无规律的发黑，原因是因为电刷火花过大。

产生的因素有：刷握压指压力偏小；电刷与换向器接触不良；电刷磨耗过渡；刷盒与换向器表面距离过大；电刷径向跳动过大；电枢动不平衡；换向器表面有油污。

其二：换向器表面有规律的发黑，原因是换向元件按槽节距分布，槽内最后一个或几个换向元件比前几个元件换向更困难，即在换向结束时剩余磁能量无法通过互感由其它元件吸收，而以火花形式释放，使换向片火花偏大，造成换向器表面发黑。

轻者每隔3片黑1片，重者隔1片黑3片。

引起换向困难的因素主要有：电刷或换向极分布不等分；电刷不在中性位；换向极气隙特别是第二气隙不合适；电刷在刷盒内太松；换向极绕组或补偿绕组匝间短路等。

其三：每隔1片发黑，原因是主极绕组匝间短路等引起主极磁场严重不平衡，使均压线电流过大，引起与均压线相连的换向片发黑。

其四：按1200分布发黑，是电枢或均压线在此处焊接不良引起的。

(2) 条纹和沟槽
条纹：沿换向器表面出现明暗变化的平行圆环，其宽度是随意的。

沟槽：条纹继续发展将在换向器表面产生沟槽。

条纹是电刷与换向器接触面局部电流较集中或电刷的机械摩擦，使换向器局部薄膜变薄或消失，造成换向器异常模耗形成的。

其原因有：换向器表面有污垢层，造成电流分布不均；换向器表面有沉积铜粒或有较硬的杂物产生集流；换向器表面有益的薄膜被破坏，摩擦加大；换向器表面硬度下降；使用了不合适的电刷或电刷质量不佳；换向器圆柱面由于不正确的研磨产生偏心。

(3) 电刷轨痕
电刷轨痕是指换向器表面3个并联电刷的轨迹深浅、颜色不同，造成换向器或电刷异常磨损，最终影响换向。

其原因是：电刷压指弹簧压力相差太大；并联电刷牌号不同；个别电刷与刷盒连接不良；各电刷高度差太大等，使各并联电刷之间的电流分配不均，造成出现不同的轨痕。

(4) 铜毛刺
由于电刷的延压作用和电刷振颤时的锤击作用，使换向器铜排沿伸到云母槽内的现象称为铜毛刺。

另外电刷与刷盒间隙过大电机在两个方向运行时使电刷接触面积减小，增大了电流密度和压强，使换向器表面产生退火层，也易产生铜毛刺。

铜毛刺的发展会使相临换向器片短路，进而引起环火。

(5) 电刷表面高度磨光
换向器表面被磨成铜本色，抛光形成镜面、发光，这是由于多种外因破坏了换向器表面的氧化膜薄层，如长期在低负荷下运行；换向器表面积霜；在干旱寒冷风沙地区运行造成的。

使电刷与换向器接触电阻减小，摩擦增加，引起换向恶化和异常磨耗；电刷硬度过高或型号不匹配，导致氧化膜无法形成，加剧了换向器磨耗。

因此要找出原因，重建氧化膜。

2) 换向器表面变形和凸片
电机在大电流下被扼转，与电刷接触的几组换向片局部过热、变形而凸出。

在电机运行中这些凸片磨耗较大，待电机冷却下来后，这几片便呈下凹状态。

即产生规则性变形，再经过一段时间的运行，形成“波浪形”。

另外，换向器在电、热、机械负荷的作用下，表面也会产生凸片或不规则变形。

引起换向器表面不圆度的增大，使换向恶化并易使电刷碎裂。

电机在检修时，应测量换向器表面跳动量。

热态时应不大于0.04。

超过此值时须在热态下均匀紧固换向器螺栓，再将换向器表面进行加工，达到技术要求。

三绝缘系统检测
牵引电动机工作条件恶劣，在热负荷、电负荷不断变化和机械振动下，又在风、沙、雨、雪及油污侵袭下工作。

电机绝缘将会逐渐下降甚至老化。

因此，需要定期对电机绝缘进行检测。

检测方式有：
1绝缘电阻检测
绝缘电阻检测是用来判断绝缘受潮和污染的程度。

采用1000V兆欧表测量各绕组对机座及各绕组之间的绝缘电阻值：冷态下应大于5MΩ，刷架装置对地绝缘电阻不低于10MΩ；热态下应大于1MΩ。

若绝缘电阻过低，应进行烘干处理。

2工频交流耐电压试验
由于工频交流耐电压试验属于破坏性试验，对绝缘有害，因此一般只用于新造电机或绝缘重新处理的电机。

新造的ZD120A型牵引电动机各绕组（除他励绕组外）对机座及各绕组之间的耐电压为工频5300V、1min，他励绕组对机座为工频2500V、1min。

旧电机应为4000V、1min，及1875V、1min。