近几十年,铁路运输在追求高速的同时,安全也一直放在首位。牵引机车的构造越来越复杂,结构也更紧凑,一旦其中某个零件发生故障,很有可能引起更大的故障,造成人员伤亡与巨大经济损失。牵引电机作为机车牵引、制动的主要构件,安全可靠的运转至关重要。牵引电机多采用三相鼠笼式异步电动机,其故障类别根据结构划分为定子、转子、气隙、轴承几种,本文选取转子故障中的转子断条故障主要介绍。铁路在日常维护中,时常要对牵引电机的转子端环进行补焊,说明牵引电机存在转子断条的隐患,而且进行补焊后的转子强度下降更易损坏,故在牵引机车上加设转子断条故障诊断系统很有必要。故障诊断系统主要分为两部分:数据采集、诊断分析。由于是为牵引机车服务的故障诊断系统,工作时应结合牵引机车的实际运行工况,本文选取“稳态”运行工况作为诊断时刻,并提出利用希尔伯特黄变换(HHT)捕捉“稳态”数据及小波分析识别转子断条故障。本文为牵引机车诊断系统提供了两套数据采集方案。基于机车牵引控制单元(TCU)的数据获取方案所用硬件最少、实现容易、可获取的数据也更多,但需对TCU进行改造,未考虑故障诊断的TCU难以实现;为保证在不改造TCU的基础上能够识别转子断条故障,本文设计了独立的数据采集方案,此方案需独立设置信号调理模块、数据管理方案等等。牵引电机作为变频电机,诊断原理虽与定频电机类似,但实际运行过程中,随着牵引机车工况的改变,牵引电机的转差率、定子电流基频频率均会发生变动。本文利用Simulink仿真验证了这一理论,同时得出了需检测这两个参量以提高系统识别率的结论。本文最终利用Simulink及拟合曲线两种方式验证了本系统可以在不同工况下识别出转子断条故障,并提出牵引机车应选取的故障识别工况。