车网耦合下地铁轴承电压建模与影响因素分析

刘波

中铁武汉电气化局集团有限公司，武汉 430061

摘要：轴承电蚀已成为影响地铁安全运行的关键问题，而轴承电压的准确计算与建模是研究电蚀机理的基 础。本文针对地铁电机轴承和轴箱轴承电蚀问题，建立了考虑牵引供电系统、牵引传动系统和接地系统的车网 耦合轴承电压仿真模型。首先通过等效电路推导了轴承电压计算公式，分析了各参数间的耦合关系；其次在 Matlab/Simulink 平台搭建了包含外部电源、接触网、钢轨回流系统、牵引逆变器、电机内部耦合电容以及列 车接地系统的综合仿真模型；最后基于现场实测数据验证了模型的准确性。研究结果表明：轴箱轴承电压主要 受牵引电流、轴端接触电阻和接地方式影响，电机轴承电压则与共模电压、齿轮润滑状态密切相关；电机轴承 电压对轴箱轴承电压影响微弱，但对齿轮间电压影响显著。本文建立的模型可为轴承电蚀机理研究和抑制措施 设计提供有效的仿真平台。

关键词：轴承电压；车网耦合；牵引回流；仿真建模

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