交流传动机车系统分析

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HXD2型大功率交流传动电力机车制动能力分析

第２卷增刊８２０年１月０８２
铁道机车车辆
ＲＩＡＹ０Ｃ０Ｍ０ⅡⅦ ＡＩＷｌ＆ＣＡＲ
Ｖｏ．８Ｓｐｌ１２ｕｐ
Ｄｅｃ．
２ｏ０８
文章编号：１０ —７４（０８一０５ — ２０８８２２０）Ｓ２１０
ＨＤＸ２型大功率交流传动电力机车制动能力分析
周浩，张齐，于海霞
（中国北车集团公司大同电力机车有限责任公司技术中心，山西大同０７３：１３０８２中国北车集团北京二七轨道交通装备有限责任公司技术中心，北京１０７）００２
铁道机车车辆第２卷８源自停放制动的最大复原弹簧
间隙调整器的最大调整量
１０５Ｎ
１５ｉ２ｎａｒ
（）机车轴重为２时紧急制动距离计算３３ｔ ①空气制动率
＝＝
气密性（降）压
闸瓦长度
≤１Ｐ／Ｏｒｎ０ｋａｌａｉ
制动单元具有停放制动功能。踏面制动单元具有质量
车制动位自动控制器》的要求，为了保证制动距离，闸瓦的额定摩擦系数无论在干燥或是潮湿条件下都应尽可能地保持恒定，在潮湿条件下的制动距离不大于
在干燥情况下的１％。摩擦材料不含石棉以及其他对５
Ｈ大功率交流传动电力机车制动系统采用Ｘ２型
Ｅｍｒ型制动机，它是在原ＳＢＷＡＣｕｔｌｏＡＢＯ微机控制电

探究HxD3C型电力机车装用JZ-8型制动控制系统

探究HxD3C型电力机车装用JZ-8型制动控制系统摘要：随着HXD3C型交流传动电力机车的广泛应用，具有非常好的实用价值，尤其是装用的JZ-8型制动控制系统，不仅全面提升了机车性能，也我国电力机车发展起到了积极的推动作用，因此需要充分了解该系统的构成和部件功能，才能明确系统的工作原理，从而更好地实际应用。

关键词：HxD3C型电力机车；JZ-8型制动控制系统；分析HXD3C型机车是客货两用的大功率交流传动电力机车，使用的是C0—C0转向架，轴重可以分为23t客运和25t货运两种，最大功率能够达到7200kW。

制动系统大多使用的是CCBII系统，少量使用的是JZ-8型制动控制系统。

目前JZ-8型机车制动控制系统，已经通过了国家的试用评审，并且在HXD3C型和HXD2型机车上应用了。

1基本组成分析HXD3C型交流传动电力机车上应用的JZ-8型制动控制系统，主要由以下几个部分构成，而且还能够与CCBII制动系统进行互换。

1.1制动控制器和指令转换器构成制动控制器上设置了两个手柄，一个是自动制动手柄，另外一个是单独制动手柄。

这两个手柄在具体操作时位置感比较好，能够向远离的司机方向移动，同时还能在一定程度降低制动作用。

自动制动手柄的级位分了运转位和初制位，以及制动区和全制位，还有抑制位和重联位，而且还设置了紧急位。

而单独制动手柄的级位，主要是全制动位和制动位，以及运转位和侧压缓解位。

制动控制器的主要功能就是两个手柄能够向制动控制器会发送相关指令，而这些指令通过转换器转换成为CAN信号以后，再发送到制动控制单元，这样不为制动控制柜提供了指令，也提升了信号传输的稳定性。

由于JZ-8型和CCBII制动控制系统基本一致，所以不需要经过特别培训就可以使用。

1.2制动显示屏的基本构成制动显示屏的功能，主要体现在以下几个方面。

第一，能够实时地显示出制动控制系统状态和信息，第二，运用风表和数值显示了总风压力，还有列车管压力和均衡风缸压力，以及制动缸压力状况。

HXD3型交流传动电力机车

HXD3型电力机车主要特点
9 、采用了集成化气路的空气制动系统，具有空电制动功能。机械制动采用轮盘制动。
HXD3型电力机车主要特点
10 、采用了新型的模式空气干燥器，有利于压缩空气的干燥，减少制动系统阀件的故障率。
机车主要技术性能指标
1、工作电源
• 电流制单相交流50Hz
• 额定电压
25kV
机车主要技术性能指标
9、机车动力学性能 • 机车能以5km/h速度安全通过半径为125m的曲线，并应
能在半径250m的曲线上进行正常摘挂作业。 • 机车动力学其它性能、参数符合TB/T2360-1993的有关
要求。
机车主要技术性能指标
10、机车单机以120km/h速度于平直道上施行紧急空气制动时，最大制动距离
31.0 kV 31.3 kV
网压
机车主要技术性能指标
2、牵引性能参数
• 电传动方式
交－直－交传动
• 持续功率
7200kW
• 机车速度：
• 持续制速度
70km/h（23t轴重）
•
65km/h（25t轴重）
• 最高速度
120km/h
• 起动牵引力
520kN（23t轴重）
•
570 kN（25t轴重）
• 持续牵引力（半磨耗轮） 370kN（23t轴重）
2 、辅助电气系统采用2组辅助变流器，能分别提供VVVF和CVCF三相辅助电源，对辅助机组进行分类供电。该系统冗余性强，一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。
HXD3型电力机车主要特点
3 、采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、自诊断功能，而且实现了机车的网络重联功能。

4.HXN5B交流传动调车机车辅助系统

南车戚墅堰机车有限公司目录第一部分通风系统第二部分支持系统第三部分柴油机进气系统第四部分冷却系统HX N5B调车机车通风系统的主要作用是为机车上一些关键发热部件提供冷却，使之保持在规定的范围内。

被冷却的部件主要包括牵引电动机、交流发电机和逆变器等。

由于机车总体布置牵引电动机采用集中通风模式，交流发电机和逆变器采用串联通风冷却模式，因而机车通风系统可分为牵引电机通风系统和主发电机通风系统。

一、牵引电机通风系统该系统通风机安装在机车冷却室通风机惯性滤清器该系统通风机安装在机车冷却室，其进风口V型架两侧共安装12个惯性滤清器排尘通风机安装在牵引电机通排尘风机清器；排尘通风机安装在牵引电机通风机边上，对柴油机进气系统及牵引电机通风机惯性滤清器进行抽尘，然后向机车一侧排出。

一、牵引电机通风系统、牵引电机通风系统通风机（标准工况）结构型式:离心式排尘风机（标准工况）结构型式：离心式额定转速：3125r/min 最小流量：8.78m3/s 最小全压： 5.803kPa60kW 额定转速：2976r/min 最小流量： 1.4m3/s 最小全压： 1.133kPa 最大轴功率：5kW最大轴功率：空气密度： 1.2kg/m3二、主发电机通风系统该系统通风机及排尘风机共用一个电机，安装于密封的通风机室，该风机室两侧共布置有6个惯性滤清器，保证进风空气的清洁度。

排尘风机出风口朝上通过机车顶盖向外排尘。

主发通风及排尘风机组（标准工况）结构型式：离心式额定转速29761－主变柜；2－风机室；3－主发通风机；4－通风机电机；5－排尘风机；6－主发风道；7－主发电机额定转速：2976rmp最大轴功率：42kW通风机最小流量 4.5m3/s53kPa 最小全压 5.3kPa排尘风机最小流量0.5m3/s最小全压 1.174kPa12kg/m3空气密度： 1.2kg/m3三、通风系统检修维护要求1）日常维护保养各风机轴承使用过程中每2500小时或运行3个月需按要求注一次油脂。

HXD3型电力机车TCMS系统功能介绍

HXD3型电力机车TCMS系统功能介绍摘要：HXD3型电力机车是大功率交流传动电力机车，在铁路货运中担当着重要的牵引任务。

HXD3型作为交流传动的电力机车，在电气控制方面，需要通过变压和变频的方式来调节三相异步牵引电动机的转速，从而调节机车速度。

TCMS系统（微机控制监视系统）是整个机车的控制核心，其主要任务是根据司机指令完成对主变流器及异步电动机的实时控制、辅助变流器的实时控制、牵引/制动特性控制、传动系统的时序逻辑控制，显示机车运行状态，具备完整的故障保护、故障记忆及显示功能，并具有一定程度上的故障自排除、自动切换和故障处理指导功能。

本文将简单介绍TCMS系统在机车上的主要功能。

关键词：HXD3 TCMS系统功能机车控制监视系统（简称TCMS）简单讲就是一台“电脑”，由一个主机和两个显示器构成。

主机连接着司机控制器等“下达命令”的设备和主变流器等“接收命令”的设备，TCMS会根据接收到的信号进行判断、分析和计算，然后发出相应的指令对机车主要设备进行控制。

两个显示器分别安装在机车两端的司机室里，用来显示机车的运行状态和故障信息等，当机车发生某些故障时，司机也可在触摸屏上进行相关的隔离操作。

另外TCMS系统还具有完整的故障保护和一定程度的故障自处理的功能。

概括来说，TCMS系统的功能主要有三个方面：控制功能、显示功能和故障保护及处理功能。

一、控制功能1、对主变流器及异步电动机的实时控制接触网提供的是25KV的单相50HZ交流电，经过降压之后仍然为单相交流电，而机车牵引电动机采用的是三相异步电动机，需要三相交流电源，所以主变流器一方面把单相交流电变换为三相交流电，另一方面通过调节输出电源的电压和频率来控制牵引电动机的转速，从而控制机车速度。

此时的控制流程为：司机操作指令—TCMS—主变流器—牵引电动机，比如司机要控制机车牵引运行：将司机控制器主手柄推至牵引区某一级位，TCMS系统接收到主手柄位置信号，会根据牵引和制动特性进行分析、计算，得出牵引电动机所需牵引力，TCMS系统与主变流器不断地进行数据传递，使其输出相应的电压和频率，从而控制牵引电动机的转速。

交流传动电力机车的性能分析

摘要交流传动电力机车是指各种变流器供电的交流异步或同步电动机作为传动电机的电力机车或电动车组。

电力牵引交流传动系统主要由受电弓﹑主断路器﹑牵引变压器﹑牵引变流器、三相交流牵引电动机﹑齿轮箱等组成。

根据变流器是否带中间回路，分为交直交变流器或交交变流器两类。

根据中间回路的选择原件的不同，又分为电压型系统﹑电流型系统两种基本结构。

交流传动系统主要由牵引变压器﹑牵引电机﹑牵引变流器组成。

交流传动电力机车具有如下优点：1）良好的牵引性能；2）电网功率因数高，谐波干扰小；3）牵引系统功率大、体积小、重量轻；4）动态性能和黏着利用好；5）显著的节能效果，良好的可靠性、维修性；6）减少磨耗，降低运营成本，解决了对信号和通信设备的干扰。

交流传动技术经过近30年的发展与直流电力机车相比有如上些优良特点，在国内外轨道交通运载装备中得到了广泛的应用。

交流调速系统目前的发展水平可以概括为:1)已从中小容量等级发展到大容量,特大容量等级,并解决了交流调速系统的性能指标问题,填补了直流调速系统在特大容量调速的空白。

2)可以使交流调速系统具有高的可靠性和长期连续运行能力，从而满足有些场合长期不停机检的要求和对可靠性的要求。

3)可以使交流调速系统实现高性能，高精度的转速控制。

除了控制部分可以得到和直流调速控制同样良好的性能外，异步电动机本身固有的优点又使整个控制系统得到更好的动态性能。

采用数字锁相控制的异步电动机变频调速系统，调速精度可高达0.002％。

4)交流调速系统以从直流调速的补充手段发展到与直流调速系统相竞争、相媲美、相抗衡，并逐渐取代的地位。

关键词：交流传动基础；调速；启动；制动；平稳性论文类型：应用与研究abstractAc drive locomotive refers to all converter power supply of asynchronous and synchronous motor communication as the drive motor electric locomotive or emus. Electric traction ac drive system mainly by the bow by electricity, Lord circuit breaker, traction transformer, traction converters, three-phase ac traction motor, gear box etc. According to whether converter with middle circuit, divided into/ZhiJiao converter or hand over two kinds of converter. According to the choice of the original middle loop is different, and divided into the voltage type system, current model system two basic structure. Ac drive system mainly by the traction transformer, traction motor, power converters composition. Ac drive locomotive has the following advantages:1) good traction performance;2) grid power factor is high, the harmonic interference is small;3) traction system power is great, small volume, light weight,4) dynamic performance and gelling use good;5) significant energy saving effect, good reliability, maintainability;6) reduce wear, lower operating costs, solve the signal and communications equipment of interference.Ac drive technology after nearly 30 years of development and dc electric locomotive is compared on some good features, in domestic and international rail transit transport equipment in a wide range of applications.Exchange speed regulation system of the current development level can be summarized as:1) already from small and medium-sized capacity development level to the large capacity, big volume level, and solve the performance index of ac speed adjustment system, to fill the gaps in dc speed control system super capacity in the blank of speed.2) can make the communication speed regulation system has high reliability and long-term continuous operation ability, so as to meet some situations long-term computer retrieval requirements and to keep the reliability of the requirements.3) can make the communication speed regulation system to realize high performance, high accuracy of speed control. In addition to the control part can get and dcspeed control also good performance outside, asynchronous motor itself inherent advantages and make the whole control system has better dynamic performance. The digital phase lock control variable frequency speed regulation system of induction motor speed precision can be as high as 0.002%.4) exchange speed regulation system from the dc speed control to supplement to and development means dc speed control system in competition, comparable to, to compete, and gradually replace status摘要······················································错误!未定义书签。

大功率交流传动电力机车牵引特性分析

（以下简称交流机车）２种．目前，国电气化铁路所我采用的机车大部分为韶山系列的直流机车，功率轴
了上述直流传动的缺点，使得交流机车具有良好的牵引性能、较高的功率因素、较小的干扰谐波、良好
的动态控制性能和粘着利用高等特点．同时，交流电力机车改变机车传统设计，除受电弓及支持绝缘子之外，全部高压设备由车顶移至车内，提高了机车高压设备在雨雾等天气的抗污染能力．
行速度将会达到１０ｋｈ截止２０２ｍ／．０７年，国国家我
铁路机车拥有量约为１７万台，．３其中电力机车共约６００台，０占总机车数的３，５货运机车走行公里４由电力机车完成．６／９６电力机车主要分直流传动电力机车（以下简称直流机车）和交流传动电力机车
触网．
３起动条件限制的牵引质量Ｇ：ｑ）ｑＧ应满足起动时列车的全阻力等于起动时的机车计算起动牵引
轮轨控制，适合机车的高速、重载牵引的要求
收稿日期：０９Ｉ一８２０一Ｉ１
作者简介：董雪婷（９９）女，１８一，甘肃张掖人．
第１期
董雪婷等：大功率交流传动电力机车牵引特性分析
９１
４）功率大、重量轻、运行可靠．较直流机省去许多相关设备，在相同的轴重和机车空间内，电动机功率可达１４００ｗ．０￣２００ｋ同时，由于采用了微机控制实现故障自诊功能，运行的可靠性得以提高．
取代直流机车．
当电力机车结构确定后，机车的额定功率、牵引力、速度取决于牵引电动机的额定功率、启动扭矩、转速等特性．与直流电动机相比，交流电动机具有以下优点：１良好的牵引性能．实现宽范围的平滑调）可速，使机车在高速时功率因素接近１恒功调速比可，

交流传动机车异步牵引电机结构

交流传动机车异步牵引电机结构
交流传动机车是现代铁路运输系统中常见的一种机车类型，其采用异步牵引电机作为动力装置。

异步牵引电机是一种高效、可靠的电动机，其结构和工作原理对机车的性能和运行效率有着重要影响。

异步牵引电机的结构包括定子和转子两部分。

定子由铁芯和绕组组成，绕组中通有三相交流电源，通过控制电源的频率和相位可以实现对电机的调速和控制。

转子由铁芯和导体环组成，当定子通电时，通过电磁感应产生转矩，驱动机车运行。

在交流传动机车中，异步牵引电机的结构设计和工作原理需要考虑以下几个方面：
首先是电机的绝缘和散热设计。

由于机车在运行过程中会受到各种环境因素的影响，电机需要具有良好的绝缘性能和散热性能，以确保其安全可靠地运行。

其次是电机的控制系统设计。

异步牵引电机需要通过控制系统实现对其转速和输出扭矩的精确控制，以适应不同的牵引需求和运
行条件。

此外，还需要考虑电机的机械结构设计。

电机的机械结构需要具有足够的强度和刚度，以承受机车在运行过程中产生的各种载荷和振动。

最后是电机的维护和保养。

为了确保电机长期稳定运行，需要对其进行定期的维护和保养，包括清洁、润滑、绝缘测试等工作。

综上所述，交流传动机车异步牵引电机结构的设计和工作原理对机车的性能和运行效率有着重要影响。

通过合理的结构设计和精确的控制系统，可以实现机车的高效、可靠运行，为铁路运输系统的发展和提升提供有力支持。

交流传动机车牵引与控制实训报告

交流传动机车牵引与控制实训报告交流传动机车牵引与控制实训报告一、实训目的本次实训旨在通过对交流传动机车牵引与控制系统的学习与实践，使学生掌握交流传动机车的基本原理、牵引与控制系统的结构和工作原理，以及相关故障排除方法。

二、实训内容1. 交流传动机车牵引系统1.1 交流传动机车的基本原理在交流传动机车中，电能由接触网供给给主变压器，经过变压器升压后再供给给牵引变流器。

通过牵引变流器将直流电转换为交流电，进而驱动牵引电机工作。

同时，通过对电源频率和相位的调节，可以实现对机车速度和力矩的精确控制。

1.2 牵引变流器牵引变流器是交流传动机车中最关键的部件之一。

它负责将直流电转换为可调频率、可调幅度的交流电，并将其供给给牵引电机。

通过改变输出频率和幅度，可以实现对机车速度和力矩的精确控制。

2. 交流传动机车控制系统2.1 控制系统结构交流传动机车的控制系统主要由牵引控制器、制动控制器和辅助控制器组成。

其中，牵引控制器负责对牵引电机的频率和幅度进行调节，从而实现对机车速度和力矩的控制；制动控制器则负责对机车进行刹车操作；辅助控制器则用于监测和保护机车各个部件的工作状态。

2.2 控制系统工作原理交流传动机车的控制系统通过接收驾驶员输入的指令，经过处理后输出给牵引变流器和制动系统，从而实现对机车速度和力矩的精确调节。

在运行过程中，控制系统还会不断监测各个部件的工作状态，并根据需要进行相应的保护操作。

3. 故障排除方法在实际运行中，交流传动机车可能会出现各种故障。

为了能够及时准确地排除故障，我们需要熟悉常见故障的表现以及相应的排除方法。

常见故障包括但不限于：牵引电机过热、电源供应异常、牵引变流器故障等。

针对不同类型的故障，我们需要采取不同的排除方法，以确保机车的正常运行。

三、实训过程1. 理论学习在实训开始前，我们首先进行了相关的理论学习。

通过教师的讲解和课堂讨论，我们了解了交流传动机车的基本原理、牵引与控制系统的结构和工作原理，以及常见故障的排除方法。

大功率交流传动电力机车研发及应用方案(一)

大功率交流传动电力机车研发及应用方案一、实施背景随着中国铁路运输需求的不断增长，对牵引动力的需求也在不断上升。

为满足这一需求，提高铁路运输的效率和安全性，有必要研发一种大功率交流传动电力机车。

这种机车将采用先进的交流传动技术，具备更高的牵引力和运载能力，同时能够减少能源消耗和环境污染。

二、工作原理大功率交流传动电力机车将采用交-直-交电传动技术，具备以下主要工作原理：1.受电弓接收来自接触网的直流电。

2.整流器将直流电转换为三相交流电，供给牵引逆变器。

3.牵引逆变器将三相交流电转换为频率可调的交流电，供给异步牵引电动机。

4.异步牵引电动机驱动车轮转动，实现电力牵引。

同时，机车将配备先进的控制系统和安全保护装置，确保机车的安全运行和稳定性。

三、实施计划步骤1.研发团队组建：组建涵盖电气、机械、控制等专业的研发团队。

2.技术调研与方案设计：搜集国内外相关技术资料，进行需求分析和方案设计。

3.关键技术研究：研究交-直-交电传动技术、异步牵引电动机控制技术、列车控制与安全保护技术等关键技术。

4.硬件开发与试验：开发机车核心硬件设备，如整流器、牵引逆变器、异步牵引电动机等，并进行相关试验验证。

5.系统集成与调试：将各硬件设备集成到电力机车上，进行系统调试和优化。

6.现场试验与评估：在试验场进行现场试验，评估机车的性能、安全性和可靠性。

7.小批量生产与示范应用：进行小批量生产，并在示范线路上进行应用验证。

8.后续优化与推广：根据现场试验和应用情况，对机车进行后续优化，并推广至其他线路。

四、适用范围大功率交流传动电力机车适用于以下场景：1.长途干线铁路：用于高速列车和货运列车，提高运输效率和安全性。

2.城市轨道交通：用于地铁和轻轨列车，提高运输能力和舒适度。

3.矿山、港口等特殊场合：用于大型货物搬运和短途运输。

五、创新要点1.采用先进的交-直-交电传动技术，提高牵引力和运载能力。

2.研发高效的异步牵引电动机和控制技术，降低能耗和噪音。

HXD1型电力机车牵引电传动系统分析

HXD1型电力机车牵引电传动系统分析HXD1型电力机车是目前中国国内主要采用的交流传动电力机车之一、该型号机车采用了牵引电传动系统，由电机、变压器、整流器、逆变器和控制装置等组成。

本文将对HXD1型机车的牵引电传动系统进行分析，包括其工作原理、特点以及存在的问题等方面。

首先，HXD1型机车的牵引电传动系统主要由交流牵引电机驱动，电机与车轮通过齿轮减速器、驱动轴传递动力。

在牵引过程中，电机接收来自整流器输出的直流电能，通过电机的转子与零部件之间的相对运动，将电能转化为机械能，驱动车轮产生牵引力。

同时，在制动过程中，电机作为电动制动器，将机械能转化为电能，并通过逆变器将电能转化为热能散发。

其次，HXD1型机车牵引电传动系统的特点有以下几点。

首先是动力性能稳定可靠。

该型机车采用了电机传动，相比于传统的机械传动方式，具有动力传递效率高、响应速度快等特点，能够提供稳定可靠的动力输出。

其次是能源利用效率高。

传统的机车通过牵引发动机与传动系统实现牵引力，但在过程中会有功率损耗，而电力机车通过直接利用电能驱动电传动系统，能够更高效地利用能源，提高能源的利用效率。

再次是环境友好。

电力机车不需要燃料燃烧，减少了尾气排放，对环境的污染较小，有利于环境保护。

然而，HXD1型机车的牵引电传动系统还存在一些问题。

首先是系统的复杂性。

电力机车的牵引电传动系统涉及到多种电力、电子设备，需要较高的技术水平和维修保养能力。

其次是电力系统的稳定性。

机车的电力系统在工作过程中需要经常进行调整和优化，以确保系统的稳定性和安全性。

再次是能源供给的问题。

电力机车需要外部供电，如果供电系统不稳定或故障，会影响机车的正常运行和维护。

综上所述，HXD1型电力机车的牵引电传动系统具备稳定可靠、能源利用效率高、环境友好等特点。

然而，还需要进一步解决系统复杂性、电力系统稳定性和能源供给等问题，以提高机车的性能和可靠性。

HXD3D型交流传动快速客运电力机车微机控制系统分析和主变压器

PUZ处理器单元，包括CPU、软件以及与显示屏通讯的接口； DET检测模块，检测主控制系统是否存在故障，以便在主系统发生故障时立即进行主辅系统的切换； SIF串行通讯接口，完成TCMS与两个主变流器和辅助变流器之间的通讯，以及 TCMS与列车供电柜、DC110V电源装置、机车远程控制系统CMD和制动系统之间的通讯； DI数字量输入模块，将接收到的各种开关信号处理后传送给处理器单元； AUX辅助模块，具有数字量输出、模拟量输入及脉冲量输入的功能，实现对各辅助继电器的控制及特殊信号的输入功能； MDM重联控制模块，将本车的信息通过Ethernet传往他车，并将收到的他车信息传送给处理器单元，实现机车的重联功能。
显示界面显示部分设计的原则是以HXD3B机车的显示画面为基础，融合
HXD3C机车现有的显示习惯，力求显示简洁、明了醒目。画面的上部为各项功能选择的触摸键，系统能够根据不同的工况
和选择，显示不同的功能键，包含操作/维护、列车信息、控制、空气制动系统、过程数据、数据输入、维护测试、事件履历等；中间区域为主信息显示区，根据不同的工况、按键的选择，将显示牵引/制动的有关参数、机器的状态、开关信息，还包含时间、机车重联状态、机车速度、司控器级位等信息；底部为信息提示区，左侧显示故障内容，右侧显示机车状态信息包含机车运行方向、受电弓状态、主断路器状态、无人警惕状态、过分相状态、撒砂状态、空转/滑行状态、空气防滑行保护状态、制动状态等，同时具有故障导向信息的提示。通过显示屏亦可显示出机车重联与否以及重联机车的故障信息。
机车控制系统主要功能：
—顺序逻辑控制：如升、降受电弓，分、合主断路器，机车的换向、牵引、制动，辅助电动机的逻辑控制，机车库内动车逻辑控制，主辅变流器库内试验逻辑控制等； —机车特性控制：采用恒牵引力/制动力+准恒速特性控制，实现对机车的控制要求； —定速控制：根据机车运行速度，可以实现牵引工况下机车恒定速度控制。 —辅助电动机的控制：除空气压缩机外，机车各辅助电动机根据机车准备情况，在外部条件具备的前提下，由TCMS发出指令，与辅助变流器同时启动、运行。空气压缩机则根据总风缸压力情况，通过控制接触器的分合来实现控制； —CCB-Ⅱ制动系统的电空网络控制； —机车粘着控制：包括防空转、防滑行控制、轴重转移补偿控制； —故障诊断、显示与保护：通过设在司机室的微机屏显示机车正常运行的状态信息，如：网压、原边电流、机车工况、级位、机车牵引力、机车速度等；设备的工作状态，如：主变流器、辅助变流器的状态等；开关状态，如：主断路器、辅助接触器、各种故障转换开关的状态；还能够实时显示机车发生的故障信息，发生故障的设备、故障处理的方法等，并记录故障发生时的有关数据； —机车重联控制：可以实施同型号的2台机车重联。

试述HXD3D型交流传动快速客运电力机车空气制动系统

试述HXD3D型交流传动快速客运电力机车空气制动系统摘要：HXD3D型交流传动客运电力机车,其空气制动系统具有明显的使用优势，可以有效地保证机车的运行安全、可靠、平稳、舒适，而且使用了成熟先进的智能控制系统。

由于该系统的基础制动是大功率轮装制动盘，所以还应用了后备制动和电空制动，以及双管供风和空气防滑等相关技术。

关键词：HXD3D型交流传动快速客运；电力机车；空气制动系统随着铁路客运的发展，机车应当在160km/h速度等级，同时也要能牵引20节列车，这样不仅能够牵引线路上的快速旅客列车，也可以牵引高速线路上的过境旅客列车，这样才可以满足现铁路运输的多样化需求。

HXD3D型交流传动客运电力机车的速度是160km/h，牵引功率能够得到7200kW，具有供电装置，轴重可以达到21t，驱动装置是全悬挂式结构。

空气制动系统应用的是微机网络控制技术和大热容量制动装置，还使用了机械后备制动装置和空气防滑器等装置，从而有效地确保了制动系统安全可靠。

1风源系统分析风源系统是机车的空气制动系统，能够给其他设备提供压缩空气。

HXD3D型机车应用的是空压机作为风源设备，每台容积和流量都大于2400L/min，同时还配套使用了两台干燥器，以及两个微油过滤器。

干燥器空气处理量和空压机是配套的，因此机车使用了2个容积均是600L的风缸，将其串联成为压缩空气储存容器，风缸在车内是采用的是立式安装。

1.1空压机的基本情况分析驱动电机是三相交流异步电动机，包含了温度和压力控制装置，能够实现无负荷启动，冷却器在排风口部位，可以进行独立通风。

空压机开停状态都是由总风压力开关控制的，也可以使用手动按钮强行控制。

空压机的控制模式，主要有以下两种。

第一，起停模式。

当总风压力低于了(680±20)kPa时，需要启动两台空压机，当压力到达(900±20)kPa时，空压机应当停止工作，当总风压力在(750±20)kPa-(680±20)kPa之间时，可以启动一台空压机，当压力达到(900±20)kPa时需要立刻停止工作。

HXD3电力机车部件分析

额定电流
100ห้องสมุดไป่ตู้ A
最大速度
200 km/h
静态接触压力 70±10 N
最大升弓高度 3000 mm
工作高度
888～2800 mm
落弓高度（滑板面至车顶） 613 mm
总长（折叠长度）
2561 mm
滑板长度
1250 mm
滑板材料
碳滑板或铝包碳滑板
工作空气压力 400～1000 kPa
升弓时间
<5.4 s
1U; 1V; 2U1; 2V1; 2U2; 2V2; 2U3;
2V3; 2U4; 2V4; 2U5; 2V5;2U6; 2V6; 3U1; 3V1; 3U2; 3V2
• 空载电流
0.26%
• 空载损耗
2600W
• 负载损耗
224kW
• 总重量
13000kg
机车主要部件介绍
• 8、变流装置
• 每台机车装有两台变流装置，每台变流装置内含有三组牵引变流器和一组辅助变流器，使其结构紧凑，便于设备安装。
• APU通过使用IGBT的PWM整流器单元把从主变压器三次线圈供电的交流电转换为恒定电压的直流电，再供给由IGBT构成的逆变器单元，通过逆变器转换为三相交流。
机车主要部件介绍
• 8、变流装置
• 辅助变流器（APU）单独采用强制风冷方式。
• 机车共设有两套辅助变流器UA11、UA12。在正常情况下辅助变流器UA11、UA12全部工作，基本上以50%的额定容量工作，辅助变流器UA11工作在VVVF方式，辅助变流器UA12 工作在CVCF方式，分别为机车辅助电动机供电。当某一套辅助变流器发生故障时，不需要切除任何辅助电动机，另一套辅助变流器可以承担机车全部的辅助电动机负载。此时，该辅助变流器按照CVCF方式工作，从而确保机车辅助电动机供电系统的可靠性。

交流传动电力机车主变流器原理及功能介绍

交流传动电力机车主变流器原理及功能介绍摘要：本文详细介绍大功率交流传动电力机车主变流器的电路原理、结构特点、工作方式、理论基础、安全保护方法与实施情况。

关键词：交流传动；机车主变流器；四象限整流器、PWM逆变器。

一、引子大功率交流传动电力机车主变流器是机车交流传动系统的核心构成。

在正常的牵引/制动工况下，主变流器内的牵引控制单元接收司机控制指令，控制各变流器单元实现电源从工频、高压不可控单相交流电源到三相可控变压、变频的交流电源的转化，拖动异步牵引电动机，实现对牵引电机的控制。

二、主变流器的电路原理大功率交流传动电力机车采用交—直—交电传动方式，主变压器的次边牵引绕组向主变流器中的四象限脉冲整流器供电，实现电源从交流到直流的转换；四象限脉冲整流器输出形成一个中间直流电路，变流器直流环节实现二次谐波吸收、直流储能、各种保护；中间直流电路向电压型牵引逆变器供电，实现直流到3相交流的VVVF变换，拖动一台异步牵引电动机，实现机车牵引电机轴控方式。

牵引时能量从电网流向电机，电能转化为机械能；制动时过程相反，机械能转化为电能回馈电网。

主变流器内部设置有向加热装置提供交流电源的接口，使机车电传动系统可以根据需求进行合理配置。

主变流器电路原理如上图1所示，按照功能可分为：四象限变流电路（输入电路）、中间直流电路、VVVF逆变电路（输出电路）。

2.1四象限变流器2.1.1 四象限变流器电路构成如图1所示，四象限变流器通过主变压器的牵引绕组得电，每组四象限变流电路由1个充电电阻、1个预充电接触器、一个主接触器及1个四象限变流器构成，四象限脉冲整流器由一个功率模块单元构成，其每一臂IGBT模块组成。

四象限变流器将交流电变换成直流电向中间回路供电。

2.1.2 四象限变流器工作原理正常情况下，主变流器刚启动工作时，中间电压为零，所以首先开始预充电，此时主接触器断开，预充电接触器闭合，四象限以自然整流方式向中间回路电容充电，预充电电阻的作用在于限制充电电流。

交流电力机车传动系统启动过程动力响应分析

动系统中轴系的扭转动力响应，并分析了在给定激励下的动载荷放大系数以及激励函数、阻尼系数对动力
响应的影响．
１２０ｍ／０ｈ交流电力机车驱动装置的结构Ｕ
２０ｍ／流电力机车采用二级弹性轮对空心轴架悬式驱动装置．该驱动装置由电枢、小齿轮、大０ｋｈ交
－，。
ｌ
等效扭转刚度的求法与之相同．
各部件的等效转动惯量、扭转刚度如下：电枢的转动惯量Ｊ＝１．ｋＩ２，３１ｇｎ；电机轴扭转刚度Ｋ＝３１８× ．９１・ｒｄ０Ｎｍ／；大齿轮折算到电机轴上与小齿轮叠加后的等效转动惯量ａ＝＋ｉ＝Ｏ３＋Ｏ０５・．３．６５× ５．＝４１８ｇ；六连杆橡胶关节折算到电机轴上的等效扭转刚度＝ｉ８９．ｋｍ２８・Ｋ＝４５０Ｎ・ｒｄ空． ×１３９ｍ／；ａ心轴及传动盘的等效转动惯量＝：ｉ１．２．１ｇ；空心轴及传动盘的等效扭转刚度＝５０ × ６／＝０５ｍ２６３ｋ．２ｌ・ｒｄＯＮｍ／；车轮的等效转动惯量Ｊ＝＝１．ｋｍ２ａｇ０６ｇ；车轴的等效扭转刚度Ｋ＝５８２ｇ．４×１・ｒｄ７０Ｎｍ／．ａ计算模型中的车轮端作为固定约束，模拟启动瞬间；其余部分仅允许绕轴向的转动．

机车交流传动与直流传动的分析比较

班级机车车辆0932班学生姓名指导教师设计（论文）题目机车交流传动与直流传动的分析比较主要研究内容（1）从机车的传动形式了解交流传动的发展优势；（2）以HXD3型机车为例，深入分析交流传动的特点及电路结构，与SS4改机车做出对比分析。

（3）从传动主电路及相关保护、辅助电路等不同角度，探讨新技术在交流传动机车上的应用。

主要技术指标或研究目标（1）比较分析交流电机与直流电机的区别及优缺点。

（2）针对机车变流器存在的区别，深入分析交流传动的优势及发展前景。

（3）围绕主电路的传动形式，对交流传动与直流传动进行深入分析并比较优缺点。

（4）初步掌握交流传动机车上新技术、新装备的使用。

基本要求深入了解交流传动的使用为铁路机车带来的优势，初步掌握交流传动机车新技术的应用，进一步熟悉交流传动机车的基本原理及组成结构。

主要参考资料及文献电力机车控制华平主编机车新技术张中央，刘敏军 HXD3型电力机车张曙光目录1 电力传动形式的发展 (1)2 交流传动与直流传动的比较 (1)2.1 机车工作原理的比较 (1)2.1.1 直流传动电力机车工作原理 (1)2.1.2 交流传动电力机车工作原理 (3)2.2 交流传动与交直流传动机车主电路的比较 (4)2.2.1 HXD3型机车和SS4改机车主电路特点比较 (5)2.2.2 HXD3型机车和SS4改机车变流装置比较 (7)2.2.3 HXD3型机车和SS4改机车牵引电机比较 (8)3 新技术在交流传动机车上的应用 (10)4 总结 (11)致谢 (15)参考文献 (16)1 电力传动形式的发展从十九世纪七十年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。

1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。

1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。