160km交流传动客运电力机车培训-总体部分

160km/h交流传动客运电力机车培训教材

总体部分

大连机车车辆有限技术开发部

1.机车概述

2.机车主要特点

3.机车主要技术参数

4.机车特性

1. 概述

立项背景

•根据铁路客运运输发展需要，研制160km/h等级的客运电力机车，具有牵引20节旅客列车的能力，既能够在既有线路上牵

引提速旅客列车，也能够在高速线路上牵引过境旅客列车，以

实现我国铁路客运运输的多样化和无缝衔接。

在160公里速度等级上我公司有东风4D 客、东

风10F 型、神州号动车等系列内燃机车和韶山7E 型电

力机车的成熟运用经验。

研制基础

神州号动车 170km/h 东风4D 客

170km/h 韶山7E 170km/h

2004年以来，随着机车主传动系统的交流化，我公司相继

研制开发了最高运行速度120km/h 的HXD3型、HXD3B

型、HXD3C 型交流传动电力机车，形成交流传动机车平

台。

研制基础

HXD3B 9600kW 货运 500台 HXD3

7200kW 货运

1040 HXD3C

7200kW 客货运 710台

总体思路

1、性能先进

采用交流传动及微机网络控制技术，实现自诊断及远程监测，提高机车的牵引及制动功率，改善机车的粘着和控制特性，满足快速旅客列车牵

引需求。

总体思路

2、安全可靠

研制高强度车体和转向架，优化机车动力学性能和轮轨关系，利用空气动力学分析优化机车外形，实现空气制动与电制动良好匹配，优化电气系统及列供系统设计，安装车载安全防护系统（6A系统），确保列车的运

行安全。

3、节能环保

提高整车的传动效率和部件的单位重量功率，采用电制动能量回馈技术，以实现机车节能降耗。

总体思路

牵引性能

与既有客运电力机车

牵引相比，机车加速性

能优越，0-160km/h加

速时间缩短了56%，加

速距离缩短了60％。

机车型号

对比项目本7200kw交流机车既有4800kW直流机车

0～加速时间（s）301680

0～加速距离（m）888322302

剩余加速度（m/s2）0.050.01

前期准备2011年6月13-22日，在运输局组织下进行了客运机车运用适应性情况调研。对现运用客运机车及动车组进行添乘考察并先后听取了北京、太原、武汉、上海、沈阳机务段对现有直流客运机车以及HXD3C交流机车运用情况的介绍以及对新造机车的建议，在本机车设计中进行优化改进。

机车设备布置
司机室1 6 A 微机柜 柜 通 风 机 供 电 滤波柜 柜 电源柜 冷却塔 变流器1 卫生间 总风缸 压 缩 机 端 子 柜 工 具 柜
司机室2
空调2
空调1 端 子 柜 压 缩 机 高 压 柜 低 压 柜 变流器2 冷却塔 储油柜 通 信 柜 供 电 柜 通 风 机 制动 控制 柜

主要技术参数如下：
项目 ƒ电传动方式 ƒ轴式 ƒ轴重 t ƒ控制方式 ƒ轮周牵引功率 kW ƒ持续速度 km/h ƒ持续牵引力 kN ƒ最高运营速度 km/h ƒ牵引恒功速度范围 km/h ƒ起动牵引力 kN ƒ电制动功率 kW ƒ最大电制动力 kN 列车供电功率 kW ƒ电制动方式 参数 交－直－交 C0-C0 21 轴控 7200 80 324（半磨耗） 160 80～160 420 7200 250* 2x400 * 再生

•
根据铁道部安排HXD3D机车在环铁试验期间，沈阳铁路 局乘务人员接受了连车公司HXD3D机车操纵培训并参加了机 车性能试验。

根据HXD3D型交流传 动快速客运电力机车型式 试验大纲要求，整车试验 项目共计41项。截至6月30 日，已完成27项。
ƒ图 HXD3D机车环线特性试验

2012年6月26～30日， HXD3D0001、0002号机 车在北京铁道科学研究院 环形铁道试验站进行了重 联、弓网特性试验，完成 了0～160Km/h速度范围 内的特性调整车牵引特性 、制动特性等试验，机车 运行平稳，控制特性指标 满足设计规范要求。

后期试验计划：
根据铁科院型式试验总体安排，HXD3D机车将在郑州 铁路局管内线路进行机车承载结构应力试验、运行安全性 试验、运行平稳性试验。由于北京铁道科学研究院环形铁 道近期将进行变电站整修，HXD3D机车剩余试验项目计 划于8月中旬环铁接触网恢复供电后进行。

科技司160km/h交流传动快速客运电力机车试用方案评审

运用考核线路
（1）拟选择HXD3D型号机车到沈阳铁路局进行30万公里和1年的运用考核。 （2）建议在沈大线大连-沈阳北、京哈线哈尔滨-沈阳北-北京间进行考核。 （3）HXD3D型机车运用考核在沈大线大连-沈阳北、京哈线哈尔滨-沈阳北北京间的时速120km/h及140km/h的旅客列车、时速160km/h的行邮列车 进行。

2.机车主要特点
2.1 轴式为C0-C0，电传动系统为交直交传动，采用IGBT水冷变流 机组，1250kW大转矩异步牵引电动机，具有起动（持续）牵引力 大、恒功率速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。 2.2 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。 2.3 2.4 采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、自诊断功能，而 总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路，电气屏柜和 且实现了机车的网络重联功能。 各种辅助机组分功能斜对称布置在中间走廊的两侧；采用了规范化 司机室，有利于机车的安全运行。 2.5 采用带有中梁的、整体承载的框架式车体结构，有利于提高 车体的强度和刚度。