和谐机车总体1
HXD1型机车总体介绍
和谐1型机车是在西门子公司的“欧洲短跑手”机车平台上，结合其DJ1型交流电力机车在中国大秦线上的运用经验，充分考虑到了大秦运煤专线的特殊环境而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型交流电力机车。
第一节机车主要特点和谐1型交流电力机车就其电气传动方式而言，属于交-直-交传动的范围，它有接触网供给高压交流电，在机车上降压、整流通过中间直流环节变成直流电，然后再通过牵引变流器、辅助逆变器将直流电变换成三相交流电，用来驱动交流牵引电机及其它辅助三相交流电机。
机车由电气部分、机械部分和空气管路系统三大部分组成一个有机整体，互相配合，又各自发挥独特作用，共同保证机车性能的正常发挥。
机车电气部分的主要功用是将来自接触网的电能变为牵引列车所需要的机械能，实现能量转换，同时还实现机车的控制。
机车机械部分主要用来安设司机室和各种电气、机械设备，承担机车重量，产生并传递牵引力及制动力，实现机车在线路上的行驶。
电力机车的空气管路系统作用是产生压缩空气供机车上的各种风动器械使用，并实现机车及列车的空气制动。
和谐1型交流电力机车由两节机车重联而成，机车采用国际标准电流制，即单相工频制，电压为25 kV，并能适应中国铁路接触网较宽的电压范围的特点，其每节机车上配备有相同的主电路、辅助电路和控制电路系统，每节机车均可单独运行。
每台机车其两节车主电路之间是通过车顶高压连接器在网侧相连，它使得每台机车仅使用一个受电弓便可实现整台机车的供电。
机车的每节车都有一套完整的电传动系统，该系统由一台拥有1个原边绕组、4个牵引绕组和2个2次谐振电抗器的主变压器，通过4个四象限整流器(4QC)向两个独立的中间直流电压环节充电。
每台转向架上的2台三相异步电动机作为一组负载，由连接在中间直流环节中的一个脉宽调制逆变器供电。
因此两路中间直流环节相互独立，所以整台机车牵引力有75％的冗余，从而提高了机车的可利用率。
中间直流环节还连接有谐波吸收电路、过压保护电路和接地检测电路。
HXD1C机车总体介绍
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总体说明
TGA9型牵引变流器
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JD160A型牵引电机 牵引变流器TCU
主电路
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总体说明
M 3 M 3 M 3 M 3 M 3 M 3
网侧主要电气部件
总体说明
TSG15B受电弓
BVAC.N99D主断路器和 BTE25.04D高压接地开关
TBY1-25型电压互感器
THG2B型高压隔离开关
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功率发挥曲线
%
功 率 发 挥
总体说明
网压
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总体说明
轨距:
1435 mm
轴式:
Co-Co
机车整备重量:
无配重： 138 +3-1% t
加配重后：150 +1-3% t
轴荷重:
无配重： 23 t
加配重后： 25 t
机车可以从23 t轴重转换成25 t，也可以从25 t轴重转换 成23t，机车交车时轴重为25t(包括轴重转换所有需要的配 件)。轴重转换过程中，除拆装配重块以外，仅需增减悬 挂系统的垫片厚度。
辅助变流器输出U/f特性曲线
额定容量 VVVF输出电压和输出频率 CVCF输出电压和输出频率
248KVA 80～440V (10～60Hz) 440V（60Hz）
2.辅助系统
控制电源柜性能参数
和谐1型电力机车控制系统
和谐1型电力机车控制系统和谐1型电力机车控制系统一、电子控制系统机车的两节机车电子控制系统具有相同的控制级结构，是基于西门子铁路自动化系统SIBAS32和TCN列车通讯网络技术的成熟产品。
机车各个控制系统间的通讯由总线来完成。
1、中央控制单元（CCU）中央控制单元（CCU）位于司机侧后墙柜中。
中央控制单元（CCU）管理机车的控制系统。
在每节的控制系统中，其控制与监控功能由CCU直接执行，或是由CCU协同处理。
CCU由西门子铁路自动化系统SIBAS32微处理器控制单元组成。
每节机车有两个中央控制单元CCU，一个作为主控CCU，用来完成一节机车的所有开环控制。
另一个为从属CCU（后备级）。
二个CCU拥有相同的结构，当一个CCU失效，第二个也能维持机车运行。
为了确保机车运行的可靠性，，主控CCU与从属CCU要进行周期性的变换。
从属CCU的故障后，对机车运行没有任何影响，该故障信息将发送到司机显示屏上。
在两节机车或四节机车重联运行时，每节机车都有一个主控CCU和一个从属CCU（后备级）。
操纵节的主控CCU也是整个机车组的主控CCU。
这个控制整个机车组的主控CCU通过列车总线WTB向从属CCU发出控制命令和整定值，从属CCU又通过车辆总线MVB传递命令和整定值到它们的子系统。
因此即使一节车只要有一个CCU良好时，整个机车组就可以照常运行。
2、牵引控制单元（TCU）牵引控制单元（TCU）负责电力牵引设备的开环/闭环控制。
同时集成了对PWM辅助逆变器的控制。
每一个中间直流电路都有一个牵引控制单元TCU，以及它所连接的相模块。
TCU也是由西门子铁路自动化系统SIBAS32微处理器控制单元组成，SIBAS32采用32位处理器。
TCU有电子防滑/防空转功能。
3、紧凑型输入/输出模块紧凑型I/O输入输出系统减少了车辆配线的数量，从而提高了机车控制与诊断系统的性能。
对于不直接与车辆总线MVB连接的设备和部件，它们发出的信号可以被离散地检测和控制。
HXD1型电力机车、HXN3型内燃机车总体设计
Type of thesis: Application Research
关键词：HXD1电力、HXN3内燃机车、车体结构、设备布置、HXD1机车操纵
论文类型：应用研究
Abstract
Both of type HX high-power A.C. drive locomotive of China's railway passenger and freight transport vehicle is one of the main line, is also China's railway and main models, therefore, its performance and operation status analysis study appears especially important. This paper focuses on type HXD1 electric locomotive HXN3 diesel vehicles, due to the lack of data and simple analys is,mainly on the structural parameters, features, bogie, air supply system application and car body structure are described, in addition to its operation,inspection and servicing of other aspects of the detailed introduction.
和谐动车系列HXD1,HXD2,HXD3之间的比较
和谐1型HXD1动力机车机车车体车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而成的全钢焊接结构，司机室、侧墙、底架等主要部件构成一体，车体顶盖可拆卸，以便于车内设备吊装，整个车体组成一箱形壳体结构。
车内采用中央走廊方式,走廊地板采用平整、具有防滑功能的花纹钢板，车内设备安装骨架主要采用导轨式安装结构，便于实现车内设备的模块化设计及其安装。
车体两端司机室下方装有排障器，排障器采用板式结构，排障器能进行上下调节，以保证其距轨面高度为110＋10 0mm。
车体前端结构设计能在不拆除排障器的情况下更换车钩及缓冲器。
排障器上装有防落保护装置。
为了适应机车中央布线及布管需要，车体底架中央纵梁上部为内凹结构，在保证结构强度的情况下预留足够的布线空间。
车体侧下设有4个架车支承座和供检修用的四个支承点，在车体支承座架起距轨面高度不超过2500mm的条件下，转向架和主变压器可从车体下推出。
车体侧梁外侧设有4个检修作业用吊车销孔，前后牵引梁两旁分别设有救援用的吊车销孔。
在机车检修库内，天车吊钩距轨面高度达到9,000 mm的条件下，能把机车车体内各屏柜和部件单独吊入和吊出。
车体与转向架间设有连接装置，可使车体转向架一并起吊。
车体主要参数：车体总宽度3100mm车体宽度（扶手杆处）3248 mm车体长度（两端面间）约17138 mm车体底架长度,16839 mm单节车车钩纵向中心线距离17611 mm车钩中心距轨面高,880mm±10 mm车体顶盖距轨面高,4103 mm转向架转向架主要由构架、轮对、驱动单元、一系悬挂和二系悬挂、一系减振器和二系减振器、牵引装置（转向架和车体的连接）、制动装置和转向架附属装置等组成。
主要技术特点：a）满足25t轴重电力机车的运用要求；b）驱动系统采用抱轴悬挂驱动；c）构架由侧梁、横梁和端梁等组成，各梁均采用箱形焊接结构；d）一系悬挂系统由轴箱拉杆、橡胶件、弹簧、油压减振器等组成，轴箱拉杆两端安装球形橡胶关节，和一系簧一起实现轴箱定位；e）二系悬挂采用高挠螺旋钢弹簧配以垂向油压减振器，横向减振器设置在构架两端，同时起到抗蛇行作用；f）牵引装置采用低位推挽式牵引装置；g）基础制动采用轮盘制动；主要技术参数：机车轴式2(B0－B0)轨距1435 mm轴重25t最高运行速度120 km/h轴距2250mm＋2000 mm机车全轴距16260 mm轮径（新/半磨耗/全磨耗）1250mm/1200mm/1150 mm轮对内侧距1353 mm允差+0.5-1mm踏面形状JM3型传动方式单侧斜齿轮传动传动比6.235(106/17)电机悬挂方式滚动抱轴悬挂驱动装置采用同HXD1型机车的轮对驱动系统结构，牵引电机采用滚动抱轴悬挂，由轮对、轴箱、牵引电机、齿轮箱、抱轴等主要零部件组成。
和谐机车分类
CRH1型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为进行中国铁路第六次大提速，于2004年起向庞巴迪运输和青岛四方(南车)庞巴迪铁路运输设备有限公司（BST）（前称“青岛四方-庞巴迪-鲍尔铁路运输设备有限公司”、BSP）订购的CRH系列高速电力动车组车款之一。
中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。
CRH2型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为国营铁路进行中国铁路第六次大提速及建造中的高速客运专线铁路，向川崎重工及中国南车集团四方机车车辆股份有限公司订购的高速列车车款之一中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。
CRH2系列为动力分布式、交流传动的电力动车组，采用了铝合金空心型材车体。
铁道部先于2004年10月向南车四方及川崎重工签订60列CRH2型动车组订购合同，至2005年8月13日向南车四方、川崎重工、三菱电机、株洲所、株洲南车电机及石家庄国祥运输设备六方签订51列CRH2型动车组机电产品合同。
CRH3型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，而向德国西门子公司和中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司订购的CRH系列高速动车组。
中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”另外长春轨道客车已于2009年3月获得西门子的授权，生产30辆16节编组的CRH3D型电力动车组，正式成为CRH3列车的其中一家生产商CRH5型电力动车组，是中华人民共和国铁道部为实行中国铁路第六次大提速，向法国阿尔斯通和中国北车集团长春轨道客车股份有限公司订购的CRH系列高速动车组车款之一。
中国铁道部将所有引进国外技术、联合设计生产的中国铁路高速（CRH）车辆均命名为“和谐号”。
CRH380A型电力动车组，或称CRH2-380型，是中华人民共和国铁道部为营运新建的高速城际铁路及客运专线，由中国南车四方机车车辆股份在CRH2C(CRH2-300)型电力动车组基础上自主研发的CRH系列高速动车组。
HXD2机车总体
机车采用交-直-交电传动系统，与大秦线使用的既有的交-直传动机车相比，具有恒功范围宽、轴功率大、粘着特性好、功率因数高、谐波干扰小、维护率和全寿命运营成本低、适用范围广等优点。机车可在大秦线单机牵引1万吨重载列车,双机同步控制牵引2万吨重载组合列车。
主电路由IGBT模块组成的四象限整流器和逆变器对牵引、再生制动、防空转/防滑控制和安全保护控制，实行连续的单轴控制，实现了机车的每一轮对都能发挥最佳状态，并根据单轴的运行状态信息调节该轴的转速，保证轮轨的粘着利用；当机车的一轴发生故障时，牵引力损失最小，一台车只损失1/8的功率。将不同电压等级的线分开布置，有效减少了信号传输中的电磁干扰；机车具有再生制动功能，对于大秦线从西往东重载下行的特点而言，大约可节约总电能的1/3以上，完全符合当前我们国家大力提倡的节能降耗、环保的理念。
司机操纵台环绕司机座椅布置，台面上的主要设备分为显示区、牵引控制区、制动控制区、照明控制区和气候控制区等几个区域，下部还设有风笛、无人警惕和撒砂的脚踏开关等。功能集中、明确，操控方便，满足单司机值乘要求。
为体现“以人为本”的设计理念，满足长交路、单司机值乘的需要，在机车的中部增设了两个专门的生活区，分别安装了冰箱、微波炉、热水器、独立卫生间、卧铺床、衣帽柜、座椅、照明灯等生活设施。生活间侧面有上下推拉式玻璃窗与外界沟通，前后设门与车内走廊和机车风挡渡板相通。生活间内部按包厢式结构装修，顶置式空调和电暖风机可保证在-40℃的环境条件下室内温度保持在+20℃左右。
2
2.1
“和谐2”型电力机车（以下简称HXD2机车）是为中国大秦线牵引2万吨重载货运列车而设计的一种新型重载货运交流传动机车。机车设计贯彻铁道部提出的“先进、成熟、可靠、经济、实用”的指导方针和“模块化、系列化、标准化和信息化”的基本原则，以在欧洲得到成熟运用的PRIMA系列机车为原型，在保持原型机车的技术先进性、结构可靠性的前提下按照中国大秦线重载运输环境需求、中国司机的驾驶操控特性要求和中国铁路信号通讯特点进行适应性设计。
和谐系列电力机车
和谐系列电力机车
和谐系列电力机车作为现代铁路运输重要的组成部分，是铁路运输的重要工具之一。
这一系列的电力机车经过不断的技术革新和改进，为铁路运输提供了高效、可靠的机车牵引能力。
起源与发展
和谐系列电力机车起源于20世纪90年代，最初是为中国特定铁路线路而设计的。
随着技术的不断进步和发展，和谐系列电力机车逐渐成为中国铁路运输的主力机车之一。
从最初的和谐号到现在的和谐号-改型，这一系列电力机车在性能和可靠性方面都得到了显著提升。
技术特点
和谐系列电力机车采用了先进的牵引控制技术，具有出色的动力性能和能耗管理能力。
其传动系统经过优化设计，可以在不同的线路和环境下实现高效的运输任务。
此外，和谐系列电力机车还配备了先进的监测和诊断系统，可以及时检测机车状态并进行故障排除，保障了铁路运输的安全性。
应用与展望
和谐系列电力机车在中国铁路运输中得到了广泛的应用，为铁路货运和客运提供了可靠的运力支持。
未来，随着铁路运输的不断发展和完善，和谐系列电力机车将继续发挥重要作用，为铁路运输的现代化提供强有力的支持。
结语
和谐系列电力机车作为中国铁路运输的重要组成部分，不断引领着铁路运输技术的发展方向。
通过技术的创新和不断的完善，和谐系列电力机车将继续为铁路运输的可持续发展做出贡献。
HXD1型电力机车对比介绍
HXD1型电力机车是由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，每节车设有一个司机室，为一完整系统。
HXD1第一款是由株洲电力机车及德国西门子研发，编号由0001起（HXD1型）；另一款则由大同电力机车及法国阿尔斯通研发，编号由6001起（HXD2型）。
HXD1B型电力机车是大功率交流传动六轴干线货运用电力机车。是中国首三款使用最大功率1,600千瓦交流电牵引电动机的六轴和谐系列电力机车车型之一。
HXD1型电力机车有四种型号：HXD1，HXD1B，HXD1C，HXD1D。下表列出HXD1系列电力机车主要参数对比。
电力机车型号
HXD1（成都公司、南车电机铁八9600）
HXD1B（南车电机9600）
HXD1C
HXD1D
电力系统
交流25kV 50Hz
交流25 kV 50 Hz
交流25 kV 50 Hz
HXD1C型电力机车，机车功率7200kቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ,是中国南车集团株洲电力机车自行研制的交流传动干线货运电力机车，这款机车是为适应中国国内铁路运输市场的需要而研制的，其设计参照了与德国西门子合作制造的HXD1和HXD1B型，但装配了更多国产化元件
随着中国铁路的提速，在山区运行的机车需要的功率也越来越大。山区隧道多，不适合用内燃机车，而170km/h的直流快速电力机车（SS7E和SS9）最大功率只有4800kw，有时就会“力不从心”，功率再大的和谐系列电力机车速度又慢。在这种状况下，研制大功率交流客运电力机车成为了当务之急。随着高铁的减速，发展大功率客运机车这种经济实用的牵引模式逐渐成为一种新型的铁路动力，而从和谐大功率货运电力机车的研制和发展过程中技术从引进，消化和吸收的战略布局中逐渐被广泛应用
和谐型电力机车
和谐型大功率电力机车和谐货运电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化吸收技术，并国产化的新一代交流传动货运机车。
分为每轴1200KW的和谐1、2、3型（1、2型为八轴，3型为六轴），以及六轴每轴1600KW的和谐1B、2B、3B，以及六轴每轴1200KW的1C、2C、3C。
一、HXD1型电力机车1.发展历程1985年初中国铁路曾为解决晋煤外运的运输瓶颈问题而从欧洲50Hz集团引进了150台（300节）当时最先进的8轴大功率直流传动电力机车——8K型电力机车。
时隔20年，在2004年底2005年初时，中国铁路为进一步提高大秦运煤专线的运能，同时也为促进铁路装备技术的现代化，同株洲电力机车有限公司-西门子合资公司签订了180台（360节）采用欧洲技术的8轴大功率交流传动电力机车——HXD1型电力机车（DJ4 A款）。
HXD1型机车是在西门子公司的“欧洲短跑手”机车平台上，结合其DJ1型机车在中国大秦线上的运用经验而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型机车，在设计中尤其考虑到了大秦运煤专线的特殊环境。
首台HXD1型机车于2006年11月8日在中国南车集团株洲电力机车有限公司竣工下线，其编号为HXD10001及0001B。
该车型担当大秦运煤专线2万t列车的牵引任务，目前全部配属太原局湖东车辆段。
截止2007年年底，株洲机车厂共出厂120多台HXD1型电力机车。
2.功能介绍HXD1型电力机车有三种型号：HXD1,HXD1B,HXD1C。
HXD1型电力机车是由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，每节机车设有一个司机室，为一完整系统。
1）主电路形式：机车采用交-直-交电传动技术，每节车配装一台水冷1GBT 变流器，给四台三相异步电动机供电，辅助逆变器集成在主变流器中；2）控制系统：采用西门子SIBAS32系列的微机控制，TCN网络通讯技术；3）车体采用中央梁承载方式，采用独立通风方式；4）转向架：采用低位牵引杆，基础制动采用轮盘制动；5）空气制动系统采用CCBII制动系统，电制动采用再生制动；6）机车具有外重联控制功能，司机可以在一个司机室对两台重联机车进行控制；根据铁道部要求，机车装有LOCOTROL远程重联控制系统，适合于多机分布式重载牵引。
电力机车车体- HXD3电力机车车体结构认知
项目一
电力机车总述
任务四 HXD3电力机车车体结构认知
HXD3型电力机车是我国 第一批和谐型电力机车，首台于 2006年12月下线。是由大连机 车车辆有限公司生产，总功率 7200KW，轴列式为C0-C0。
任务四 HXD3电力机车车体结构认知
任务四 HXD3电力机车车体结构认知
任务四 HXD3电力机车车体结构认知
三、HXD1型机车车体结构
2. 司机室： 司机室钢结构的所有板梁
厚度均为8 mm，司机室内部采 用铝板装修。前窗玻璃为一块 柱面玻璃，直接黏结于司机室 的风挡玻璃框上，侧窗采用提 拉式结构。司机室各墙、顶棚、 地板都添加防寒隔声材料。司 机室门采用气密封整体门，即 门和门框是一个整体，门框直 接安装到司机室门洞口钢结构 上。
任务四 HXD3电力机车车体结构认知
三、HXD1型机车车体结构
3. 侧墙及隔墙： 侧墙承担了大部分的垂直
载荷，侧墙立柱都与底架边梁 相连。为了将底架的力有效地 传递到蒙皮，使整个蒙皮能均 匀地承受载荷，配置了由立柱 和横梁组成的骨架网格，网格 梁全部采用 120 mm×80 mm×8 mm的方管。
下部排障器上方，为底架、司 机室与排障器的过渡部件，主 要由2.5 mm厚的蒙皮和8 mm厚 的纵横板梁骨架组焊而成。
THANK YOU
三、HXD1型机车车体结构
1. 底架装配： 底架是机车主要承载部件，
它不但承受车体本身的质量和 车内所有设备的质量，同时还 传递牵引力和制动力以及复杂 的动应力。
任务四 HXD3电力机车车体结构认知
三、HXD1型机车车体结构
1. 底架装配： HXD3型车体底架主要分端
梁、旁承梁、中梁（变压器 梁）、边梁等。其中端梁安装 有钩缓装置用以牵引，中梁下 面吊挂着主变压器，旁承梁则 通过旁承座连接转向架支撑整 个车体。
和谐系列电力机车系列
和谐系列电力机车系列(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除和谐系列电力机车和谐系列货运电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化技术，并国产化的新一代交流传动货运机车。
分为每轴1200KW的和谐1、2、3型（1、2型为八轴，3型为六轴），以及六轴，每轴1600KW的和谐1B、2B、3B两代9600KW大功率机车。
设计最高时速均为120km/h。
目录8轴9600KW大功率双节重连电力机车6轴9600kw大功率单节电力机车详见6轴单节7200KW重载电力机车8轴9600KW大功率双节重连电力机车6轴9600kw大功率单节电力机车详见6轴单节7200KW重载电力机车展开编辑本段8轴9600KW大功率双节重连电力机车和谐1型HXD1型电力机车是干线货运用8轴大功率交流电传动电力机车。
该型机车是中国铁路由中外企业联合研发的交流电传动电力机车产品之一。
在被命名为「和谐」型之前，称为DJ4，当时DJ4共有两个型号，第一款是由株洲电力机车厂及德国西门子研发，编号由0001起，以西门子公司EuroSprinter系列机车作为技术平台，后车型代号改为HXD1（数字是生产厂商代号：1代表株洲电力机车），一般称为“和谐”1型电力机车（车辆编号HXD1xxxx）。
另外一款命名为“DJ4”的机车则由大同机车厂及法国阿尔斯通研发，编号由6001起，即后来的HXD2型电力机车。
两种型号机车均采用交流电牵引电动机，交—直—交流电传动以及双节固定重联，单节车轴式Bo-Bo，即两个两轴转向架。
HXD1型电力机车由两节完全相同的单端司机室四轴车通过内重联环节连挂成八轴机车，成为一完整系统。
司机可在一个司机室对重联机车进行控制；装有远程重联控制系统，适合于多机分布式重载牵引；机车车体采用中央梁承载方式；独立通风方式；轴式2（Bo-Bo）；每轴交流电牵引电动机功率1200千瓦，八轴机车总功率为9600千瓦；机车轴重按25吨，去掉车内配重压铁可实现机车轴重23吨的转换；控制系统采用西门子SIBAS 32系列的微机控制，TCN网络通讯技术；辅助供电系统和主电路系统集成在一体，采用变频异步牵引电机、IGBT功率模块牵引逆变器、MVB及WTB等技术。
第一章和谐1型电力机车概述
第一章和谐1型电力机车概述和谐1型机车是在西门子公司的“欧洲短跑手”机车平台上，结合其DJ1型交流电力机车在中国大秦线上的运用经验，充分考虑到了大秦运煤专线的特殊环境而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型交流电力机车。
第一节机车主要特点和谐1型交流电力机车就其电气传动方式而言，属于交-直-交传动的范围，它有接触网供给高压交流电，在机车上降压、整流通过中间直流环节变成直流电，然后再通过牵引变流器、辅助逆变器将直流电变换成三相交流电，用来驱动交流牵引电机及其它辅助三相交流电机。
机车由电气部分、机械部分和空气管路系统三大部分组成一个有机整体，互相配合，又各自发挥独特作用，共同保证机车性能的正常发挥。
机车电气部分的主要功用是将来自接触网的电能变为牵引列车所需要的机械能，实现能量转换，同时还实现机车的控制。
机车机械部分主要用来安设司机室和各种电气、机械设备，承担机车重量，产生并传递牵引力及制动力，实现机车在线路上的行驶。
电力机车的空气管路系统作用是产生压缩空气供机车上的各种风动器械使用，并实现机车及列车的空气制动。
和谐1型交流电力机车由两节机车重联而成，机车采用国际标准电流制，即单相工频制，电压为25 kV，并能适应中国铁路接触网较宽的电压范围的特点，其每节机车上配备有相同的主电路、辅助电路和控制电路系统，每节机车均可单独运行。
每台机车其两节车主电路之间是通过车顶高压连接器在网侧相连，它使得每台机车仅使用一个受电弓便可实现整台机车的供电。
机车的每节车都有一套完整的电传动系统，该系统由一台拥有1个原边绕组、4个牵引绕组和2个2次谐振电抗器的主变压器，通过4个四象限整流器(4QC)向两个独立的中间直流电压环节充电。
每台转向架上的2台三相异步电动机作为一组负载，由连接在中间直流环节中的一个脉宽调制逆变器供电。
因此两路中间直流环节相互独立，所以整台机车牵引力有75％的冗余，从而提高了机车的可利用率。
中间直流环节还连接有谐波吸收电路、过压保护电路和接地检测电路。
HXD1机车介绍
HX D1型电力机车总体介绍2004底2005年初，中国铁路为提高大秦运煤专线的运能，同时也为促进铁路装备技术的现代化，分别同株洲电力机车有限公司－西门子联合体，大同电力机车有限公司－阿尔斯通联合体各签订了180台(360节)采用欧洲技术的8轴大功率交项目，分为两个阶段，第一阶段48台机车为散件国内组装阶段；第二阶段的132台机车为国产化阶段。
项目中西门子为技术支持方，所有180台机车均在中国南方机车车辆集团株洲电力机车有机车平台上，结合其DJ1在中国大秦线上的运用经验而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型机车，其在设计2500 m-40℃～+40℃－－最大相对湿度（该月月平均最低温度不－－风、雨、雪和较大的煤尘，偶有砂尘暴27.5kV ）65 km/h （25t 轴重）/532 kN(25t 轴重)加压车铁后最大达到2 x 100-3+1% tSpeed [km/h]HX D1机车-车顶布置块可拆卸的活动顶盖，机车车顶高压电器集中安装在靠近后端的一块活动顶盖和后端墙上固定顶盖上，这些设备为受电弓、主断路器、高压接地开关、高压电压互感器、避雷器、高压隔离开关、高压穿墙套管、高压连接器、及车顶支撑绝缘子。
而通讯用的天线设备分别安装在司机室顶HX1机车-机械间设备布置图HX D1机车-机械间设备布置－A节车位牵引电机通风机、压车铁、充节）、衣帽柜、信号柜、辅助变压器柜及通位牵引电机通风机、主压缩机、空气制动柜、总风缸、2位牵引电机通风机、压车铁、牵引变流器、冷却塔及通风机、压车铁、4位牵节其上装有微波炉和冰箱机械间内布管和布线采用预布式中央管排和中央线槽方式，中央管排和线槽安装在中央走道下，美观且便于生产和维护。
驱动系统的动力线则安装在走道两边的设备安装架内，使动力电缆与控制及信号线有机的分离，以保证电主变压器采用卧式悬挂和机车蓄电池柜一起吊装在机车两转向架之间的底架HX D1机车-司机室布置司机室的设备布置符合规范化司机室的要求、同时适应于单司机操纵。
HXD1C机车总体介绍
总体说明
二
环境件
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总体说明
环境条件
用途：铁路干线用机车。 机车在下列条件下，能按机车额定功率正常工作。 海拔高度：不超过2500 m 在海拔高于1400m、环境温度接近+40℃、连续在最大功率状态下运 行时可能出现功率限制。 环境温度（遮荫处）：-25℃ ~+40℃ 机车基础结构按照-40℃运用环境设计，并预留加强防寒设备安装 接口和布线空间。机车能够在-40 ℃环境下存放，加强防寒后能够在25℃～-40℃环境下正常运用。 月平均最大相对湿度（该月月平均最低温度不低于25℃）：95 % 环境条件：能承受风、雨、雪、盐雾、煤尘和偶有沙尘暴 。
司机室及司机台的设计大量借鉴了HXD1B型机车的布置方案和成熟部件
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总体说明
三
基本技术参数
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总体说明
电流制: 25kV/50Hz 网压在17.5kV～31 kV范围内，机车功率发挥情况见曲线 图： 在22.5kV到30kV网压下，功率为7200kW;22.5kV到19kV， 功率从7200kW线性减小到6080kW；30kV到31kV，功率 从7200kW线性减小到0 ；19kV到17,5kV， 功率从 6080kW线性减小到0。在网压允许波动范围内，辅助功 率一直有效。
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总体说明
主要特点
设备布置：机车总体结构为双司机室、机械间设备按斜对称原则布置、 中间走廊、采用预布线和预布管设计。 通风方式：机车采用独立通风方式，增加了机械间冬夏季温度调节 模式转换设计，更好的改善了机车运用环境。 车体：车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而 成的全钢焊接结构。车体纵向压缩载荷取3000kN，纵向拉伸载荷取 2500kN。 转向架：机车采用两台C0转向架。驱动系统采用滚动抱轴承传动的 抱轴悬挂驱动，构架为箱形梁焊接构架，齿轮箱采用了高强度铝合金； 一系悬挂采用轴箱拉杆＋螺旋钢弹簧方式；二系悬挂采用高挠螺旋钢 弹簧结构；牵引装置采用低位牵引。 空气制动系统：机车采用CCBII、DK-2、法维莱制动机。 其它：机车预留有信息系统的安装位置和接口。
HXD1C型机车总体
• TGF54型辅助变流器（2个）
• 辅助变流器主要功能是将机车
单相AC470V电压经整流及逆变后 变成3相AC440V电压，为机车压缩 机电机等辅助设备提供电源。 每台机车配置两台辅助变流器，其 中一台为恒压恒频（CVCF），一 台为变压变频（VVVF）。每台辅助 变流器由机车单独的辅助绕组供电。 正常工况下,两台辅助变流器都工作 时,CVCF工作于恒压恒频模式， VVVF工作于变压变频模式；当任意 一台辅助变流器出现故障时，另一 台只能工作于恒压恒频方式。
X42
D相
充
电
电
阻 单
KM3 KM2 KM1
元
KKK MMM 456
J1 J2 J3
K3 K2 K1
B1
B3 B2
固定放电电阻组件 （DCHRS）
LH9 LH6
XC1 XC2
2.1.2 变流器总体技术参数
额定输入电压 额定输入电流 额定输入频率 中间电压 额定输出电压 额定输出电流 最大输出电压 最大输出电流
静态接触压力 70kN
特点：用气囊控制升降
1.2 BVAC.N99D真空断路器
BVAC.N99型单极交流断路 器，用于机车电源的开断、 过载和短路保护。如图5-
8所示。
。
真空断路器闭合条件： 断路器在断开状态、 有充足气压、 保持线圈处于得电状态
30kV 1000A
1.3 TBY1-25型电压互感器
正视图
后视图
• 电气性能参数
• 额定容量
248KVA
• 额定输入电压 单相交流，470V（-30%～+24%）
和谐1C型电力机车
南车株洲电力机车公司通过HXD1、HXD1B型电力机车的技术引进，掌握了大功率交流传动机车的系统集成技 术和车体、转向架、轮轴驱动、电机、变压器等九大关键技术及相关配套技术，形成了一套适应中国铁路运输需 要的技术体系，同时搭建了具有国际先进水平的制造和产品技术平台，为自主研制的HXD1C型六轴7200千瓦交流 传动货运电力机车奠定了基础。
首批2台HXD1C机车于2009年9月30日正式交付成都铁路局重庆机务段，至同年年底重庆机务段已接收60台机 车。按照铁道部安排，重庆机务段的HXD1C型机车主要用于担当襄渝铁路的货运牵引任务，以应付襄渝铁路二线 开通后运量增长的需要，而替换下来的韶山3型电力机车调拨到成都机务段并投入达成铁路使用。西安铁路局安康 机务段和武汉铁路局襄樊北机务段（2011年6月改称襄阳机务段）也分别2009年10月和11月起，开始支共同配运 用重庆机务段的HXD1C型机车。
和谐机车总体
机车主要技术性能指标
4、主要结构尺寸 • 轨距 • 轴式 • 机车总重 • • 轴重 • 机车前、后车钩中心距 • 车体底架长度 • 车体宽度 • 车体高度 1435mm C0-C0 138t % t （23t轴重） 150t % t （25t轴重） 23+2 t 20846mm 19630mm 3100mm 4100mm（新轮）
HXD3型电力机车主要特点
4 、 总体设计采用高度集成化、模块化的设 计思路，电气屏柜和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。
HXD3型电力机车主要特点
5 、 车体的主要作用是承受上部载荷和传递 机车牵引力；同时车体又是机车各动力机 组和设备的安装基础；并要为乘务人员提 供工作场所，因此，要求为乘务员提供良 好的工作环境的同时，更为重要的是要求 车体钢结构具有足够的强度和刚度。 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。
机车主要技术性能指标
7、额定网压下，在牵引工况发挥持续功率时的机 车总效率 ≥0.85
机车主要技术性能指标
8、机车微机控制功能
• • • • • • • • • • • • 机车预备的顺序逻辑综合控制 机车牵引力和制动力控制 机车空电联合制动控制 机车主、辅电路过流、过压、欠压、接地等保护控制 机车空转/滑行保护控制 机车重联控制 机车轴重转移补偿控制 机车定速控制 停车状态下，微机控制系统自诊断功能 行驶过程中对被控对象进行实时在线监测诊断功能 故障信息的记录、保存和显示功能 故障记录的转储功能
8 、 采用独立通风冷却技术。牵引电机采用 由顶盖百叶窗进风的独立通风冷却方式； 主变流器水冷和主变压器油冷采用水、油 复合式铝板冷却器，由车顶直接进风冷却； 辅助变流器也采用车外进风冷却的方式； 另外还考虑了司机室的换气和机械间的微 正压。
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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 • 在22.5kV～31kV之间时，机车能发挥额定功率，在 22.5kV～17.5kV和17.5kV～17.2kV范围内机车功率按不 同斜率线性下降，在17.2kV时功率为零；在31kV～ 31.3kV范围内机车功率线性下降至零。
和谐机车总体（一）
HXD3型交流传动电力机车构造、结构组成、 技术性能、主要特点
HXD3型电力机车主要特点
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。
HXD3型电力机车主要特点
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。
机车主要技术性能指标
7、额定网压下，在牵引工况发挥持续功率时的机 车总效率 ≥0.85
机车主要技术性能指标
8、机车微机控制功能
• • • • • • • • • • • • 机车预备的顺序逻辑综合控制 机车牵引力和制动力控制 机车空电联合制动控制 机车主、辅电路过流、过压、欠压、接地等保护控制 机车空转/滑行保护控制 机车重联控制 机车轴重转移补偿控制 机车定速控制 停车状态下，微机控制系统自诊断功能 行驶过程中对被控对象进行实时在线监测诊断功能 故障信息的记录、保存和显示功能 故障记录的转储功能
8 、 采用独立通风冷却技术。牵引电机采用 由顶盖百叶窗进风的独立通风冷却方式； 主变流器水冷和主变压器油冷采用水、油 复合式铝板冷却器，由车顶直接进风冷却； 辅助变流器也采用车外进风冷却的方式； 另外还考虑了司机室的换气和机械间的微 正压。
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。
机车主要技术性能指标
5、功率因数 当机车发挥10%及以上额定功率时≥0.98
，
PF 1 [
HOM
1
PHOM
4 2 HOM sin HOM P
]2
—额定工况的调制度。
PHOM HOM —额定工况的功率和角度
机车主要技术性能指标
6、等效干扰电流（JP） • 额定功率时，机车在持续制牵引工况下，在距牵引变电 所10km处测量≤2.5A
HXD3型电力机车主要特点
4 、 总体设计采用高度集成化、模块化的设 计思路，电气屏柜和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。
HXD3型电力机车主要特点
5 、 车体的主要作用是承受上部载荷和传递 机车牵引力；同时车体又是机车各动力机 组和设备的安装基础；并要为乘务人员提 供工作场所，因此，要求为乘务员提供良 好的工作环境的同时，更为重要的是要求 车体钢结构具有足够的强度和刚度。 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。
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 • ≤800m（23t轴重） • ≤900m（25t轴重）
机车主要技术性能指标ห้องสมุดไป่ตู้
4、主要结构尺寸 • 轨距 • 轴式 • 机车总重 • • 轴重 • 机车前、后车钩中心距 • 车体底架长度 • 车体宽度 • 车体高度 1435mm C0-C0 138t % t （23t轴重） 150t % t （25t轴重） 23+2 t 20846mm 19630mm 3100mm 4100mm（新轮）
机车主要技术性能指标
3、 动力制动性能参数 • 电制动方式 再生制动 • 电制动功率 7200kW（70km/h～120km/h）（23t轴重） • 7200kW（65km/h～120km/h）（25t轴重） • 最大电制动力 370kN（15km/h～70km/h） （23t轴重） • 400kN（15km/h～65km/h）（25t轴重）
机车主要技术性能指标
4、主要结构尺寸 • 机车全轴距 14700mm • 转向架固定轴距 2250+2000mm • 车轮直径 1250mm（新轮） • 1200mm（半磨耗） • 1150mm（全磨耗） • 受电弓落下时，滑板顶面距轨面高度 4775±30mm • 受电弓滑板距轨面的工作范围 5200～ 6500mm • 车钩中心线距轨面高度（新轮） 880±10mm • 排障器距轨面高度 110±10mm
HXD3型电力机车主要特点
6 、转向架采用滚动抱轴承半悬挂结构，二 系采用高圆螺旋弹簧；采用整体轴箱、推 挽式低位牵引杆等技术。
HXD3型电力机车主要特点
7 、 采用下悬式安装方式的一体化多绕组 （全去耦）变压器，具有高阻抗、重量轻 等特点，并采用强迫导向油循环风冷技术。
HXD3型电力机车主要特点
功率输出(%) 100% 77.8%
17.2 kV
17.5 kV
22.5 kV
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） • 400 kN（25t轴重） • 恒功率速度范围 65km/h～120km/h（25t轴重） • 70km/h～120km/h（23t轴重）