HXN3B机车设计原理制动电阻装置
CCB概述
HXN3型大功率内燃机车空气系统总述
HXD3B 型大功率电力机车采用了国际上先进 的机车用 CCBII微机控制制动系统，满足干线客、 货运机车的运用要求，采用大功率轮盘制动装置，
采用先进的螺杆式空气压缩机作为风源设备。
一、HXD3B 型电力机车制动控制原则：
1.优先使用机车动力制动。 2.通过自动制动手柄或监控装置实施常用制动，经计算机 车施加与空气制动力相当的动力制动，车列施加空气制动。 3.通过自动制动阀、车长阀或监控装置实施紧急制动，经 计算机车施加与空气紧急制动力相当的动力制动，车列施 加空气紧急制动。 4.通过紧急按钮实施紧急制动时，机车断开主断路器后施 加空气制动，车列施加空气制动。该紧急按钮为非常情况 （如机车起火，主断路器粘接等电器故障）设计。 5.通过单独制动手柄实施制动，机车施加空气制动。 6.通过司控器可以施加动力制动，其最大值为480kN。
(8)司控器产生机车牵引力或再生制动力牵引：前推；制 动：后拉。
B-II 制动系统控制部分及辅助功能控制部分 集成在空气制动柜中。
和谐D3C:
总风缸
空压机、干燥器
空压机、干燥器
基础制动装置
空气控制柜
总风缸
和谐D3B:
空压机、干燥器
空气控制柜
空压机、干燥器
CCBII作用示意
FIRE （LCDM）
二、紧急制动的触发方式：
HXN3B机车设计原理牵引逆变器
文件类别 : 时间 :设计说明20120314项目名称及编号:文件编号：交流传动内燃调车机车技术方案研究2011J010-B8F9D-4拟稿 : 校核：审核：批准 : 魏宏刘景来曲天威张思庆交流传动内燃调车机车牵引逆变器设计说明中国北车集团大连机车车辆有限公司2012年4月目录1、概述 (2)2、相模块的主要参数： (3)3、内部功率器件布置 (4)4、牵引逆变器内部保护功能 (4)1、概述机车牵引逆变器的基本组成单位为相模块。
三个相模块组成一个牵引逆变器，其分别为同一个转向架上的三个牵引电机的U、V、W三相供电。
相模块通过接收光纤的控制信号，将中间直流环节转换成驱动牵引电机所需要的三相交流电。
每个相模块是由上下桥臂的两组IGBT元件和反并联二极管构成，还包括风冷却散热器和控制IGBT栅极电压的驱动电路以及电源转换电路。
见图1和图2。
图1图22、相模块的主要参数：环境温度：-40℃～+65℃湿度： ≤90℅海拔： ≤2500m额定输入电压： DC 2800V（最大不超过DC 3200V）额定输出电流 ：1200A（最大不超过1227A）额定控制电压 ：24Vac 100kHz 方波输入滤波电容器：1667 uF重量： ≤ 150kg冷却方式：≤强迫风冷（散热片最大冷却空气流量40 m3/min）相模块表面温度 ：＜ 90℃（正常工作时，散热片除外）外形尺寸（单位mm）： 600×575×525mm3、内部功率器件布置由于相模块的工作电压高、电流大，所以采用的功率元件为2只4500V/1200A IGBT并联的方式，提升了相模块的安全工作裕量，保证了工作的可靠性。
见图3图3. 相模块内部IGBT布局4、牵引逆变器内部保护功能牵引逆变器内部带有过流保护，短路保护，过温保护和欠压保护。
以上任何一种故障均会导致牵引逆变器自我保护，并将故障信息通过光纤信号传输到机车微机。
见附图4。
图4 相模块内部框图。
HXN3型内燃机车操作手册08.
第四章机车操纵简介本章为机车的设置、运用准备和操纵提供建议性工作程序。
这些程序比较简洁，没有包括详细的设备说明。
设备的安装位置及功能详见本手册第 1 章或“机车使用手册”。
有关机车的操纵或检查需遵守铁路的规定和指导。
运用准备地面检查检查如下项目，如有需要进行处理：无燃油泄漏、滑油泄漏、漏水或漏气。
无零件松动或脱扣。
机车与机车以及机车与列车的电器控制电缆和空气制动软管的联接正确。
折角塞门和截断阀门设置正确。
转向架上的空气制动缸连接到位。
制动闸瓦状态良好。
燃料供应充足。
动力间检查进入动力间检查和操作动力间设备。
检查下列是否正常，如有需要进行处理：检查所有阀门的设置是否正确。
检查是否有燃油泄漏、滑油泄漏、水或空气泄漏。
空压机检查检查空压机（位于散热器的下面）润滑油供应是否充足。
检查是否有润滑油或空气泄漏。
机车操纵4-1柴油机检查• 隔离开关－START/STOP/ISOLATE（启机/停机/隔离），防止柴油机自动升转速超过 2 挡转速。
4-2 JT56ACe 机车–司机操纵手册断路器面板COMPUTER CONTROL（微机控制）断路器保持断开(控制杆向下)。
所有带黑色背景铭牌的断路器，包括ENGINGE CONTROL（柴油机控制）断路器－闭合（控制杆向上）。
其余断路器－按要求闭合(控制杆向上)。
GROUND RELAY CUTOUT（接地继电器切除）开关－闭合(控制杆向上)。
闭合COMPUTER CONTROL（微机控制）断路器(控制杆向上)。
司机操纵台• 控制器- 控制手柄－在IDLE（空转）位。
- 换向手柄－在中间位。
• CONTROL FUEL P（燃油泵控制）开关－接通(滑杆向上)。
• ENGINE RUN（柴油机运行）开关－断开（滑杆向下）。
• GEN. FIELD（主发励磁）开关－断开(滑杆向下)。
• DYN BRK CONT（电阻制动控制）断路器－闭合(滑杆向上)。
• 其余装置－根据需要设置。
HXN3B型交流传动词车内燃机车装用JZ-8型制动控制系统方案介绍及可行性分析
0概述现有HXN3B型交流传动调车内燃机车采用的是CCBⅡ型制动控制系统。
本技术方案选用JZ-8-D型制动控制系统保证了机车的制动性能,同时可与CCBII制动控制系统整体互换。
下文明确了HXN3B 机车空气制动系统的整体方案,同时指出了两种制动控制系统的不同之处,分析了装车技术方案的可行性。
1空气制动系统组成HXN3B型机车空气控制系统主要由风源系统、制动控制系统、空气辅助系统组成。
系统整体布置见图1。
1.1风源系统压缩空气由2台螺杆式压缩机组提供,每台压缩机配置有1个干燥器、1个微油过滤器,保证进入总风缸压缩空气符合ISO8573-12010固体颗粒2级,油2级,水2级的标准。
压缩空气储存在2个容积为625L的总风缸和一个720L的柴油机启动风缸。
1.1.1空气压缩机采用螺杆式压缩机,具有温度、压力控制装置,可实现无负荷启动。
压缩机的开停状态由压力传感器控制,当第一总风缸压力低于750kPa 时,两个空气压缩机同时启动供风,总风缸压力达到900kPa时,两个空气压缩机停止工作。
也可以通过司机室操作台手动按钮强制打风控制。
1.1.2干燥器采用双塔吸附式干燥器,位于压缩机和总风缸之间,具有低温加热功能,防止排污阀冻结。
干燥器排水阀后设有故障塞门,当干燥器排污阀被污物卡住不能关闭,造成干燥器排风不止,此时可以关闭故障塞门,维持机车运行。
1.2制动控制系统制动控制系统采用JZ-8-D型微机控制空气制动系统,配置断钩保护功能,机车制动系统性能与装用CCBII的既有机车保持一致,可进行整体互换。
JZ-8-D型制动控制系统包括:制动控制器、显示屏(机车显示屏)、制动系统微机、气动控制单元、快速排风阀。
1.2.1JZ-8-D制动系统各部件功能描述及与CCBII相关部件的对比1)制动控制器包括自动制动手柄(大闸)和单独制动手柄(小闸)。
采用位置闸控制模式。
两个手柄均以远离司机(推)的方向移动作为增加制动作用,以靠近司机(拉)的方向移动为减小制动(缓解)作用。
CCB2概述
一、HXD3B 型电力机车制动控制原则：
7.若司控器和自动制动手柄同时实施动力制动，取 其大值。 8.若单独制动手柄施加的空气制动大于90kPa，机 车将不再施加或切除动力制动；若单独制动阀减压 使空气制动小于60kPa，机车可以施加动力制动或 恢复动力制动。 9.通过功能选择，机车可以实现自动制动手柄、监 控装置、车长阀动作后机车仅执行空气制动的功能 （类似我公司HXD3 型电力机车控制模式）。
操纵界面： 操纵界面：
维护界面： 维护界面：
隔离界面： 隔离界面：
隔离设备故障信息界面： 隔离设备故障信息界面：
受电弓预先界面： 受电弓预先界面：
状态指示灯
和谐N3司机室布置
(5)监控显示屏显示监控信息。 (6)机车显示屏 显示机车牵引系统及制动系统各状态信息。 (7)紧急制动按钮：产生紧急制动作用，机车主断路器断 开作用位按下；缓解位旋转后弹出。 (8)司控器产生机车牵引力或再生制动力牵引：前推；制 动：后拉。
B-II 制动系统控制部分及辅助功能控制部分 集成在空气制动柜空压机、 空压机、干燥器
空压机、 空压机、干燥器
基础制动装置
空气控制柜
和谐D3B: 和谐D3B:
总风缸 空压机、 空压机、干燥器
空气控制柜
空压机、干燥器 空压机、
CCBII作用示意 作用示意
HXN3型大功率内燃机车空气系统总述
HXD3B 型大功率电力机车采用了国际上先进 的机车用 CCBII微机控制制动系统，满足干线客、 货运机车的运用要求，采用大功率轮盘制动装置， 采用先进的螺杆式空气压缩机作为风源设备。
一、HXD3B 型电力机车制动控制原则：
1.优先使用机车动力制动。 2.通过自动制动手柄或监控装置实施常用制动，经计算机 车施加与空气制动力相当的动力制动，车列施加空气制动。 3.通过自动制动阀、车长阀或监控装置实施紧急制动，经 计算机车施加与空气紧急制动力相当的动力制动，车列施 加空气紧急制动。 4.通过紧急按钮实施紧急制动时，机车断开主断路器后施 加空气制动，车列施加空气制动。该紧急按钮为非常情况 （如机车起火，主断路器粘接等电器故障）设计。 5.通过单独制动手柄实施制动，机车施加空气制动。 6.通过司控器可以施加动力制动，其最大值为480kN。
HXN3B机车设计原理转向架图文
文件类别 : 时间 :设计说明 20120319 项目名称及编号 : 文件编号: 交流传动燃调车机车技术方案研究2011J010-B8F9Z-1拟稿 : 校核:审核:批准 :庸高震天曲天威思庆交流传动燃调车机车转向架设计说明中国北车集团机车车辆2012年 4月目录1 转向架总体概述 (2)2 主要技术参数 (3)3 计算验证 (4)4 关键零部件介绍...................................................5 4.1 构架 ....................................................... 5 4.2 轴箱及其定位结构 ...........................................6 4.3 悬挂装置 .................................................. 10 4.4 轮对及驱动装置 ............................................ 12 4.5 牵引装置 .................................................. 15 4.6 基础制动装置 .............................................. 15 4.7 附属装置 (16)4.8 各种间隙及止挡 (17)5 主要部件通用化介绍..............................................176 计算文件........................................................191 转向架总体概述转向架是机车的关键部件之一, 对机车运行的安全性、稳定性、舒适性和可靠性产生极为重要的影响, 应具有足够的安全可靠性及运动稳定性储备, 优良的运行平稳性以及较小的轮轨动作用力, 并兼顾曲线通过性能, 调车机车转向架的设计满足了以上的要求。
HXN3B型交流传动内燃机车辅助燃油系统电气控制优化改进
HXN3B型交流传动内燃机车辅助燃油系统电气控制优化改进摘要： HXN3B型机车在运用考核中发现，机车存在高手柄位时燃油压力过高、启动燃油泵一直工作的问题。
本文通过改进辅助燃油系统电路控制燃油泵接触器，使启动燃油泵在高手柄位时停止工作，从而达到降低机车高手柄位时的燃油压力的目的。
关键词：HXN3B型机车启动燃油泵燃油压力继电器1前言1.1目前中国铁路的情况近几年担当正线牵引任务列车的机型不断更新换代，路内机车不断提高，编组站调小机车牵引能力不相匹配的问题日益凸显。
由于全路已多年未更新调车机车，既有机车运用年限普遍较长，各路局对于新型调小机车的需求日益迫切。
因此研发适应运输扩能，满足动力匹配等要求的新型大功率交流传动调车机车已是形势所趋。
1.2 HXN3B机车简介与遇到的问题HXN3B型机车是我公司最新自主研制的大功率交流传动调车机车。
机车主传动采用交-直-交电传动；机车动力装置为12V265型柴油机，最大运用功率为3500kw，机车主发输入功率为3234kw；最高运行速度100km/h。
HXN3B机车是目前国内同类产品中技术最先进、功率最大的节能环保型机车。
机车具有持续牵引力大，低油耗，低排放，耐久可靠性高等一系列优点，是针对我国铁路目前实际情况设计制造的全新调车内燃机车。
1.3 HXN3B机车目前遇到的问题目前，机车在做例行型式试验的过程中发现，机车在高手柄位加载过程中，微机控制启动燃油泵一直在工作，这就导致了机车燃油管路的压力过大，燃油管路中的安全阀、逆止阀经常遭到损坏，逆止阀损坏后机车燃油系统没有压力，机车也无法正常启机工作。
本文就将介绍通过微机控制优化更改辅助燃油系统的电路控制，让启动燃油泵在高手柄位时停止工作，达到降低机车的燃油压力，保护机车燃油系统管路以及降低燃油逆止阀损坏率的目的。
2机车燃油系统及燃油泵2.1 机车燃油系统2.1.1机车燃油系统概述机车燃油系统的作用是存储并供给柴油机工作所需的具有一定压力、温度和数量的清洁度较高的燃油。
HXN3型机车空气制动系统介绍
HXN3型内燃机车空气制动系统介绍200齐齐哈尔机务段教育科2008年4月第一章空气制动系统组成及简介空气制动系统组成●风源系统●柴油机启动系统●CCB II 自动式电空制动系统●辅助控制用风系统如图示：风源系统风源系统的组成：风源系统主要由螺杆式空气压缩机组、总风缸（第一总风缸称为辅助总风缸，第二总风缸称为空气制动风缸）、GW-994型空气干燥器、止回阀、逆流止回阀、安全阀（956kPa）、第一总风缸压力传感器、总风缸手动/自动排水阀以及空气过滤器等组成。
如左图1－1示。
（图1－1）螺杆式空气压缩机组2台电机驱动的螺杆式空气压缩机，每个空气压缩机的排气量为2400L/min，空气压缩机将被安装在靠近机车2端的冷却间内，底架的上平面，在柴油机冷却水系统的下方。
这两台旋转的空气压缩机是机车和列车的空气制动控制系统及所有其它辅助用风装置的供风设备。
设有两台空气压缩机在某种意义上提供了冗余。
旋转的螺杆式空气压缩机包括一个集成、高效的压力空气后冷却器与油冷却器。
空气压缩机电机将由单独的逆变器供电，EMD CA9型辅助发电机给逆变器提供变电压、变频率的电源。
空气压缩机生产的压力空气将被储存在3个安装在底架下面的总风缸中。
EMD EM2000计算机控制系统控制两台由电机驱动的螺杆空气压缩机的动作。
螺杆式空气压缩机主要技术参数：⏹型号：TSA-2.8A（石家庄国祥精密机械有限公司）⏹类型：双螺杆式，交流电机驱动⏹额定排气压力：900kPa⏹额定容积流量：≥2.4m3/min⏹额定转速：2650rpm⏹驱动电机功率：22kW⏹电源：主回路：3AC 165V 90Hz，逆变器输出PMW供电电加热回路：DC74V电加热功率：200W⏹排气含油率：≤6mg/m3（5ppm）⏹机组噪声：≤85dB(A)旋转的螺杆式空气压缩机包括一个集成、高效的压力空气后冷却器与油冷却器。
空气压缩机电机将由单独的逆变器供电，EMD CA9型辅助发电机给逆变器提供变电压、变频率的电源。
电阻制动的基本原理
电阻制动的基本原理
电阻制动，也称为动态制动，是铁路机车的一种制动方式，广泛应用于电力机车和电传动柴油机车。
在制动过程中，将原来驱动轮对的牵引电动机转变为发电机。
利用列车的惯性，由轮对带动电动机转子旋转而发电，从而产生反转力矩，消耗列车的动能，达到产生制动作用的目的。
电机发出的电流通过专门设置的电阻器，采用通风散热将热量消散于大气。
电阻制动的原理是因为转子有电流流动，在定子的磁场产生与转动方向相反的力矩，制动力与速度成正比。
当机车运行速度较低时，由于转子转速慢，减少了产生的电流和反转力矩，会导致制动效率大幅下降甚至失效。
为了解决这个问题，出现了加馈电阻制动。
在低速制动时，由机车电路系统为转子供给一定电流，增加制动力，使机车在慢速下也能进行电阻制动，有效扩大电阻制动的应用范围。
此外，还有一种再生制动方式。
在再生制动中，将制动过程发出的电能反馈回电气化铁路供电网，使本来由电能变成的动能再生为电能，而不是变成热能消散掉。
以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅电阻制动相关的书籍或者咨询专业人士。
HXN3B机车设计原理(电器间装配说明)
文件类别 : 时间 :设计说明20120315项目名称及编号 : 文件编号：交流传动内燃调车机车技术方案研究2011J010-B8F9D-8拟稿 : 校核：审核：批准 :张世威刘景来曲天威张思庆交流传动内燃调车机车电气间设计说明中国北车集团大连机车车辆有限公司2012年4月目录1 概述 (2)2 部件介绍 (2)2.1 电气间总览 (2)2.2 功率部件屏 (3)2.3 保护装置屏 (3)2.4 主令开关屏 (4)2.5 谐波电容屏 (5)2.6 微机屏 (5)2.7 继电器/电阻屏 (6)2.8 相模块装配 (6)1概述电气间定位于可整体吊装的结构，以便于减少机车总装时间。
车体的隔墙和侧墙做为电气间的骨架，形成一个整体的封闭的电气间，与车体底架采用螺栓连接定位。
电气间内所有部件采用屏柜型式安装固定在电气间内墙。
将采用的部件按照不同功能以及不同电压等级分散布局以满足放电间隙、电磁兼容等要求。
电气间电气设备依据功能以及电压电流等级共分7大类：功率部件屏，保护装置屏，主令开关屏，谐波电容屏，微机屏，继电器电阻屏，相模块装配。
2部件介绍2.1电气间总览电气间总览如图1所示。
正视图（不显示微机屏）俯视图（不显示相模块）图1其中部件1为微机屏，部件2为继电器/电阻屏，部件3为功率部件屏，部件4为保护装置屏，部件5及6分别为主令开关屏以及谐波电容屏。
2.2功率部件屏此屏上安装有APC、励磁斩波器、空压机逆变器以及冷却风扇逆变器等相关部件。
本屏柜上的功率部件使用电气间通风机的供风进行冷却，风直接排放至电气间，使得电气间内部形成正压，可以防止电气间内进入灰尘和水，以保持整个电气间的工作环境。
机车控制线连接器放置在屏左侧，通过连接器可将机车线槽中的线快速连接至电气间。
功率部件屏具体器件以及布置如图2所示。
图22.3保护装置屏此屏上安装有OVCRF（过压保护装置）、中间直流环节的电压检测传感器以及主发输出电压检测传感器。
HXN3B机车设计原理(电器间装配说明)
文件类别 : 时间 :设计说明20120315项目名称及编号 : 文件编号：交流传动内燃调车机车技术方案研究2011J010-B8F9D-8拟稿 : 校核：审核：批准 :张世威刘景来曲天威张思庆交流传动内燃调车机车电气间设计说明中国北车集团大连机车车辆有限公司2012年4月目录1 概述 (2)2 部件介绍 (2)2.1 电气间总览 (2)2.2 功率部件屏 (3)2.3 保护装置屏 (3)2.4 主令开关屏 (4)2.5 谐波电容屏 (5)2.6 微机屏 (5)2.7 继电器/电阻屏 (6)2.8 相模块装配 (6)1概述电气间定位于可整体吊装的结构，以便于减少机车总装时间。
车体的隔墙和侧墙做为电气间的骨架，形成一个整体的封闭的电气间，与车体底架采用螺栓连接定位。
电气间内所有部件采用屏柜型式安装固定在电气间内墙。
将采用的部件按照不同功能以及不同电压等级分散布局以满足放电间隙、电磁兼容等要求。
电气间电气设备依据功能以及电压电流等级共分7大类：功率部件屏，保护装置屏，主令开关屏，谐波电容屏，微机屏，继电器电阻屏，相模块装配。
2部件介绍2.1电气间总览电气间总览如图1所示。
正视图（不显示微机屏）俯视图（不显示相模块）图1其中部件1为微机屏，部件2为继电器/电阻屏，部件3为功率部件屏，部件4为保护装置屏，部件5及6分别为主令开关屏以及谐波电容屏。
2.2功率部件屏此屏上安装有APC、励磁斩波器、空压机逆变器以及冷却风扇逆变器等相关部件。
本屏柜上的功率部件使用电气间通风机的供风进行冷却，风直接排放至电气间，使得电气间内部形成正压，可以防止电气间内进入灰尘和水，以保持整个电气间的工作环境。
机车控制线连接器放置在屏左侧，通过连接器可将机车线槽中的线快速连接至电气间。
功率部件屏具体器件以及布置如图2所示。
图22.3保护装置屏此屏上安装有OVCRF（过压保护装置）、中间直流环节的电压检测传感器以及主发输出电压检测传感器。
HXN3B机车设计原理转向架图文
文件类别：时间：设计说明20120319项目名称及编号:文件编号: 交流传动燃调车机车技术方案研究2011J010-B8F9Z-1拟稿：校核：审核：批准：庸髙震天曲天威思庆交流传动燃调车机车转向架设计说明中国北车集团机车车辆2012年4月目录1转向架总体概述2主要技术参数 (3)3计算验证 (4)4关键零部件介绍.....................................................5 4. 1 构架 ........................................................... 5 4. 2 轴箱及其定位结构 ...............................................6 4.3悬挂装置 ...................................................... 10 4.4轮对及驱动装置 .............................................. 12 4.5牵引装置 .................................................... 15 4.6基础制动装置 ................................................. 15 4.7附属装置 (16)4.8各种间隙及止挡 (17)5主要部件通用化介绍.................................................6计算文件...........................................................191转向架总体概述转向架是机车的关键部件之一.对机车运行的安全性、稳定性、舒适性和可靠性产生极为重要的影响，应具有足够的安全可靠性及运动稳定性储备，优良的运行平稳性以及较小的轮轨动作用力，并兼顾曲线通过性能，调车机车转向架的设计满足了以上的要求。
HXN3型内燃机车电传动控制系统研究分析
HXN3型内燃机车电传动控制系统研究分析【摘要】本文详细阐述了HXN3型内燃机车的各系统的工作原理，主要包括：交流传动系统、辅助供电系统、网络通讯系统、空气制动系统等，结合内燃机车的性能特性分析了目前HXN3机车电传动的矢量控制、PWM控制等技术、网络通讯控制的观点以及方法。
【关键字】内燃机车；电传动；控制技术1 引言随着经济的快速发展，铁路运输业的得到了迅猛发展，为此机车“客运高速，货运重载”的需求也越来越大，未来提高大功率内燃机车的性能，逐渐将先进的交流电传动技术应用于HXN3内燃机车，这不仅提高了内燃机车机车的技术水平，也提升了铁路装备的制造水平。
为此，HXN3内燃机车的交流电传动技术需要更深一步分析研究。
近十几年来交流电传动技术以及相关的控制技术已经逐渐应用于内燃机车控制过程，为满足铁路运输属于需求的内燃机车的大功率要求，对内燃机车的交流电传动技术以及与之相关各个系统的控制技术进行研究和分析，是目前铁路机车研究领域中的一个重要方向。
2 内燃机车电传动简介2.1直流电传动直流电传动是电力机车较普遍应用的一种传动方式，再工作过程输入直流电机的电能与机械能进行可逆的转换。
内燃机通过具有弹性性质的联轴节来驱动直流发电机，发电机把内燃机曲轴上的机械能转变为可以调节控制的直流电能，经直流牵引电动机把电能转变为转速以及转矩都能够进行调节的机械能，然后通过联轴节连接齿轮箱，经过齿轮箱驱动机车动车轮对，这样来实现牵引控制。
这种传动方式的发电机和牵引电动机都是釆用直流电机，所以也称为直-直电传动。
2.2交-直流电传动伴随内燃机功率与转速的逐渐提高，内燃机车逐步向大功率方向发展，但是直流牵引发电机的功率输出由于受到换向以及机车功率限界等各个因素的制约限制，单台内燃机功率一般被限制在2200KW以内，直到上世纪60年代，大功率机车的整流技术逐步成熟，交-直流电传动技术得到了广泛应用。
交-直流电传动属于直流调速系统，他是采用交流牵引发电机，交流牵引发电机输出的三相交流电，经过整流器将交流整流转变为直流，然后再经过直流牵引电动机通过联轴节来驱动机车动车车轮，直流牵引发电机相比，这种交流传动方式的牵引发电机具有无换向器的特性，这种方式结构简单，运行安全可靠，并且维护简单。
HXN3型机车空气制动系统介绍
第二总风缸是作为制动控制的专用风缸，其容积为至少600L，并且由位于风缸进口处的止回阀保护。若由于某种原因第一总风缸的空气压力流失，以此来防止第二总风缸中的压力空气逆流流失。第二总风缸的压力空气通过最后一个空气过滤器到达Knorr-Bremse公司的CCB-2微处理器控制的空气制动系统。主要的CCB-2空气制动控制设备支架将被布置在动力制动隔间内，底架的上平面，并具有通向每个司机室的司机控制阀的管路接口。每个司机室内均设有司机空气制动控制阀用来控制机车的单独制动，列车的自动制动和紧急制动。
排气含油率：≤6mg/m3（5ppm）
机组噪声：≤85dB(A)
旋转的螺杆式空气压缩机包括一个集成、高效的压力空气后冷却器与油冷却器。空气压缩机电机将由单独的逆变器供电，EMD CA9型辅助发电机给逆变器提供变电压、变频率的电源。
总Hale Waihona Puke ••••启动总风缸（第三总风缸）位于车体燃油箱外部与后台转向架间燃油箱侧容积：735L
图1-2
•
•柴油机启动管路系统还有一个蓄电池供电的辅助空气压缩机。当第三风缸的压力为0时，在30min内，辅助空气压缩机可以使启动风缸
的压力达到92psi(634kpa)。如图1－2示。
柴油机的每一边均安装有一个气动马达。柴油机空气启动系统管路中包括一个电磁阀来使启动马达的小齿轮与安装在柴油机牵引主发电机连轴器上的环形大齿轮啮合。由空气作用开动的总风中继阀为启动马达提供动力，并启动柴油机。柴油机的启动顺序是由EMD EM2000计算机控制系统控制的。
HXN3型机车空气制动系统介绍
HXN3B机车设计原理微机网络控制系统
文件类别 : 时间 :设计说明20120317项目名称及编号:文件编号：交流传动内燃调车机车技术方案研究2011J010-B8F9D-2拟稿 : 校核：审核：批准 : 魏宏刘景来曲天威张思庆交流传动内燃调车机车微机网络控制系统设计说明中国北车集团大连机车车辆有限公司2012年4月目录1 概述 (2)2 控制系统的组成和主要功能 (2)2.1 中央处理模块(CPM) (2)2.2 牵引处理模块(MPU) (4)2.3数字量输入输出模块（DIO） (4)2.4模数转换模块（ADA） (5)2.5模拟信号调制模块（ASC） (6)2.6 FIRE显示屏 (6)3 机车网络通讯 (8)3.1 机车级网络通讯 (8)3.2 车载微机内部上下位机之间通讯 (9)4 机车网络控制系统功能 (11)1概述机车微机系统EM2000由各个功能模块组成，不仅实现了机车控制的高度自动化，还提供了极为有效的元器件和系统故障检测手段。
同时，自身具有“自检”功能，十分有利于机车状态检测及故障排除。
2 控制系统的组成和主要功能EM2000由各个模块板组成，主机整合装在一个机箱内。
显示终端设置在机车司机室操纵台上。
EM2000微机系统包括以下模块。
1） CPM模块(中央处理模块)2）MPU模块（牵引处理模块）3） DIO模块 (数字量输入输出模块)4） ADA模块（模数转换模块）5）ASC301（模拟信号调节模块）6）FIRE显示屏(多功能集成铁路电子设备)EM2000微机系统通过DIO、ADA、ASC等外设模块，检测机车各个模拟量和数字量输入。
上位机CPM模块根据机车不同的工况控制外设模块输出数字量和模拟量，控制机车各个子系统功能。
同时给下位机MPU发出给定指令，控制机车牵引主传动性能。
FIRE显示屏为整个微机网络系统提供显示终端，并提供人机交互平台。
2.1 中央处理模块(CPM)中央处理器模块是整个机车微机控制系统的核心。
模块面板有错误指示灯，可以直观的了解模块当前的状态。
HXN3B型(4400马力)交流传动调车内燃机车底架设计
HXN3B型(4400马力)交流传动调车内燃机车底架设计摘要HXN3B机车是大连机车车辆有限公司自主研发的大功率交流传动调车内燃机车。
机车为单司机室，外走廊结构，采用底架承载。
本文主要介绍了HXN3B交流传动调车机车底架的结构设计，以及静强度计算关键词底架端部燃油箱轻量化静强度1 ．前言HXN3B交流传动调车内燃机车车体采用底架承载外走廊单司机室结构，机车由前至后分别为辅助室、司机室、电气室、通风室、动力室、冷却室和制动室。
司机室采用悬浮式减振结构。
机车周边布置走台板及登车和安全扶手。
为安装及检修方便，辅助室和司机室为一体结构，电气室、冷却室、制动室为整体结构，通风室、动力室顶盖为可拆卸结构，侧墙也采用可拆式结构。
机车燃油箱采用与底架一体的整体式结构，燃油箱总容量可以达到7500L。
2 ．HXN3B机车底架结构2.1概述HXN3B交流传动调车机车为底架承载结构，机车装用12V265柴油机，它与底架座梁间采用钢性联接，没有橡胶减震。
在机车运行过程中，势必增强了柴油机对底架的冲击振动，于是就对车体底架的抗疲劳强度及抗振能力等提出了更高的要求。
同时由于机车轴重的限制，车上部件重量却在不断增加，所以机车底架的设计就要求在保证其有足够的强度、刚度的同时还要保证轻量化。
此次根据HXN3B机车的整体强度，轻量化等要求，设计采用底架与燃油箱一体的承载方式。
2.2底架结构底架分为前端部、后端部、燃油箱、中梁、牵引横梁、边梁、底架附件等几大部分组成，主要结构材质均采用Q345E钢。
为了保证机车底架结构的轻量化，底架结构采用薄板进行拼接，通过分析计算进行结构校核及优化。
同时，还要深入研究生产过程中薄板焊接所产生的焊接变形，减少焊缝金属重量，以及采用世界先进焊接制造技术等问题。
2.2.1前后端部机车前后端部结构基本相同，主要起着传递机车的纵向牵引力、制动力及纵向冲击载荷的作用。
端部主要结构由牵引梁装配、斜撑、前端板及一些盖板组成。
机车制动原理
机车制动原理
机车制动原理是指通过一系列机械和液压传动装置来使机车减速或停车的过程。
机车制动系统主要包括手动制动和自动制动两种方式。
手动制动通过人工操作制动杆或踏板，使得机车制动器（如空气制动器或电阻制动器）起作用，从而产生制动力。
制动器通常由摩擦力产生制动力，将机车减速或停车。
自动制动则是通过机车上的自动控制装置来实现制动。
当列车运行过程中出现紧急情况或需要减速时，自动控制装置会通过下达指令，使制动器起作用。
同时，制动器起作用后产生的制动力会通过传动装置传递给车轮，使机车减速或停车。
机车制动原理关键在于制动器的工作原理。
以空气制动器为例，当机车司机操作制动杆时，空气制动器进气阀开启，系统内的气压通过管道传递到制动器。
制动器内的气压作用在制动盘或制动鼓上，产生摩擦力，使得车轮减速或停止转动。
当司机释放制动杆时，进气阀关闭，制动器内的气压释放，制动力消失，车轮恢复正常运行。
液压制动器的工作原理类似，使用液体代替气体传递制动力。
当司机操作制动杆时，液压制动器通过液压油的作用产生制动力，使机车减速或停车。
释放制动杆后，液压油流回系统，制动力消失，车轮恢复正常运行。
总之，机车制动原理基于制动器的工作原理，通过人工或自动
控制装置使制动器起作用，产生制动力，从而使机车减速或停车。
HXN3B型交流传动调车内燃机车装用JZ—8型制动控制系统方案介绍及可行性分析
HXN3B型交流传动调车内燃机车装用JZ—8型制动控制系统方案介绍及可行性分析HXN3B型交流传动调车内燃机车是采用CCBⅡ型制动系统，进一步优化空气制动与电阻制动的联锁方案的成熟产品。
为推进关键核心技术国产化，制定国产化JZ-8-D型空气制动控制系统的装车技术方案，同时对HXN3B机车制动系统进行介绍并分析国产化制动系统装车技术方案的可行性。
论文关键词：JZ-8-D型制动控制系统,技术方案介绍,可行性分析,与现有方案的对比现有HXN3B型交流传动调车内燃机车采用的是CCBⅡ型制动控制系统。
本技术方案选用JZ-8-D型制动控制系统保证了机车的制动性能，同时可与CCBII制动控制系统整体互换。
下文明确了HXN3B机车空气制动系统的整体方案，同时指出了两种制动控制系统的不同之处，分析了装车技术方案的可行性。
1 空气制动系统组成HXN3B型机车空气控制系统主要由风源系统、制动控制系统、空气辅助系统组成。
系统整体布置见图1。
1.1 风源系统压缩空气由2台螺杆式压缩机组提供，每台压缩机配置有1个干燥器、1个微油过滤器，保证进入总风缸压缩空气符合ISO8573-12010 固体颗粒2 级，油2级，水2级的标准。
压缩空气储存在2个容积为625 L的总风缸和一个720L的柴油机启动风缸。
1.1.1 空气压缩机采用螺杆式压缩机，具有温度、压力控制装置，可实现无负荷启动。
压缩机的开停状态由压力传感器控制，当第一总风缸压力低于750kPa 时，两个空气压缩机同时启动供风，总风缸压力达到900kPa时，两个空气压缩机停止工作。
也可以通过司机室操作台手动按钮强制打风控制。
1.1.2 干燥器采用双塔吸附式干燥器，位于压缩机和总风缸之间，具有低温加热功能，防止排污阀冻结。
干燥器排水阀后设有故障塞门，当干燥器排污阀被污物卡住不能关闭，造成干燥器排风不止，此时可以关闭故障塞门，维持机车运行。
1.2 制动控制系统制动控制系统采用JZ-8-D型微机控制空气制动系统，配置断钩保护功能，机车制动系统性能与装用CCBII的既有机车保持一致，可进行整体互换。
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文件类别 : 时间 :
设计说明20120324
项目名称及编号:文件编号：
交流传动内燃调车机车技术方案研究
2011J010-B
8F9D-7
拟稿 : 校核：审核：批准 : 魏宏刘景来曲天威张思庆
交流传动内燃调车机车
制动电阻装置设计说明
中国北车集团大连机车车辆有限公司
2012年4月
目录
1、概述 (2)
2、制动电阻装置的技术参数及特点 (2)
2.1 制动电阻装置各组电阻单元参数 (2)
2.2 制动电阻风机 (4)
2.3 制动电阻风机电机 (4)
3 制动电阻装置保护控制 (5)
3.1 制动电阻过流保护 (5)
3.2 制动风机保护 (5)
1、概述
制动电阻装置采用HXN3机车即有的3600KW的顶置式制动电阻。
装置是由4组独立的扇状电阻带装置组装成的圆柱体式制动单元，其中的#1、#3和#2电阻带装置相同，另外的#4电阻带装置因外接风机电机而略有不同。
电阻带按径向布置，每个电阻带装置都有6层元件布置；#4号电阻带装置的最下面两层电阻带为制动电阻装置风机电机提供电源。
电阻装置的轴流风机从机车室内吸风冷却电阻带，从机车上部将热空气排出车外。
电阻制动装置的外形照片见图1。
图1 电阻制动装置
2、制动电阻装置的技术参数及特点
2.1 制动电阻装置各组电阻单元参数
制动电阻装置电阻带装置技术条件要求如下：制动电阻装置总的消耗电功率为3600kW；#1、#3和#4电阻带冷态阻值为1.800Ω（25℃），900kW负荷条件下的热态阻值约为2.052Ω；#2电阻带冷态阻值约为2.100Ω（25℃），900kW负荷条件下的热态阻值约为2.291Ω。
最大电流670A±2%，中间直流环节最高电压
2700V±2%。
通过部件的温升型式试验结果可知，在实际工况下，各个测试点温度均不超过规定值565℃。
电阻制动装置各单元组成电路图如图2。
电阻栅结构图片见图3。
图2 制动电阻装置组成电路图
图3 电阻栅结构图
2.2 制动电阻风机
制动电阻装置风机性能的基本要求是：制动电阻装置在0.7688kg/m3的空气密度下，以及制动电阻在额定功率下运行，要求风机的流量达到1560m3/min，静压压力达到996Pa；风机最大功率为75kW。
可以满足海拔0-2500米、温度-40-50℃、湿度0-100%下的通风要求
风扇直径为1372mm，扇页有长有短。
长扇页中间间隔短扇页，整个风机组有8个长扇页，4个短扇页。
风机外形如图4所示。
图4 风机外形
2.3 制动电阻风机电机
风机电机基本参数如下：额定功率75kW，额定电压DC450V，额定电流DC195A，额定转速2000r/min。
另外从运用安全角度考虑，风机电机组设计的最高转速为2200r/min。
电机的E/N曲线见图5,其反映了电机的磁化特性。
图5 制动电阻风机电机E/N曲线
电机的绝缘等级要求：电机电枢、主极绕组和换向极绕组应达到H级绝缘或更高。
电机采用SKF免维护轴承。
3 制动电阻装置保护控制
3.1 制动电阻过流保护
当任何一组电阻栅电流超过最大电流的1.12倍并持续5秒以上，则保护控制动作，切断机车主回路与电阻栅的连接。
3.2 制动风机保护
瞬时过流保护：电机电流持续4秒高于245A时，保护控制动作，切断机车主回路与电阻栅的连接。
持续过流保护：电机电流持续60秒高出225A时，保护控制动作，切断机车主回路与电阻栅的连接。