和谐三型电力机车
电力机车总体及走行部-HXD3型电力机车转向架
2004年，中国铁道部招标大功率交流传动电力机车，大连机车车辆和东芝的合资公司顺利中标。 DJ3型电力机车：整车进口（SSJ3型电力机车的演变体）
“神龙1型”（SL1）
SSJ3型电力机车
DJ3型电力机车 HXD3型电力机车
“神龙1型”（SL1）
HXD 3
和谐 电力机车代号
大连机车厂生产
HXD3型电力机车转向架
HXD3型电力机车转向架
HXD3型电力机车的前世今生
在和谐型电力机车 之前，我国铁路货 运列车只有采用内 重联的SS4型电力 机车整车功率可以 达到6400kw，重 载货运列车严重缺 乏。
2001年，中国铁道部明确提出要研制最高时速120公里、采用交流传动技术的货运电力机车。
2003年，由大连机车车辆有限公司和日本东芝公司联合研制的SSJ3型电力机车
Co-Co轴式 两架六轴
单轴功率1200kw 整车功率为7200kw 最高运营速度120km/h 机车轴重 23+2t
牵引拉杆 后端梁
构架
左侧梁
牵引横梁
横梁 右侧梁
前端梁
前端梁不悬挂电机
牵引电机采用内顺置布置
轮对
传动大齿轮
车轮装配
车轴
滚动抱轴箱装配
制动轮盘
车轮踏面为JM3磨耗型踏面，新轮直径1250mm。
Ⅱ端司机室
后转向架
4
56
前转向架
32
1
Ⅰ端司机室
思考：既然HXD3型电力机车转向架有前后之分，那么你能总结出判断转向架前后的方 法有哪些吗？
齿轮箱 小齿轮位置
齿轮传动比101/21
齿轮箱 抱轴箱
轴箱装配
垂向减振器
一系弹簧
HXD3C型电力机车
HX D3C型电力机车外形特点车辆设计：中国北车集团大连机车车辆有限公司车辆建造：中国北车集团大连机车车辆有限公司型号：HXD3C （和谐电3C）建造年份：2010年UIC轴式：Co-Co轨距：1,435 mm机车总重：138t（无配重）；150t（有配重）电力系统：单相交流25 kV / 50 Hz最高速度：120km/h输出功率：7,200 kW所在地：中国编辑本段技术参数电传动方式：交——直——交，轴控最大牵引力：520kN（23t轴重）570kN（25t轴重）持续牵引力：370kN（23t轴重）400kN（25t轴重）最高试验速度：132km/h持续速度：70km/h（23t轴重）65km/h（25t轴重）功率因数：≥0.98基础制动方式：轮盘制动+储能制动电制动方式：再生制动电制动功率：7200kW编辑本段概述HXD3C 型是在HXD3 型和HXD3B 型电力机车基础上研制的交流传动六轴7200kW 干线客运电力机车，该机车通过更换增加供电绕组的主变压器，增加列车供电柜、供电插座、客货转换开关、双管供风装置等，使机车具有牵引旅客列车的功能，并可以向旅客列车提供风源及稳定的DC600V 电源，与25G型客车良好匹配。
机车采用PWM矢量控制技术等最新技术的同时，尽量考虑对环境的保护，减少维修工作量。
另外，以能够在中国全境范围内运行为前提，在满足环境温度在-40℃～+40℃，海拔高度在2500m 以下的条件的同时，最大考虑到3组机车重联控制运行。
这款机车是“和谐型”交流传动电力机车系列中，首款适用于客货运的两用车型，由中国北车集团大连机车进行研发及生产，其产品技术借鉴了先前制造的HXD3型（日本东芝）和HXD3B型（加拿大庞巴迪）机车。
编辑本段主要特点轴式为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、能源消耗低等特点。
和谐3型电力机车
目录[隐藏]1 概要o SSJ3型机车o HXD3型机车2 技术特点o机车微机控制功能o机车动力学性能3 主要结构尺寸4 机车主要技术性能指标o工作电源o牵引性能参数o动力制动性能参数5 机车总体结构/布置o机车设备布置o司机室设备布置o车顶设备布置o机车冷却系统6 机车主要部件介绍o真空断路器结构特点及优点o牵引电动机o受电弓o驱动装置o制动系统o主变压器特点o变流装置o复合冷却器7 车辆配属8 发现问题9 事故记录10 其他11 同级产品12 参考资料13 外部链接SSJ3型交流电力机车在研制过程中采用了集成化、模块化的设计，车体采用框架式整体承载结构和标准化司机室，车体外观是在韶山7E型电力机车基础上略作调整。
走行部为两个三轴转向架，轴式Co-Co，使用东芝的大功率逆变器，六轴每轴装有一台1,200 kW 交流电牵引电动机，整车输出功率为7,200 kW。
技术上，SSJ3型机车是中国铁路机车首次采用轴控技术，而非架控技术。
架控方式即是当转向架中有一台牵引电动机出现故障时，机车只能关闭整个转向架上的所有牵引电动机，并损失一半牵引力，但采用轴控技术的机车在同样情况下就可以单单关闭故障电动机，三轴转向架其它未故障的两台电动机继续运作，机车牵引力仅损失六分之一[3]。
另外其较长的固定轴距令机车通过较小曲线半径线路时也能发挥较好的性能。
机车制动系统基础制动使用盘式制动、电制动采用再生制动。
用于牵引货运列车的HXD3型机车2009年10月，另外400台订单，从09年10月到10年6月期间交付。
2010年7月，大同机车（220台）和大连机车（390台），2011年7月以前交付完毕。
据报道，大连机车的订单中有350台为HXD3C。
HXD3型机车的转向架轴式为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。
和谐3型电力机车操作方法
断开蓄电池 脱扣61QA
开关打至 停放制动
操纵台停 放制动灯亮
关闭U77塞门
关闭A24塞门
二、机车检查整备作业程序
8、确认CTMS微机显示屏各辅机状态正常，无故障报警。
三、 过分相的操作方法
机车过分相采用全自动方式， 要求司机接近禁止双弓标前将主 手柄回至零位，运行至T断与断标 间，密切观察操纵台故障显示屏 指示如主断不跳开立即采用手动 断开方法通过分相，下一分相采 用半自动过分相方法，过分相前 主手柄回0位，手动按压过分相按 钮，确认操纵台故障显示屏主断 断开，通过合标后机车自动闭合 主断。如半自动过分相装置不良， 立即将自动过分相关闭（一端升 弓版阀旁边），采用手动通过分 相的方法。
一、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。
二、机车检查整作业程序
1、首先确认操纵端司机室下方制动系统 显示状态。自阀运转位，单阀全制位， 缓解蓄能制动，撤出车载铁鞋，可靠 安放悬挂好。
确认蓄能制动 器在制动状态 手动缓解蓄 能制动器
和谐3型电力总体介绍及机车操作方法
铁道机车系 王向才
主要内容：
一．HXD3机车的主要特点简介； 二．HXD3机车的动车时操作方法； 三．HXD3机车的过分相 四．HXD3机车的换端操作； 五．单机转线挂车时作业方法 六．HXD3机车的终到退勤作业
一、HXD3型电力机车主要特点
1、 轴式为C0-C0,两端轴无横动量，中间轴有15mm左右的横动 量。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。
HXD3C电力机车简介
HXD3C电力机车简介目录外形特点概述机车主要特点外形特点车辆设计：中国北车集团大连机车厂车辆建造：中国北车集团大连机车厂型号：HXD3C （和谐电3C型）建造年份：2010年UIC轴式：Co-Co轨距：1,435 mm电力系统：交流25 kV / 50 Hz最高速度：120km/h输出功率：7,200 kW所在地：中国概述HXD3C 型是在HXD3 型和HXD3B 型电力机车基础上研制的交流传动六轴7200kW 干线货运电力机车，该机车通过更换增加供电绕组的主变压器，增加列车供电柜、供电插座、客货转换开关、双管供风装置等，使机车具有牵引旅客列车的功能，并可以向旅客列车提供风源及稳定的DC600V 电源。
机车采用PWM 矢量控制技术等最新技术的同时，尽量考虑对环境的保护，减少维修工作量。
另外，以能够在中国全境范围内运行为前提，在满足环境温度在-40℃～+40℃，海拔高度在2500m 以下的条件的同时，最大考虑到3 组机车重联控制运行。
这款机车是“和谐型”交流传动电力机车系列中，首款适用于客货运的两用车型，由中国北车集团大连机车进行研发及生产，其产品技术借鉴了先前制造的HXD3型（日本东芝）和HXD3B型（德国庞巴迪）机车，和谐电3C机车包括：HXD3C快速型、HXD3C准高速型、HXD3C普通货运型、HXD3C行包货运型。
首台试制车（普通货运型）于2010年11月下线。
准高速型用于在中国中西部地区时速160-250km/h客运专线和新建铁路牵引特快和直达特快列车，运用速度170km/h，7200kw的功率以改善直流电力机车“韶山系列”（SS）中韶山7D型，韶山7E型，韶山8型，韶山9型因功率不够而在中国中西部地区时速160—250km/h客运专线和新建铁路未能快速爬坡，通过长大坡度的缺点。
并解决大量在中西部地区开行特快，直达特快列车不够准高速电力机车运用的问题。
为中国中西部地区新建准高速铁路和客运专线提供主力机车的良好准备。
和谐3型电力机车作业流程
和谐3型电力机车作业流程一、接班作业1.上车后闭合控制电源柜的蓄电池自动开关QA61,除QA56、QA72、QA73、QA74四自动开关禁止闭合外，其他自动开关应置于闭合位，控制电压表显示大于98V，制动屏柜各模块正常、主断、受电弓供风塞门的位置正确。
确认操纵台故障显示屏“停车制动”红灯未显示，如果停车制动起作用时，将操纵台的中央操作面板的停车制动操作开关置“缓解”位即可。
（此开关为自复式）。
2.走行部重点检查制动钳、制动盘安装螺丝无松动，刹车盘及刹车片磨耗状态。
3.司机钥匙插入后，将操纵台电源扳键开关SA49（或SA50）旋转至启动位置，驾驶台故障显示屏上“微机正常”、“主断路器断开”、“零位”、“欠压”、“辅变流器”、“水泵”等显示灯亮。
升弓合闸后，“微机正常”、“预备”、“零位”灯亮，调速手柄离开零位，“预备”、“零位”灯灭，制动显示屏初始化正常。
4.在司机室微机屏起动完毕后，按压F3，检查CCBⅡ制动系统的设置状态正确后进行机车机能试验及制动机试验。
5.电台操作：在CIR操作显示终端屏上按压主控键夺权，按压设置键选择运行区段后按确认键，选择北京铁路局按确认键，根据线别正确选择京哈线北京—秦皇岛B1458Mhz，津山线天津—山海关B1457Mhz（需右键翻页）后按压确认键即可使用。
二、设置CCBⅡ制动系统1. 机车停车，小闸制动缸压力280Kpa以上压力状态下，CCBⅡ制动系统可通过司机室微机屏（LCDM）在本机（列车管投入）或单机状态（列车管切除）设置。
如果显示错误信息时，必须按照信息提示执行，否则将无法继续进行设置。
2. 设置方法及注意事项：（1）本机设置：按F3“电空制动”;--按F4选“操纵端”;--按F5选“投入”;--按F1“执行”。
担当货物本务机车（含单机运行）,须设置为本机位，LCDM屏正常显示为：500kPa→操纵端→投入→货车→不补风，确认微机屏流量表上方显示“本机”字样，此位置大、小闸各位置均有作用。
和谐3型电力机车
一型。
目录[隐藏]•1概要o 1.1SSJ3型机车o 1.2HXD3型机车•2技术特点o 2.1机车微机控制功能o 2.2机车动力学性能•3主要结构尺寸•4机车主要技术性能指标o 4.1工作电源o 4.2牵引性能参数o 4.3动力制动性能参数•5机车总体结构/布置o 5.1机车设备布置o 5.2司机室设备布置o 5.3车顶设备布置o 5.4机车冷却系统•6机车主要部件介绍o 6.1真空断路器结构特点及优点o 6.2牵引电动机o 6.3受电弓o 6.4驱动装置o 6.5制动系统o 6.6主变压器特点o 6.7变流装置o 6.8复合冷却器•7车辆配属•8发现问题•9事故记录•10其他•11同级产品•12参考资料•13外部链接[编辑]概要运机车技术进行整体引进；并向货运重载化发展，提高列车牵引重量（牵引定额5,000吨以上），以求保持铁路在货物运输市场的优势。
铁道部的《铁路机车车辆工业科技发展“十五”计划纲要》中明确指出，第十个五年计划期间，要研制最高速度120km/h的货运用电力机车，并采用国外流行的交流电传动技术，提升国产机车的设计制造水平。
于是铁道部决定订购能单机牵引5,000吨级重载列车的大功率交流电力机车，以应付中国铁路货运需求。
月正式申报开发项目并获铁道部批准，最初定型为SSJ3，总体主管设计师是刘会岩引逆变器及控制系统。
SSJ3型交流电力机车在研制过程中采用了集成化、模块化的设计，车体采用框架式机车是中国铁路机车首次采用轴控技术，而非架控技术。
架控方式即是当转向架中有一台牵引电动机出现故障时，机车只能关闭整个转向架上的所有牵引电动机，并损失一半牵引力，但采用轴控技术的机车在同样情况下就可以单单关闭故障电动机，外其较长的固定轴距令机车通过较小曲线半径线路时也能发挥较好的性能。
机车制动系统基础制动使用盘式制动、电制动采用再生制动。
200km/h提速综合试验”，负责货物列车试验、双层集装箱列车试验和5000吨货（30001-30004）整车进口，12辆（30005-30016）散件进口组装，东芝提供原装部件，包括牵引电动机等，由大连机车组装；其后44辆通过技术转让，由大连运行，微机控制技术实现实时监控以及故障报警。
铁路和谐电力3型机车介绍
HXD3型电力机车
2004年10月27日，铁道部与大连机车签订合同，订购 60辆该型机车，以日本EH500型作为技术平台，其中首4 辆（30001-30004）整车进口，12辆（30005-30016）散 件进口组装，东芝提供原装部件；其後44辆透过日本技 术转移，由大连机车厂制造达至“国产化”。首辆机车 出厂曾被改称为“神龙1型”（SL1），不久即改称为 “和谐型”，编号改为HXD30xxx。 铁道部加订了180台HXD3型机车，使其数量增至240 台。 2008年2月18日，铁道部再向大连增购400台HXD3， 总值近60亿元人民币。
司机室设备布置及功能
机械间设备布置及功能
蓄电池柜/充电柜 复合冷却塔 第一牵引风机 第二、三牵引风机 螺杆式空压机 制动单元柜
牵引变流器CI1-CI3
风源净化装臵
卫生间/更衣室
控制电器柜
TCMS柜/电务柜
牵引变流器CI4-CI6
牵引风机
复合冷却塔 螺杆式空压机
机械间设备布置及功能
机械间设备布置及功能
序 号 1 2 3 4 5 项目 传动方式 变流系统 牵引电机 轮周功率 辅助电源 HX系列机车 交流传动 三相交流异步电机 1200-1600KW IGBT逆变器（变频调速、 节能） 韶山系列机车 直流传动 直流电机 800KW 旋转式劈相机（单一频率）
IGBT牵引变流器（全控型）晶闸管相控整流器（半控型）
车顶高压设备及功能
高压隔离开关
采用2台BT25.04型高压隔 离开关，该开关是采用电空控 制方式进行转换的。当一台受 电弓发生故障接地时，可通过 控制电器柜上的隔离开关将其 打至对应隔离位，通过微机柜 TCMS发出指令来控制相关电空 阀，实现高压隔离开关的开闭 操作，以切除故障的受电弓， 同时使用另一台受电弓维持机 车正常运行，减少机破，提高 机车运用可靠性。
和谐电3型专业知识
一、填空题1.CHXD3型电力机车轴式为（co-co）。
2.HXD3型电力机车持续功率为（7200）kW。
3.为了防止司机可能产生的误操作，司控器调速手柄与换向手柄之间设有（机械联锁）装置。
4.DSA-200受电弓正常工作风压为（340-380）kPa。
5.主变压器设有（两个）个潜油泵，强迫变压器油进行循环冷却。
6.25t轴重的HXD3型电力机车持续制速度( 65 )km／h。
7.25t轴重的HXD3型电力机车起动牵引力为(570 )kN。
8.25t轴重的HXD3型电力机车恒功率速度围为( 65-120)km／h。
9.HXD3型电力机车电制动式为(再生制动)。
10.主电路主要由（网侧）、主变压器、主变流器及牵引电动机等电路组成。
11.牵引变流器输入回路过流故障，在3分钟连续发生两次，故障将被锁定，必须切断（CI）控制电源，才能恢复正常。
11.辅助变流器过载时，向微机控制系统发出跳开（主断）信号，该故障消除后10s能自动复位。
12.制动显示屏LCDM位于司机室操纵台，通过它可进行CCBⅡ系统（自检），故障查询等功能的选择和应用。
13.自动制动手柄位置包括运转位、初制动、全制动、抑制位、重联位、紧急位。
初制动和全制动之间是(常用)制动区。
14.HXD3型电力机车带载制动时，自阀制动后单阀应在运转位向(右)压，以缓解机车闸缸压力。
15.HXD3型电力机车换向手柄至于中立位，各辅机(停止)工作。
过（1）级以上时，机车“定速控制”状态自动解除。
17.ERCP发生故障时，自动由（16CP）和13CP来代替其功能。
18.HXD3型电力型机车采用IGBT（水冷）变流机组和1250kW大转矩异步牵引电动机。
19.HXD3型电力机车总体设计采用高度集成化、(模块化)的设计思路。
20.HXD3型电力机车采用带有中梁的、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。
21.HXD3型电力电力机车电传动系统采用（交直交）电传动式及轴控技术。
和谐3型电力机车
目录[隐藏]• 1 概要o 1.1 SSJ3型机车o 1.2 HXD3型机车• 2 技术特点o 2.1 机车微机控制功能o 2.2 机车动力学性能• 3 主要结构尺寸• 4 机车主要技术性能指标o 4.1 工作电源o 4.2 牵引性能参数o 4.3 动力制动性能参数• 5 机车总体结构/布置o 5.1 机车设备布置o 5.2 司机室设备布置o 5.3 车顶设备布置o 5.4 机车冷却系统• 6 机车主要部件介绍o 6.1 真空断路器结构特点及优点o 6.2 牵引电动机o 6.3 受电弓o 6.4 驱动装置o 6.5 制动系统o 6.6 主变压器特点o 6.7 变流装置o 6.8 复合冷却器•7 车辆配属•8 发现问题•9 事故记录•10 其他•••SSJ3型交流电力机车在研制过程中采用了集成化、模块化的设计，车体采用框架式整体承载结构和标准化司机室，车体外观是在韶山7E型电力机车基础上略作调整。
走行部为两个三轴转向架，轴式Co-Co，使用东芝的大功率逆变器，六轴每轴装有一台1,200 kW 交流电牵引电动机，整车输出功率为7,200 kW。
技术上，SSJ3型机车是中国铁路机车首次采用轴控技术，而非架控技术。
架控方式即是当转向架中有一台牵引电动机出现故障时，机车只能关闭整个转向架上的所有牵引电动机，并损失一半牵引力，但采用轴控技术的机车在同样情况下就可以单单关闭故障电动机，三轴转向架其它未故障的两台电动机继续运作，机车牵引力仅损失六分之一[3]。
另外其较长的固定轴距令机车通过较小曲线半径线路时也能发挥较好的性能。
机车制动系统基础制动使用盘式制动、电制动采用再生制动。
用于牵引货运列车的HXD3型机车2009年10月，另外400台订单，从09年10月到10年6月期间交付。
2010年7月，机车（220台）和机车（390台），2011年7月以前交付完毕。
据报道，机车的订单中有350台为HXD3C。
HXD3型机车的转向架轴式为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、恒功率速度围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。
和谐3C型电力机车
HXD3C型电力机车（“和谐”电3C型），是用于中国铁路的交流电传动干线客货运电力机车车型之一。
[编辑]概要
HXD3C型机车是交流电传动六轴干线客、货运两用电力机车。
是“和谐型”交流电传动电力机车系列中，首款适用于客、货运两用车型，也是首种具备机车向列车供电能力的车型，由中国北车集团大连机车车辆有限公司研发及生产，其产品技术借鉴了先前制造的HXD3型（日本东芝）和HXD3B型（德国庞巴迪）机车，在HXD3型、HXD3B型电力机车国产化基础上研发设计的[1]。
车型代号HXD3C（数字是生产厂商代号：3代表大连机车），一般称为“和谐”3C型电力机车（车辆编号
HX D3Cxxxx）。
轴式C0-C0，采用交直交传动电传动系统，IGBT水冷变流机组，1250kW大转矩异步牵引电动机，机车最大功率7200千瓦，最大运营速度120km/h。
采用微机网络控制系统，实现机车网络重联功能。
HXD3C型机车为客、货通用型电力机车，加装列车供电柜、客货转换开关、供电插座、双管供风装置等，可向客运列车提供风源及DC600V电源，具备牵引集中供电客运列车的功能，可与中国铁路大规模普及的DC600V直流电供电制式的机车供电客车（如25G型）车底相匹配。
解决中国铁路普速直供电车底牵引机车运用紧张的局面。
首台HXD3C型电力机车在2010年7月初出厂，在中国铁道科学研究院东郊分院环形铁道进行测试。
HXD3C型电力机车首批制造了300台，率先配属于沈局沈段，相继配属武局江段、广铁株段、济局济段、南局向段、郑局郑段、上局宁东段、成局重段等投入运用。
和谐三型电力机车
定速控制时，当机车实际速度高于目标设定速度2km/h时进行电气制动，低于目标设定速度2 km/h时进行牵引。
TCMS主控单元采用32位CPU，配置上为双机热备冗余。TCMS起主导控制作用，将指令以通信的方式发送给MPU控制单元、APU控制单元、PSU控制单元，并将各种信息送显示屏显示。TcMs同时实现与机车制动系统CCB．II、监控装置LⅪ2000之间的数据通信，
CCB—II具有故障诊断和记录功能。
空气防滑系统wSP包括控制单元、速度传感器、防滑电磁阀等3部分，通过控制防滑电磁阀逐渐排放制动缸内压缩空气，消除轮对滑行。轮对滑行结束后，WSP再次实施制动。
技术指标：
传动方式 交直交
轴式 Co-Co
轴重 23+2t
总重 138t（+3%，-1%，23t轴重）
150t（+3%，-1%，25t轴重）
3.3原因分析
3.3.1蓄电池
蓄电池防爆安全阀的设计缺陷，当电池箱体内工作压力上升时不能正常释压，造成箱体鼓胀裂漏、变形，电池极柱漏液，极板老化加速，电池的容量下降。
蓄电池的状态正常时，PSU的充电电流控制在30 A以下。一旦蓄电池发生过放电，PSU的瞬时充电电流>50 A，充电器工作在限流区，加之机车负载的不稳定变化，IGBT被强制工作在高频调整区，大负荷运行使器件发热量大，致使器件在满载和高温下损坏的频率增加。
中国电力机车之冠——大连“和谐”机车
中国电力机车之冠——大连“和谐”机车作者：王庆波来源：《共产党员·上》2014年第01期2011年1月14日，对大连机车人来说是个难忘的日子——在国家科学技术奖励大会上，中国北车集团大连机车车辆有限公司消化吸收国外先进技术后制造的和谐3型大功率交流传动电力机车，喜获国家科技进步一等奖，开了国内整机产品获此奖项的先河。
和谐3型电力机车是大连机车公司抓住老工业基地振兴和我国铁路装备现代化历史机遇研制的具有世界先进水平的电力机车“代表作”，实现了我国机车制造由直流技术向交流技术的革命性转化，在中国铁路机车制造史上具有重要的里程碑意义。
拥有百年历史的大连机车是国家重点大型企业。
新中国成立以来，先后经过6次大规模技术改造，由一个只能修理蒸汽机车的老厂，逐步发展成为能够独立设计、制造具有世界先进水平机车车辆的现代化企业。
从内燃机车到电力机车，从单一货运牵引机车到客货两用电力机车，大连机车走过了一条引进消化吸收再创新之路，电力机车研发水平跻身于全国领军行列。
2006年，大连机车率先推出首批和谐3型电力机车。
之后，大连机车以和谐3型电力机车技术为平台，先后自主设计开发出具有自主知识产权的和谐3B型与和谐3C型电力机车。
和谐3B型是目前世界上单机功率最大、技术水平最高、性能指标最先进的交流传动电力机车，取得国家知识产权发明专利5项、实用新型专利15项。
和谐3C型填补了国内交流传动客运电力机车空白，这种机车与其他和谐型大功率机车的最大区别就是在担当货运牵引的同时还具有牵引旅客列车的功能，可以直接向旅客列车供电，省去了一节柴油发电车，经济环保，受到铁路运输部门的追捧，成为目前我国产量最高的电力机车，也是大连机车单一品种数量最多、铁路线覆盖面最广的车型。
截至目前，大连机车批量制造的和谐型机车总量已突破2000台，以四成份额位居全国电力机车生产厂家之首。
特别是和谐3C型客运电力机车累计生产超千台，是目前我国铁路客运牵引的绝对主力，被誉为中国铁路的“客运王”。
和谐3型电力机车
2008年2月18日，铁道部再向大连机车增购400台HXD3（HXD30241-HXD30640），总值近60亿元人民币[12]。于同年8月起陆续交付。第500辆HXD3型机车于2009年4月完成[13]。这批机车全部于2009年交付完毕。 由于大连机车需同时应付HXN3型内燃机车和HXD3B型电力机车的研制和生产，生产能力紧张，而大同电力机车的HXD2型电力机车的生产任务在2008年12月15日完成，因此部分HXD3型机车的生产任务将交给大同厂负责。大同厂生产的首台HXD3型机车（HXD38001）在2009年7月底下线。
o6.5 制动系统
o6.6 主变压器特点
o6.7 变流装置
o6.8 复合冷却器
7 车辆配属
8 发现问题
9 事故记录
10 其他
11 同级产品
12 参考资料
13 外部链接
[编辑]概要
在2006年“和谐型”系列交流电力机车投产以前，中国铁路普遍缺乏大功率电力机车，当时只有韶山4型重联直流电力机车能达到总功率6400千瓦（2 × 3200千瓦）。随着中国经济持续增长，铁路货运需求也随之增加，在2002年，时任铁道部副部长刘志军提出铁路“跨越式”发展大纲，其中一项是实现技术装备现代化，对重载货运机车技术进行整体引进；并向货运重载化发展，提高列车牵引重量（牵引定额5,000吨以上），以求保持铁路在货物运输市场的优势。铁道部的《铁路机车车辆工业科技发展“十五”计划纲要》中明确指出，第十个五年计划期间，要研制最高速度120km/h的货运用电力机车，并采用国外流行的交流电传动技术，提升国产机车的设计制造水平。于是铁道部决定订购能单机牵引5,000吨级重载列车的大功率交流电力机车，以应付中国铁路货运需求。
HXD3C电力机车
沈阳机务段担当14对，运用40台；
郑州机务段担当12对，运用28台；
南昌机务段担当6对，运用12台；
武昌南机务段担当7对，运用10台；
襄樊北机务段担当7对，运用24台；
济南机务段担当5对，运用50台；
广州（株洲）机务段担当21对，运用41台；
西安机务段担当16对，运用44台；
据不完全统计，目前全路直供电快速（K）列车约为90对，运用准高速机车约260台，其中电力机车约230台。而准高速机车担当段有北京、上海、沈阳、郑州、南昌、武昌南、襄樊北、济南、广州（株洲）、西安和兰州西共计11个机务段，各段的准高速机车运用情况大致如下【仅限快速（K）列车】：
北京机务段担当2对，运用4台；
HXD3C电力机车
外形特点 车辆设计：中国北车集团大连机车厂
车辆建造：中国北车集团大连机车厂
型号：HXD3C （和谐电3C型）
建造年份：2010年
UIC轴式：Co-Co
轨距：1,435 mm
电力系统：交流 25 kV / 50 Hz
最高速度：120km/h
输出功率：7,200 kW
所在地：中国
概述 HXD3C 型是在HXD3 型和HXD3B 型电力机车基础上研制的交流传动六轴7200kW 干线货运电力机车，该机车通过更换增加供电绕组的主变压器，增加列车供电柜、供电插座、客货转换开关、双管供风装置等，使机车具有牵引旅客列车的功能，并可以向旅客列车提供风源及稳定的DC600V 电源。
目前，首台样车已开于2010年7月份下线，并在中国铁道科学研究院东郊分院环形铁道及焦月线上进行可靠性测试。和谐电3C型电力机车是中国首款可以向列车供电的和谐型电力机车，将解决我国目前大量普速型直供电车底（主要为25G型车，构造时速120km/h）依靠SS7D、SS7E、SS8、SS9/9G、DF11G等准高速机车牵引而导致各机务段机车运用紧张的局面。
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。
和谐号hxd3型电力机车操纵注意事
和谐号HXD3型电力机车操纵注意事一、机车运行前，如何对机车外观及走行部位进行检查？答：（1）由Ⅰ、Ⅱ任意一端车钩开始检查。
目测确认机车前照灯、刮雨器、玻璃、副前照灯、标志灯、串联驱动用电连接器、制动软管状态良好、各塞门位置正确；钩舌开闭状态正确，开闭灵活。
（2）检查基础制动盘以及踏面清扫装置的导向板和车轮的间隙是否合适。
确认其没有达到磨耗限度。
检查齿轮箱有无油水渗漏现象，确认主电动机、速度传感器等的联线及接线盒状态良好。
确认制动器的气体管路的状态良好。
(3）检查接地装置、速度传感器等的导线及连接端子状态正常，砂箱装砂必须充足，撒砂作用良好。
二、在库内，机车运行前对机车内部应检查哪些内容？答：（1）司机室的检查：各设备、仪器、显示器均无异常；各个接线端子、端子排等配线无异常。
确认各开关动作流畅、灵活。
（2）机械室的检查：确认机械室内各装置齐全、良好，无异常情况。
确认外观无变形、变色、异味等。
确认各插头连接牢靠不松动。
确认变流器冷却水水位正常。
（3）目视确认空气压缩机油位应在油位线上，油量要充足。
确认制动器单元的阀门处于正常位置。
三、机车车顶应做如何检查？答：确认受电弓的滑动板无变形和异常磨损、且没有达到磨损限度，确认受电弓的动作良好。
确认各设备、导体安装牢固正常，没有松动，绝缘瓷管类无明显的损伤。
四、机车启动前应做好哪些准备？答：（1）将控制电器柜里的控制电路接地空气断路器(QA59)、蓄电池输出空气断路器(QA61)闭合。
此时，电器控制柜和驾驶台的控制电压表显示应大于98V。
再将其它与机车运行相关的空气断路器闭合。
（2）将司机钥匙插入操纵台电源扳键开关[SA49(或SA50)]，旋转至起动位置，设定机车的操控端。
此时，驾驶台故障显示屏上“微机正常”、“主断路器断开”、“零位”、“欠压”、“主变流器”、“辅变流器”、“水泵”、“油泵”、“牵引风机”、“冷却风机”等显示灯亮。
TCMS经过初始化，进入牵引/制动画面，显示“原边电压”、“原边电流”、“控制电压”、“机车各轴牵引力”、“主断分/合”等机车状态信息，故障显示区显示主变压器、主辅变流器、各辅助电机的故障信息。
和谐3型电力机车CCB-Ⅱ制动机概述
和谐3型电力机车CCB－Ⅱ制动机简介
一、什么是CCBⅡ制动系统？
该制动机的原创是德国产的KLR型制动机，后经美国加以改造，是目前世界上最先进的制动机，尤其适用于牵引重载列车的机车使用。
CCBⅡ制动系统是第二代微机控制制动系统，为在客运和货运机车上使用而设计。
该制动系统将26L型制动机和电子空气制动设备兼容。
CCBⅡ制动系统是基于微处理器的电空制动控制系统，除了紧急制动作用的开始，所有逻辑是微机控制的。
二、CCB－Ⅱ型制动系统具有如下技术特点：
1．控制准确性高，反应迅速；
2．安全性较高；
3．部件集成化高，可进行部件的线路更换，维护方便；
4．有自我诊断、故障显示及处理方法提示功能。
三、HXD3型电力机车制动控制的原则：
1．优先使用机车再生制动。
2．若再生制动工况下进行常用制动操作，机车制动缸保持零压力，机车实施再生制动，车辆实施空气制动；若在常用制动工况下进行再生制动操作，机车制动缸压力下降为零，机车实施再生制动，车辆保持原空气制动压力。
3．在紧急制动过程中，机车和车辆实施最大的空气制动力。
HXD3型电力机车常见故障分析与处理
HXD3型电力机车常见故障分析与处理1.电器故障：HXD3型电力机车的电气系统非常复杂，常见的电器故障包括电源故障、电缆短路、继电器故障等。
处理方法一般是检查电源接线并修复或更换故障电缆，同时检查继电器并进行维修或更换。
2.机械故障：HXD3型电力机车的机械部分也容易出现故障，如发动机故障、传动系统故障、车轮磨损等。
处理方法通常是对故障部件进行检修或更换，同时进行机械系统的调整和校准。
3.运行故障：运行故障包括制动故障、转向系统故障等。
处理方法是检查制动系统的液压油温、制动器的磁阻力等参数，并进行相应的维修和调整。
4.故障诊断与排除：对于无法立即确定故障原因的情况，可借助诊断设备进行故障排查。
常用的故障诊断设备包括故障代码读取器、故障记录仪等。
通过读取故障代码和故障记录，可以确定故障原因，并采取相应的处理措施。
在处理HXD3型电力机车常见故障时，需要注意以下几点：1.定期维护：定期对电力机车进行维护，包括对电气设备、机械部件和运行系统进行检查和保养，及时发现并处理潜在故障。
2.高质量维修：对于出现故障的部件，应选择原厂配件进行更换，并严格按照维修手册进行操作，确保维修质量。
3.故障记录和分析：对于频繁出现的故障，应进行详细的记录和分析，找出故障的根本原因，并采取相应的改进措施。
4.人员培训：对维修人员进行专业培训，提高其对HXD3型电力机车的理解和操作技能，以便能够迅速准确地处理各类故障。
综上所述，对于HXD3型电力机车常见故障的分析与处理，需要进行定期维护、高质量维修、故障记录和分析以及人员培训。
只有通过以上多种手段的综合运用，才能提高HXD3型电力机车的可靠性和安全性，确保其正常运行。
和谐3D型电力机车
在2014年7月1日的运行图调整中，京广、衡柳、柳南及京广、沪昆跨线机车交路贯通，HXD3D型电力机车开 始执行超长交路。其中，北京西至昆明的T61/62次列车（今Z161/162次列车），T239/240次列车（今Z53/54次 列车）和K636/637,K638/635的玉溪至北京西中昆明至北京西段改用配属昆明机务段的HXD3D电力机车一机直达 后即以3174公里的距离创下中国铁路机车单次运行里程之最(从2020年10月11日起，Z162/1、Z54/3、K636/7， K638/5列车中昆明-北京西段将不再由昆局昆段的HXD3D全程一机直达，改为昆明-长沙段由昆局昆段HXD3D担当， 长沙-北京西段由京局京段HXD3D担当) K635/8 K636/7昆明-长沙区间改由昆局昆段HXD3C和HXD3D共同担当， 而南宁铁路局的4对进京普速列车（Z5/6、Z285/286、K21/22、K157/158 ）也由配属北京机务段的HXD3D型电 力机车一机直通广西。
雷锋号
“雷锋号”机车编号为HXD3D-0035的机车于2016年11月由兰州铁路局兰州西机务段转配至迎水桥机务段银 川运用车间，并于2017年3月3日命名为第四代“雷锋号”，取代原有的第三代“雷锋号”SS3B-5035。
钢人铁马号
“钢人铁马号”机车编号为HXD3D-0631的机车于2017年6月交付西安铁路局西安机务段使用，并于2018年4 月18日命名为第五代“钢人铁马号”，取代原有的第四代“钢人铁马号”SS7D-0631。 Nhomakorabea员号
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机车2个辅助变流器APu1、APU2由牵引变压器的2个辅助绕组供电，通过单相整流--中间直流--三相逆变3个环节向辅助三相异步电动机供电。辅助变流器采用风冷技术。辅助电机由空气断路器进行过流保护，辅助变流器输出电路设有LC滤波装置。
辅助变流器APU1采用变压变频(2—380 v／0．2—50 Hz)的方式对6台牵引通风机电机和2台冷却塔风机电机供电。辅助变流器API『2采用恒压恒频(380 v，50 Hz)的方式对2台空压机电机、2台牵引变压器油泵电机、司机室空调、2台主变流器水泵电机和2台辅助变流器风机供电。辅助电源系统有冗余，当任何一组辅助变流器发生故障，另外一组可以通过闭合辅助电路转换接触器，向所有的辅助电机供电，此时辅助变流器工作在恒压恒频状态。
充电装置的工作环境恶劣，后边是APU滤波柜，左右两侧是牵引风机，以及电线路问的干扰等，这些都是很大的干扰源，影响控制电路和驱动电路的电源品质，造成PSU工作不稳定。
3.3.2.2 温度的影响
HXD3机车PSU引进日本原装RFE081一A0型电源技术，根据日本的使用环境设计、制造的产品，环境温度参数为一40℃～+40℃，各配件自然散热。郑州一武汉间线路有500 km多，实测HXD3机车内温度为一10℃～+70℃，区间及昼夜温差大，致使器件在高温和大温差下损坏的概率增加。
3.3原因分析
3.3.1蓄电池
蓄电池防爆安全阀的设计缺陷，当电池箱体内工作压力上升时不能正常释压，造成箱体鼓胀裂漏、变形，电池极柱漏液，极板老化加速，电池的容量下降。
蓄电池的状态正常时，PSU的充电电流控制在30 A以下。一旦蓄电池发生过放电，PSU的瞬时充电电流>50 A，充电器工作在限流区，加之机车负载的不稳定变化，IGBT被强制工作在高频调整区，大负荷运行使器件发热量大，致使器件在满载和高温下损坏的频率增加。
这款机车使用了Co-Co六轴，即前後各一三轴转向架、每轴装有一台1,200 kW交流牵引电动机，整车输出功率为7,200kw。首台原型车编号SSJ3-0001，于2003年年底完成，2004年4月26日由大连厂房驶出，前往北京铁道科学研究院环形线进行试验，试验于7月4日完成，及后这辆机车一直待在环铁至今。
输出电压控制是双闭环控制系统，电压控制环起主要作用，电流控制环起辅助作用。在恒压阶段，输出电压的反馈值与基准电压比较后，确定一个输出波形至PWM发生器，产生IGBT的门极控制信号；在恒流阶段，过程与恒压阶段类似，只是在电压比较器处多比较了一个“输出电压降低值”的参数，这个值根据限流曲线生成，此时电流控制环的地位比电压控制环高，起主导作用。
启用直流加热设备时，蓄电池放电电流大约为35A，即以0．2C的速度放电，电池在1 h内就会出现过放电的情况。
图3-2 DCll0V电源下降过程对机车牵引的影响
蓄电池过放电后又没有及时进行均衡充电，造成电池的容量下降。
3.3.2 PSU充电装置
3.3.2.1 电源干扰
虽然设计时已经考虑了电磁干扰问题，采取了相应的防护措施，但在现场实际测量发现，系统中还是存在线路干扰。
济南铁路局自配属以来，本人开始转型，学习HXD3电力机车，在工作中，对机车运行途中容易发生的一些问题，进行了分析，通过查阅大量专业资料、期刊等，对常见的几个故障进行了分析，并提出改进方法，希望对广大乘务员在工作中对于故障的处理能力能够有所提高。
第二章HxD3型大功率交流传动货运电力机车特点
2.1机车简介及特点
轨距 1435mm
机车前后轴中心距 20846mm
车体底架长度 19630mm
机车宽度 3100mm
机车高度 4100mm （新轮）
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）
受电弓滑板工作范围 5200mm~6500mm
弹簧停车装置代替了以往的手制动机，安装于机车第一、第六轮对，通过作用于所在轮对的基础制动装置，实现充风压缩弹簧缓解、排风制动的功能。基础
制动装置为轮盘制动。
微机控制制动系统CcB．II将26L型制动机和电子空气制动设备兼容，包括制动显示屏、电一空控制单元、集成处理器模块、电子制动阀和继电器接口模块。
TCMS、CI变流器、PSU等装置耗电量大，对工作电源的要求较高。当电源<100 V时，经常会造成这些设备低压保护；在使用蓄电池供电时，又会经常造成蓄电池亏电保护。
PSU设计缺陷，主要是电源、驱动、微机控制板、热稳定、检测、干扰等故障。
3.2.3蓄电池
蓄电池主要是安全阀的设计缺陷，造成部分蓄电池箱体爆裂；另外因机车乘务员使用不当，也经常发生蓄电池过放电的现象。
电制动功率 7200kW（65km/h或70km/h~120km/h) (23t/25t轴重）
最大电制动力 370kN（65km/h~120km/h）（23t轴重）
400kN（70km/h~120km/h）（25t轴重）
第三章HXD3型电力机车DCl10V电源装置原理及故障分析
3.1 系统构成及工作原理
MPu控制单元采用矢量控制方式，实现对牵引电动机转矩的控制，提高粘着利用率和实现空转滑行保护功能。矢量控制能有效地降低谐波和提高功率因数。
2.1.5 空气制动系统特点
机车装有2台螺杆式空气压缩机，当总风缸气压低于825 kPa时靠近操纵端的空压机工作，当总风缸气压低于750 kPa时2个空压机工作，当总风缸气压高于900 kPa时空压机停止工作。空气干燥器为双塔式，一塔干燥，一塔再生，双塔交替进行。干燥器不管季节和环境变化，均能稳定工作，且节约安装空间。
主变流器工作可划分为单相整流--中间直流--三相逆变3个环节，电路由工作接触器、充电接触器、充电电阻、四象限整流器、中间直流环节、逆变器和保护电路构成。四象限整流器和逆变器均由IGBT模块构成，中间直流环节中含有容量大的支撑电容。机车再生制动时，逆变器工作在整流状态，整流器工作在逆变状态，将电能回馈电网。
机车在机务段内整备后没有及时关闭蓄电池，或长时间使用蓄电池供电检修，蓄电池过放电；机车上线前没有认真检查蓄电池的放电情况，机车在亏电的状态下运行，造成PSU亏电保护；机车运行在区间停电期间长时间使用蓄电池供电，造成电池组过放电。
HXD3机车DCll0V低压保护值88 V。在无网压只使用车内照明的情况下，蓄电池的放电电流大约为17 A，相当于以0．1C的速率放电，大约能维持4 h，并使电压保持在90 V以上。如果加上车外照明(包括头灯、副灯、信号灯)、风扇、PSU、TCMS、2台牵引变流柜CI、CCBⅡ制动机等设备时，放电速率更大，大约2 h就能使电压降至90 V以下，控制系统就会因亏电而瘫痪。此时无论采取何种方法，均不能继续充电，见图2。
第一章论述
电力机车由牵电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车给，所以是一种非自带能源的机车。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。
HXD3型电力机车DCll0V电源装置由蓄电池充电装置(简称PSU)和蓄电池组构成不间断的110V直流控制电源。PSU充电装置采用DC／DC变换技术，双组电源输入、双路冗余供电设计。输入电源来自辅助逆变器(简称APU)的中间直流750V电压，通过高频隔离变换，向机车提供稳定的DCll0V控制电压，同时与蓄电池并联，作为车载充电器，向蓄电池充电。
机车主控制系统(简称TCMS)控制两套PSU的工作顺序，监视PSU的工作状态，当其中一组故障时，会自动转换到另一组供电。
PSU根据脉宽调制技术控制IGBT元件，将750V直流电压调制为单相脉冲电压，然后经过高频变压器和整流器，最后滤波输出DCll0V电压。充电装置的工作过程为：APU开始工作后，其中间直流回路的电压逐渐上升至750 V，控制电路检测到此电压并维持10 S，先闭合CTT接触器，预充电回路投人工作，中间电容FC两端电压上升，延时3 S后预充电完成。触发晶闸管CHS，装置进入工作状态，输出IGBT门极信号，得到110 V直流电源。APU停止工作后，输入电压下降，当FC两端电压低于620 V时，装置也停止工作。
功率因数 （机车发挥10%以上功率时）≥98%
启动牵引力 520kN(23t轴重)
570kN(25t轴重)
最高速度 120km/h
持续功率 7200kW
持续速度 70km/h(23t轴重)
65km/h(25t轴重)
持续牵引力 （半磨耗轮） 370kN(23t轴重)
400kN(25t轴重)
电动方式-再生制动
2.1.2主电路特点
机车采用DSA200型受电弓和真空主断路器。前后受电弓分别设有一个气动隔离开关，当出现弓网故障后，可迅速隔离故障的车顶电路。机车主电路增设了一个检测精度较高的电流互感器，利用其向微机控制系统和电度表提供电流信号。机车采用l 250 kw大转矩三相异步牵引电动机。
牵引变压器绕组分为1个一次侧绕组、6个牵引绕组和2个辅助绕组。每个牵引绕组对应一个主变流器，主变流器按照转向架划分为2组，即MPUl、MPU2，MPU结构布置见图2。每个主变流器独立地向1台牵引电动机供电。主变流器由冷却液(水与乙二醇的混和物)循环冷却。
3.2故障调查
从2007—4—2008—12机车DCll0 V电源装置共发生170起故障，故障比例(图1)及调查如下。
3.2.1电气线路
电气线路主要是机车控制电气及线路的组装工艺问题，经过后期整修之后基本稳定。
图3-1故障比例
3.2.2 PSU装置
HXD3型电力机车对DCll0 V电源的品质要求非常高，机车控制电源欠压保护值为88 V，不符合国内77V的惯用标准，蓄电池稍有亏电，PSU就会因瞬时充电电流大而保护。