HXD3型交流传动电力机车
HXD3型交流传动电力机车
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
收 稿 日期 ：２００７—０４—２３ 作者简介 ：杨守君 ，工程师 ，１９９７年毕业于西南交通大学 电力牵引与传动控制专业 ，长期从事机车设计工作。
１）轴式 为 ｃ ｃ。，电传 动 系统为 交一直一交传 动 ，采 用 ＩＧＢＴ水冷变 流机组 ，１ ２５０ ｋＷ 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 、黏着 性能好 、功率因数高等特点。
２）辅助 电气系统采用 ２组辅 助变流 器 ，能分别 提供
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。
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 。
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 。
特点 、技术参数 、设备布置 、通风系统 、电气系统 、机械系统 、制动及供 风系统等 。 关键词：交流电力机车 ；电气 系统 ；机械系统 ；牵引特性 ；制动特性
中图分类号 ：Ｕ２６４．２ ２３
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１６７２—１１８７（２００７）０４－０００９－０５
Ｔｙｐｅ ＨＸＤ３ ＡＣ ｄｒｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｃｏｍ ｏｔｉｖｅ
杨 守君 ，刘会岩
（中国北车集 团大连机 车车辆有 限公 司，辽宁 大连 １１６０２１）
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。
HXD3电力机车常用问题
HXD3电力机车常用问题1、HXD3电力机车的电器线路由哪些组成部分？答：HXD3型交流传动货运电力机车的电气线路主要由主电路、辅助电路、控制电路、行车安全综合信息监控系统电路和空气管路系统电路组成。
2、机车主电路由哪些部分组成？答：机车主电路主要由网侧电路、主变压器、主变流器及牵引电动机等组成。
3、HXD3型电力机车受电弓AP1、AP2的型号和优点是什么？答：采用DSA200型受电弓。
装有自动降弓装置，当弓网故障时，可自动降弓保护。
4、高压电压互感器TV1的作用是什么？答：采用干式高压电压互感器，其次边输出通过保护用的自动开关QA1，分别送到主变流器UM1和主变流器UM2的控制单元，作为主变流器控制的同步信号使用，还可为原边电压的检测和电度表的计量提供电压输入，其变比为25000V/100V。
5、机车主断路器QF1的作用是什么？答：采用1台BV AC N99.205型真空断路器。
该断路器除接通和开断机车的总电源外，还能在主电路发生过流、接地、零压等故障时，起最后一级保护作用。
6、避雷器F1安装位置及作用是什么？答：避雷器F1接在主断路器QF1和高压电流互感器TA1之间，用以抑制操作过电压及雷击过电压。
7、高压电流互感器TA1的作用是什么？答：高压电流互感器TA1主要用作短路电流的检测，是保护用互感器，用以驱动过电流继电器KC1动作，因而对其饱和度有较高要求，对其检测精度要求比测量用互感器低。
8、低压电流互感器TA2的作用是什么？答：低压电流互感器TA2是为电度表的计量提供电流输入，为机车微机控制系统提供原边电流信号，用于原边电流显示，属于测量用互感器，要求有较高的测量精度。
9、为什么要有回流装置EB1-6?答：回流装置保证网侧向钢轨的回流用，同时保护机车轮对轴承不受电蚀，保证机车可靠接地。
10、简述原边过流继电器KC1的保护电路原理。
答：当机车发生原边过流故障时，原边过流继电器KC1动作，其联锁触点信号送入TCMS，跳开主断路器，实施故障保护。
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（HX D 38001）在2009年7月底下线。
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。
HXD3C型大功率交流传动电力机车培训教材
司机室设备布置
。在司机室内设有操纵台、八灯显示器、司机
座椅、紧急放风阀、灭火器等设备。司机室操 纵台前部设有空调装置，司机室顶部设有扇、 头灯、司机室照明等设备。司机室前窗采用电 加热玻璃，窗外设有电动刮雨器，窗内设有电 动遮阳帘；侧窗外设有机车后视镜。在操纵台 上设有 TCMS显示器、ATP显示器、压力组合 模块、司机控制器、制动控制器、扳键开关组、 制动装置显示器、冰箱、暖风机、脚炉和膝炉。
3.7 机车动力学性能
机车应能以 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。
3.8 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）
3.9 机车牵引特性
在I端设备室和 II端设备室之间设有中央机械室，室内布置有主变流装置、 复合冷却器及复合冷却器通风机组。
电气线路
HXD3C型电力机车的电气线路主要由主电路、辅助电路、DC600V列车供电电路、控 制电路、制动系统控制电路和机车安全监控电路组成。 1.1 网侧电路 网侧电路由受电弓 PG1、PG2、高压隔离开关 QS1、QS2、高压电流互感器 TA1、低压 电流互感器 TA2、高压电压互感器 TV1、主断路器 MCB、高压接地开关 QS10、避雷器 F1、 F2、F3、原边过流继电器 KC1、智能型电度表 PWH、主变压器原边绕组 AX及接地装置 EB1～6等组成。 接触网电流通过受电弓 PG1或 PG2进入机车，经 25kV高压电缆进入车内并经高压柜 内的高压隔离开关QS1或QS2和主断路器的主触点QF1相连，并穿过高压电流互感器TA1 与主变压器 TM1的原边绕组 A端子相连，经过主变压器原边绕组，从 X端子流出，再穿 过低压电流互感器 TA2后，通过 6个并联的接地装置 EB1～EB6，经轮对回流至钢轨。 两架受电弓和两台车顶避雷器位于车顶上部，六个接地装置 EB1～6安装于车轴端部， 其余的网侧高压电器均装于车内高压柜中，从而可以避免高压电器由于雨雪、风沙、粉尘 等侵蚀、污染而引起的闪络击穿，.1 机车微机控制功能
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。
HXD3型电力机车牵引电机结构特点
转子采纳铜条鼠笼式结构，端环外衣有护环，加工完成后槽内刷绝缘漆，铁芯外表面刷防锈漆，交出前需作动平稳处置。
转子要紧由导条、端环、压圈、铁芯和转轴等部件组成，如下图。
图 转子组成图
1-转轴；2-端环；3-D端压圈；4-铁芯；5-导条；6-端板；7-N端压圈
为了降低转子发烧，导条采纳低电阻率的无氧铜；为使鼠笼结构具有高靠得住性，端环采纳高强度的铬锆铜，导条端部弯形后和端环采纳高频钎焊一次性成型焊成一体，焊接工艺具有良好的一致性，焊接靠得住性高。为避免转子导条在转子冲片槽中振动而产生断条，转子导条插入转子冲片槽中后采取冲紧和端部弯形工艺，为保证冲紧成效，转子导条与转子槽装配间隙设计值很小。
制动特性参数
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）
机车制动特性为恒制动力、准恒速特性操纵，牵引操纵司机操纵器手柄为12级，级间能滑腻调剂，每级速度转变△V=10km/h，如下图。
图速度传感器间隙
温度检测装置
在定子铁芯齿部安装有温度传感器PT100，用于检测电机的温度，PT100信号传送给操纵系统，由操纵系统监控电子定子铁芯温度，和避免温度过热。
通风系统
YJ85A型异步牵引电动机采纳强迫通风冷却。通风机由风筒、叶轮及导风板等要紧部件组成，风筒、导风板的利用材料为钢制。叶轮为铝合金一次成型铸件，在电动机的轴端部（1/10锥形轴）通过键，用止动垫圈及螺母旋紧固定。牵引电动机通风机组构造图如图、图所示。
HXD3电力机车部件
• 逆变器单元同整流器单元一样使用模块化IGBT元件、实现单 元的标准化。
• 通过采用IGBT元件和32bit高速演算控制装置的配合，采用矢 量控制方式，来实现电机转矩的控制，达到快速响应，提高 粘着利用率和实现空转滑行保护控制。
• 10）将通过强大电流的低压出线装置分别安装在主变流 器最近处，使其间连线最短。
机车主要部件介绍
主变压器主要技术数据
• 型号
FPWR1
• 机车网压范围(kV) 17.5～31
• 频率(Hz)
50
• 冷却方式
强迫油循环风冷ODAF
• 通风量
234000m3/h
• 油流量
48 m3/h
• 出线端子号
机车主要部件介绍
３、高压电压互感器
型号
GSEFB-25FGR0 25kV/100V
输入电压 25kV/50Hz（工作电压范围17～31KV）
输出电压 100V
额定容量 30VA
二次最大电流 4A
精度
1.0级
耐压
170kV(冲击) 70kV (工频)
重量
约58 kg
机车主要部件介绍
4、高压电流互感器
整流器单元1台+逆变器单元1台 ×2组 ⁄ 机车 • (2) 主回路输入 单相399V — 50Hz • (3) 主回路输出
CVCF 230KVA — 380V — 50Hz — p. f. = 0.85 VVVF 230KVA — 380V — 50Hz — p. f. = 0.85 频率可变范围 0.2 ~ 50Hz 电压可变范围 2 ~ 380V
HXD3型交流传动电力机车
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
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。
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。
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机车总体认知
模块一HX D3机车总体认知任务1.1HXD3型电力机车参数与特性认知一、概述以在中国国内的主干线上进行大型货运为目的，设计并制造了HXD3型交流大功率电力机车。
此机车采用PWM矢量控制技术等最新技术的同时，尽量考虑对环境保护，减少维修工作量。
另外，考虑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4组机车重联控制运行。
二、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。
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。
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.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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
hxd3型电力机车的传动原理
hxd3型电力机车的传动原理Hxd3型电力机车是一种常见的铁路机车，其传动原理是指机车如何将电能转化为机械能，并传递到车轮上，使机车能够牵引车辆行驶。
下面将详细介绍hxd3型电力机车的传动原理。
Hxd3型电力机车的传动系统主要由电机、变速器、齿轮传动和轮轴传动组成。
电力机车的动力来源于电机。
电机是通过电能转化为机械能的装置，它可以将电能转化为旋转力，推动机车的运动。
在hxd3型电力机车中，电机一般采用交流异步电动机，通过电力系统供给电能，并控制电机的运转速度。
变速器在电力机车的传动中起到调节转速和扭矩的作用。
变速器是一种能够改变输出轴转速和扭矩的装置。
在hxd3型电力机车中，变速器一般采用油压式变速器，通过控制油流的大小和方向，调节电机输出的转速和扭矩，以适应不同的运行需求。
齿轮传动是电力机车传动系统中的重要组成部分。
它通过一系列的齿轮配合，将电机的旋转力传递到车轮上，实现机车的牵引作用。
在hxd3型电力机车中，齿轮传动一般采用多级齿轮传动，通过不同齿轮的配比，实现不同转速和扭矩的输出。
同时，齿轮传动还具有增加传动效率、减小传动误差和降低噪音的作用。
轮轴传动是电力机车传动系统的最后一环，它将齿轮传动的力量传递到车轮上，使机车能够牵引车辆行驶。
在hxd3型电力机车中，轮轴传动通常采用直接连接的方式，即将电机输出的动力通过齿轮传递到轮轴上，再由轮轴传递到车轮上，最终实现机车的牵引作用。
hxd3型电力机车的传动原理是通过电机、变速器、齿轮传动和轮轴传动等组成部分，将电能转化为机械能，并传递到车轮上，实现机车的牵引作用。
这一传动系统不仅能够提供足够的动力和扭矩，还能够适应不同的运行需求，并具有较高的传动效率和可靠性。
通过不断的技术改进和创新，hxd3型电力机车的传动系统将会更加先进和高效，为铁路运输提供更好的支持。
HXD3-电气系统介绍-讲课资料
高压电气连锁保护
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司乘人员上、下顶盖时要打开或关闭机械室天窗、或者对高压电器进 行检查时需要打开柜门，为了确保安全，设置了高压互锁功能。高压 接地开关QS10上配有一把蓝色钥匙和两把黄色钥匙，其中蓝色钥匙可 以控制受电弓的升弓气路，黄色钥匙可以打开机械室天窗或高压电器 柜门，通过他们与接地开关的连锁控制，实现HXD3型电力机车的 高 压电气安全互锁功能。 机车正常运行时，高压接地开关QS10置运行位，此时兰色钥匙可以拔 出，插入管路柜上的升弓气路阀，保证受电弓的气路连通，同时QS10 的辅助连锁触点闭合（信号425得电），为主断路器闭合提供了必要条 件。 机车需要打开顶盖或电器柜柜门进行检修时，首先断开主断路器并降 弓，然后将空气管路柜上的兰色钥匙旋转拔除，切断升弓气路；将兰 色钥匙插入接地开关QS10并向右旋转，然后将接地开关旋至接地位， 保证车顶设备可靠接地，此时旋转黄色钥匙并拔出，可以打开车顶盖 或高压电器柜门。
■
接触网电流通过受电弓AP1或AP2引入机 车，经高压隔离开关QS1或QS2和主断路 器QF1，通过大A端子进入车内，，经 25kV高压电缆由车内至车下，穿过TA1与 主变压器原边1U端子相连，经过主变压 器原边，从1V端子流出，穿过TA2与车体 地相连，最后通过6个并联的回流装置 EB1～EB6，从轮对回流至钢轨
■
■
■
■
HXD3型电力机车中间直流电路由中间电压支撑电容、瞬 时过电压限制电路和主接地保护电路组成。 中间电压支撑电容主要起稳定中间回路电压，同时可对四 象限脉冲整流器和逆变器产生的高次谐波进行滤波。 瞬时过电压限制电路由IGBT和限流电阻组成。 主接地保护电路由跨接在中间回路的两个串联电容和一个 接地信号传感器组成。每套机组分别含三套接地保护电路， 可以分别对三个交直交牵引电路进行监测和保护，接地检 测信号送TCMS，进行故障显示，接地保护开关设在控制 电器柜上，可进行故障切换运行。
HXD3电力机车部件演示课件
1分钟3240V（新造时
5400V）
• 最高使用转数 2662 rpm （120km/h，车轮径1150mm）
• 最高试验转数 3195 rpm
• 总重量
2600kg
• 齿轮比
4.81（101/21）
26
机车主要部件介绍
12、牵引通风机组 本机器是冷却HXD3型电力机车主电动机的，安装在机 械室内的。其构造为，冷却风从顶盖的通风窗处进入， 再送入通风机中，然后由通风机通过通风道将冷却风送 入主电动机中进行冷却，最后排到大气中。
HXD3型交流传动电力机车构造、结构组成
1
机车电气系统
1、主电路系统
2
机车电气系统
2、辅助电气系统
3
1、受电弓 机车主要部件介绍
受电弓是电力机车上一个重要的电气部件，通过它直接与接触网接
触，将电流从接触网上引入机车，供车内的电气设备使用。它安装
在车顶上，不用时处于折叠状态，运用时升起与接触网接触。
27
表11-1 性能及额定值
机车主要部件介绍
电动机
方式
笼形
通风方式
全封闭外冷式
相数
3φ
极数
2Ｐ
额定值
连续
输出功率
18.5ｋＷ
电压
380Ｖ
电压变动范围
380Ｖ －5％～＋5％
电流
35.5Ａ
频率数
50Ｈｚ
转速
2930 r/min
绝缘种类
Ｆ种
周围温度 括号内为保管温度
－25～40℃ （－40～40℃）
保护方式
1U; 1V; 2U1; 2V1; 2U2; 2V2; 2U3;
2V3; 2U4; 2V4; 2U5; 2V5;2U6; 2V6; 3U1; 3V1; 3U2; 3V2
HXD3型大功率交流传动电力机车运用保养说明书
13 机车控制监视系统13.1 概述机车控制监视系统（简称TCMS）的核心任务是：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。
13.2 机车控制监视系统13.2.1 系统的构成机车控制监视系统在硬件上主要由电源模块、逻辑运算控制部分、数字量输入/输出部分、模拟量信号采集部分、通信部分等组成。
主控制单元采用32位CPU，并在配置上采取冗余、双机热备措施，以提高系统的可靠性。
系统构成示意图如图13-1所示，机车控制监视系统机箱外形结构如图13-2所示：图13-1 微机系统构成示意图186187图13-2 机车控制监视系统机箱外形结构机箱内包括A VR 电源模块，为TCMS 提供工作所需的各种直流电，如24V 、±15V 、5V ；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； 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。
13.2.2系统的功能TCMS 在整个机车控制中起主导作用，它的工作正常与否直接决定了机车能否安全、正常地运行。
TCMS 主要完成如下工作：通过人机接口接收所有输入指令，采集各种反馈信号，进行相关运算，生成相应控制命令，将命令以通信方式发送给主变流器、辅助变流器，将计算结果、故障信息、有关参数送显示屏显示，并在重联时将重联命令通过网络传送给重联机车。
青藏铁路用的火车车头型号
青藏铁路用的火车车头型号
青藏铁路采用的火车车头型号是HXD3型电力机车。
这种机车是中国铁路使用的一种重型交流电传动客货运用电力机车，适用于高寒、高寒缺氧、高寒强风等苛刻条件下的运行。
HXD3型电力机车是为了适应青藏高原特殊的气候和地理条件而专门设计的。
它具有强大的牵引力和优良的高原适应性，能够在高寒、缺氧、强风等恶劣条件下稳定运行。
这种机车在保证青藏铁路运输安全和可靠性方面发挥了重要作用。
因此，HXD3型电力机车是青藏铁路上不可或缺的重要组成部分。
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。
HXD3型大功率交流传动电力机车...
第四篇机车操纵使用说明1.机车试验1.1 机车耐压试验机车耐压试验又称机车绝缘介电强度试验。
其目的是检验机车在组装过程中各种电路中的电气设备的绝缘状态是否良好。
机车耐压试验因其各种电路额定电压等级不同，一般分为几个回路单独对地试验，而所有其他电路则应短接及接地。
其中对可能受到损坏的电子设备不应接入。
系统耐压试验前，应确认机车各电气设备齐全；电路连线完整、动作状态准确无误，然后分别对电路进行系统的耐压试验，耐压前后用相应兆欧表测量绝缘值应不小于要求值。
耐压时间为1min，应无击穿闪络现象。
试验电压取50Hz正弦波电压。
具体过程如下：1.1.1 原边电路z拆除高压电压互感器TV1原边，并将其次边短路接地；高压电流互感器TA1次边短路接地；拆除避雷器原边。
z将高压隔离开关QS1、QS2闭合或通过短接线将其连通；接地开关QS10置“断开”位。
z通过短接线将车顶其他电气设备连接成整体。
z将车架下主变压器的高压A端子T型头拆下，并通过工艺插头将其紧密防护，不许有间隙，以防耐压时由于有间隙产生放电，损坏大A端子。
确保T型头与周围壳体电气间隙≥300mm。
z用1000V兆欧表测量绝缘值≥5MΩ。
z耐压之前，应将主电路、辅助电路和控制电路全部短接接地；z施加AC64000V-50Hz电压1min，无击穿闪络现象。
z耐压完后，再进行绝缘电阻测量，应满足要求。
1.1.2 牵引、制动回路z将主回路库用开关QS3、QS4置“库用”位。
z将主回路接地开关GS1-GS6置中立位。
z将UM1内11、12、13、21、22、23、31、32、33、501A、503A、501B、502B、503B、501C、503C、511AB、511BB、511CB、510AA、510BA、510CA各端子短接。
z将UM2内41、42、43、51、52、53、61、62、63、501A、503A、501B、502B、503B、501C、503C、611AB、611BB、611CB、610AA、610BA、610CA各端子短接，并与UM1端子短接。
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。
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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。
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）
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
• 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 • 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）
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
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。
880±10mm
• 排障器距轨面高度
110±10mm
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
1[
PHOM
]2
4 2HOM sin HOM P
HOM —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
•
400 kN（25t轴重）
• 恒功率速度范围
65km/h～120km/h（25t轴重）
•
70km/h～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）
• 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。
功率输出(%)
100% 77.8%
17.2 kV 17.5 kV 22.5 kV
•
≤800m（23t轴重）
•
≤900m（25t轴重）
机车特性控制
1、机车牵引特性
机车的牵引、制动控制采用恒牵引力（制动力）、准恒 速特性控制方式。 牵引特性控制要求： • 采用恒牵引力、准恒速特性控制； • 牵引控制司机控制器手柄为13级，级间能平滑调节； • 每级牵引力变化设定为△F＝80kN；
所10km处测量≤2.5A
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
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 、 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。
HXD3型电力机车主要特点