HXD3B型交流传动电力机车牵引电机
关于HXD3B电力机车牵引变压器过热故障分析
关于HXD3B电力机车牵引变压器过热故障分析摘要：针对HXD3B电力机车实际运行过程中牵引变压器发生的问题，通过对其结构、油温检测等情况进行分析，提出相应的改进措施，促进机车运行安全和质量稳定。
关键词：HXD3B机车；牵引变压器；故障引言：随着铁路客运高速化、货运重载化的不断发展，大功率和谐型机车应运而生。
HXD3B型机车是用于干线牵引的大功率交流货运电力机车，我段配属的HXD3B电力机车自投入运用以来，常发生变压器故障，会导致机车失去动力，发生机破，甚至引发火灾或爆炸事故，影响铁路安全运输生产。
一、HXD3B型电力机车变压器简介HXD3B型电力机车选用的是一体化多绕组的JQFP－11620/25型主变压器，设有油流继电器、压力释放阀、3个Pt100温度传感器等，完成对变压器的温度监测、过压保护。
变压器将接触网上的工频交流电降压，是电力机车的核心设备。
图1 HXD3B机车主变压器外形结构图二、牵引变压器的常见故障分析按照故障性质梳理分析运行过程中的72件牵引变压器系统故障，经过统计分析，发生牵引变压器过热保护故障59件，占比81.9%，是发生牵引变压器系统故障的主要原因，牵引变压器过热保护分为真实过热和虚假过热两种。
表1 牵引变压器发生故障情况汇总1、变压器真实过热真实过热故障发生时，变压器油温、变流器冷却液温度、油管、辅助变压器温度随之升高，高于正常值，常伴随变流器隔离故障发生，测量冷却塔风速会远低于技术要求规定值，发生故障后停车冷却较长时间后，主断路器才能闭合。
造成牵引变压器真实过热故障发生的主要原因大多是由于冷却系统不良导致的。
强迫导向油循环风冷系统中2#冷却塔内设有牵引变压器储油柜和气体保护装置布赫继电器。
热油通过油流继电器进入进油口，经过油泵流入冷却塔进行冷却。
机车外的气体通过离心沉降器进入车顶进气间，通风机从车顶吸入的冷却风依次经过水散热器、油散热器对其进行冷却。
油流入油箱下部，冷却风经机车车体底架由通风道回到大气中，实现油循环风冷。
HXD3B型交流传动电力机车牵引电机
电机的转轴用优质合金钢锻造，全长为 686.5 mm。 2.3 端 盖
对逆变器供电的牵引电机来说，在元件关断时，尖峰 脉冲对电机绝缘会产生极为不利的影响；此外，当电机在 额定转速以上运行时，电源为矩形波，流经电机的电流含 有大量谐波，从而使电机效率降低，所产生谐波转矩使电 机转速波动；同时还因共模电压产生轴电流。为此 Mitrac TM 3800 F 型牵引电机针对这些特殊的因素，采用了不同 的改进措施。 4.3 电机的设计要求
牵引电机采用半悬挂方式，通过抱轴箱与轮对相连。 机车在牵引运行状态时，牵引电机将电能转换成机械能， 通过轮对驱动机车运行。当机车在再生制动状态运行时， 牵引电机将机械能转换成电能，产生列车的制动力，此时 电机处于发电状态。
牵引电机的工作条件十分恶劣，与其他电机比较，负 载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候、酸碱 性气体影响侵蚀严重。
P2= 1 632 kW；T=10 434 N·m；n=1 494 r/min；Cos=0.904； F1=50.3 Hz；F2= 0.55 Hz。
最大值：U1=2 183 V；I1=552 A；P2=1 632 kW；F1=103.4 Hz； n=3 065 r/min；T=11 745 N·m。
关键词：牵引电机；逆变器供电；参数；结构特点
中图分类号：U264.1+ 3
文献标识码：A
文章编号：1672- 1187（2010）02- 0033- 03
2024年铁道车辆技术《铁道概论》考试题库附答案
2024年铁道车辆技术《铁道概论》考试题库附答案一、单选题1.进站、出站信号机的定位为显示___。
A、绿灯B、黄灯C、红灯D、蓝灯参考答案：C2.四显示自动闭塞区段的通过信号机的黄灯点亮，表示运行前方有___个闭塞分区空闲。
A、一B、二C、三D、四参考答案：A3.液力传动内燃机车，柴油机的功率要通过（）装置才能变为机车的轮周功率。
A、液力传动B、电力传动C、发电机D、牵引电动机参考答案：A4.接头联结零件是用来联结（）间接头的零件。
A、钢轨与轨枕B、钢轨与钢轨C、轨枕与道床D、轨枕与轨枕参考答案：B5.内燃机车、电力机车的定期修程为大修、中修、小修和___四级.A、临修B、厂修C、段修D、辅修参考答案：D6.通过信号机的绿灯和黄灯同时点亮，表示运行前方有___个闭塞分区空闲。
A、一B、二C、三D、四参考答案：B7.当铺设轨道的路基面高于自然地面，经填筑而形成的路基称为（）。
A、路堤B、路堑C、半路堤D、半路堑参考答案：A8.调度电话包括（）调度电话、货运调度电话、电力调度电话等。
A、列车B、站场C、地方D、国际参考答案：A9.线路标志不包括___。
A、公里标B、半公里标C、桥梁标D、速度标参考答案：D10.货车转向架由摇枕、侧架、弹簧减振装置、轴箱油润装置和（）组成。
A、缓冲器B、轮对C、车底架D、闸瓦参考答案：B11.为防止列车或机车车辆从一段近路进入另一列车或机车车辆占用的进路而发生冲的一种隔离设备，称之为___。
A、岔线B、安全线C、避难线D、警冲标参考答案：B12.我国提速客车的定期检修修程分为___修程。
A、一级B、二级C、三级D、五级参考答案：D13.中国第一条铁路是1876年在上海修建的___，它是英国侵略者采用欺骗的手段修建的。
这条铁路后被清政府以28.5万两白银收回并拆除。
A、唐胥铁路B、吴淞铁路C、京张铁路D、成渝铁路参考答案：B14.铁路对按时到达的行李、包裹免费保管（）天。
HXD3B型电力机车牵引变压器冷却系统改进策略
HXD3B型电力机车牵引变压器冷却系统改进策略摘要:HXD3B型电力机车是在引进德国西门子公司的SS4型电力机车的基础上，结合我国铁路实际情况和需要，通过消化吸收国外先进技术，并经过国产化研制而成的新一代电力机车。
HXD3B型电力机车主要由机车车体、司机室、牵引变电器、辅助变电器和变压器等部件组成。
牵引变电器是主要部件之一，其性能的好坏直接关系到机车运行的可靠性。
关键词:HXD3B；电力机车；牵引变压器；冷却系统为满足HXD3B型电力机车的牵引要求，需要对牵引变压器冷却系统进行改进。
牵引变压器作为牵引变电器中的重要组成部分，其冷却系统主要由散热器和冷却风扇组成。
由于机车运行环境比较恶劣，因此冷却风扇在使用过程中出现故障是较多的，一旦冷却系统出现故障，将会严重影响机车正常运行。
本文以HXD3B型电力机车牵引变电器冷却系统为研究对象，对其存在的问题进行分析。
1.牵引变电器冷却系统结构HXD3B型电力机车的牵引变压器冷却系统采用了独立的冷却风扇系统，该冷却系统由风扇和散热器组成。
在风扇内部，设有一个由铜质轴流风扇电机驱动的主风管，该风管通过轴承、连接螺栓连接到冷却风扇的上侧，并通过一根连接到散热器上侧的通风管与主变压器上侧的冷却风管相连。
在冷却风扇与主风管之间还设有一根连接到散热器的支管，该支管是由无缝钢管焊接而成。
在冷却系统中，所有的风冷风扇都安装在独立的散热器内，通过一个独立的通风管路与主变压器上侧的通风管相连。
主风管是由铝质材料制成，具有一定的长度和直径，能够将牵引变电器产生的热量传导至主变压器上。
当机车正常运行时，冷却系统中的温度会随着牵引变电器使用时间的增加而逐渐升高，当温度达到一定值时，便会停止散热。
当机车停站或发生故障时，冷却系统中的温度会随着温度下降而降低。
此时主变压器上侧和下侧同时停止工作，变压器上侧和下侧冷却风扇也不能继续运行。
牵引变电器冷却系统中主要采用了空气轴承风扇电机和涡轮风机。
HXD3型交流传动电力机车
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。
HXD3型电力机车牵引电机结构特点
图 牵引电动机通风机组构造图（排风侧）
大体功能
机车运行中，在牵引模式，牵引电机将电能转化为机械能，通过轮对驱动机车运行；在制动模式，牵引电机将机械能转化为电能，产生列车的制动力，现在电机处于发电状态。
工作特点
HXD3型牵引电机采纳抱轴箱半悬挂方式。机车牵引电机与其他电机相较，工作条件十分恶劣，负载转变大，受线路冲击和振动严峻，恶劣的天气如风沙、雨雪、酸碱性气体阻碍侵蚀严峻。关于由逆变器供电的牵引电机来讲，当元件关断时，尖峰脉冲对牵引电机绝缘会产生极为不利的阻碍；除此之外，当牵引电机在超过额定转速运行时，电源的波形为矩形波，流经牵引电机的电流含有大量谐波，从而使牵引电机的工作效率降低，所产生谐波转矩将使牵引电机转速波动；同时还由于共模电压产生轴电流。因此，YJ85A型异步牵引电动机针对这些不良因素，采取了相应的改良方法。
图 电机传动端结构图
1-端盖；2-内油封；3-轴承；4-D端轴承盖；5-轴承挡圈；6-油绳；7-回油通道；8-密封圈；9-气压平稳通道
电机的非传动端轴承采纳无接触式迷宫密封结构。设有油杯，方便补充润滑脂。非传动端内侧密封迷宫间隙值大，数量多，既可保证平安运行，又可保证密封成效；外侧密封迷宫间隙值专门大，而且数量少，长时刻运行后，废润滑脂将易于排到外轴承盖内，减缓轴承发烧。轴承室体积大，可存储蓄用润滑脂多，延长从头润滑周期。其结构如下图。
表 环氧树脂层压板 EP GC203-TI180
特 性
标 准
EP GC203
在（23+2）°C下：抗压强度 N/mm2
DIN EN ISO604
＞400
在（23+2）°C下：抗压强度 N/mm2
Dபைடு நூலகம்N EN ISO604
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
HXD3B——精选推荐
HXD3B型机车是以在中国国内主干线上进行重载货运牵引为目的进行设计研发的交流传动电力机车。
机车的微机网络控制系统采用庞巴迪公司提供的MITRAC系列产品，MITRAC机车控制系统由多微机环境组成，包括列车控制级、机车控制级以及驱动控制级。
本文针对HXD3B型机车微机网络控制系统进行分析和研究机车网络控制系统结构组成HXD3B型机车采用先进的分布式微机网络控制系统，其通讯方式基于TCN列车通信网络和Ethernet（以太网）。
具体的网络拓扑结构见图每台HXD3B型机车的微机网络控制系统由2组机车控制单元VCU，2组网关TCN-GW，3组牵引控制单元DCU2，2组以太网交换单元CablingSwitch，2组司机显示单元DDU，1组制动控制单元BCU以及分布于各个电器柜内的输入输出（I/O）模块和高压柜内的AMP模拟监测保护装置等构成。
整套微机网络控制系统采用模块化设计，所有设备均采用冗余配置模式，从而提高了机车微机网络控制系统的可靠性，实现了机车的冗余控制WTB列车总线的传输介质为双绞屏蔽线，最多可连接32个节点（无中继器），传输距离为860m（无中继器），传输速率为1Mb/s。
MVB多功能车辆总线用于连接机车内部的各个网络设备，机车总线管理器位于TCMS柜内的机车控制单元VCU1和VCU2内。
为提高系统的电磁兼容性能，HXD3B型机车MVB多功能车辆总线的传输介质采用两种类型的介质：ESD+双绞屏蔽线和光纤（OGF）。
ESD+双绞屏蔽线主要用于电气屏柜内部器件的连接，光纤（OGF）主要用于屏柜之间的连接。
MVB总线采用总线型和星型混合的拓扑结构MVB总线采用双路冗余结构进行数据传输，同时为提高系统的可靠性，MVB总线被分割成3段，设为第一段、第二段及第三段，3段传递的信息是相同的，各个电气屏柜均采用双段信息输入，当某一段MVB总线通讯故障时，其他两段仍可实现信息传递，从而确保机车的安全可靠运行Ethernet主要用于软件下载、信息采集、程序调试及VCU与显示单元之间的信息传递，其具体拓扑结构如图4所示1.2系统设备1.2.1机车控制单元VCU机车安装有两个VCU，采用热备份冗余方式。
HXD3B型大功率交流传动货运电力机车特点及故障处理(最新整理)
HXD3B型大功率交流传动货运电力机车特点及故障处理摘要：简要介绍HXD3B型大功率交流传动货运电力机车总体设备布置情况及网侧电路、主电路、辅助电路、TCMS控制系统，空气制动系统的特点，针对牵引变流器、电机变流器、TCMS显示屏、受电弓风管压力开关的常见故障进行简要分析，制定相应的故障处理办法。
关键词：HXD3B型货运电力机车；故障处理；变流器；预充电电阻0 引言HXD3B型机车是根据大连机车车辆有限公司与铁道部签署的大功率交流传动电力机车采购项目研制的，以HXD3型交流传动电力机车为技术平台，以在国内主干线上进行重载货运牵引为目的，拥有自主知识产权。
机车采用大功率水冷 IGBT水冷变流器，单轴控制技术，框架式承载车体，设备布置采用中央走廊设备布置方式，高压电器布置在机械间内部的高压柜内，并充分考虑了使用中的自然环境条件，提高了机车的防寒性能。
2010年2月末在东北地区各个干线上投入运用，目前沈阳铁路局投入运用台数为92台。
对该型机车运用初期出现的常见故障进行处理后机车整体质量可靠，充分发挥了大功率交流传动机车的优势。
1 机车简介及特点1.1 总体及设备布置机车轮周功率9600kW，轴重25t，轴式为C0-C0，电传动系统为交直交传动，采用3组IGBT水冷变流柜，1632kW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。
采用下悬式一体化多绕组牵引主变压器，内部集成三台谐振电抗器，冷却方式为强迫导向油循环风冷。
每个转向架的3台牵引电机由一台通风机冷却；主变流器水冷和主变压器油冷采用水、油复合式冷却塔。
机车设备布置如图1所示1.2 机车网侧电路特点接触网电流通过受电弓PG1或PG2引入机车，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QF1相连，再依次穿过电流传感器TA1和TA2与主变压器TM的原边绕组A 端子连接，经主变压器原边绕组后，从X端子流出，穿过电流传感器TA3，最后通过6个并联的回流接地装置，从轮对回流至钢轨返回变电所。
HXD3B型电力机车
时 MVB 网络将此信息通知机车微机控制系统 VCU，完成在微机显示
屏上的故障 信息显示。机车控制系统 VCU 通过控制 AMP，实现对
机车主断路器的开闭控制。
网侧电路
8. 接地开关 QS3 接地开关位于主断路器侧，提供高压电路接地保护，并集成于机车高 压安全连锁系 统。它只能在降弓和切断受电弓气源之后才能操作。
五、控制系统功能
1 .机车牵引特性控制
2.机车再生制动特性控制
3.机车顺序逻辑控制 4.牵引变流器控制 5.辅助变流器控制 6.空电联锁制动控制 7.机车重联控制 8.空转滑行保护控制
9.轴重转移补偿控制 10.轮径自动修正和手动修正的功能 11.牵引和制动工况下牵引电机电流最大值限制控制 12.机车故障诊断与保护，故障状态信息显示存储功能 13.微机转储功能 14.无人警惕控制 15.自动过分相 16.通风机转速自动控制 17.冗余控制功能，保证在工作单元失效时能自动转换等。
压和保证一些设备的用风。
1、牵引电动机通风冷却 牵引电动机通风由两台通风机
来完成，每一台通风机用来冷却一个 转向架上的三台牵 引电动机。
车外大气 →离心沉降过滤器→ 车顶进气间→通风机→风机底座→ 车体风道→连接软管→ 牵引电机 → 大气
牵引通风机组
2、冷却塔通风 冷却塔是用来冷却主变压器油
和主变流器的纯水加乙醇混合液 ，每台车安装有两台。
2009年10月10日开赴南京东机 务段运用。
2010年2月27日苏家屯机务段投 入运用。
二、HXd3B机车传动原理
受电弓 主断路器 主变压器
主变流器 （整流环节）
牵引电动机
主变流器 （逆变环节）
主变流器 （中间直流环节）
2.5.12.5HXD3B型电力机车主辅电路
1.辅助电源供电 辅助电源 1、2 的输出电压 和频率将根据冷却系统的实
际情况进行调整，采用变压变频方式工作； 辅助电源 3 主要针对泵类负载供电，因此采用定频定压
方式工作，电压、频率为 460V/60Hz。
辅助电路
2.辅助电源故障转换 辅助电源 1 和辅助电源 2 中任何一个故障时，通过故障
接触器的切换，转由另一个 辅助电源对辅助电源 1 和辅助 电源 2 的负载共同供电，此时该辅助电源由变频变压改为定 频定压供电方式。
当辅助电源 3 故障时，通过故障接触器的切换，转由 辅助电源 2 对辅助电源 3 的负载及辅助电源 2 的负载共同 供电，但此时只允许一台压缩机工作，对于辅助装置除必要 的加热或制冷外，其他辅助负载均停止工作。
网侧电路
4. 主断路器 QF1 主断路器 QF1 采用真空断路器。该断路器除接通和开断机车的总电 源外，当机车发 生原边过流、主辅变流器故障或司机按下紧急按钮 时，主断路器 QF1 迅速断开，起机车最后一级保护作用。
网侧电路
5. 避雷器 F1、F2 和 F3 避雷器 F1 和 F2 属于车顶避雷器，避雷器 F3 属于车内避雷器。
三、机车主变流器
机车装有 3 个变流柜， 每个变流柜的主电路和控制 电路相对独变频电源
当一组变流器发生故障时，通过微机控制系统 VCU，自 动将故障的变流器切除，也可通过微机显示屏隔离某个变流器， 机车维持 2/3 的牵引动力继续运行，辅助系统通过故障切换， 由两组辅助变流器完成对全车辅助系统及控制系统的供电，实 现机车的冗余控制。
9. 回流接地装置 EB1～EB6 回流接地装置保证网侧回路向钢轨的回流及机车可靠的接地性能，同 时保护机车轮对轴承不受电蚀。
网侧电路
和谐D3B交流电力传动机车
和谐D3B交流电⼒传动机车摘要随着电⼒电⼦技术、异步电动机的控制技术、微机和⽹络技术的发展，三相交流传动技术有了质的飞跃，交流传动系统的研究和开发已引起世界各国的⾼度重视。
交流传动系统⽆论在性能指标，装置体积，设备维护还是节能乃⾄环保⽅⾯均体现出了巨⼤优势。
使⽤交流传动技术的机车性能得到了很⼤的提⾼，交流传动已成为机车、动车发展的主流。
HXD3B型电⼒机车的主传动系统和辅助传动系统均采⽤了交流传动技术和微机⽹络控制技术，整个电⽓系统的设计坚持起点⾼、技术领先的原则，并充分考虑⼤功率货运电⼒机车的实际需要，采⽤先进、成熟、可靠的技术，按照标准化、系列化、模块化、信息化的总体要求，进⾏全⽅位设计的。
本⽂⾸先对HXD3B型交流传动电⼒机车的特点和参数做了简要的阐述，然后然后对整车的电⽓系统电路部分按照主电路、辅助电路、控制电路分类做了系统的分析，尤其是对构成主电路的器件如牵引变压器、四象限脉冲整流器、牵引逆变器和牵引电机做了详细分析。
并对其中的关键电⽓部件四象限整流器的原理、结构，控制，电机逆变器的组成和原理以及异步电动机的原理、特性、调速⽅法做了说明。
本⽂的重点是结合HXD3B 电⼒机车，对交流传动技术以及微机⽹络控制技术在机车上的应⽤进⾏了分析研究，对HXD3B电⼒机车的交流主传动系统、交流辅助传动系统的构成、特点、功能以及微机⽹络控制系统的特点进⾏了研究和归纳总结。
关键词：电⼒机车交流传动系统电⽓线路ABSTRACTAs the development of power electronics, induction motor control technology, computer and network technology, three-phase AC drive technology has been a qualitative leap, the research and exploitation of AC drive system has attracted great attention all over the world. The AC drive system in terms of performance index, size devices, equipment maintain or energy-saving and environmental protection are reflected in a huge advantage. The performance of locomotive using AC drive technology has been greatly improved, AC drive has become mainstream of development of locomotive and EMU. The main drive system and auxiliary drive system of HXD3B electric locomotive are both using the AC drive technology and computer network control technology, the design of whole electrical system adhere to the principle of high starting point and leading technology, taking into account the actual needs of high-power freight electric locomotive, using advanced, mature and reliable technology, according to standardized, serialized, modular information based general requirements for the design of the all-round.Firstly, this article has done a brief introduction about characteristics and parameters of HXD3B electric locomotive. Then the vehicle's electrical system circuit is divided into main circuit, auxiliary circuit, control circuit and give them the overall analysis. The theory, framework control of four-quadrant rectifier, principles and constitute of motor inverter and principle、characteristics、speed method of asynchronous motor are illustrated. The emphasis of this article is combined with HXD3B electric locomotive for analyzed and researched the applied of the AC drive technology and computer network control technology in the locomotives. It is also made a classification study and summarized for structure, features, functions of HXD3B electric locomotive AC main drive system and AC auxiliary transmission system.Key words:Electric locomotive AC drive technology electric circuit⽬录第⼀章绪论 (1)1.1HXD3B交流传动电⼒机车的发展背景 (1)1.2HXD3B交流传动电⼒机车的电⽓系统 (1)1.2.1HXD3B的主电路 (2)1.2.2HXD3B的辅助电路 (2)1.2.3HXD3B的控制电路 (3)1.3本⽂要做的研究⼯作 (3)第⼆章HXD3B电⼒机车牵引变压器的研究 (5)2.1HXD3B变压器的概述 (5)2.2HXD3B变压器的铁⼼参数 (6)2.3HXD3B变压器的线圈 (6)2.4HXD3B变压器的引线 (8)2.5HXD3B变压器的的冷却系统 (8)2.6HXD3B变压器变压原理 (9)第三章HXD3B的牵引变流器研究 (10)3.1机车牵引变流器的功能 (10)3.2HXD3B的牵引变流器的主要技术参数 (10)3.3机车牵引变流器的组成及作⽤ (10)3.4HXD3B牵引变流器的组成 (10)3.5HXD3B电⼒传动机车⽹侧变流器（4QS）的研究 (11)3.5.1HXD3B⽹侧变流器选择四象限脉冲整流器的原因 (11)3.5.2四象限脉冲整流器的结构及原理 (11)3.5.3四象限脉冲整流器控制系统 (15)3.6HXD3B的直流中间环节 (16)3.6.1HXD3B的直流中间环节的组成结构 (16)3.6.2⼆次滤波电路 (17)3.6.3HXD3B的直流中间环节的作⽤ (17)3.7HXD3B电⼒传动机车电机变流器（逆变器）的研究 (18)3.7.1牵引逆变器的概述 (18)3.7.2HXD3B逆变器的组成及原理 (18)3.7.3HXD3B逆变器的操作 (20)3.8HXD3B的牵引变流器的控制 (23)第四章HXD3B电⼒传动机车电机牵引电机的研究 (25)4.1牵引电机概述 (25)4.2异步牵引电动机的基本原理 (25)4.3异步电动机的特性 (28)4.3.1电磁转矩特性 (28)4.3.2异步电动机的机械特性 (31)4.4三相异步电动机的三种调速⽅式介绍 (32)4.5HXD3B电⼒传动机车电机的参数及特点 (33)4.5.1HXD3B牵引电机概述 (33)4.5.2牵引电机的⼯作特点 (34)4.5.3牵引电机的技术参数 (34)第五章HXD3B的辅助电路的研究 (36)5.1HXD3B的辅助电路的组成 (36)5.2三相辅助电动机供电电路 (36)5.3辅助变流器 (37)5.4辅助电机供电电路 (37)5.5辅助电动机供电电路的特点 (38)5.6库⽤电源回路 (39)5.6.1机车库⽤电源要求 (39)第六章微机⽹络控制系统 (41)6.1机车微机⽹络控制系统特点 (41)6.2微机⽹络控制系统功能 (41)6.3机车定速控制模式 (41)6.4机车的牵引制动特性控制 (42)6.5机车DC110V电源回路 (43)6.5.1DC110V电源的分配形式 (43)6.5.2DC110V电源供电特点 (44)谢辞 (45)参考⽂献 (46)第⼀章绪论1.1HXD3B交流传动电⼒机车的发展背景在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型电⼒机车能达到总功率6400千⽡（233200千⽡）。
HXD3B 型电力机车C6 修主电路布线工艺优化
Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2019年第17期·119·文章编号：2095－6835（2019）17－0119－02HXD3B 型电力机车C6修主电路布线工艺优化张文燕，何晓晨，刘献（中车大连机车车辆有限公司，辽宁大连116022）摘要：HXD3B 型电力机车是用于干线牵引的货运电力机车。
在HXD3B 型电力机车C6验证修过程中，主电路布线是机车布线过程一项重要工序。
总结了HXD3B 型电力机车C6修主电路布线工艺的优化和提升细节，主要包括工艺流程优化和布线工艺提升。
通过此次工艺优化，达到了规范线缆布线路径、提升布线质量的目的，为HXD3B 型电力机车C6批量修奠定了良好的基础。
关键词：HXD3B 机车；主电路布线；布线工艺；工艺优化中图分类号：U264文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2019.17.055和谐型电力机车C6修修程周期为200×（1±10%）万千米，不超过12年的标准，至今首台HXD3B 型电力机车已达到C6修修程。
因此，对首台返厂的HXD3B 机车进行了C6验证修，并针对C6修机车主电路布线过程中遇到的工艺流程、线束走向等问题，结合HXD3B 型电力机车的实际运行情况，进行了主电路布线工艺的优化[1]与提升。
1优化工艺流程HXD3B 型电力机车的车体配管分上、中、下三层，主电路线缆铺设在中、上层，最下层为管路铺设。
本次HXD3B 型电力机车C6验证修主电路布线将滤波柜（AFC ）—配电柜（ADC ）、变流器（CON1、2、3）—滤波柜（AFC ）、以及轴头回流线缆等小线，铺设在车体配管中层；将牵引电机M1～M6，以及变压器-变流器的大线铺设在车体配管的上层的布线安排。
据此布线方案，HXD3B 型电力机车C6验证修主电路布线优化工艺流程调整结果如图1所示。
HXD3型电力机车HXD3型货运电力机车总体介绍HXD3型电力机车是由
HXD3型电力机车HXD3型货运电力机车总体介绍HXD3型电力机车是由中国北车集团大连机车车辆有限公司与日本东芝公司于2001年起合作研制的大功率交流传动货运电力机车。
一、HXD3型电力机车主要特点1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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。
1.5 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。
1.6 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。
1.7 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。
1.8 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。
1.9 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。
1.10 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检修手册_11-12牵引电机、风机
第二篇 HXD3 型电力机车检修说明
11.6.1.3 接线各部分紧固螺栓无松动，接线、插座无损伤，连接插座紧固无松动。 11.6.1.4 测量定子绕组线电阻，换算到20℃时，其值应与典型值0.07948Ω的相对误差不超 过±10％。 11.6.1.5 电机绝缘要求
用 1000V 兆 欧 表 测 量 定 子 绕 组 冷 态 绝 缘 电 阻 不 低 于 100MΩ, 热 态 绝 缘 电 阻 不 低 于 10MΩ；用500V兆欧表测量转轴对定子的绝缘电阻不低于5MΩ。 11.6.1.6 耐压试验
181
第二篇 HXD3 型电力机车检修说明
e.定子前、后端盖可用高温压力清水直接冲洗，或用5％左右的洗涤液煮洗。清洗时 可用刷子、铲子配合刮刷，直到洗净为止。
f.清水冲洗完毕的电机定子、转子从清洗箱吊出后，用压缩空气吹去残留在转子内部 及定子内外表面的水。
g.把清洗干净的电机定子、转子吊入烘箱。烘焙时要逐步升温，先用约一小时升温到 60℃,保温约2h,以利于电机内外水气彻底蒸发散逸。然后加温至110℃～120℃左右烘约4h。
组装后径向间隙
报废径向间隙
传动端
0.165～0.215
0.064～0.181
≥0.26
非传动端
0.125～0.165
0.057～0.168
≥0.21
由于非传动端有二个轴承，上述非传动端轴承间隙指滚柱轴承间隙。球轴承在按设计
要求的配合下安装时一般无需检测径向间隙。
球轴承的轴向间隙为0.186～0.246。
定子铁心由冷轧硅钢板叠压,由上定子铁心成为一个笼形壳体。定子铁心焊完后进行喷砂和消除应力处理。
177
第二篇 HXD3 型电力机车检修说明
浅析HXD3型机车牵引电机常见故障与检修研究高亮
浅析HXD3型机车牵引电机常见故障与检修研究高亮发布时间：2021-09-03T09:53:30.481Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：高亮郭立志樊泽[导读] 随着我国货运增量发展，中国铁路总公司宣布未来三年计划新购置货车21.6万辆、机车3756台，采购金额将超千亿元，这一采购规模是过去五年总量的近2倍。
中铁总已制定《2018-2020年货运增量行动方案》，至2020年，全国铁路货运量达到47.9亿吨，较2017年增长30%，大宗货物运量占铁路货运总量的比例稳定保持在90%以上。
高速机车已成为铁路货运的主力军。
中车永济电机有限公司山西永济 044502摘要：随着我国货运增量发展，中国铁路总公司宣布未来三年计划新购置货车21.6万辆、机车3756台，采购金额将超千亿元，这一采购规模是过去五年总量的近2倍。
中铁总已制定《2018-2020年货运增量行动方案》，至2020年，全国铁路货运量达到47.9亿吨，较2017年增长30%，大宗货物运量占铁路货运总量的比例稳定保持在90%以上。
高速机车已成为铁路货运的主力军。
关键词：牵引电机电机故障轴承定子回路接地引言牵引电机作为高速机车牵引系统的动力核心部件，在车辆运行过程中起着至关重要的作用。
HXD3型机车牵引电机为鼠笼式三相异步电动机，由定子、转子、轴承及传感器等部件组成，因机车高速重载、线路复杂、环境多变等因素影响，电机在运用过程中会发生一些故障，影响车辆运用，精准的检修是预防故障发生的有效手段。
本文就牵引电机常见故障进行分析研究，为提高检修效率及运用可靠性提供合理的措施和意见。
一、HXD3型机车牵引电机运行中常见故障（一）轴承故障牵引电机转轴是通过轴承支撑来转动，是负载最重的部分，既是高精度加工件，又是易损件。
HXD3型机车牵引电机采用NTN轴承，常见故障现象有以下两种。
1.轴承异音：一是受轴承结构差异、装配误差等因素影响，在装配时轴承表面如存在瑕疵、作业手法不良，产生异音。
2.1.12.1HXD3B型电力机车特性及主要设备介绍
`
9、 采用了克诺尔公司的CCB-Ⅱ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、采用预布线、预布管技术，车内中间走廊的下层排列制 动管路，中间层和上层排列动力电缆，控制导线及光缆排布在 侧墙的线槽内。动力电缆和控制导线的分别布设可降低电磁干 扰，提高控制系统可靠性。
四、主要技术参数
一、HXd3B机车概述
HXD3B 型电力机车是大连机车厂与庞巴迪公司合作生产 的大功率电力机车，是目前世界上6 轴机车中单机功率最大、 技术水平最高、性能指标最先进的交流传动电力机车。
这辆机车的功率为９６００ＫＷ，可单机牵引５０００至 ６０００吨货物列车，最高运行速度每小时１２０公里，具 有更大的加速能力和牵引通过能力，将成为中国铁路货运重 载的主型机车。
4、将真空主断路器、接地开关、高压隔离开关、避雷器、高 压电压互感器、高压电流传感器等高压电器集成在机械间的高 压柜内，极大地降低雾、雪、粉尘等条件 下的高压设备的故障 率，提高机车的可靠性。
5、车体采用整体承载的框架式焊接结构，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，低位斜牵引杆技术，小 齿轮双端支撑驱动装置。
辅助变流器冷却空气走向： 车外大气 → 离心沉降过滤器→ 机械间进风→主变流器
柜内辅助变流器→ 排 入机械间
4、机械间通风： 在机械间顶部布置了两个风扇，分别向机械间吹风，其主要作 用首先是保证机械间正压；其次是向空气压缩机提供所需的清 洁空气；第三是带走机械间电器设备所散发的热量。
压力保障装置：当机械间压力大于 70Pa 时，在压力作用下自动打开压力 保障装置的翻转门，该翻转门出口联 接车外，保证室内气体经箱体内腔及 出口排出室外，降低机械间内压力。
HXD3B机车综合试题
HXD3B机车综合试题一、机车总体1、HXD3B型电力机车采用交-直-交传动方式，采用1632Kw大功率、大扭矩异步牵引电动机，最高运行速度120Km/h。
2、HXD3B型电力机车采用3组IGPT大功率水冷变流器。
3、HXD3B型电力机车冷却塔中冷却变流器的冷却液为水与乙二醇的混合物，其比例为：47%：53%。
4、HXD3B型电力机车前后钩中心距离为22781mm，车体宽2950mm；车体高4250mm。
5、HXD3B型电力机车空气制动系统共计设有2个总风缸，其容量为800L。
二、通风系统1、HXD3B型电力机车采用车顶集中供风方式，车顶层面由三部分组成，牵引通风机、冷却塔风机、车体通风机的进风口均和车体顶盖进气间相连接；车顶斜面共计布置了22个离心沉淀过滤器，中间顶盖有9个不在安装过滤网。
2、HXD3B型电力机车，机械间内低压电器柜底部装有压力保障装置，当机械间压力大于70KPA时，在压力的作用下，自行打开压力保障装置的反专门。
3、辅助变流器冷却空气的走向：车外大气沉淀式过滤器机械间进风主变流器柜内辅助变流器排入机械间。
4、HXD3B型电力机车1#冷却塔用于冷却1和2变流器的热量和主变压器一半的热量；21#冷却塔用于冷却3变流器的热量和主变压器一半的热量。
5、步赫继电器安装于2号冷却塔内部。
三、主电路系统1、在HXD3B机车主电路中，高压电压互感器TV1有3组次边输出，其变比为：25KV：200V；TV2和TV3的变比为：200V：4V。
2、HXD3B型电力机车主变压器共设有3个PT100温度传感器。
3、机车电度表是由TV1和TA3提供的网侧电压信号和电流信号，完成机车的牵引工况和再生制动工况的能耗计量。
4、HXD3B型电力机车每个变流器由2个网侧变流器；2个电机变流器和1个辅助变流器组成，他们共用一套中间直流环节，其中间环节电压为2800V直流电。
5、在HXD3B型电力机车主电路中，用于监测网侧电压和电流的模拟监控保护装置为AMP1和AMP2，当这两个模块同时故障时，机车将无法运行。
HXD3B型电力机车小辅修电气柜除尘效率提升研究
HXD3B型电力机车小辅修电气柜除尘效率提升研究摘要：HXD3B型电力机车是我国的铁路干线货运的主要车型之一，为满足国家货物运输的需要保障机车在正常的状态下运行，机务段需要按照机车走行公里定期对机车进行检修。
除尘工作作为机车小辅修的重要工作环节之一，其工作的质量直接决定了机车检修的质量。
本文以HXD3B型电力机车小辅修电气柜除尘工作为研究对象，研究了机车当前的主要除尘方式和存在的问题，从改进除尘设备的角度探讨提升HXD3B型电力机车小辅修电气柜除尘效率的方法，从而提升机车小辅修检修质量。
关键词：HXD3B型电力机车；除尘；检修一、HXD3B型电力机车简介HXD3B型电力机车是用于干线牵引的货运电力机车，其最高运行速度为120km/h。
HXD3B型电力机车采用大功率水冷IGBT水冷变流器，单轴控制技术，大功率异步交流牵引电动机，框架式承载车体。
该机车是目前世界上六轴机车中单机功率最大、技术水平高、性能指标先进的交流传动电力机车。
二、HXD3B型电力机车车体通风存在的弊端HXD3B型电力机车作为沈阳局干线货运的主要车型，其运用区间覆盖内蒙古腹地沙漠地区，横穿内蒙及辽西北地区多处沙漠地带，电力机车在粉尘、风沙、煤粉等恶劣环境下运行，车外空气质量较差，车顶沉降滤网在短时间内就会被粉尘覆盖，影响车内空气质量和通风量，机车电气柜内产生的热量不能被及时带出，长此以往会造成电器柜内温度逐渐升高，对柜内电子元件造成损害。
车体滤网堵塞、过滤效果不良时，车外的粉尘等杂质进入车内，吸附在电气部件上，沉积在机械间内部通风机及电气柜内通风机的电机换向器片之间，可能造成换向器片之间短路、环火，严重时造成电机烧损；粉尘进入辅助滤波柜接触器和辅助连锁内部，造成辅助连锁动作不良、卡滞，接触器向TCMS系统反馈信号失真，引起机车TCMS系统报出电气故障，影响机车的正常使用[1]。
电力机车在进行小辅修作业时，检修车间职工使用压缩空气结合毛刷清扫、棉布擦拭的方式清理各部位的灰尘，这种方式一方面会造成清扫过程中灰尘被职工吸入，对职工的身体健康造成危害。
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收稿日期：2009- 12- 14 作者简介：刘洪云，工程师，2001 年毕业于哈尔滨理工大学电机电器及其控制专业，现主要从事电力机车电气设计工作。
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电力机车与城轨车辆·2010 年第 2 期
接触的迷宫式油脂密封完成。在传动端，电机带有薄板式 联轴节。
3 特性
1— 转子；2—定子；3—盖；4—非传动端端盖；5—速度传感器；6— 滚动轴承；7—转轴；8—传动端安装盖。
图 2 Mitrac TM 3800 F 型电机横剖面图
3.1 牵引特性（见图 3） 温度：定子 150 ℃ ；转子 150 ℃。 额定值：U1=2 183 V；Ud=2 800 V；I1=497 A；En=96.1%；
定子采用开口式槽型，槽内垫有双面带机械保护层 的 Dupont 高绝缘强度槽绝缘膜，绕组为双层绕组。定子 绕组由绕制成形的线圈组成，线圈由包有 Kapton 耐电晕 薄膜的的矩形截面铜导线绕制而成，线圈成型后，其外侧 再包匝多层粉母带，线圈在定子的 A 端连接成 Y 形三相 绕组，并通过三相引出线引至外侧接线端。所有连接部分 使用铜焊，并做同样的绝缘处理。两端定子槽口做封胶处 理。定子绕组采用真空加压浸漆绝缘处理（VPI 处理），使 用了有机硅脂。整个定子绝缘体系符合交流电机最高耐 温等级，即 C200 级要求。 2.2 转子
对逆变器供电的牵引电机来说，在元件关断时，尖峰 脉冲对电机绝缘会产生极为不利的影响；此外，当电机在 额定转速以上运行时，电源为矩形波，流经电机的电流含 有大量谐波，从而使电机效率降低，所产生谐波转矩使电 机转速波动；同时还因共模电压产生轴电流。为此 Mitrac TM 3800 F 型牵引电机针对这些特殊的因素，采用了不同 的改进措施。 4.3 电机的设计要求
该电机由 Bombardier 公司开发生产，产品符合 IEC 60349- 2 标准。每台 HXD3B 型机车由 6 台该电机驱动。其 外形图如图 1 所示。
直流中间电压（最大）/V 额定功率 /kW 额定转速 /r·min-1 额定电流 /A 额定电压 /V 额定频率 /Hz 最大电动机转速 /r·min-1 功率因数 冷却类型 冷却风量 /m·3 s-1 绝缘级别 质量 /kg
文献标识码：A
文章编号：1672- 1187（2010）02- 0033- 03
Traction motor for type HXD3B AC drive electric locomotive
LIU Hong- yun，ZHOU Rong- sen，DAI Xing- jun
（Dalian Locomotive and Rolling Stock Co.，Ltd.，CNR Group，Dalian 116022，China）
电机和齿轮箱为一体式结构，在传动端没有轴承盖。 非传动端端盖由球墨铸铁材料构成。端盖的形状尺寸 小、刚度大。 2.4 轴承
电机非传动端有一个 NU 型的绝缘轴承。在非传动 侧端盖处设有注油口，允许补加润滑脂。轴承密封通过不
图 3 Mitrac TM 3800 F 型电机牵引特性曲线
3.2 制动特性（见图 4） 最大值 （制动）：U1=2 183 V；I1=468 A；P2=- 1 568 kW；
P2= 1 632 kW；T=10 434 N·m；n=1 494 r/min；Cos=0.904； F1=50.3 Hz；F2= 0.55 Hz。
最大值：U1=2 183 V；I1=552 A；P2=1 632 kW；F1=103.4 Hz； n=3 065 r/min；T=11 745 N·m。
本电机设计还采用了无机座化定子铁芯、转子整体 感应焊接、进口绝缘轴承等技术。
通常，为防止尖峰脉冲对电机绝缘的损坏，采用了耐 电晕绝缘材料，这是为防绝缘失效所采取的一项有效措
施。为了防止轴电流对轴承的电蚀，采用了绝缘轴承。 4.4 冷却方式
电机为强迫风冷，空气通过柔性风道从通风机传输 至进气口，进气口同齿轮箱是一体的，在那里径向气流转 换为通过电机的轴向气流。电机内部冷却空气流经定子 绕组、定子叠片、转子叠片、转子绕组及轴承等产生损耗 的零件。出风口位于电机的非传动端一侧，轴向排布。 4.5 监测
T=- 9 499 N·m；n=3 065 r/min；F1=101.1 Hz。 中间电压：Ud=2 800 V（制动）。
图 4 Mitrac TM 3800 F 型电机制动特性曲线
4 电机特点
4.1 功能 在牵引模式，牵引电机将电能转变为机械能，在制动
模式牵引电机将机械能转变为电能。 当电机由三相电源供电时，定子绕组将产生旋转的
为满足机车对电机的运行要求，并且在尺寸和重量 受限制的情况下，Mitrac TM 3800 F 型牵引电机采用如下 设计方式。为满足尺寸要求，在设计中采用高的电磁负荷 磁参数，用高耐热等级的绝缘材料，高性能的硅钢片和高 强度的转轴等材料，选用高的加工精度要求；为达到这些 要求，制造中采用数控加工，真空压力浸漆和中频感应钎 焊等精细的工艺；为满足重量要求，在设计中采用无专门 机座的轻量化结构，通过选择合适的极数来控制电机重 量。
电机电缆与定子绕组间的连接采用铜焊。电机带有 三根最长为 3 m 的功率电缆和接地电缆，电缆端部不带 连接器，镀锡长度 40 mm。
5 结论
Mitrac TM 3800 F 型牵引电机结构简单，维护方便， 同时能满足机车的牵引运行要求，该电机已批量用于 HXD3B 型机车，运行安全可靠。
参考文献：
[1] 陈世坤. 电机设计[M]. 北京：机械工业出版社，1989. [2] 《电机工程手册》编写组. 电机工程手册[M]. 北京：机械工业出版
（中国北车集团大连机车车辆有限公司，辽宁 大连 116022）
摘 要：HXD3B 型机车用三相鼠笼式异步牵引电机，该电机专门为逆变器供电而设计，电机结构为单轴承结构，驱动
方式采用半悬挂驱动。文章主要介绍了电机的技术参数、结构和设计特点。
关键词：牵引电机；逆变器供电；参数；结构特点
Байду номын сангаас
中图分类号：U264.1+ 3
第 33 卷 第 2 期 2010 年 3 月 20 日
◆ 研究开发 ◆
电力机车与城轨车辆 Electric Locomotives ＆ Mass Transit Vehicles
Vol. 33 No. 2 Mar. 20th，2010
HXD3B 型交流传动电力机车牵引电机
刘洪云， 周荣森， 代兴军
牵引电机采用半悬挂方式，通过抱轴箱与轮对相连。 机车在牵引运行状态时，牵引电机将电能转换成机械能， 通过轮对驱动机车运行。当机车在再生制动状态运行时， 牵引电机将机械能转换成电能，产生列车的制动力，此时 电机处于发电状态。
牵引电机的工作条件十分恶劣，与其他电机比较，负 载变化大，冲击和振动严重，恶劣的风沙、雨雪气候、酸碱 性气体影响侵蚀严重。
Key words：traction motor；inverter supply；parameter；structure
HXD3B 型机车牵引电机是一个 4 极三相鼠笼式单轴 承异步电动机，冷却方式采用强迫风冷，悬挂方式采用半 悬挂、单级斜齿轮传动。该电机为逆变器供电特别设计， 可降低逆变电源造成的脉动转矩、损耗和噪声等级。
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Abstract：The traction motor of type HXD3B electric locomotive is three- phase，squirrel- cage type，asynchronous，which is specially designed for inverter supply. The traction motor is one bearing structure. The drive type is designed as a nose- suspended drive. This paper mainly presents the technical parameter，structure and design characteristics.
《电力机车与城轨车辆》编辑部 -35-
社，1996. [3] 汤蕴璆，史 乃. 电机学[M]. 北京：机械工业出版社 ，1999. [4] 张曙光. HXD3 型电力机车[M]. 北京：中国铁道出版社，2009.
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2 950 1632 1 494 498 2 183 50.4 3 198 0.904 外部冷却 约 1.8 200 级 2 150
2 电机结构
图 1 电机外形图
1 主要技术参数
型号 极对数
Mitrac TM 3800 F 2
Mitrac TM 3800 F 型电机主要由定子、转子、端盖、轴 承等部件组成，其横剖面如图 2 所示。 2.1 定子
为了保护定子线圈，避免产生热过载，并考虑到功能 上的控制，为电动机配备如下传感器：
1）Pt 100 传感器，用于探测定子的温度，保证电机的 安全运行，其位于定子的非传动端侧面的外壳部分。
2）速度传感器（根据变流器来选定），其安装在非传 动端侧面的电动机端护罩上。用于产生与转速对应的脉 冲序列信号的测速齿盘安装在转子轴端。牵引电机的转 速测量及转向确定是由速度传感器来完成。它给出两路 相位差 90°的速度信号，这两个信号用来测量电机转速 和判定电机转向，以便对电机进行控制。两路信号的相位 差用来判断电机转向。 4.6 电气连接