电力机车辅助电气系统
电力机车工作原理
电力机车工作原理标题：电力机车工作原理引言概述：电力机车是铁路运输中常见的一种机车类型，其工作原理是通过电力驱动机车运行。
了解电力机车的工作原理可以帮助我们更好地理解铁路运输系统的运作方式。
一、电力机车的基本构成1.1 电机：电力机车的关键部件之一，用于将电能转化为机械能，驱动机车运行。
1.2 变压器：用于将高压电能转化为适合电机工作的低压电能。
1.3 控制系统：控制机车的运行速度和方向，确保机车安全稳定地运行。
二、电力机车的供电系统2.1 接触网：供应电力机车的电能来源，通常通过接触网与机车上的受电弓接触传输电能。
2.2 受电弓：连接接触网和机车的部件，负责接受接触网传输的电能。
2.3 集电装置：将受电弓接收到的电能传输给机车内部的电气系统。
三、电力机车的牵引系统3.1 牵引变流器：将接收到的电能转化为适合电机的交流电，以驱动电机运行。
3.2 传动系统：将电机的动力传递给机车的车轮，推动机车行驶。
3.3 制动系统：用于控制机车的速度和停车，确保机车在行驶过程中安全平稳。
四、电力机车的辅助系统4.1 空气压缩机：为机车提供制动、悬挂和空调等系统所需的气压。
4.2 冷却系统：保持机车内部电气设备的正常工作温度，避免过热损坏。
4.3 供电系统：为机车内部各种设备提供电能，确保机车正常运行。
五、电力机车的运行控制5.1 速度控制：通过控制电机的转速和电力输出，调节机车的运行速度。
5.2 方向控制：通过控制电机的运行方向，实现机车的前进、后退等运行方向。
5.3 紧急制动：在紧急情况下，启动机车的制动系统，迅速停止机车的运行，确保安全。
结论：电力机车是铁路运输中重要的机车类型，其工作原理涉及多个方面的技术和系统。
通过了解电力机车的工作原理，我们可以更好地理解铁路运输系统的运行方式，提高对铁路运输的安全性和效率。
HXD1型电力机车-电气原理
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四、电气原理图说明
电气原理图电气设备代码
电气设备代码前缀” -”字母代码，依据标准DIN EN 61346 －2，具体电气设备清单见ZL功能区，举例如下： A 装配、子装配 C 电容 E 杂项，如照明装置、加热装置 K 传感器，接触器 L 互感器 M 电机 S 开关，转换器 T 变压器 X 端子、插头、插座 „„
一、主电路原理
高压隔离开关
网侧主要部件介绍
额定电压： 25 kV 额定电流：400 A
短时耐受电流：8 kA,1s
机械寿命：20000次 驱动方式：手动
一、主电路原理
网侧主要部件介绍
高压电缆总成
形式：单T型
电缆截面积：95mm2 额定电压：25kV 正常工作电压：17.5 kV～31 kV
一、主电路原理
主传动系统
网侧受流原理
升单个受电弓的 网侧电路原理图
升双受电弓的 网侧电路原理图
一、主电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理
网侧检测原理
网侧电路中的高压电压互感器、原边电流互感器和回流电流互感器 等测量器件，用于向机车控制系统、牵引控制单元和能耗表等提供网侧 电压和电流信号。能耗表用于显示机车从电网取得的电能和机车再生制 动向电网反馈的电能。
一、主电路原理
网侧主要部件介绍
高压电压互感器
形式：干式 一次额定电压：25kV 额定频率：50 Hz/60 Hz
二次额定电压：150V
准确级次：C1. 05级 额定输出容量：2×10VA 爬电距离：875mm
一、主电路原理
主断路器（含接地开关）
网侧主要部件介绍
主断路器技术参数
额定电压：25kV
主变压器为卧式变压器，主变压器和谐振电抗器安装在变压器油箱内，采用油循环强迫 风冷。主变压器设有压力释放阀。
电力机车工作原理
电力机车工作原理标题：电力机车工作原理引言概述：电力机车是一种使用电力作为动力源的铁路机车，其工作原理是通过电力系统将电能转化为机械能，驱动机车运行。
本文将详细介绍电力机车的工作原理，包括电力系统、牵引系统、制动系统、辅助系统和保护系统。
一、电力系统1.1 电源系统：电力机车的电源系统主要由接触网、架空线、牵引变压器、整流器和电池组成。
1.2 接触网和架空线：接触网和架空线负责向电力机车提供电能，通过接触网与架空线之间的接触来实现电能传输。
1.3 牵引变压器和整流器：牵引变压器将高压交流电转化为适合电动机使用的低压交流电，整流器将交流电转化为直流电用于电动机驱动。
二、牵引系统2.1 电动机：电力机车的牵引系统主要由电动机组成，电动机负责将电能转化为机械能，驱动机车运行。
2.2 牵引控制系统：牵引控制系统根据列车的牵引需求，控制电动机的运行状态，实现机车的牵引力和速度调节。
2.3 传动系统：传动系统将电动机的动力传递给车轮，实现机车的牵引和运行。
三、制动系统3.1 电制动：电力机车的制动系统主要采用电制动方式，通过调节电动机的工作状态来实现列车的制动。
3.2 空气制动：除了电制动外，电力机车还配备有空气制动系统，用于在紧急情况下实现列车的紧急制动。
3.3 制动控制系统：制动控制系统根据列车的制动需求，控制电制动和空气制动系统的运行，确保列车的安全运行。
四、辅助系统4.1 空气压缩机：电力机车配备有空气压缩机，用于提供列车的空气制动和辅助系统所需的压缩空气。
4.2 冷却系统：电力机车的电动机和其他关键部件需要保持正常的工作温度，冷却系统负责对这些部件进行冷却。
4.3 照明系统：电力机车的照明系统提供列车内部和外部的照明，确保列车在夜间和恶劣天气下的安全运行。
五、保护系统5.1 过载保护：电力机车配备有过载保护系统，用于监测电动机和其他关键部件的工作状态，防止因过载而损坏设备。
5.2 温度保护：温度保护系统监测电动机和其他部件的工作温度，确保在正常范围内工作，避免因过热而损坏设备。
电力机车主电路和辅助电路
补充1：各种励磁方式直流牵引电动机的特性分析
一、串励和并励牵引 电动机的特性比较
（比较速度特性） 1、自调节性能 串励：转速随负载的
增加下降很多。 并励：转速随负载的
增加下降很少。
结论：串励电动机的牵引力和速度 能够按机车运行条件自动进行调节， 在重载或上坡时，随机车速度的降 低，转矩自动增大，使机车发挥较 大牵引力；在轻载或平道运行时， 机车牵引力减少，使机车具有较高 的速度。
５、空转过程（28页）
空转—— 牵引时，牵引力大于轮 轨间的粘着力，轮轨间 发生相对滑动的现象。
滑行—— 制动时，制动力大于轮 轨间的粘着力，轮轨间 发生相对滑动的现象。
空转过程分析：
初始工作点为A，对应转速
为n1，AB为其自然机械特
性。当偶然原因使粘着系数
下降时，粘着牵引力曲线变为
① 电器控制
功能：完成电路和气路的开关及逻辑互锁；
特点：电动或气动的逻辑开关．
包括：继电器、电控阀、气动开关等。
近年来生产机车上的逻辑联锁已由逻辑控制 单元（LCU)完成。
② 电子控制
功能：配合主辅助电路完成机车的控制；
特点：弱电控制、控制复杂；
包括：给定积分器、特性控制、防空转／防 滑、移相控制、功率放大、脉冲变压器等 控制单元。
再生制动
定义：制动时将牵引电动机作发电机运行， 发出的电回馈给电网。
优点：具有巨大的节能效益。
缺点：功率因素低；谐波增加，对电网干 扰大；控制系统比较复杂；再生制动必须 采用全控桥，对触发系统的可靠性要求高； 电气制动时制动力集中作用于动轮，车辆 上将会产生横向作用力，对线路和机车提 出了更高的要求。
（1）集中供电
机车过分相区辅助系统不间断供电技术
机车过分相区辅助系统不间断供电技术摘要：介绍了交流传动电力机车过分相区时实现辅助系统不问断供电的技术方案，通过原理分析和对实际应用参数的计算论证了其可行性，说明采用机车辅助系统过分相区不间断供电技术具有高机车可靠性、降低运用成本等诸多优点，已有多种机车采用了这一技术。
关键词：电力机车；分相区；辅助系统；不问断；供电我国电气化铁路接触网每隔20～25 km就有1个分相区，电力机车在过分相区时须进行退级、断开主断路器等操作，实现在主、辅电路失电的情况下惰行通过分相区，之后再逐项恢复供电，其目的是让受电弓在无电流的情况下进出分相区。
机车的110 V控制电源屏（即采用相控整流或高频开关技术的电源装置）和辅助逆变器（或劈相机）的输入电源都取自辅助绕组，在过分相区时。
一、辅助系统不问断供电技术这种技术过去在直流传动机车上很难实现，但目前在新型交流传动电力机车上是完全可以实现的。
其基本思想是辅助逆变器的输入接到主变流装置的中间直流环节，辅助逆变器的输出再给控制电源屏供电，过分相区时机车将自动转换成再生制动工况，由再生制动产生的电能来维持中间直流环节给辅助系统供电，这样机车辅助系统在过分相区时就可以为各种辅助负载设备实现不问断供电。
1.1原理分析典型交流传动电力机车主、辅电路原理示意图来说明其原理。
一台变流器带4台牵引电机，同时变流器内部集成有两组辅助逆变器可为机车辅助系统提供两路交流辅助电源的电路。
变流器内部是电路结构对称的两个虚框内的部分，以图示上部虚框为例，其内部包含了两重四象限PWM整流器U1和U2、主逆变器U3、辅助逆变器U4等几部分，其中辅助逆变器U4的输入取自主电路的中间宜流黪节，经辅助逆变器U4逆变后，再经过三福辅助变压器，最后形成=三相交流辅助电源给辅助负载供电机车控制电源屏的输入来自辅助系统的辅助变压器之后的三糨交流辅助电源，通过整流、逆变、变压器隔离及二次侧整流后．输出ll O V直流电，为控制系统提供控制电源。
交直交型电力机车电气线路—交直交型电力机车辅助线路
26
指令序列控制：负责管理整个主变换装置的动作，进行保护检测运 算、接触器控制运算、对整流器以及逆变器的控制指令运算以及TCMS 的通信控制运算。整流器控制：根据网线电压、输入电流以及直流电压信号，对整流器进行PWM运算控制，确保输出直流电压稳定。 逆变器控制：根据直流电压、输出电流、主电动机转速以及扭矩指令，对逆变器进行PWM运算控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
2）整流器单元\逆变器单元
3）整流器单元\逆变器单元
23
CAPACITOREF332162EYQ0736CAP.3200+3200μFVOLT.3300VDCMASS 60kgnichicon
DC 2800V
DC 2800V
505A
510A
控制功能包含：指令序列控制，整流器控制，逆变器控制。
功能简介： 控制单元主要分为接口部分和控制运算部分，从外部传输进来的信号经过接口部分传送到控制运算部分，进行处理。然后，根据控制运算的结果，经过接口部分，对外部进行相应的控制。
3.1HXD3C主/辅电源变换装置主要电气设备应用
7） CI\ APU控制单元
HXD1C型机车辅助电路概述
HXD1C型电力机车辅助电路主要为机车的辅助设备（如牵引风机、冷却塔风机等）和生活服务设备（如卫生间、冷藏箱等）提供电源。按每个辅助机组/辅助设施的使用要求，辅助电气系统分成4个负载组。 ① 辅助逆变器变频变压供电支路，负载包括6个牵引通风机组和2个冷却塔通风机组； ② 辅助逆变器恒频恒压供电支路，负载有压缩机、水泵、油泵、空调等； ③ 主变压器辅助绕组供电220V/50Hz支路，负载包括蓄电池充电机、电炉、前窗玻璃加热器、撒砂加热器等； ④ 蓄电池充电机直流负载供电支路，负载包括照明灯、辅助压缩机、冷藏箱等。
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
第二十三章 电力机车辅助电路
第二十三章电力机车辅助电路本章主要介绍电力机车辅助线路的作用、组成和辅助设备的设置等内容，以SS8型机车为代表讲述其辅助线路的工作原理、分析方法，并讨论SS8型机车的列车供电系统。
通过学习要达到的要求是：1、熟悉旋转劈相机的起动方法；2、理解SS8机车辅助线路的工作原理及保护，掌握其分析方法；3、能理解和分析SS8机车列车供电电路。
第一节电力机车的辅助设备电力机车的辅助设备是为保证主线路中各电气设备的正常工作而设置的。
辅助线路是指将辅助设备及其相关的电气设备连接而成的线路。
辅助线路能否正常工作，直接影响主线路能否正常工作，亦即影响机车的正常工作。
辅助线路中的设备主要有分相设备、空气压缩机组、通风机组、油泵及其它设备如取暖设备、通风设备、电热玻璃、热饭电炉、空调等。
本节将介绍辅助设备的设置、辅助机组的起动、旋转劈相机的起动及辅助电路的组成等基本原理。
一、辅助线路组成电力机车的辅助线路主要由电源电路、负载电路、保护电路组成。
电源电路由主变压器辅助绕组提供单相380V和220V交流电源，再由劈相机劈成三相交流电源供给辅助机组。
负载电路包括三相负载电路和单相负载电路。
其中三相负载主要有空气压缩机电动机、通风机电动机、油泵电动机，通过三相交流接触器控制其工作。
单相负载主要有一些加热、取暖元件，由转换开关控制其工作。
保护电路主要是在辅助电路发生过流、接地、过电压、欠电压和单机过载故障时，使相应电器动作，从而达到及时保护的电路。
二、分相设备在单相交流供电的电力机车上，若选用三相异步电动机作为辅助电机，机车内须设有分相设备，以便将单相电转变为同频率的三相电供给三相电机。
分相设备主要有旋转劈相机、静止劈相机两种。
静止劈相机是由晶闸管构成的一种变流器，由整流器与逆变器两部分组成，这种变流器又称为辅助电源。
这里我们仅介绍旋转式异步劈相机的启动工作原理。
1.旋转劈相机的起动旋转劈相机的结构与原理已在第十章中介绍过，它可以视为单相电动机与一个三相发电机的组合体，旋转劈相机的起动可分为直接起动和间接起动两种方式。
HX_D3系列电力机车辅助电源系统性能探析
HX_D3系列电力机车辅助电源系统性能探析摘要：HX-D3系列电力机车主要通过辅助供电系统向机车的各辅助设备进行供电，改变了以往供电模式。
这种系统由于具有稳定的输出电压，节能、维护方便等优势，能够有助于各辅助电机的正常运行，可以保障电力机车正常运行。
鉴于此，本文主要对HX-D3系列电力机车辅助电源系统及系统性能有关内容进行了分析，以供参考。
关键词：辅助电源系统；HX-D3系列电力机车；系统性能HX-D3系列电力机车配备相应的辅助机组和设施，构建辅助电气系统，主要是为了确保电力机车能够正常的牵引制动，保证电力机车正常运行。
借助于辅助电源系统向各类辅助负载设备进行供电，其中辅助电源系统的核心是辅助变流器，所以，辅助变流器的技术及集成方式和电力机车辅助电源系统性能有较大的关联。
1.HX-D3系列电力机车辅助电源系统介绍1.1 HX-D3、HX-D3C型电力机车这一系列的电力机车辅助电源系统主要组成部分包含2组单独的辅助变流器APU1和APU2，系统具有较强的冗余性，其中1组辅助变流器出现故障后，另一组就会以定压定频方式向各辅助机组进行供电。
这两组的辅助变流器主要在2个牵引变流柜中进行集成，由LC滤波装置组成滤波柜，回路中的各接触器和自动开关等，都安装在控制电器柜内。
这一系列的电力机车充电机主要使用DC-AC-DC的变换方式，借助电容器和IGBT构成的逆变电路，逆变出交流方波电源，经过高频变压器的降压隔离，再通过全波整流电路和滤波电路输出DC110V，以此向机车控制电路和蓄电池进行供电。
而在另一辅助变流器中主要设置有库内电源插座，能够将其中DC750V电源接入到辅助变流器中，逆变出定压定频的三相辅助电源，从而达到机车辅助电机试验及蓄电池充电需要。
1.2 HX-D3B型电力机车这一系列的电力机车主要有3组单独的三相辅助电源，其中每一组电源回路的组成都包含辅助隔离变压器、辅助逆变器、接触器、滤波电容以及自动开关等。
HXD1C机车电气系统介绍
重 率
? 机车控制电源为DC 110V，照明供电为DC 24V；
功 大
? 控制系统采用微机控制，符合IEC 61375 标准的TCN网络；
型 HX1D
?
机车具有先进的智能化诊断功能，能对主传动系统、辅助电气系 统、控制系统以及空气制动系统的故障进行诊断和安全导向；
谐 和
? 机车电磁兼容满足EN 50121-1，EN 50121-2，EN 50121-3-1的
标准要求。
车 机 力
1
电
运
货
载 重
2
率
功
大
型 HX1D
3
谐
和
机车电气系统
主传动系统介绍 辅助电气系统介绍
控制系统介绍
机车电气系统
车 机
主传动系统介绍
力
电
运
货 载
主传动系统结构及特点
重
率
功
主电路原理图和功能说明
大
型
HX1D
主要部件介绍
谐
和
主传动系统结构及特点
主电路结构
车 机 力 电 运 货 载 重 率 功 大 型 HX1D 谐 和
车
机
温度无指示或指示错误，机械故障等
更换有故障电阻温度计
力
电 运
油泵不规则运行、运行噪音、轴承故障、绕组故障、阻
塞、漏油等
更换有故障油泵
货
压力释放阀无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换压力释放阀
载
重
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
率
更换油流继电器
功 大
变压器烧损
更换有故障变压器
型
HX1D
高压电缆总成
2017年【电力司机晋升题库】HXD3电力机车题库208题
HXD3电力机车：填空：42 选择：52 判断：48 简答：39 综合：27 共计208题一、填空题1.HXD3电力机车轴列式为（）。
答：C0—C2.HXD3电力机车电传动系统为（）传动。
答：交直交3.HXD3电力机车采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、（）功能，而且实现了机车的网络重联功能。
答：自诊断4.HXD3电力机车电气屏柜和各种辅助机组分功能（）布置在中间走廊的两侧。
答：斜对称5.HXD3电力机车的牵引、制动控制采用恒牵引力/制动力、（）特性控制方式。
答：准恒速6.HXD3电力机车Ⅰ端设备室布置有主电动机通风机、蓄电池、充电装置、蓄电池柜、（）、微机及监控柜、控制电器柜、综合通信柜等。
答：滤波装置7.HXD3电力机车Ⅱ端机械室布置有主电动机通风机、空压机、主风缸、辅助风缸、干燥器、（）柜。
答：制动屏8.HXD3电力机车中央机械室内布置有主变流装置、（）及复合冷却器通风机组。
答：复合冷却器9.HXD3电力机车牵引电动机用冷却风机：采用（）风扇、惯性分离过滤器对应必要的风量和静压增量、外框和叶片的间距变大防止冻结、防止噪音。
答：斜流10.HXD3电力机车为消除煤粉等大颗粒尘埃进入，惯性分离过滤器的基础上，在车顶的进气部追加（）。
答：百叶窗11.HXD3电力机车主电路主要由网侧电路、主变压器、（）及牵引电动机等组成。
答：主变流器12.HXD3电力机车高压隔离开关隔离位后，通过（）发出指令来控制相应的电空阀，实现高压隔离开关的开闭操作，以切除故障的受电弓。
答：TCMS13.HXD3电力机车避雷器 F1用以抑制操作过电压及（）过电压。
答：雷击14.HXD3电力机车避雷器F1接在主断路器QF1和高压（）TA1之间。
答：电流互感器15.HXD3电力机车设置高压接地开关 QS（），来实现机车的高压安全互锁。
答：1016.HXD3电力机车正常运行时，需要将高压接地开关 QS10 置（）位，此时 QS10 的接地端与车顶回路断开。
和谐机车总体5..
机车主要部件介绍
主变压器特点：
• 1）采用下悬式安装，强迫导向油循环风冷方式，总重 13t。主变压器与冷却装置布置。 • 2）变压器采用心式卧放结构，普通矿物油。 • 3）高阻抗绕组结构，使变压器内部空间磁场很强，大 量采用无磁结构件。 • 4）油箱采用硅钢板加铝屏蔽的方式。避免漏磁干扰外 部信号。 • 5）线圈导线采用H级纸绝缘，具有耐热等级高，机械强 度大的特点。 • 6）全铝板翅式冷却器，两路油循环系统。
机车主要部件介绍
2、真空主断路器
型号：BVACN99.21500
额定电压 额定电流 最大工作电压 额定分断容量 最大分断电流 辅助触点数 固有分闸时间 工作压力 30kV 750 A 31 kV 440 MVA 16 kA 5 25～60 ms 450～1000 kPa
真空断路器结构特点及优点
• 真空断路器以真空作为绝缘介质和灭弧介 质，利用真空状态下的高绝缘强度和电弧 高扩散能力形成的去游离作用进行灭弧的。 电弧熄灭后，介质强度恢复速度特别高。 • 与空气断路器相比，它具有结构简单、工 作可靠、分断容量大、动作速度快、绝缘 强度高等诸多优点。另外，真空灭弧室不 需要检修，整机检修工作量小，维修方便。
和谐机车总体5
机车电气系统
1、主电路系统
机车电气系统
2、辅助电气系统
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。 受电弓型号 DSA200 额定电流 1000 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 DSA200型受电弓外形图 升弓时间 <5.4 s 降弓时间 <4 s
HXD1 D型交流传动电力机车辅助电气系统
HXD1 D型交流传动电力机车辅助电气系统
袁建亮;魏伟龙
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2014(21)6
【摘要】详细介绍HXD1D型交流传动快速客运电力机车辅助电路的结构组成、原理和特点。
阐述了 AC440 V 电路、AC230 V电路、DC110 V和列车供电系统的结构构成、工作原理、保护模式、设计理念等。
【总页数】3页(P56-58)
【作者】袁建亮;魏伟龙
【作者单位】中国南车集团株洲电力机车有限公司，湖南株洲412001;中国南车集团株洲电力机车有限公司，湖南株洲412001
【正文语种】中文
【相关文献】
1.HXD1型交流传动电力机车辅助回路440V接地故障处理 [J], 邹越
2.HXD1系列交流传动电力机车风机轴承寿命分析与研究 [J], 樊运新;李希宁;王位;张奕奕
3.HXD1型神华八轴交流传动电力机车网络控制系统优化研究 [J], 王乐;陈哲
4.HXD1型交流传动电力机车空电联合制动优化研究及应用 [J], 赵东旭;叶锋;刘沛东
5.HXD2型大功率交流传动货运电力机车辅助电气系统 [J], 付拥军;张中;刘密;高健
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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
HXD1C机车电气系统介绍
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
牵引变流器电气性能参数
额定输入电压 额定输入电流 中间电压 额定输出电压 额定输出电流
最大输出电流 效率 冷却方式
AC970V/ 50 Hz 3×1390A DC1800V 3AC1375V 3×598A 3×814A ≥97.5% 强迫水循环冷却
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
网侧主要部件维修
受电弓（目视检查、更换小部件） 真空主断路器（目视检查、更换小部件、真空度检查、 触头检查） 避雷器（目视检查、U1mA直流电压测试性能）
高压隔离开关（目视检查、加脂、更换小部件）
碳滑板到限更换、气囊等紧固件 密封件和紧固件完好、风缸、真 空泡、主触头 直流测试不小于58kV，泄漏电流 不大于50μA 触头油脂润滑、辅助联锁测试、 主触头到限更换
主变压器的维修
温度无指示或指示错误，机械故障等 油泵不规则运行、运行噪音、轴承故障、绕组故障、阻 塞、漏油等 压力释放阀无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换有故障电阻温度计 更换有故障油泵 更换压力释放阀
油流继电器无信号或信号错误，机械故障、不动作
更换油流继电器
变压器烧损
更换有故障变压器
日常需检查冷却塔上干燥器，更换变压器后需进行冷却 系统排气工作
THG2B型高压隔离开关
高压电缆总成
避雷器
原边电流互感器
主传动系统-主要部件介绍
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
网侧主要部件电气性能
受电弓（具有ADD功能） 真空主断路器（绝缘子爬电距离大于1000mm） 避雷器（氧化锌电阻片，内部无间隙 ） 高压隔离开关（手动、无载操列机车广泛采用） 高压电流互感器（干式）
电力机车辅助电源系统的研究
电力机车辅助电源系统的研究摘要电力机车辅助电源系统是机车的重要组成部分，担负着除机车牵引系统主电路以外各种装置的供电任务，是提供风源的空气压缩机、空调、通风机等辅助电动机的三相交流电源，电热器、冰箱、信息显示装置的电源等。
机车辅助电源系统由三相交流辅助电源和直流电源系统组成。
一、引言为保证列车牵引、制动等系统的正常运行，车上设有各种必需的辅助机械装置，包括各冷却用风机、变压器冷却用油泵、变流器冷却用水泵，为制动、受电弓等各种气动机械装置提供风源的空气压缩机等。
此外，为保证良好、舒适的乘坐环境和工作环境，车上还设置了空调、电热器、通风机、冰箱、信息显示装置、自动售货机等电器设备。
为此，列车上必须有三相交流辅助电源系统。
同时，列车的控制系统及照明系统等则需要由直流电源供电，在升弓前或高压设备、牵引变压器故障时，由蓄电池供电。
三相交流电源系统和直流电源系统二者统称为辅助电源系统。
初期的电力机车辅助电源装置采用电动发电机（MG）或旋转劈相机方式，它体积大、重量重、响应性差、效率低、噪声大，需要经常进行检查、维修。
1958年晶闸管面世后，出现了静止式辅助电源装置（SIV），该方式没有电刷和旋转部分，维修量大为减少，容量、效率、体积等方面均有提高。
随着电力电子和开关器件的发展，目前电动车组、电力机车、城轨列车基本都采用IGBT的静止辅助电源装置，做到了体积小、重量轻、效率高、性能佳。
同时，为提高列车运行可靠性，辅助电源设置了各种故障保护以及冗余功能。
二、三相交流辅助电源系统三相交流辅助电源系统多采用辅助变流器生成三相交流电压为机车、动车组上辅助电气设备供电。
辅助变流器根据输入侧的不同，主电路可分为交-直-交型和直-交型；根据输出的不同，可分为恒压恒频（CVCF）逆变器和变压变频（VVVF）逆变器；根据主电路电平级数的不同，可分为两电平辅助变流器和三电平辅助变流器。
动车组辅助逆变器一般为CVCF逆变器。
在机车上，除了提供恒压恒频的辅助变流器，为节约能耗、降低通风机噪声，还有按照不同状态下设备所需要的功率来调节电压和频率的VVVF辅助变流器。
论HXD2B型电力机车辅助电气系统及其故障维护
论HXD2B型电力机车辅助电气系统及其故障维护从我见习期服务于HXD2B型电力机车到现在，已经有1年的时间了。
我认为HXD2B型电力机车辅助电气系统这一块经常出故障，下面我就来说说HXD2B型电力机车辅助电气系统的一些故障分析及维护。
每台HXD2B型电力机车上装有2个辅助变流柜，其外形结构与内部设备布置完全相同，主要由辅助逆变模块、充电机模块、二极管模块、输入组装、低压电器组装、中压组装、三相变压器组装、三相电容组装、TFO组装、EMC组装、传感器组装、连接组装、基板组装、防护及防火管路组装、风机组装和外盖板组装等16部分组成。
为机车的辅助负载和直流负载供电。
辅助变流柜是由输入电路、三相逆变电路、三相输出电路、充电机电路、控制单元、冷却风机组等组成。
输入电路用于完成输入电压的检测、显示和短路保护；三相逆变电路主要用于将DC3775V（从主变流器中间电路引入）逆变为脉动1465V电压，为三相隔离变压器提供电源；三相输出电路主要用于将脉动1465V电压降压为三相AC400V电压；三相变压器采用高漏感，结合输出电容，形成一个低通滤波器，从而在变流器输出端生成一个准正弦波为机车上的三相负载和充电机提供电源；充电机电路主要是将AC400V电压通过整流、逆变、降压、整流为DC110V的电压为机车蓄电池充电，以及为整车控制电路供电；控制单元主要用于完成整个辅助系统的特性控制，包括三相逆变器、三相变压器，充电机、过压抑制器、二极管模块等功能控制和保护特性控制，以及实现与外部MVB网络进行信息传输的通讯功能；冷却风机组用于完成功率器件的冷却通风，采用独立通风方式。
HXD2B型电力机车每半台机车有两组辅助变流器装置,一组为变频变压型，一组为定频定压型，这两组变流器装置互为冗余,当其中任意一组故障时,另一组为所有的负载提供电源；每半台机车具有一组充电机，每台机车的两组充电机在MPU的管理下每天轮流工作，为蓄电池充电、为DC110V负载提供电源,整台机车的两个充电机互为冗余,任一节机车的充电机故障时,由另一节机车的充电机为整车的DC110V负载提供电源；控制系统采用数字控制技术通过FIP网络与车内其他设备进行数据交换，实现辅助系统的系统控制、状态检测和故障信息的存储传输。
2017年【电力司机晋升题库】HXD3电力机车题库208题
HXD3电力机车：填空：42 选择：52 判断：48 简答：39 综合：27 共计208题一、填空题1.HXD3电力机车轴列式为（）。
答：C0—C2.HXD3电力机车电传动系统为（）传动。
答：交直交3.HXD3电力机车采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、（）功能，而且实现了机车的网络重联功能。
答：自诊断4.HXD3电力机车电气屏柜和各种辅助机组分功能（）布置在中间走廊的两侧。
答：斜对称5.HXD3电力机车的牵引、制动控制采用恒牵引力/制动力、（）特性控制方式。
答：准恒速6.HXD3电力机车Ⅰ端设备室布置有主电动机通风机、蓄电池、充电装置、蓄电池柜、（）、微机及监控柜、控制电器柜、综合通信柜等。
答：滤波装置7.HXD3电力机车Ⅱ端机械室布置有主电动机通风机、空压机、主风缸、辅助风缸、干燥器、（）柜。
答：制动屏8.HXD3电力机车中央机械室内布置有主变流装置、（）及复合冷却器通风机组。
答：复合冷却器9.HXD3电力机车牵引电动机用冷却风机：采用（）风扇、惯性分离过滤器对应必要的风量和静压增量、外框和叶片的间距变大防止冻结、防止噪音。
答：斜流10.HXD3电力机车为消除煤粉等大颗粒尘埃进入，惯性分离过滤器的基础上，在车顶的进气部追加（）。
答：百叶窗11.HXD3电力机车主电路主要由网侧电路、主变压器、（）及牵引电动机等组成。
答：主变流器12.HXD3电力机车高压隔离开关隔离位后，通过（）发出指令来控制相应的电空阀，实现高压隔离开关的开闭操作，以切除故障的受电弓。
答：TCMS13.HXD3电力机车避雷器 F1用以抑制操作过电压及（）过电压。
答：雷击14.HXD3电力机车避雷器F1接在主断路器QF1和高压（）TA1之间。
答：电流互感器15.HXD3电力机车设置高压接地开关 QS（），来实现机车的高压安全互锁。
答：1016.HXD3电力机车正常运行时，需要将高压接地开关 QS10 置（）位，此时 QS10 的接地端与车顶回路断开。
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《电力机车辅助电气系统》电力机车辅助电气系统第2次作业一、主观题(共19道小题)1.电力机车的电器按用途可分为哪些种类?试举例说明解：按电器用途可分为：(1)开关电器：如闸刀开关、自动开关、转换开关、按钮开关、隔离开关和主断路器等。
(2)控制电器：如司机控制器、接触器等。
(3)调节电器：如电压调节器、温度调节器。
(4)保护电器：如各种形式的保护继电器、避雷器、熔断器以及电抗器等。
(5)仪表检测用变流和变压器：如电流互感器、电压互感器。
(6)受电器：如单臂受电弓、双臂受电弓。
(7)成套电器：如高压柜、辅助柜、控制屏、信号屏等。
2.电器按传动方式分为哪些种类?解：按电器的传动方式可分为：(1)手动电器：如闸刀开关、按钮开关、司机控制器等。
(2)自动电器：其中又可分为电磁传动、压缩空气传动、液压传动和电动机传动电器。
3.何为电器的机械寿命和电寿命?解：电器的寿命指标包括以下两方面：一是机械寿命：电器在不需要修理或更换机械零件所能承受的无载操作次数；二是电寿命：电器在规定的工作条件下，不需要修理或更换零件而能承受的承载操作次数。
4.电器的工作制有哪几种?解：在电器的使用中，就发热而言，电器的工作制可分为三种，即长期工作制、间断工作制和短时工作制。
5.简述触头的定义及工作特点?解：触头是有触点电器完成其职能的执行机构，是有触点电器极其重要的组成部分。
触头工作的好坏直接影响到电器的质量，但由于它经常受机械撞击、发热及电弧等的有害作用，极易损坏，所以它也是有触点电器的一个薄弱环节。
6.简述触头的分类解： (1)按触头的用途可分为上触头、联锁触头等。
(2)按开断点数目可分为单断点和双断点式触头。
(3)按触头的正常位置可分为常开触头和常闭触头。
(4)按触头的形状和结构可分为指形触头和桥式触头。
7.何为有载开闭和无载开闭?解：触头按工作情况可分为有载开闭和无载开闭两种。
在触头断开或闭合过程中，允许有电流通过的为有载开闭；在触头断开或闭合过程中，不允许有电流通过，闭合后才允许触头中通过电流的，为无载开闭。
8.什么叫触头开距?为什么要有开距?解：当触头断开时，动、静触头间的最小距离称为触头的开距。
开距是触头的—个重要参数。
它不仅要保证在断开正常电流时能很快熄弧，而且还能使触头间具有一定的绝缘能力，当电源出现不正常的过压不致被击穿.9.什么是触头的初压力、终压力?触头的初压力、终压力有何作用?解：触头在闭合过程中一经接触就立即增加一个压力，这个压力称为初压力。
触头在完全闭合进行正常工作时的触头压力称为终压力。
为了保证触头有良好的接触，以及减少触头在闭合时振动的持续时间，触头间必须要有一定的初压力和终压力。
10.有触点电器的触头有哪四种基本工作状态?各种工作状态的核心问题是什么?解：(1)触头处于闭合状态：触头在这个状态下的核心问题是发热。
(2)触头闭合过程：触头在这个过程中的核心问题是减小振动。
(3)触头处于断开状态：触头在这个过程中的核心问题是断开电路的可靠性。
(4)触头处于开断过程中：触头在这个过程中的核心问题是灭弧。
11.触头的接触方式有哪几种?各适用于哪些场合?解：(1)面接触(1)面接触：是指两个导体沿着较宽的表面接触的触头。
其接触面和触头压力都较大，多用于大电流的电器。
如大容量的接触器、自动开关的主触头和闸刀开关等。
(2)线接触(2):是指两个导体沿着线或较窄的面积接触的触头。
其接触面积和触头压力都适中，常用于几十安培至几百安培电流的中等容量的电器中。
(3)点接触：是指两个导体只在—点或很小的面积上接触的触头。
多用于20A以下电流的电器。
如继电器的触头、接触器和自动开关的辅助触头等。
12.什么是触头的接触电阻?接触电阻的大小与哪些因素有关?解：由于电流通过接触联接而在触头间产生的附加电阻，称为接触电阻。
影响接触电阻的因素有：(1)接触压力的影响。
接触压力增大，接触电阻减小。
(2)触头材料的影响。
(3)温度的影响。
(4)触头表面情况的影响，特别是触头表面氧化引起氧化膜电阻的剧烈增加。
13.线接触触头的几个主要参数是什么?解：(1)触头接触电阻；(2)触头的研磨过程及研距；(3)触头超程；(4)触头的初压力和终压力；(5)触头开距。
14.说明电弧产生的原因及危害解：电器中的电弧是由于触头断开带电的线路而产生的。
当触头即将分离时，一方面触头接触面积突然变小而使电阻剧增，触点产生高温。
另一方面则是电路电压在触点分离间隙内形成高电场，由于高温及高电场的同时作用使触头发射电子，这些电子使两触头的空间发生电离而形成电弧。
电弧在电器中燃烧时间虽短(一般在0.1s以下)，但危害很大。
其危害主要为：(1)烧伤触头，使触头表面形成弧坑和尖刺，影响触头继续可靠地工作；(2)产生高次谐波电流分量，对附近通信产生干扰；(3)如果不能可靠地熄灭电弧，不仅会烧坏电器和附近的电气设备，还会引起短路等故章，甚至引起火灾。
15.什么是灭弧罩?它起什么作用?解：用来拉长及冷却电弧、限制电弧在一定范围内，防止烧损邻近设备的装置称为灭弧罩。
灭弧罩内设有灭弧室，主要起着增强消除游离因素，限制游离因素，加速电弧熄灭的作用，使电弧在灭弧室内燃烧并熄灭，以免漫延到其他设备上。
通过加装灭弧罩还可以缩小电器的体积。
16.熔断器有何作用?解：熔断器是一种用于过载和短路保护的电器。
其作用是依靠一种可熔的金属体串联在被保护电路中，当被保护电路的电流超过允许值时，熔断器熔断，从而切断了电路电源，以达到保护电气设备的目的。
故也称为一次性的断路器。
17.使用导线时应注意哪些事项?解：(1)通过导线的电流不得超过该导线的安全电流。
(2)线芯长期工作的温度不宜超过60℃。
(3)电动机线路应适当考虑起动情况。
(4)导线应有足够的耐拉等机械强度。
18.简述牵引电器的工作特点解：由于牵引电器安装在运动的电力机车上工作，所以它的工作条件与一般工业上固定装置所用的电器不同。
牵引电器工作条件有以下的特点：(1)电器所受的震动大。
(2)电器的工作温度高和温度变化范围大。
(3)受灰尘侵蚀。
(4)工作电压和电流的变化范围大，电器的操作频率高。
19.对牵引电器有哪些工作要求?解：(1)在运用时，电器工作应准确、可靠，有足够的热稳定性、电动稳定性、绝缘强度和工作寿命。
(2)能量消耗少，具有尽可能小的体积、重量和较低的成本。
(3)应具有良好的工艺性能，便于生产和维修。
电力机车辅助电气系统第3次作业一、主观题(共22道小题)1.简述牵引电器磁吹灭弧装置的灭弧原理解：磁吹灭弧装置的磁吹线圈串联在触头回路中，通过线圈的电流也就是电弧电流。
线圈电流产生磁通，经铁心、导磁极板在两触头间形成回路，并在两触头间产生较强的磁通。
电弧在磁场中受力而运动，很快离开触头被引导至灭弧角上进行拉长和冷却，迫使电弧熄灭。
2.简述电磁铁的基本组成和工作原理解：电磁铁主要由吸引线圈(也称激磁线圈)和磁系统(也称导磁体)两部分组成。
磁系统一般由磁轭、铁心及衔铁三部分组成。
在吸引线圈未通电时，衔铁借反力弹簧的作用保持在释放位置。
当线圈通电后，电磁吸力产生的力矩大于弹簧的反力矩时，衔铁被吸向铁心，带动触头进行分合转换。
3.继电器如何分类?解：按下列方法对继电器进行分类：(1)按照继电器执行机构的不同可分为：有触点继电器和无触点继电器。
(2)按照继电器的用途可分为：控制继电器和保护继电器。
(3)按照测量机构的作用原理可分为：电磁式继电器、机械式继电器和半导体式继电器。
(4)按照测量对象的不同，电磁继电器又可分为电流、电压继电器；机械式继电器又可分为风速、风压、油流、温度继电器。
4.继电器通常由哪两部分组成?各起什么作用解：继电器通常由测量机构和执行机构两部分组成。
测量机构是反映继电器输入量的装置，用来接收输入量，并将其转换为继电器工作所必须的物理量。
执行机构是反映继电器输出的装置，它作用于被继电器控制的电器中，让其得到相应的输出量。
5.继电器与接触器相比有什么不同?解：继电器与接触器同是自动电器。
两者所不同的是，继电器一般不直接控制主电路或辅助电路，而是通过接触器或主电路(辅助电路)中的其他电器，对主电路或辅助电路进行间接控制。
因此，同接触器相比，继电器没有灭弧装置，结构简单，触头容量小，体积和重量也比较小，但动作的准确性则要求较高。
6.接触器有何用途?何为电空接触器、电磁接触器?它们有什么特点?解：接触器是用来接通或切断带有负载的主电路或大容量控制电路的自动切换电器。
在电力机车上主要用于频繁地接通和切断主电路和辅助电路。
采用电磁机构传动的接触器，称为电磁接触器。
采用电空传动的接触器称为电空接触器。
它们的特点是：①动作次数频繁。
②可以进行远距离控制。
③能开断过载电流。
7.简述SS8型电力机车采用的中间继电器的型号及意义解：SS8型电力机车使用的中间继电器型号为JZl5--44Z。
8.简述电流继电器在SS8型电力机车上的应用情况解：在SS8型电力机车上应用的电流继电器有：选用额定电流5A的电流继电器与高压电流互感器(200／5A)配合作为主电路原边的过流保护；选用额定电流2800A的电流继电器直接作为辅助电路及列车供电过流保护。
9.简述风速继电器在SS8型电力机车上的应用情况解：风速继电器是—种机械式继电器。
安装在SS8型电力机车的牵引电动机、硅整流装置和制动电阻的通风系统风道上，用来反映通风系统的工作状态，以确保通风系统有足够的通风量。
10.什么是电空阀?如何分类?解：电空阀是一种借助于电磁吸力来控制压缩空气管路的开通或截断，实现气路转换的三通阀门，通过它可实现远距离控制气动部件的目的。
电空阀按电磁机构型式分为拍合式和螺管式；按安装方式分为立式和卧式；按作用原理分为开式和闭式。
SS8型电力机车采用的是螺管式电磁铁，立式安装的闭式电空阀。
11.司机控制器有何作用?解：司机控制器是操纵机车的主要电器，通过它对控制电路中低压电器的控制来间接控制主电路中的高压电器，从而使司机操纵机车既方便快捷又安全可靠。
12.司机控制器手柄有哪几个位置?解：机车的起动、前进、后退、电阻制动均受司机控制器控制。
SS8型电力机车主司机控制器的换向手柄有“后”、“0”、“制”、“前”四个位置；调速手轮有牵引(分0、2、4、6、…、18级)、制动(分18、16、14、…、0级)两个区域；调车司机控制器的操纵手柄有“取”、“向后”、“取”、“向前”四个位置。
13.机车上刀开关的主要作用是什么?操作时应注意什么?解：机车上刀开关主要有两种用途，一是用来切断电器的供电电路，这些刀开关称为隔离开关；二是用来改换电路，这些刀开关称为转换开关。
操作刀开关时应注意：操作须在电路无电时进行，以免电弧烧损刀片。
14.紧急停车按钮应在什么情况下使用?如何使用?解：两个红色的紧急停车按钮分设在司机与副司机操纵台的仪表架上。