电力机车技术特点及工作原理
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2．SS4型电力机车 ． 型电力机车 SS4型电力机车 型电力机车 属于我国第三代货 运干线电力机车， 运干线电力机车， 1988年批量生产， 年批量生产， 年批量生产 目前已停止生产。 目前已停止生产。 我局配属12台 我局配属 台， 入助75台 入助 台，在大 包间运用。 包间运用。
我局运用各型电力机车技术特点
（1）轴牵引功率 ）轴牵引功率1200KW，总功率 ，总功率9600KW。 。 元件的主变流器， （2）采用水冷 ）采用水冷IGBT元件的主变流器，其中含有 个四象限变流器供两个单独 元件的主变流器 其中含有4个四象限变流器供两个单独 的中间直流电压环节， 个牵引变流器 个牵引变流器， 的中间直流电压环节，2个牵引变流器，每个牵引变流器供电给同一转向 架的两台并联牵引电机。辅助逆变器集成在主变流器柜中， 架的两台并联牵引电机。辅助逆变器集成在主变流器柜中，电制动采用再 生制动。 生制动。 （3）采用微机控制技术和网络通信技术进行机车控制。 ）采用微机控制技术和网络通信技术进行机车控制。 （4）车体采用整体承载结构，以中央梁为主要传力构件，具有高强度低重量 ）车体采用整体承载结构，以中央梁为主要传力构件， 的优点。 的优点。 （5）重载牵引转向架，采用低位牵引杆，构件强度高，结构合理。基础制动 ）重载牵引转向架，采用低位牵引杆，构件强度高，结构合理。 采用轮盘制动。 采用轮盘制动。 （6）采用标准化、模块化设计，便于维修。 ）采用标准化、模块化设计，便于维修。 （7）采用 ）采用CCBⅡ制动机系统，适合重载列车制动。 Ⅱ制动机系统，适合重载列车制动。 远程重联控制系统， （8）装用 ）装用LOCOTROL远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。 远程重联控制系统 适合多机分布式重载牵引。 （9）采用独立的机械室通风系统，使得机车的内部环境清洁，通风效果好。 ）采用独立的机械室通风系统，使得机车的内部环境清洁，通风效果好。
电力机车常见故障
电力机车跳主断故障
韶山系列机车主电路发生短路、过流、过电压、接 韶山系列机车 地等故障，辅助电路发生接地等故障的情况，会引起 主断路器跳闸，机车电子柜通过检测各种故障信号， 经过逻辑分析，产生跳主断信号。 HX系列机车 系列机车发生功率模块故障（过流，短路等）、 系列机车 电压互感故障、接地故障、TCU失电故障、水循环故 障等故障，机车通过遍布各部件的微机网络系统采集 信息，经过逻辑分析，在极短的时间内产生跳主断信 号，使主断路器跳开，使机车停车，避免故障引发更 大的事故。
我局运用各型电力机车技术特点
粘着牵引力的产生
我局运用各型电力机车技术特点
韶山系列机车不同点
SS3 C0-C0
电阻制动
和谐系列电力机车不同点
项目 传动控制 方式 机车网络 总功率 HXD1 架控 HXD2 轴控
项目 轴式 电制动
SS4 2(B0-B0)
加馈电阻制动
FIP网络
TCN网络
控制方式 牵引装置
1.5 kV DC
M
25 kV 50 Hz
1.5 kV DC
x3 辅助 电路
电力机车主要部件介绍
电力机车主要部件介绍
受电弓
弓头
上臂 下臂 升弓装置
ADD系统
底架 阻尼器
电力机车主要部件介绍
DSA200型受电弓结构特点 型受电弓结构特点
电力机车主要部件介绍
主断路器
空气主断路器
电力机车主要部件介绍
电力机车过电分相时，会在中性区产生很高的感应 电压，平均值达39KV，这种情况对机车高压电器有 一定影响。
自动过电分相系统还没有启用。
电力机车运用以来存在问题
电力机车自动过电分相示意图
领导干部三新 知 识 讲 座
谢
谢 ！
我局运用各型电力机车技术特点
4．HXD2型电力机车 型 HXD2型电力机车是 型电力机车是 由中国北车集团大 同电力机车有限责 任公司联合法国阿 尔斯通交通运输股 份有限公司为我国 重载列车设计的一 种新型重载货运交 流传动电力机车。 流传动电力机车。
我局运用各型电力机车技术特点
HXD2型电力机车主要技术特点 型电力机车主要技术特点
领导干部三新 知 识 讲 座
第四十三讲 四十三讲 电力机车技术特点及工作原理
主讲人：张兰所 机务处 2010年 2010年5月30日 30日
主要内容
我局运用各型电力机车技术特点 电力机车工作原理 电力机车主要部件介绍 电力机车常见故障 电力机车运用以来存在问题
我局运用各型电力机车技术特点
我局运用各型电力机车技术特点
电力机车常见故障
HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 型电力机车牵引封锁和电机隔离故障
HXD1型电力机车牵引封锁 型电力机车牵引封锁
电力机车常见故障
HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 型电力机车牵引封锁和电机隔离故障
HXD2型电力机车电机隔离 型电力机车电机隔离
电力机车常见故障
HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 型电力机车牵引封锁和电机隔离故障
（1）采用标准化、模块化设计，中间走廊 ）采用标准化、模块化设计，中间走廊700mm，开设 ，开设787mm宽的维修 宽的维修 便于维修。 门，便于维修。 （2）轴牵引功率 ）轴牵引功率1250KW，总功率 ，总功率10000KW。 。 3）实行独立轴控方式，提高了机车的运行状态控制和粘着利用。 （3）实行独立轴控方式，提高了机车的运行状态控制和粘着利用。 元件的主变流器， （4）采用水冷 ）采用水冷IGBT元件的主变流器，模块带有定位针防止装错。 元件的主变流器 模块带有定位针防止装错。 （5）两组相同的辅助静止变流器提供辅助电源。一组是 ）两组相同的辅助静止变流器提供辅助电源。一组是380V、50Hz的电 、 的电 另一组提供变频电源。 源，另一组提供变频电源。 （6）带有微机控制的电空制动柜。 ）带有微机控制的电空制动柜。 （7）轻量化的卧式主变压器 ） 远程重联控制系统， （8）装用 ）装用LOCOTROL远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。 远程重联控制系统 适合多机分布式重载牵引。
韶山系列与和谐系列机车故障诊断
韶山系列机车采用模拟-数字混合控制，实现了初级水平的 韶山系列机车 故障保护，根据机车的使用情况和可能产生故障的严重程度， 其保护结果有两种：一是跳主断，二是跳接触器。还有一些辅 助保护环节：风速保护、辅机保护、风压保护等。 HXD型机车 型机车的微机网络控制系统将机车故障分为三级： 型机车 A级故障 级故障：严重故障，危及行车安全的故障，要求控制系统 级故障 立即自动发出停车指令，实现自动停车，等待救援。 B级故障 级故障：中等故障，对机车性能有较大影响，要求控制系 级故障 统给出停车提示信息，由司机操作，实现停车处理故障。 C级故障 级故障：轻微故障，对机车性能影响较小，要求控制系统 级故障 给出故障提示信息，由司机进行确认，回段后处理故障。
1．SS3型电力机 ． 型电力机 车 SS3型电力机车 型电力机车 属于我国第二代货 运干线电力机车， 运干线电力机车， 1982年批量生产， 年批量生产， 年批量生产 目前已停止生产。 目前已停止生产。 我局配属78台 我局配属 台，主 要运用在包惠间。 要运用在包惠间。
我局运用各型电力机车技术特点
主要原因是： 主要原因是 接触网网压波动大，机车保护装置动作，自动封锁 主逆变柜TCU； 牵引变流装置、牵引电机、速度传感器故障； 牵引变流装置、牵引电机温度过高； 乘务员对HXD型机车不熟悉，操纵机车不标准，导 致机车保护系统动作引发此类故障
电力机车运用以来存在问题
电力机车运用以来存在问题
CCB-Ⅱ制动系统的维修问题 Ⅱ
HXD1型机车电机YJ85A HXD1型机车电机YJ85A 型机车电机
电力机车主要部件介绍
牵引变流装置
SS系列机车 系列机车 硅整流装置
电力机车主要部件介绍
牵引变流装置
HXD系列机车 系列机车 牵引变流装置
电力机车主要部件介绍
CCB-II制动控制系统介绍 制动控制系统介绍
电力机车常见故障
电力机车常见故障
主断路器
真空主断路器
电力机车主要部件介绍
主变压器 SS4型机车主变压器
电力机车主要部件介绍
主变压器 HXD型机车主变压器
电力机车主要部件介绍
脉流牵引电机
电力机车主要部件介绍
交流牵引电机结构 交流
电力机车主要部件介绍
牵引电机
HXD2型机车电机YJ90A HXD2型机车电机YJ90A 型机车电机
我局运用各型电力机车技术特点
和谐系列电力机车与韶山系列机车对比 序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 传动方式 变流系统 牵引电机 轮周功率 粘着利用 传动控制方式 控制系统 SS系列 直流系统 晶闸管相控整流器 直流电机 800kW 空转/滑行保护µ＜0.36 架控 模拟-数字混合控制初级 水平的故障检测 HX系列 变流系统 IGBT（绝缘门极双极性晶体 管）牵引变流器 三相交流异步电机 1200～1600kW 粘着最佳利用µ＞0.4 轴控/架控 车载计算机网络完善 的自诊断系统
继电器 平拉杆 4800kW
逻辑控制单元 低位斜拉杆 6400kW
9600kW
10000kW 总功率
电力机车工作原理
电力机车工作原理
韶山系列交直流传动电力机车工作原理
25 kV 50 Hz
M
辅助电 路ห้องสมุดไป่ตู้
电力机车工作原理
韶山系列交直流传动电力机车工作原理
电力机车工作原理
HXD型交直交流传动电力机车工作原理 型交直交流传动电力机车工作原理
3．HXD1型电力机车 型 HXD1型机车是在西 型机车是在西 门子的“ 门子的“欧洲短跑 手”机车技术平台 结合DJ1机车 上，结合 机车 在我国大秦线上的 运用经验而研制的 一款适用于中国干 线铁路重载货运的 新型机车。 新型机车。
我局运用各型电力机车技术特点
HXD1型电力机车主要技术特点 型电力机车主要技术特点
CCB-Ⅱ制动系统技术没有国产化，部委托太原局 与克诺尔公司和GE公司签订合同，在湖东段维修， 我局既无技术能力又无配件，目前故障配件送湖东段 维修，常常是车等件。 太原局与两外商的合同已到期，由于费用问题，后 续合同还没有签下来，维修更加困难。远远不能满足 要求。
电力机车运用以来存在问题
电力机车过电分相的问题
我局运用各型电力机车技术特点
（1）轴牵引功率 ）轴牵引功率1200KW，总功率 ，总功率9600KW。 。 元件的主变流器， （2）采用水冷 ）采用水冷IGBT元件的主变流器，其中含有 个四象限变流器供两个单独 元件的主变流器 其中含有4个四象限变流器供两个单独 的中间直流电压环节， 个牵引变流器 个牵引变流器， 的中间直流电压环节，2个牵引变流器，每个牵引变流器供电给同一转向 架的两台并联牵引电机。辅助逆变器集成在主变流器柜中， 架的两台并联牵引电机。辅助逆变器集成在主变流器柜中，电制动采用再 生制动。 生制动。 （3）采用微机控制技术和网络通信技术进行机车控制。 ）采用微机控制技术和网络通信技术进行机车控制。 （4）车体采用整体承载结构，以中央梁为主要传力构件，具有高强度低重量 ）车体采用整体承载结构，以中央梁为主要传力构件， 的优点。 的优点。 （5）重载牵引转向架，采用低位牵引杆，构件强度高，结构合理。基础制动 ）重载牵引转向架，采用低位牵引杆，构件强度高，结构合理。 采用轮盘制动。 采用轮盘制动。 （6）采用标准化、模块化设计，便于维修。 ）采用标准化、模块化设计，便于维修。 （7）采用 ）采用CCBⅡ制动机系统，适合重载列车制动。 Ⅱ制动机系统，适合重载列车制动。 远程重联控制系统， （8）装用 ）装用LOCOTROL远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。 远程重联控制系统 适合多机分布式重载牵引。 （9）采用独立的机械室通风系统，使得机车的内部环境清洁，通风效果好。 ）采用独立的机械室通风系统，使得机车的内部环境清洁，通风效果好。
电力机车常见故障
电力机车跳主断故障
韶山系列机车主电路发生短路、过流、过电压、接 韶山系列机车 地等故障，辅助电路发生接地等故障的情况，会引起 主断路器跳闸，机车电子柜通过检测各种故障信号， 经过逻辑分析，产生跳主断信号。 HX系列机车 系列机车发生功率模块故障（过流，短路等）、 系列机车 电压互感故障、接地故障、TCU失电故障、水循环故 障等故障，机车通过遍布各部件的微机网络系统采集 信息，经过逻辑分析，在极短的时间内产生跳主断信 号，使主断路器跳开，使机车停车，避免故障引发更 大的事故。
我局运用各型电力机车技术特点
粘着牵引力的产生
我局运用各型电力机车技术特点
韶山系列机车不同点
SS3 C0-C0
电阻制动
和谐系列电力机车不同点
项目 传动控制 方式 机车网络 总功率 HXD1 架控 HXD2 轴控
项目 轴式 电制动
SS4 2(B0-B0)
加馈电阻制动
FIP网络
TCN网络
控制方式 牵引装置
1.5 kV DC
M
25 kV 50 Hz
1.5 kV DC
x3 辅助 电路
电力机车主要部件介绍
电力机车主要部件介绍
受电弓
弓头
上臂 下臂 升弓装置
ADD系统
底架 阻尼器
电力机车主要部件介绍
DSA200型受电弓结构特点 型受电弓结构特点
电力机车主要部件介绍
主断路器
空气主断路器
电力机车主要部件介绍
电力机车过电分相时，会在中性区产生很高的感应 电压，平均值达39KV，这种情况对机车高压电器有 一定影响。
自动过电分相系统还没有启用。
电力机车运用以来存在问题
电力机车自动过电分相示意图
领导干部三新 知 识 讲 座
谢
谢 ！
我局运用各型电力机车技术特点
4．HXD2型电力机车 型 HXD2型电力机车是 型电力机车是 由中国北车集团大 同电力机车有限责 任公司联合法国阿 尔斯通交通运输股 份有限公司为我国 重载列车设计的一 种新型重载货运交 流传动电力机车。 流传动电力机车。
我局运用各型电力机车技术特点
HXD2型电力机车主要技术特点 型电力机车主要技术特点
领导干部三新 知 识 讲 座
第四十三讲 四十三讲 电力机车技术特点及工作原理
主讲人：张兰所 机务处 2010年 2010年5月30日 30日
主要内容
我局运用各型电力机车技术特点 电力机车工作原理 电力机车主要部件介绍 电力机车常见故障 电力机车运用以来存在问题
我局运用各型电力机车技术特点
我局运用各型电力机车技术特点
电力机车常见故障
HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 型电力机车牵引封锁和电机隔离故障
HXD1型电力机车牵引封锁 型电力机车牵引封锁
电力机车常见故障
HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 型电力机车牵引封锁和电机隔离故障
HXD2型电力机车电机隔离 型电力机车电机隔离
电力机车常见故障
HXD型电力机车牵引封锁和电机隔离故障 型电力机车牵引封锁和电机隔离故障
（1）采用标准化、模块化设计，中间走廊 ）采用标准化、模块化设计，中间走廊700mm，开设 ，开设787mm宽的维修 宽的维修 便于维修。 门，便于维修。 （2）轴牵引功率 ）轴牵引功率1250KW，总功率 ，总功率10000KW。 。 3）实行独立轴控方式，提高了机车的运行状态控制和粘着利用。 （3）实行独立轴控方式，提高了机车的运行状态控制和粘着利用。 元件的主变流器， （4）采用水冷 ）采用水冷IGBT元件的主变流器，模块带有定位针防止装错。 元件的主变流器 模块带有定位针防止装错。 （5）两组相同的辅助静止变流器提供辅助电源。一组是 ）两组相同的辅助静止变流器提供辅助电源。一组是380V、50Hz的电 、 的电 另一组提供变频电源。 源，另一组提供变频电源。 （6）带有微机控制的电空制动柜。 ）带有微机控制的电空制动柜。 （7）轻量化的卧式主变压器 ） 远程重联控制系统， （8）装用 ）装用LOCOTROL远程重联控制系统，适合多机分布式重载牵引。 远程重联控制系统 适合多机分布式重载牵引。
韶山系列与和谐系列机车故障诊断
韶山系列机车采用模拟-数字混合控制，实现了初级水平的 韶山系列机车 故障保护，根据机车的使用情况和可能产生故障的严重程度， 其保护结果有两种：一是跳主断，二是跳接触器。还有一些辅 助保护环节：风速保护、辅机保护、风压保护等。 HXD型机车 型机车的微机网络控制系统将机车故障分为三级： 型机车 A级故障 级故障：严重故障，危及行车安全的故障，要求控制系统 级故障 立即自动发出停车指令，实现自动停车，等待救援。 B级故障 级故障：中等故障，对机车性能有较大影响，要求控制系 级故障 统给出停车提示信息，由司机操作，实现停车处理故障。 C级故障 级故障：轻微故障，对机车性能影响较小，要求控制系统 级故障 给出故障提示信息，由司机进行确认，回段后处理故障。
1．SS3型电力机 ． 型电力机 车 SS3型电力机车 型电力机车 属于我国第二代货 运干线电力机车， 运干线电力机车， 1982年批量生产， 年批量生产， 年批量生产 目前已停止生产。 目前已停止生产。 我局配属78台 我局配属 台，主 要运用在包惠间。 要运用在包惠间。
我局运用各型电力机车技术特点
主要原因是： 主要原因是 接触网网压波动大，机车保护装置动作，自动封锁 主逆变柜TCU； 牵引变流装置、牵引电机、速度传感器故障； 牵引变流装置、牵引电机温度过高； 乘务员对HXD型机车不熟悉，操纵机车不标准，导 致机车保护系统动作引发此类故障
电力机车运用以来存在问题
电力机车运用以来存在问题
CCB-Ⅱ制动系统的维修问题 Ⅱ
HXD1型机车电机YJ85A HXD1型机车电机YJ85A 型机车电机
电力机车主要部件介绍
牵引变流装置
SS系列机车 系列机车 硅整流装置
电力机车主要部件介绍
牵引变流装置
HXD系列机车 系列机车 牵引变流装置
电力机车主要部件介绍
CCB-II制动控制系统介绍 制动控制系统介绍
电力机车常见故障
电力机车常见故障
主断路器
真空主断路器
电力机车主要部件介绍
主变压器 SS4型机车主变压器
电力机车主要部件介绍
主变压器 HXD型机车主变压器
电力机车主要部件介绍
脉流牵引电机
电力机车主要部件介绍
交流牵引电机结构 交流
电力机车主要部件介绍
牵引电机
HXD2型机车电机YJ90A HXD2型机车电机YJ90A 型机车电机
我局运用各型电力机车技术特点
和谐系列电力机车与韶山系列机车对比 序号 1 2 3 4 5 6 7 项目 传动方式 变流系统 牵引电机 轮周功率 粘着利用 传动控制方式 控制系统 SS系列 直流系统 晶闸管相控整流器 直流电机 800kW 空转/滑行保护µ＜0.36 架控 模拟-数字混合控制初级 水平的故障检测 HX系列 变流系统 IGBT（绝缘门极双极性晶体 管）牵引变流器 三相交流异步电机 1200～1600kW 粘着最佳利用µ＞0.4 轴控/架控 车载计算机网络完善 的自诊断系统
继电器 平拉杆 4800kW
逻辑控制单元 低位斜拉杆 6400kW
9600kW
10000kW 总功率
电力机车工作原理
电力机车工作原理
韶山系列交直流传动电力机车工作原理
25 kV 50 Hz
M
辅助电 路ห้องสมุดไป่ตู้
电力机车工作原理
韶山系列交直流传动电力机车工作原理
电力机车工作原理
HXD型交直交流传动电力机车工作原理 型交直交流传动电力机车工作原理
3．HXD1型电力机车 型 HXD1型机车是在西 型机车是在西 门子的“ 门子的“欧洲短跑 手”机车技术平台 结合DJ1机车 上，结合 机车 在我国大秦线上的 运用经验而研制的 一款适用于中国干 线铁路重载货运的 新型机车。 新型机车。
我局运用各型电力机车技术特点
HXD1型电力机车主要技术特点 型电力机车主要技术特点
CCB-Ⅱ制动系统技术没有国产化，部委托太原局 与克诺尔公司和GE公司签订合同，在湖东段维修， 我局既无技术能力又无配件，目前故障配件送湖东段 维修，常常是车等件。 太原局与两外商的合同已到期，由于费用问题，后 续合同还没有签下来，维修更加困难。远远不能满足 要求。
电力机车运用以来存在问题
电力机车过电分相的问题