HXD2电力机车电传动系统和机车网络控制系统培训教材

HXD2型电力机车电传动系统培训教材

1 交流电传动系统简介

1.1系统概述

HXD2型电力机车交流电传动系统主要是由网侧电路、主变压器、牵引变流器、牵引电机及网络控制系统等部分组成。交流电传动系统主要器件及其所在位置如图1-1所示。

图1-1 电传动系统主要器件及其位置

机车主电路均采用轴控方式，交-直-交变流技术对牵引电机进行牵引和制动特性控制。每台机车由两节车组成，设有四台变流柜，每台变流柜装有独立的两台变流器，每台变流器由IGBT模块组成的四象限变流器和逆变器组成，对该轴进行控制。每节车的轴二、轴三变流器中间回路给辅助变流器提供电源。整个系统采用绞线式列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）的形式实现对外通讯。

图1-2 牵引系统电气原理图

1.2 系统主要技术参数

机车功率发挥基本要求：

机车功率与网压关系如图1-3所示。

图1-3 八轴机车技术规范轮周功率发挥曲线图

机车牵引力、制动力参数

机车起动牵引力

（0～5km/h速度范围内半磨耗的轮周平均牵引力）≥760kN 机车持续制牵引力≥532kN 最大再生制动力(车钩处) 461kN

最大再生制动力开始线性下降的速度≤15km/h

再生制动力线性下降至0的速度≤5km/h

恒功率速度范围：

牵引65～120km/h

再生制动75～120km/h

图1-4 机车牵引制动特性曲线

轮轴参数

轨距 1435mm

轴式 2(B0-B0)

机车整备重量 2x100 t

轴荷重 25t

机车轮周牵引功率（持续制）≥9600kW

机车轮周再生制动功率（持续制）≥9600kW

额定牵引货物质量 1万吨

车轮直径 1200（半磨耗）

传动比 120/2

2．牵引系统介绍

2.1网侧电路

网侧电路如图1-5所示，由1 台受电弓AP，1 台高压隔离开关QS-HV，1 个高压电压互感器TF1-PP，1台主断路器QF(M)，1 台高压接地开关QS-GHV，1 台避雷器F1，1 个高压电流互感器TFI-QL(M)，主变压器原边绕组AX，1 个接地侧电流互感器TFI-CE 和

4 个回流装置，以及1 台高压连接器QF-HV 组成。

接触网电流通过受电弓AP 进入机车，经主断路器QF(M)，通过高压电流互感器TFI-QL(M)进入车内，经25kV 高压电缆与主变压器原边 A 端子相连，经过主变压器原边，从X 端子流出，通过低压电流互感器TFI-CE 和 4 个并联的回流装置EB1、EB4、EB5、EB8，从轮对回流至钢轨。

接触网电压通过受电弓AP 进入机车，通过高压电压互感器TF1-PP 将网压提供给牵引变流柜、司机操纵台上的网压表和机车电度表。

接触网电压通过受电弓AP 进入机车，经过高压隔离开关QS-HV 和高压连接器QF-HV 送至另一节机车，若其中一节机车高压电路出现故障，可通过断开故障节机车上的高压隔离开关QS-HV 来实现隔离。

图1-5 网测电路

2.1.1 受电弓

八轴机车采用DSA200型受电弓，该弓采用气囊驱动方式，弓内装有自动降弓装置，当弓网故障时，可自动降弓保护。

受电弓是机车从接触网获得电能的重要电气部件。受电弓升弓时，压缩空气通过车

内各阀进入受电弓升弓装置的气囊，升起受电弓，使受电弓滑板与接触网接触，将电流从接触网上引入机车，供车内的电气设备使用。降弓时，排出升弓装置气囊内的压缩空气，使受电弓落下。

受电弓主要由底架、铰接机构、弓头、升弓装置及空气管路等组成。

气动升弓装置（3）安装在底架上,通过钢丝绳作用于下臂（4）。上臂（6）和弓头（8）由较轻的铝合金材料结构设计而成,受电弓结构如图1-6。

1－底架；2－阻尼器；3－升弓装置；4－下臂；

5－下导杆；6－上臂；7－上导杆；8－弓头；9－滑板

图1-6 DSA200 受电弓结构

主要技术参数

额定电压：25kV

额定电流：1000A

驱动设备：气囊装置

静态接触压力：55～85N

动态接触压力：40～200N(满足IEC62486)

压缩空气压力：0.4～1.0MPa 接触压力

最大升弓高度（包括绝缘子400m）：3081mm

工作高度（包括绝缘子400m）：969mm～2881mm

受电弓降弓位滑板距离轨面：4823.5mm

受电弓最低工作高度（距离轨面）：5123.5 mm

受电弓最大工作高度（距离轨面）：7035.5 mm

弓头长度: 1950±10mm

滑板有效长度：1250mm

滑板类型：碳滑板

弓头垂向移动量：60mm

升弓时间：≤5.4s

降弓时间：≤4s

维护与保养

1、目测整个受电弓。如有损坏的绝缘子、破损的软连接线、损坏的滑动轴承或变形的框架部件都应进行更换。若磨损超过其规定极限，滑板也应当更换。

2、滚动轴承的润滑是为了提高其使用寿命。最初安装时，两年一次的维修期或常规维修时油杯应注意密封以防尘土和水。滑动轴承可自润滑，保养方便。

3、阀板上的过滤器应1～2周清理一次。

2.1.2 高压隔离开关

每节八轴机车车顶装一台DJHG1型高压隔离开关（QS-HV），主要作用是当受电弓和车顶绝缘子发生故障时，将其隔离，避免因受电弓及车顶母线带电造成其它事故。

高压隔离开关主要由隔离刀杆、支持绝缘子和转动绝缘子、底座安装板、传动机构、锁固机构、触动开关、手柄等组成。高压隔离开关外形见图1-7所示，结构示意如图1-8所示。当受电弓故障时，并在降弓后，可在车内打开锁固机构，转动手柄，转动绝缘子随之转动，打开隔离闸刀。

图1-7 DJHG1-400/25 型高压隔离开关外形