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HXD3型电力机车

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HXD3型电力机车,早期被称为SSJ3型DJ3型神龙1型,是中国铁路的电力机车车型之一,由中国北车集团大连机车车辆有限公司和日本东芝公司联合开发研制。该型机车是为满足中国铁路重载货运需要而研发的大功率交流传动干线货运用六轴电力机车,采用交—直—交流电传动,持续功率为7200千瓦,最高运行速度为120公里/小时。

技术特点:

HXD3型电力机车是六轴大功率干线货运用电力机车,车体采用框架式整体承载结构及模块化设计,两端各设有一个司机室,司机可在任何一端司机室对机车进行控制;车内设备布置以两侧屏柜化、平面斜对称布置,并设宽700毫米的中央通道,通道左右两侧设有主变流装置、通风机、空气压缩机等设备,车上并为司机提供了冰箱微波炉卫生间等生活设施。每台机车车顶设有两台DSA-200型单臂式受电弓,其他车顶外置设备包括高压隔离开关、高压电压互感器、真空断路器避雷器接地开关等高压电器;在中央顶盖上设有检修升降口,由此上车顶进行检修和维修作业。牵引变压器采用卧式悬挂结构,吊装于车底中部。

机车冷却系统主要包括主变压器系统冷却、主变流装置系统冷却、牵引电动机冷却、辅助电源装置冷却、空气压缩机的冷却及包括卫生间通风及车内换气等,机车采用车体独立通风方式,从侧墙上部进风百叶窗吸入冷风,通过独立冷却风道向发热部件冷却后从车底排出,并维持机械间呈微正压,改善机车防尘效果及防寒性能。机车轴式为Co-Co,持续功率为7200千瓦;机车标准轴重为23吨,并可以通过增加压铁提高到25吨。空气制动系统采用克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统;机车单机以120公里/小时的速度在平直道上施行紧急空气制动时,最大制动距离 小于800米(23吨轴重)或900米(25吨轴重)。

电气系统:

主电路:

HXD3型电力机车是交—直—交流电传动的单相工频交流电力机车,机车主电路由主变压器、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。每台机车设有6套完全独立而又相同的牵引变流单元,分别安装在2个牵引变流柜内,分别为2台转向架上的6台牵引电动机供电。接触网导线上的25千伏工频单相交流电电流,经受电弓、主断路器进入机车后再输入主变压器,交流电经过主变压器的6个牵引绕组降压后向牵引变流单元供电;单相交流电经过6组四象限脉冲整流器整流直流电,然后向电压为2800伏特的中间直流回路供电,再由6组牵引逆变器转换成三相交流电输出,每组逆变器向一台异步牵引电动机供电,实现机车的轴控驱动,使牵引电动机产生转矩,将电能转变为机械能,经过齿轮的传递驱动轮对。如果其中一组牵引变流单元发生故障,机车可自动切除故障单元,其余单元仍正常工作,机车仍可保持六分之五的牵引动力。

每台机车装有两台牵引变流柜,每台牵引变流柜内含有三组牵引变流器单元和一组辅助变流器;每组变流器单元由一个四象限脉冲整流器、一个中间直流环节、一个两点式电压型PWM逆变器组成,通过高次谐波整流和错开各组控制载波的相位,从而降低高次谐波和提高功率因数;功率控制模块采用水冷IEGT(高耐压IGBT系列电力电子器件)变流模块(4500V/900A),中间直流电压为2800伏特。主变流器采用亚乙基二醇纯水溶液作为冷却液,确保在零下40℃时不冻结。主变流器水冷和主变压器油冷采用FL220型复合冷却器,水、油冷却器采用复合型全铝合金板翅式高效循环冷却结构,依靠复合冷却器风机进行强制风冷。

HXD3型机车采用YJ85A型牵引电动机,由永济电机公司引进日本东芝公司的技术生产(东芝公司原型号为Sea-107),该型电动机为四极鼠笼式三相异步牵引电动机,电动机采用全叠片结构,额定功率为1250千瓦,额定电压为2150伏特,冷却方式为强迫通风,采用矢量控制方式,来实现电动机转矩的控制。HXD3型机车机械间走廊)

控制系统:

HXD3型电力机车采用机车控制监视系统(TCMS),该网络控制系统以日本成熟的列车通信网络技术为基础,结合国际标准的列车通信网络(TCN)开发研制而成。网络控制系统为分布式计算机体系,按功能可划分为列车控制级、车辆控制级和传动控制级。机车控制系统以TCMS为核心,采用32位微处理器,分别与显示单元、主变流器、辅变流器通过RS-485串行总线进行通信,机车与机车之间的重联通信采用半双工总线式10Mbps以太网进行传输。TCMS具有机车顺序逻辑综合控制、机车牵引力和制动力控制、机车空电联合制动控制、机车主辅电路保护控制、机车防空转防滑行保护控制、机车重联控制、机车轴重转移补偿控制、机车定速控制、系统实时监测诊断、故障信息记录和显示等众多功能。系统采用冗余设计,设有两套控制环节,一套为主控制环节(Master),一套为热备控制环节(Slave)。

 

HXD3型机车司机室

 

华氏轮式0-6-6-0
UIC轴式Co'Co'
轨距1,435毫米
转向架TT-78
轮径

1,250(新轮)

1,200(半磨耗)

1,150(全磨耗)

轴重23(25)吨
轴距2,250+2,000毫米
通过最小曲线半径125米
机车长度20,846毫米(车钩中心距)
机车宽度3,100毫米
机车高度4,100毫米
整备重量138(150)吨
受流电压

AC 25 kV 50 Hz

传动方式交—直—交流电
牵引电动机

SEA-107 × 6

YJ85A × 6

最高速度

120公里/小时(营运)

136公里/小时(试验,SSJ3型)

132公里/小时(试验,HXD3型)

持续速度70(65)公里/小时
牵引功率

7,200千瓦(持续)

7,500千瓦(最大)

牵引力

520(570)千牛(起动)

370(400)千牛(持续)

制动方式轮盘制动、再生制动
制动功率

7,200千瓦(23吨轴重,70~120 km/h)

7,200千瓦(25吨轴重,65~120 km/h)

制动力

370千牛(23吨轴重,15~70 km/h)

400千牛(25吨轴重,15~65 km/h)

列车制动空气制动

车迷实拍图片:

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