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和谐1型机车是在西门子公司的“欧洲短跑手”机车平台上，结合其DJ1型交流电力机车在中国大秦线上的运用经验，充分考虑到了大秦运煤专线的特殊环境而研制的一款适用于中国干线铁路重载货运的新型交流电力机车。
第一节机车主要特点和谐1型交流电力机车就其电气传动方式而言，属于交-直-交传动的范围，它有接触网供给高压交流电，在机车上降压、整流通过中间直流环节变成直流电，然后再通过牵引变流器、辅助逆变器将直流电变换成三相交流电，用来驱动交流牵引电机及其它辅助三相交流电机。
机车由电气部分、机械部分和空气管路系统三大部分组成一个有机整体，互相配合，又各自发挥独特作用，共同保证机车性能的正常发挥。
机车电气部分的主要功用是将来自接触网的电能变为牵引列车所需要的机械能，实现能量转换，同时还实现机车的控制。
机车机械部分主要用来安设司机室和各种电气、机械设备，承担机车重量，产生并传递牵引力及制动力，实现机车在线路上的行驶。
电力机车的空气管路系统作用是产生压缩空气供机车上的各种风动器械使用，并实现机车及列车的空气制动。
和谐1型交流电力机车由两节机车重联而成，机车采用国际标准电流制，即单相工频制，电压为25 kV，并能适应中国铁路接触网较宽的电压范围的特点，其每节机车上配备有相同的主电路、辅助电路和控制电路系统，每节机车均可单独运行。
每台机车其两节车主电路之间是通过车顶高压连接器在网侧相连，它使得每台机车仅使用一个受电弓便可实现整台机车的供电。
机车的每节车都有一套完整的电传动系统，该系统由一台拥有1个原边绕组、4个牵引绕组和2个2次谐振电抗器的主变压器，通过4个四象限整流器(4QC)向两个独立的中间直流电压环节充电。
每台转向架上的2台三相异步电动机作为一组负载，由连接在中间直流环节中的一个脉宽调制逆变器供电。
因此两路中间直流环节相互独立，所以整台机车牵引力有75％的冗余，从而提高了机车的可利用率。
中间直流环节还连接有谐波吸收电路、过压保护电路和接地检测电路。
HXD1型电力机车是由两节完全相同的4轴电力机车通过内重联环节连接组成的8轴重载货运电力机车，每节车设有一个司机室，为一完整系统。
其主要技术特点如下：1）主电路形式：机车采用交-直-交电传动技术，每节车配装一台水冷IGBT 变流器，给四台三相异步动机供电，辅助逆变器集成在主变流器中；2）控制系统：采用西门子SIBAS32 系列的微机控制，TCN 网络通讯技术；3）车体采用中央梁承载方式；4）采用独立通风方式；5）转向架，采用低位牵引杆，基础制动采用轮盘制动；6）空气制动系统采用CCBII 制动系统,电制动采用再生制动；7）机车具有外重联控制功能，司机可以在一个司机室对两台重联机车进行控制；8）根据铁道部要求，机车装有LOCOTROL 远程重联控制系统，适合于多机分布式重载牵引；9）根据用户的需要，车上装备卫生间、床等必要的生活设施机车的主要参数电流制：单相交流25 kV ，50 Hz机车牵引/电制动轮周功率：9600kW轴式：2（B0-B0）轨距：1435mm机车整备重量: 2×92t/2×100t轴重：23t / 25t机车前后车钩中心距：35222 mm单节机车转向架中心距：9000 mm转向架固定轴距：2800 mm车轮直径：1250 mm(新轮)持续速度23t轴重时：70km/h25t轴重时：65 km/h最高速度：120 km/h计算起动牵引力23t轴重时: ≥700 kN25t轴重时: ≥760 kN持续牵引力23t轴重时：494kN25t轴重时：532 kN电制动力：461kN紧急制动距离轴重为25t时的紧急制动距离：≤ 900 m轴重为23t时的紧急制动距离：≤ 800 mDJ4 和谐型动力种类电力车辆建造株洲电力机车型号DJ4 / HXD1建造年份2006年—总产量(生产中)UIC轴式Bo'Bo'+Bo'Bo'轨距1,435 mm轮径1,250 mm长度35,222 mm (车钩中心距)轴重23 t / 25 t电力系统交流25 kV 50 Hz最高速度120 km/h输出功率9,600 kW牵引力23 t轴重:700 kN (起动)494 kN (持续)25 t轴重:760 kN(起动)532 kN(持续)HXD1型电力机车，是中国国营铁路的货运电力机车车种之一。
`和谐机车电气线路分析摘要随着我国电气化铁路及电力机车技术的迅速发展，电力机车在产品的结构、质量、形式方面都有了很大的改进和提高，专业的对口，作为司乘人员，在铁路机务部门工作，必须熟悉和掌握电力机车控制电路的基本工作原理，和通过系统的分析和设计来提高自己的专业素质。
HXD3C型电力机车电气线路分析是选自机车运用的实际课题，涉及范围较广。
电力机车的控制线路是一个复杂的系统。
本课题要求学生在已学的机车线路基础上整体分析HXD3C型电力机车主电路、辅助电路和控制电路，并能了解电力机车的故障判断处理。
使学生更好的理解电力机车工作控制原理培养学生所学的基础知识、专业知识，并利用其中的基本理论和技能来分析解决本专业内的相关问题，完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。
通过对此课题的学习和设计，使学生能更好地理解电力机车电气原理，掌握电力机车实际运用中的基本专业技能。
培养学生运用所学的基础知识和专业知识的能力，提高学生利用所学基本理论和自身具备的技能来综合分析解决本专业相应问题的能里，使学生树立正确的设计思想，完成电气工程技术人员必须具备的基本能力的培养和训练。
关键词：控制电路；主断路器；故障处理目录HXD3C电气线路分析 (I)摘要 (I)引言 (1)第一章主电路 (2)1.1 网侧电路 (2)1.1.1 受电弓PG1、PG2 (2)1.1.2 高压隔离开关QS1、QS2 (2)1.1.3 主断路器QF1 (3)1.1.4 原边电压互感器TV1 (3)1.1.5 避雷器F1、F2 和F3 (3)1.1.6 高压电流互感器TA1 (3)1.1.7 低压电流互感器TA2 (3)1.1.8 高压接地开关QS3 (3)1.1.9 电度表PWH (4)1.1.10 接地装置EB1～EB6 (4)1.2 主变压器 (4)1.3 主变流器和牵引电机电路 (5)1.3.1 四象限整流器 (5)1.3.2 中间直流环节 (5)1.4 保护电路 (7)1.4.1 主变压器牵引绕组过流保护 (7)1.4.2 主接地保护电路 (7)1.4.3 牵引电动机过流保护 (7)1.4.4 原边电压保护 (8)1.4.5 瞬时过电压保护 (8)1.5 其它 (8)1.5.1 原边电压显示 (8)1.5.2 库内动车 (8)第二章辅助电路 (9)2.1 辅助变流器及辅助供电电路 (9)2.1.1 辅助变流器 (9)2.1.2 辅助变流器供电电路 (10)2.1.3 辅助电动机电路 (12)2.1.4 辅助电动机电路的保护系统 (12)2.2. 辅助加热装置电路 (13)2.2.1 机车辅助加热装置 (13)第三章列车供电电路 (15)3.1 主电路 (15)3.2 辅助电路 (15)3.3 控制电路 (15)第四章控制电路 (17)4.1 控制系统概述 (17)4.2 控制电源电路 (18)4.2.1 低压电源柜 (18)4.2.2 控制电源的分配 (18)4.2.3 110V 电源装置的控制 (18)4.2.4 控制电路的监测与保护 (19)4.3 司机指令与控制功能 (19)4.3.1 电钥匙SA49（SA50） (19)4.3.2 司机控制器AC41（AC42） (19)4.3.3 受电弓扳键开关SB41（SB42） (20)4.3.4 主断路器扳键开关SB43（SB44） (20)4.3.5 压缩机扳键开关SB45（SB46） (20)4.3.6 紧急制动、半自动过分相和定速按钮 (20)4.3.7 停放控制 (21)4.3.8 无人警惕控制 (21)4.3.9 微机复位 (21)4.3.10 信息显示屏和状态指示灯 (22)4.4 机车逻辑控制和保护电路 (22)4.4.1 各辅助电动机自动开关功能 (22)4.4.2 各辅助电动机接触器功能 (23)4.4.3 原边过流继电器KC1 (23)4.4.4 主变压器保护电路 (23)4.4.5 主断路器快速保护电路 (23)4.4.6 主变流器控制电路 (24)4.4.7 辅助变流器控制电路 (24)4.4.8 空调机组的控制电路 (25)4.4.9 机车重联控制电路 (25)4.4.10 自动过分相控制电路 (26)4.4.11 轴温检测电路 (26)4.4.12 列车供电控制电路（仅客运方案） (26)4.4.13 机车照明电路 (27)4.4.14 其他辅助设备控制 (27)4.4.15 机车控制系统与行车安全综合信息系统的接口 (28)4.4.16 快速降弓控制电路 (28)4.4.17 轮缘润滑控制电路 (28)第五章制动系统控制 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录A 附录内容名称 (33)引言HXD3C型电力机车是在HXD3型电力机车设计制造技术平台的基础上，借鉴了HXD3B型电力机车的成熟技术，开发研制而成的交流传动客货运通用电力机车。
HXD1型交传电力机车电气原理分析与故障处理HXD1型交传电力机车的电气系统由牵引变流器、辅助电源装置、控制装置和保护装置等组成。
牵引变流器主要用于将直流电源转换成交流电，以驱动机车的牵引电机。
辅助电源装置提供机车所需的各种辅助电源，如照明、供暖和空调等。
控制装置用于控制机车的各项功能，如启动、停车、制动和速度调节等。
保护装置主要用于保护机车电气系统的安全运行，当监测到异常情况时，会自动切断电源，以防止损坏。
在使用HXD1型交传电力机车时，有一些常见的故障可能会发生。
例如，牵引变流器故障可能导致机车无法正常启动或停车，这时可以通过检查牵引变流器的连接线路和散热器是否正常工作来解决问题。
另外，辅助电源装置故障可能导致机车辅助设备无法正常供电，可以通过检查辅助电源装置的输入电压和输出电压是否符合要求来解决问题。
此外，控制装置故障可能导致机车无法正常操作，可以通过检查控制装置的连接线路和控制电路是否正常工作来解决问题。
最后，保护装置故障可能导致机车电气系统无法正常工作，可以通过检查保护装置的连接线路和保护参数是否设置正确来解决问题。
为了提高HXD1型交传电力机车的电气系统的可靠性和安全性，需要定期对电气系统进行检查和维护。
例如，可以定期对牵引变流器的散热器清洁和冷却液的更换，以确保牵引变流器的散热效果良好。
同时，还需要定期检查各个连接线路和接线端子是否松动或锈蚀，及时进行维修和更换。
另外，还需要定期检查各个保护装置的工作状态，确保其正常运行。
总之，HXD1型交传电力机车的电气原理分析与故障处理是确保机车正常运行的重要环节。
只有对电气系统进行深入了解并掌握常见故障处理方法，才能及时发现和解决故障，确保机车的运行安全和可靠性。
和谐型系列电力机车电气系统特点分析
【摘要】文章以和谐1、2、3型电力机车的电气系统为研究对象，对机车的电气系统特点按照主电气电路、辅助电气电路、微机控制系统分类做了系统的比较分析。
【关键词】电力机车；主电气电路；辅助电气电路；控制系统
1 引言
和谐系列电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化技术，并国产化的新一代交流货运机车，型号有HXD1、HXD1B、HXD1C，HXD2、HXD2B、HXD2C和HXD3、HXD3B、HXD3C。
和谐型系列机车电气系统的主、辅回路均采用了交流控制技术，系统的设计坚持起点高、技术领先的原则，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。
2 主电气系统
机车主电气电路主要由网侧电路、主变压器、牵引变流器及牵引电机构成，如图1所示。
其中和谐型系列电力机车网侧电路主要由受电弓、主断路器、台避雷器、高压电压传感器、高压电流传感器、高压隔离开关、主变压器原边、回流侧互感器和接地碳刷等组成。
下面主要从主变压器、变流器和牵引电机三个方面进行比较。
图1 简化主电气电路
2.1 HXD1型电力机车主电路特点
（1）主变压器
采用EFAT6744型电力机车牵引变压器。
其内除主变压器外，还装有两台100HZ滤波电抗器。
它们装在一个邮箱内，共用一个冷却系统。
主变压器是单相变压器，卧式结构，采取车体下悬安装方式。
（2）牵引变流器
每台机车由2节车组成，每节车设有1个牵引变流柜，每个牵引变流柜由2套相互独立的变流器组成。
一个变流器包含2个并联的四象限整流器、1个牵引逆变器和1个辅助逆变器等。
（3）牵引电机
采用西门子公司的1TB2624-0TD02型或国产化的JD160型鼠笼式三相异步牵引电动机，额定功率为1224千瓦，冷却方式为强迫通风，采用直接转矩控制（DTC）。
2.2 HXD2型电力机车主电路特点
（1）主变压器
主变压器为模块化的卧式结构，包括1个原边绕组，4个牵引绕组，4个二次滤波电抗器，2个辅助滤波电抗器，强迫油循环风冷却系统以及内置的多种保护电器。
（2）牵引变流器
采用ONIX系统将IGBT技术应用于异步交流传动机车。
牵引传动系统的每台牵引电机与1个牵引逆变器和1个四象限整流器相连，组成四个独立的驱动单元，这样每根车轴驱动可以单独切除，因此发生一个单独的故障后，1台机车上仍保持3/4牵引功率。
（3）牵引电机
牵引电动机采用由永济电机公司国产化的YJ90A型牵引电机（阿尔斯通公司原型号为6 FRA 4567 B型），该型电动机为六极三相鼠笼式异步牵引电动机，定子采用全叠片无机壳结构以减轻重量和改善散热，额定功率为1224千瓦，冷却方式为强迫通风，采用磁场定向直接转矩控制。
3 辅助电气系统
辅助电气系统是由三相输出辅助电源、充电机、辅助负载、低压电器和辅助控制单元等组成。
3.1 HXD1型电力机车辅助电气系统特点
HXD1型电力机车辅助电气系统由集成在牵引变流器内的辅助逆变器供电。
两个辅助逆变器分别从牵引变流器的一路中间直流环节取电，通过滤波变压器和一组滤波电容器滤波后向两个三相支路供电。
230V/60Hz单相交流支路由一个440V/230V变压器从三相恒频恒压支路取电。
直流负载支路由蓄电池充电机供电。
3.2 HXD2型电力机车辅助电气系统特点
两个独立的辅助变流器均采用IGBT技术。
每个辅助变流器包括降压斩波器和逆变器，直接由主电路中间回路供电，变压器不用设辅助绕组。
在正常模式下，一个辅助变流器为定频载荷供电，另一个为变频载荷供电。
如果一个辅助变流器
驱动失效，另一个将为蓄电池充电器和整个机车的辅助载荷供电。
蓄电池充电器单节车采用冗余设计，每两节车也互为冗余，保证了110V电源的可靠性。
3.3 HXD3型电力机车辅助电气系统特点
在HXD3型机车中，其三相辅助电路采用了辅助变流器给机车的各类辅助电机供电，三相辅助变流系统是采用日本东芝公司现有成熟的辅助传动变流技术，由两组辅助变流器组成。
每组辅助变流器的功率均为230kV A，它们分别是APU1和PU2。
APUl和APU2分别同2套牵引变流器安装在一起，组成两组功率变流柜。
其风冷部分共用一个通风机和通风道，简化了机车通风系统，减少了牵引变流器和辅助变流器之间的电气接口，有利于设备安装、检修和维护。
4 微机控制系统
机车控制监视系统，简称TCMS可以实现以下功能：根据司机指令完成对机车逻辑控制、主变流器及牵引电机控制、辅助变流器控制、牵引特性控制、制动特性控制、定速控制、半自动过分相控制，机车运行状态显示，具备故障保护、显示、记忆，并在一定程度上可以自动排除、切换故障。
4.1 HXD1型电力机车微机控制系统特点
HXD1型电力机车装载了西门子公司开发的“SIBAS32”32位微机控制系统和列车通信网络（TCN），并安装了“Locotrol”多机牵引无线同步控制系统和克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统。
“SIBAS 32”系统采用集散控制模式，由中央控制单元（CCU）、牵引控制单元（TCU）、辅助控制单元（ACU）、液晶显示屏（HMI）和外设智能接口（KLIP）构成，并采用网络控制系统进行数据通信，由绞线列车总线（WTB）和多功能车辆总线（MVB）两级网络构成，使机车控制系统具有控制、监测、传输、故障诊断、显示和存储功能。
4.2 HXD2型电力机车微机控制系统特点
HXD2型电力机车采用了阿尔斯通公司开发的“Agate”微机网络控制系统，该系统是基于WorldFIP网络通信总线，网络架构分为FIP车辆网络（FIPV）和FIP列车网络（FIPT）两级，其中FIPV负责每节机车内部各设备的信息交换，而FIPT用于两节机车之间或两组重联机车之间的通信；控制系统具有全面的机车控制、监测、传输、故障诊断、显示和存储功能。
由基本硬件和软件模块组成：MPU（主处理）、CRT（牵引传动控制模块）、CRA（辅助控制模块）、RIOMS （远程输入输出模块）、DDU（司机室显示器）等。
5 结论
通过对和谐型系列机车的电气系统的分析，掌握了各系列机车交流电气系统的特点，为机车的运营和管理提供可靠的技术支持。
参考文献：
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[4]张曙光主编. HXD1型电力机车.中国铁道出版社.2009
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