HX_D3型交流传动电力机车

受电弓落下时滑板顶面距轨面高度 ／ｍｍ ４ ７７５±３０
受电弓滑板距轨面的工作范围 ／ｍｍ ５ ２００～６ ５００
功率因数（ １０％及以上额定功率时）
≥０．９８
等效干扰电流（ ＪＰ） ／Ａ
≤２．５（ 额定功率时， 机车在 持续制牵引工况下， 在距牵 引变电所 １０ ｋｍ 处测量）
机车总效率
≥０．８５（ 额定网压下， 在牵引工 况发挥持续功率时）
Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ＡＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ； ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ； ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ； ｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ； ｂｒａｋｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ
１ 主要特点
ＨＸＤ３ 型交流传动电力机车是根据大连机车车辆有限 公司、日本东芝公司与铁道部签署的大功率交流传动电 力机车采购和技术引进项目研制的， 机车以大连机车车 辆 有 限 公 司 研 制 的 ＳＳＪ３ 型 交 流 传 动 电 力 机 车 和 日 本 东 芝公司生产的 ＥＨ５００ 型电力机车为技术平台， 以在中国 国内主干线上进行大型货运牵引为目的进行设计研发。 机车采用 ＰＷＭ 矢量控制等最新技术， 尽量考虑对环境保 护， 减少维修工作量。另外， 考虑能够在中国全境范围内 运 行 ， 机 车 满 足 环 境 温 度 在 － ４０ ～４０ ℃ ， 海 拔 高 度 在 ２ ５００ ｍ 以下的条件。机车可以 ４ 台重联控制运行。ＨＸＤ３ 型机车主要特点有：
图 ４ 机车设备布置图
３．２ 机械室设备布置 机械室分为 Ｉ 端机械室、中央机械室和 ＩＩ 端机械室。Ｉ
端机械室紧邻 Ｉ 端司机室， 设备布置以电气系统设备为 主， 内部布置有牵引电机通风机组、更衣箱、卫生间、蓄电 池 充 电 装 置 、蓄 电 池 柜 、滤 波 装 置 、微 机 及 监 控 柜 、控 制 电 器柜、综合通信柜、辅助变压器等设备。ＩＩ 端机械室紧邻 ＩＩ 端司机室， 设备布置以空气系统设备为主， 内部布置有 牵引电机通风机组、空压机、主风缸、辅助风缸 、干燥器、 制动屏柜等设备。在 Ｉ 端机械室和 ＩＩ 端机械室之间设有 中央机械室， 室内布置有主变流装置、复合冷却器及复合 冷却器通风机组等设备。 ３．３ 车顶设备
１） 轴 式 为 Ｃ０－ Ｃ０， 电 传 动 系 统 为 交 —直—交 传 动 ， 采 用 ＩＧＢＴ 水 冷 变 流 机 组 ， １ ２５０ ｋＷ 大 转 矩 异 步 牵 引 电 动 机， 具有起 动（ 持续） 牵引力大、恒功率速度范围宽、黏着 性 能 好 、功 率 因 数 高 等 特 点 。
２） 辅 助 电 气 系 统 采 用 ２ 组 辅 助 变 流 器 ， 能 分 别 提 供
持续牵引力（ 半磨耗轮） ／ｋＮ
３７０（ ２３ ｔ 轴重） ， ４００（ ２５ ｔ 轴重）
恒功率速度范围 ／ｋｍ·ｈ－１
６５～１２０（ ２５ ｔ 轴重） ， ７０～１２０（ ２３ ｔ 轴重）
电制动方式
再生制动
电制动功率 ／ｋＷ ７ ２００（ ７０～１２０ ｋｍ／ｈ）（ ２３ ｔ 轴重） ， ７ ２００（ ６５～１２０ ｋｍ／ｈ）（ ２５ ｔ 轴重）
司机室的结构和设备布置按规范化司机室要求设 计。司机室内设有操纵台、八灯显示器、司 机座椅 、端 子 柜 、热 水 器 、紧 急 放 风 阀 、灭 火 器 、暖 风 机 等 设 备 。 司 机 室 顶部设有空调装置（ 冷热） 、风扇、头灯、司机室照 明 等 设 备。司机室前窗采用电加热玻璃， 窗外设有电动刮雨器， 窗内设有电动遮阳帘； 侧窗外设有机车后视镜。在操纵台 上 设 有 ＴＣＭＳ 显 示 器 、ＡＴＰ 显 示 器 、压 力 组 合 模 块 、司 机 控 制 器 、制 动 控 制 器 、扳 键 开 关 组 、制 动 装 置 显 示 器 、冰 箱、脚炉和膝炉等设备。
－９－
电力机车与城轨车辆·２００７ 年第 ４ 期
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通风。
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。
１０） 采用了新型的膜式空气干燥器， 有利于压缩空 气 的干燥， 减少制动系统阀件的故障率。
关键词： 交流电力机车； 电气系统； 机械系统； 牵引特性； 制动特性
中图分类号： Ｕ２６４．２ ＋２３
文献标识码： Ａ
文章编号： １６７２－ １１８７（ ２００７） ０４－ ０００９－ ０５
Ｔｙｐｅ ＨＸＤ３ ＡＣ ｄｒ ｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒ ｉｃ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ
ＹＡＮＧ Ｓｈｏｕ－ ｊｕｎ， ＬＩＵ Ｈｕｉ－ ｙａｎ
５） 采用带有中梁的、整体承载的框架式车体结构 ， 有 利于提高车体的强度和刚度。
６） 转 向 架 采 用 滚 动 抱 轴 承 半 悬 挂 结 构 ， 二 系 采 用 高 圆螺旋弹簧； 采用整体轴箱、推挽式低位牵引杆等技术。
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。
－１０－
杨守君 等·ＨＸＤ３ 型交流传动电力机车·２００７ 年第 ４ 期
４ 通风系统
１—前 照 灯 ； ２—牵 引 电 机 通 风 机 组 ； ３—受 电 弓 ； ４—主 断 路 器 ； ５—高 压 电 压 互 感 器 ； ６—高 压 隔 离 开 关 ； ７—标 志 灯 ； ８—操 纵 台 ； ９—司机 室座 椅； １０—滤波柜 ； １１—蓄 电池 充电 器； １２—复 合冷 却器 通 风 机 组 ； １３—复 合 冷 却 器 ； １４—主 变 压 器 ； １５—变 流 器 ； １６—牵 引 电 动 机 ； １７—空 气 压 缩 机 ； １８—干 燥 器 ； １９—总 风 缸 ； ２０—卫 生 间 ； ２１—通 讯 柜 ； ２２—微机及监控柜； ２３—控制电器柜。
最大电制动力 ／ｋＮ ３７０（ １５～７０ ｋｍ／ｈ）（ ２３ ｔ 轴重） ， ４００（ １５～６５ ｋｍ／ｈ）（ ２５ ｔ 轴重）
轨距 ／ｍｍ
１ ４３５
轴式 机车总重 ／ｔ
Ｃ０－ Ｃ０ １３８＋－ ４１．．１３４８（ ２３ ｔ 轴重） ， １５０＋－ １４．．５５（ ２５ ｔ 轴重）
轴重 ／ｔ
２３＋２
最 大 制 动 距 离（ １２０ ｋｍ／ｈ） ／ｍ
≤８００（ ２３ ｔ 轴 重） ， ≤９００（ ２５ ｔ 轴重）
机车牵引特性为恒牵引力、准恒速特性控制（ 见图 ２） ，
机车制动特性为恒制动力、准恒速特性控制（ 见图 ３） 。
２ 性能技术参数
电流制 额定电压 ／ｋＶ 机车功率特性如图 １ 所示。
单相交流， ５０ Ｈｚ ２５
机 车 能 以 ５ ｋｍ／ｈ 速 度 安 全 通 过 半 径 为 １２５ ｍ 的 曲
线， 并能在半径 ２５０ ｍ 的曲线上进行正常摘挂作业。
图 ３ 制动特性控制曲线（ ２５ ｔ 轴重）
３ 设备布置
ＨＸＤ３ 型电力机车为 ６ 轴货运机车， 在机车的两端各 设有一个司机室， 两个司机室的中间为机械室。在机械室 内设有 ６００ ｍｍ 宽的中央通道， 在通道左右两侧设有主变 换 装 置 、通 风 机 、空 气 压 缩 机 等 机 器 。 在 车 体 下 设 有 两 台 ３ 轴的转向架及主变压器， 在顶盖上设有高压电器。车内 设备布置以平面斜对称布置为主， 设备成套安装， 有利于 机 车 的 重 量 分 配 、机 车 的 制 造 、检 修 和 部 件 的 互 换 。 机 车 设备布置如图 ４ 所示。 ３．１ 司机室设备布置
主变压器悬挂在机车中部， 以变压器为中心对称布 置了 ２ 台转向架。在转向架上配置有牵引电动机等设备。 另外在车下还配置了动车用插座、辅助 ／ 控制电路外接 电 源 插 座 、行 灯 插 座 、机 车 电 子 标 签 、速 度 传 感 器 等 设 备 。
ＨＸＤ３型 电 力 机 车 的 通 风 冷 却 系 统 由 牵 引 通 风 机 冷 却 系统、复合通风冷却系统、辅助电源通风冷 却系统、车 内 换气系统等组成。 ４．１ 牵引通风机冷却系统
牵引电动机通风冷却采用独立冷却方式。冷却空气 通过车体侧墙百叶窗过滤后进入冷却风道， 经过轴流风 机、惯性过滤器后冷却牵引电动机， 最后由牵引电动机的 出风口排出车外。每个风道内设有惯性过滤器， 对空气进 行二级除尘， 在每个牵引通风道处设有一个向车内排风 的旁风口， 旁风口处设有过滤网， 为空气压缩机等用风设 备提供洁净的风源， 也使车内形成微正压。 ４．２ 复合通风冷却系统
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
收稿日期： ２００７－ ０４－ ２３ 作者简介： 杨守君， 工程师， １９９７ 年毕业于西南交通大学电力牵引与传动控制专业， 长期从事机车设计工作。
ＶＶＶＦ 和 ＣＶＣＦ 三相辅助电源， 对辅助机组进行分类供 电。该系统冗余性强， 一组辅助变流器故障后可以由另一 组辅助变流器对全部辅助机组供电。
３） 采用微机网络控制系统， 实现了逻辑控制、自诊 断 功能， 而且实现了机车的网络重联功能。
４） 总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路 ， 电 气屏柜和各种辅助机组分功能斜对称布置在中间走廊的 两侧； 采用了规范化司机室， 有利于机车的安全运行。
机车顶盖由 ３ 个顶盖组成， Ｉ 端顶盖、ＩＩ 端顶盖上布置 有受电弓， 中央顶盖上布置有高压隔离开关、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 顶盖上设有检修用天窗， 由此上车顶进行检修和维修作 业。为确保安全， 天窗设置了钥匙联锁装置。 ３．４ 车下设备
摘 要： ＨＸＤ３ 型电力机车是大连机车车辆有限公司与日本东芝公司 联 合 设计 、开 发 的 ６ 轴 大 功 率交 流 传 动货 运 电 力