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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型交传电力机车电气原理分析与故障处理课题名称:HXD1型交传电力机车电气原理分析与故障处理二级学院铁道牵引与动力学院班级学生姓名指导老师完成日期2014届毕业设计任务书一、课题名称:HXD1型交传电力机车电气原理分析与故障处理二、指导教师:XX三、设计内容与要求1、课题概述随着轨道交通装备的飞速发展，交传电力机车已普遍应用于我国铁路运输，其中HXD1型电力机车使用广泛，电力机车乘务员和检修人员必须熟练掌握其电气原理和故障分析判断的方法，本课题主要针对铁道司乘、检修方向的学生，要求学生能整体全面了解HXD1型电力机车的总体结构、控制原理、界面显示，能整体分析HXD1型电力机车主电路，辅助电路、控制电路原理，并能根据HXD1型电力机车实际运用中的故障进行分析，根据实际情况进行故障处理方案的设计。
使学生更好的理解交传电力机车的工作原理，培养学生运用所学的知识来分析解决本专业范围内的问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。
2、设计子课题1)HXD1型电力机车主电路的原理分析与故障处理2)HXD1型电力机车辅助电路的原理分析与故障处理3)HXD1型电力机车控制电路受电弓控制环节的原理分析与故障处理4)HXD1型电力机车控制电路主断路器控制环节原理分析与故障处理3、设计内容与要求1)HXD1型电力机车的总体结构与设备布置2)HXD1型电力机车布线与电气接口布置3)HXD1型电力机车的相关电气线路的电气原理分析4)对HXD1型电力机车常见故障进行分析与判断，设计故障处理方案，编写HXD1型电力机车常见故障判断处理流程，5)绘制相关电气原理图。
四、设计参考书1《HXD1型电力机车》中国铁道出版社《电力机车控制》中国铁道出版社《电力电子技术》中国铁道出版社《牵引电器》西南交大出版社《电气制图及图形符号国家标准汇集》中国标准出版社五、设计说明书要求1、封面、目录 23、内容摘要(200~400字左右，中英文)4、引言5、正文(设计方案比较与选择，设计方案原理、计算、分析、论证，设计结果的说明及特点)6、结束语7、附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、毕业设计进程安排第1周:资料准备与借阅，了解课题思路、设计要求说明。
一、填空题（每题2分，共20分）1.HXD1电力机车牵引系统主电路主要由网侧、主变压器、(主变流器)及(牵引电动机)等电路组成。
2.和谐型电力机车牵引电机是变频（异步）牵引电机。
3.2004年底2005年初，中国铁路为提高(大秦运煤专线)的运能，同时也为促进铁路装备技术的现代化。
铁道部与中国南车集团株洲电力机车及(德国西门子)签约，订购180辆八轴大功率货运机车.4.HXD1型机车自2007年交付(太原铁路局湖东机务段)运用，主要用于(大秦铁路)，牵引运煤重载货运列车。
5.HXD1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.6.BVAC N99交流真空主断路器是由（瑞士赛雪龙）公司生产的。
7.BVAC N99交流真空主断路器分为（高压）、中间绝缘和（控制）三个部分。
8.主变压器是交流电力机车上的一个重要部件，用来将（接触网）上取得的（25KV）高压电变换为具有多种等级的低电压，以满足机车各种电机、电器工作的需要，保证机车正常运行。
9.HXD1型机车车顶安装有（受电弓）、（主断路器）、高压接地开关高压、高压电压互感器、避雷器、高压隔离开关、高压穿墙套管、车顶母线和支持绝缘子等高压电气设备。
10.真空主断路器具有（绝缘性能高）、（采用真空灭弧，环境稳定性好）、结构简单、开关容量大、机械寿命长、维护保养简单、与空气断路器有互换性等特点。
二、选择题（每题2分，共20分）1、HXD1型机车总功率为（A）A.9600KWB. 7200KWC. 6400KW2、电力机车避雷器主要用于机车的（B）保护。
A.接地B.过电压C.过电流D.短路3.HXD1电力机车每节车有(B）个相互独立的主传动变流系统和辅助变流系统。
A.1B.2C.34.HXD1电力机车主变流器从主变压器次边取电通过(C) 个四象限斩波器(4QC)向两个独立的中间电压直流环节供电。
HXD1C型电力机车常见故障与处理摘要HXD1C型电力机车是我国重载机车中常见的电力机车车型，其运行稳定，重载效率高，适应诸多的地区和天气情况而受到我国广大的铁路运营路段所接受。
所以笔者此次的毕业设计是通过对HXD1C型电力机车中最为常见的集中故障进行优化，通过对通风系统、隔离故障和车钩缓冲及夏季运行重司机室积水的问题进行了分析，并提出了笔者认为可以解决问题的处理措施。
希望此次的设计能够给HXD1C型电力机车的高效运行带来帮助，也为自己将要到来的工作提供理论基础。
关键词：HXD1型电力机车；故障；处理第1章引言铁路交通运输在中国是最重要的一种交通运输方式，铁路交通的发展直接关系着中国国民经济的繁荣发展；在“十五”期间发布的重点改造和强化建设中国铁路主通道相关文件中，“八横八纵”在一定程度上为铁路行业的快速发展创造了有利条件，同时也适应国民经济和社会发展的需求。
电力机车和内燃机车作为中国铁路体系的主要运输形式，为提高国民经济效益的优越性做出了巨大贡献；中国根据自身国情以及能源资源情况，确定了铁路运输牵引动力以电力牵引为主，以电力机车、内燃机车逐渐取代蒸汽机车，并将增加电力机车的担负运量作为铁路运输的重点工作。
牵引电机作为电力机车的主要关键结构，在电力机车处于运行状态时，牵引电机能够将接收到的电能转换为驱使机车快速前行的机械能；当电力机车处于制动状态时，牵引电机转换成发电机，通过轮子与铁轨产生制动力并将机械能转换成电能。
交流电力机车作为中国目前主流的机车，结构简单，体积较小，方便放置于空间相对窄小的电力机车内部。
HXD1C型电力机车内部工作是由主变压器接收到的电能转换成驱动行驶的机械能，同时也能将制动机械能转换成电能，HXD1C型电力机车自身结构比较复杂并且长期受到恶劣工作环境的影响，其运行的可靠、安全性直接决定着电力机车的安全行驶，HXD1C型电力机车常见故障的发生在很大程度上会造成严重的铁路交通安全事故，造成国民经济的巨大损失和严重的社会影响。
HXD1型电力机车基本常识及牵引传动系统考试题姓名：部门：得分：一、填空题（每题2分，共20分）1.HXD1电力机车牵引系统主电路主要由网侧、主变压器、( )及( )等电路组成。
2.和谐型电力机车牵引电机是变频（）牵引电机。
3.2004年底2005年初，中国铁路为提高( )的运能，同时也为促进铁路装备技术的现代化。
铁道部与中国南车集团株洲电力机车及( )签约，订购180辆八轴大功率货运机车.4.HXD1型机车自2007年交付( )运用，主要用于( )，牵引运煤重载货运列车。
5.HXD1主电路形式：机车采用( )电传动技术，每节车配装一台水冷( ) 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.6.BVAC N99交流真空主断路器是由（）公司生产的。
7.BVAC N99交流真空主断路器分为（）、中间绝缘和（）三个部分。
8.主变压器是交流电力机车上的一个重要部件，用来将（）上取得的（）高压电变换为具有多种等级的低电压，以满足机车各种电机、电器工作的需要，保证机车正常运行。
9.HXD1型机车车顶安装有（）、（）、高压接地开关高压、高压电压互感器、避雷器、高压隔离开关、高压穿墙套管、车顶母线和支持绝缘子等高压电气设备。
10.真空主断路器具有（）、（）、结构简单、开关容量大、机械寿命长、维护保养简单、与空气断路器有互换性等特点。
二、选择题（每题2分，共20分）1、HXD1型机车总功率为（）A.9600KWB. 7200KWC. 6400KW2、电力机车避雷器主要用于机车的（）保护。
A.接地 B.过电压 C.过电流 D.短路3.HXD1电力机车每节车有( ）个相互独立的主传动变流系统和辅助变流系统。
A.1B.2C.34.HXD1电力机车主变流器从主变压器次边取电通过( ) 个四象限斩波器(4QC)向两个独立的中间电压直流环节供电。
A.2B.3C.45.HXD1电力机车每节车辅助变流系统由( )个相同PWM逆变器组成为机车的辅助设备供电。
和谐型大功率电力机车和谐货运电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化吸收技术，并国产化的新一代交流传动货运机车。
分为每轴1200KW的和谐1、2、3型（1、2型为八轴，3型为六轴），以及六轴每轴1600KW的和谐1B、2B、3B，以及六轴每轴1200KW的1C、2C、3C。
一、HXD1型电力机车1.发展历程1985年初中国铁路曾为解决晋煤外运的运输瓶颈问题而从欧洲50Hz集团引进了150台（300节）当时最先进的8轴大功率直流传动电力机车——8K型电力机车。
时隔20年，在2004年底2005年初时，中国铁路为进一步提高大秦运煤专线的运能，同时也为促进铁路装备技术的现代化，同株洲电力机车有限公司-西门子合资公司签订了180台（360节）采用欧洲技术的8轴大功率交流传动电力机车——HXD1型电力机车（DJ4 A款）。
HXD1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型机车在中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，在设计中尤其考虑到了大秦运煤专线的特殊环境。
首台HXD1型机车于2006年11月8日在中国南车集团株洲电力机车有限公司竣工下线，其编号为HXD10001及0001B。
该车型担当大秦运煤专线2万t列车的牵引任务，目前全部配属太原局湖东车辆段。
截止2007年年底，株洲机车厂共出厂120多台HXD1型电力机车。
2.功能介绍HXD1型电力机车有三种型号：HXD1,HXD1B,HXD1C。
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，每节机车设有一个司机室，为一完整系统。
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1GBT 变流器，给四台三相异步电动机供电，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，采用独立通风方式；4）转向架：采用低位牵引杆，基础制动采用轮盘制动；5）空气制动系统采用CCBII制动系统，电制动采用再生制动；6）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；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。
和谐1型HXD1动力机车机车车体车体采用整体承载结构型式，全部由钢板及钢板压型件组焊而成的全钢焊接结构，司机室、侧墙、底架等主要部件构成一体，车体顶盖可拆卸，以便于车内设备吊装，整个车体组成一箱形壳体结构。
车内采用中央走廊方式,走廊地板采用平整、具有防滑功能的花纹钢板，车内设备安装骨架主要采用导轨式安装结构，便于实现车内设备的模块化设计及其安装。
车体两端司机室下方装有排障器，排障器采用板式结构，排障器能进行上下调节，以保证其距轨面高度为110＋10 0mm。
车体前端结构设计能在不拆除排障器的情况下更换车钩及缓冲器。
排障器上装有防落保护装置。
为了适应机车中央布线及布管需要，车体底架中央纵梁上部为内凹结构，在保证结构强度的情况下预留足够的布线空间。
车体侧下设有4个架车支承座和供检修用的四个支承点，在车体支承座架起距轨面高度不超过2500mm的条件下，转向架和主变压器可从车体下推出。
车体侧梁外侧设有4个检修作业用吊车销孔，前后牵引梁两旁分别设有救援用的吊车销孔。
在机车检修库内，天车吊钩距轨面高度达到9,000 mm的条件下，能把机车车体内各屏柜和部件单独吊入和吊出。
车体与转向架间设有连接装置，可使车体转向架一并起吊。
车体主要参数：车体总宽度3100mm车体宽度（扶手杆处）3248 mm车体长度（两端面间）约17138 mm车体底架长度,16839 mm单节车车钩纵向中心线距离17611 mm车钩中心距轨面高,880mm±10 mm车体顶盖距轨面高,4103 mm转向架转向架主要由构架、轮对、驱动单元、一系悬挂和二系悬挂、一系减振器和二系减振器、牵引装置（转向架和车体的连接）、制动装置和转向架附属装置等组成。
主要技术特点：a）满足25t轴重电力机车的运用要求；b）驱动系统采用抱轴悬挂驱动；c）构架由侧梁、横梁和端梁等组成，各梁均采用箱形焊接结构；d）一系悬挂系统由轴箱拉杆、橡胶件、弹簧、油压减振器等组成，轴箱拉杆两端安装球形橡胶关节，和一系簧一起实现轴箱定位；e）二系悬挂采用高挠螺旋钢弹簧配以垂向油压减振器，横向减振器设置在构架两端，同时起到抗蛇行作用；f）牵引装置采用低位推挽式牵引装置；g）基础制动采用轮盘制动；主要技术参数：机车轴式2(B0－B0)轨距1435 mm轴重25t最高运行速度120 km/h轴距2250mm＋2000 mm机车全轴距16260 mm轮径（新/半磨耗/全磨耗）1250mm/1200mm/1150 mm轮对内侧距1353 mm允差+0.5-1mm踏面形状JM3型传动方式单侧斜齿轮传动传动比6.235(106/17)电机悬挂方式滚动抱轴悬挂驱动装置采用同HXD1型机车的轮对驱动系统结构，牵引电机采用滚动抱轴悬挂，由轮对、轴箱、牵引电机、齿轮箱、抱轴等主要零部件组成。
HXD1型电力机车异步牵引电机故障诊断方法研究摘要：近年来，随着我国经济的不断发展，铁路运输事业也在逐年增长，铁路运输的安全也变得尤为重要。
众所周知，铁路运输是由列车车头进行牵引，随着电气化铁路事业的逐渐发展，电力机车逐步淘汰了蒸汽汽车和内燃机车，渐渐成为了铁路运输的主力军。
在电力机车中，牵引电机是电力机车中的最重要组成部分，它的工作环境较为特殊，相对于其它部件来讲，牵引电机所处的工作环境更为恶劣，又因为它的动力作用大、负载变换频率快等工作强度要求较高的原因，致使牵引电机在工作时十分容易发生故障而停止工作，所以牵引电机的维护保养的难度较高。
本文通过对牵引电机常见的故障发生原因进行分析，归纳、梳理电力机车的电机在牵引过程中可能会出现的问题，并介绍了几种常用的电机故障诊断技术，从而更好的保证列车在运行当中的安全。
关键词：电力机车；交流牵引；电机故障；诊断技术前言由于交流牵引电机具有恒功率范围较宽、粘着性能好、大牵引力、功率因数较高等明显优势，相对于传统的直流传动机车来说，交流牵引电机可适用性更大，目前，已成为了我国电力机车的主流。
虽然交流牵引电机得到了快速发展，但是由于其复杂的内部结构，在运行过程中十分容易发生故障，对列车行车安全造成了很大的隐患。
所以，本文通过分析研究交流牵电机的故障发生原因和解决方案具有重大意义。
1电力机车交流牵引电机故障诊断的基本方法1.1多工况要求与一般场合应用的牵引电机不同，动车组的牵引电机一般可以工作在电动机和发电机状态。
动车组作牵引运行时，牵引电机工作在电动机状态，将接触网提供的电能转换为机械能，驱动动车组运行；当动车组处于分相区或做电力制动时，牵引电机作为发电机工作，将列车动能转换为电能。
为了达到对牵引电机的持续监测，要求在不同工况下，状态监控手段和故障诊断方法有效。
1.2轴承故障轴承损坏时更换轴承；将电机两端端盖或轴承装平，旋紧螺栓；轴承与轴配合过松时，在轴承上镶套过紧时重新加上。
