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HXD3型交流传动电力机车构造、结构组成机车电气系统1、主电路系统机车电气系统2、辅助电气系统机车主要部件介绍1、受电弓受电弓是电力机车上一个重要的电气部件，通过它直接与接触网接触，将电流从接触网上引入机车，供车内的电气设备使用。它安装在车顶上，不用时处于折叠状态，运用时升起与接触网接触。受电弓型号DSA200额定电流1000A最大速度200km/h静态接触压力70±10N最大升弓高度3000mm工作高度888～2800mm落弓高度（滑板面至车顶）613mm总长（折叠长度）2561mm滑板长度1250mm滑板材料碳滑板或铝包碳滑板工作空气压力400～1000kPa升弓时间5.4s降弓时间4sDSA200型受电弓外形图机车主要部件介绍2、真空主断路器型号：BVACN99.21500额定电压30kV额定电流750A最大工作电压31kV额定分断容量440MVA最大分断电流16kA辅助触点数5固有分闸时间25～60ms工作压力450～1000kPa机车主要部件介绍３、高压电压互感器型号GSEFB-25FGR025kV/100V输入电压25kV/50Hz（工作电压范围17～31KV）输出电压100V额定容量30VA二次最大电流4A精度1.0级耐压170kV(冲击)70kV(工频)重量约58kg机车主要部件介绍4、高压电流互感器型号BB-S400A/5A电流变换比400A/5A额定频率50Hz额定容量25VA精度3.0级一次过电流倍数40倍重量约35Kg机车主要部件介绍5.避雷器•型号：RVLQB-38.5LY形无间隙氧化锌避雷器•额定电压38.5kV•标称放电电流下残余电压（在10kA时）110kV•放电电流10kA•外套材料陶瓷机车主要部件介绍6、高压隔离开关•型号BT25-04-D-110-1-C-S•结构单极隔离开关•安装车顶•动作方式空气操作式（机车内设置4个电磁阀）•额定电流400A•额定电压25kV•额定空气压力500kPa•辅助接点：1a1b机车主要部件介绍7、主变压器HXD3型交流传动货运电力机车采用FPWR1型主变压器，将25kV的接触网电压变换为电力机车所需的各种低电压，以满足电力机车各种电机电器工作的需要。主变压器外形机车主要部件介绍主变压器特点：•1）采用下悬式安装，强迫导向油循环风冷方式，内装一台主变压器，总重13t。主变压器与冷却装置、储油柜分开布置。•2）变压器采用心式卧放结构，普通矿物油。•3）高阻抗绕组结构，使变压器内部空间磁场很强，大量采用无磁结构件。•4）油箱采用硅钢板加铝屏蔽的方式。避免漏磁干扰外部信号。•5）线圈导线采用H级纸绝缘，具有耐热等级高，机械强度大的特点。•6）全铝板翅式冷却器，两路油循环系统。机车主要部件介绍主变压器特点：•7）高压引线采用法国NEXANS公司的1U端子。在低压套管出线装置中采用了新型合成树脂的出线装置，具有安装拆卸方便，可靠及使用寿命长的特点。•8）考虑到了机车的使用环境，提高了变压器的抗振性能，所以该变压器具有抗震、耐久的特点。•9）将温度计等需要经常检测及保养的部件装配车上储油柜内，以便于进行维护保养、检查。•10）将通过强大电流的低压出线装置分别安装在主变流器最近处，使其间连线最短。机车主要部件介绍主变压器主要技术数据•型号FPWR1•机车网压范围(kV)17.5～31•频率(Hz)50•冷却方式强迫油循环风冷ODAF•通风量234000m3/h•油流量48m3/h•出线端子号1U;1V;2U1;2V1;2U2;2V2;2U3;2V3;2U4;2V4;2U5;2V5;2U6;2V6;3U1;3V1;3U2;3V2•空载电流0.26%•空载损耗2600W•负载损耗224kW•总重量13000kg机车主要部件介绍•8、变流装置•每台机车装有两台变流装置，每台变流装置内含有三组牵引变流器和一组辅助变流器，使其结构紧凑，便于设备安装。•牵引变流器采用强制循环水冷方式。这种方式具有冷却效果好、无污染、重量轻、结构上维修方便等特点。•冷却液采用亚乙基二醇纯水溶液，确保在－40℃时不冻结。•另外，牵引变流器的冷却液和主变压器（Mtr）的冷却油经过复合冷却器循环，依靠复合冷却器风机进行强制风冷。机车主要部件介绍•8、变流装置•每组牵引变流器由一个四象限和一个逆变器组成。整流器单元使用了模块化IGBT元件，采用脉宽调制（PWM）方式、两点式电压型，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。•逆变器单元同整流器单元一样使用模块化IGBT元件、实现单元的标准化。•通过采用IGBT元件和32bit高速演算控制装置的配合，采用矢量控制方式，来实现电机转矩的控制，达到快速响应，提高粘着利用率和实现空转滑行保护控制。机车主要部件介绍•8、变流装置•辅助变流器是辅助电动机供电电路的核心。APU向牵引通风机电机和压缩机电机等辅助机器供给三相交流电，具有变压变频（VVVF）控制和恒压恒频（CVCF）两种控制方式。两台复合冷却器风机和六台牵引通风机电机为了确保适应机车状况的冷却风量和降低运转声音，按照VVVF控制模式进行设定。•APU通过使用IGBT的PWM整流器单元把从主变压器三次线圈供电的交流电转换为恒定电压的直流电，再供给由IGBT构成的逆变器单元，通过逆变器转换为三相交流。机车主要部件介绍•8、变流装置•辅助变流器（APU）单独采用强制风冷方式。•机车共设有两套辅助变流器UA11、UA12。在正常情况下辅助变流器UA11、UA12全部工作，基本上以50%的额定容量工作，辅助变流器UA11工作在VVVF方式，辅助变流器UA12工作在CVCF方式，分别为机车辅助电动机供电。当某一套辅助变流器发生故障时，不需要切除任何辅助电动机，另一套辅助变流器可以承担机车全部的辅助电动机负载。此时，该辅助变流器按照CVCF方式工作，从而确保机车辅助电动机供电系统的可靠性。机车主要部件介绍1、C/I说明•(1)网压•额定值AC25KV—50Hz•变动范围AC19KV~29KV•动作范围AC17.2KV~31KV•(2)主回路方式•整流器2点式调制单相电压型PWM整流器•逆变器2点式调制三相电压型VVVF逆变器•(3)主回路输入单相1450V—965A—50Hz3组×2⁄机车•(4)PWM线路电压DC2800V•(5)主回路输出•额定值AC2150V—390A3相VVVF•最大AC2150V—520A3相VVVF•(6)效率0.98以上(额定输出功率时)机车主要部件介绍2、APU说明•(1)APU构成整流器单元1台+逆变器单元1台×2组⁄机车•(2)主回路输入单相399V—50Hz•(3)主回路输出CVCF230KVA—380V—50Hz—p.f.=0.85VVVF230KVA—380V—50Hz—p.f.=0.85频率可变范围0.2~50Hz电压可变范围2~380V机车主要部件介绍机车主要部件介绍•9、复合冷却器•复合冷却器的型号为FL220，复合型全铝合金板翅式高效冷却结构，上部为水散热器，用于冷却变流器，下部为油散热器，用于冷却主变压器。•全铝合金板翅式结构的油冷却器，具有每单位容积的传热面积大，性能优良，体积小，重量轻的优点。•空气冷却复合冷却器时，会在冷却器芯子的波纹形散热片上积留灰尘，灰尘过厚将影响散热效果，因此，在每一次中修时，均需要清洗冷却器芯子。•在堵塞严重时应进行水洗或用水蒸气进行清洗。机车主要部件介绍10、复合冷却器通风机组•用于冷却HXD3型电力机车主变压器和主变流器，安装在机械室内。冷却风从顶盖的通风窗进入，再进入通风机中，然后由通风机通过通风道送出冷却风对复合冷却器进行冷却，最后从车底排到大气中。机车主要部件介绍性能指标电动机送风机形式TIKK－FCKW8形式RPF－67B方式鼠笼形电动机方式轴流形外罩及通风方式全闭其他扇形风量（m3/s）6.5相数３极数２1．工作保证温度-25～40℃2．保管温度-40～40℃额定值种类连续输出（ｋＷ）20.0电压（Ｖ）380电流（Ａ）38.5频率（Ｈｚ）50回转数（min-1）2930绝缘种类F种轴承负荷侧6309VVC3反负荷侧6309VVC3总重量（ｋｇ）约284机车主要部件介绍11、牵引电动机１）型号SEA-107/YJ85A型２）方式种类三相鼠笼式感应电动机极数4极通风方式强制通风方式３）额定数据工作制连续输出（ｋＷ）1250线间电压（Ｖ）2150相电流（Ａ）390额定旋转数（ｍｉｎ－１）1365频率（Ｈｚ）46效率（％）95功率因数（％）91滑差率（％）1.4机车主要部件介绍参数指标：绝缘种类Class200•绝缘电压1500V•耐压1分钟3240V（新造时5400V）•最高使用转数2662rpm（120km/h，车轮径1150mm）•最高试验转数3195rpm•总重量2600kg•齿轮比4.81（101/21）机车主要部件介绍12、牵引通风机组本机器是冷却HXD3型电力机车主电动机的，安装在机械室内的。其构造为，冷却风从顶盖的通风窗处进入，再送入通风机中，然后由通风机通过通风道将冷却风送入主电动机中进行冷却，最后排到大气中。机车主要部件介绍表11-1性能及额定值电动机鼓风机方式笼形方式离心轴流式通风方式全封闭外冷式风量2.35m3/s（141m3/min）相数3φ极数2Ｐ额定值连续转速2930r/min输出功率18.5ｋＷ记事额定性能是在２０℃、１气压（760mmHg）的值。电压380Ｖ电压变动范围380Ｖ－5％～＋5％电流35.5Ａ频率数50Ｈｚ转速2930r/min绝缘种类Ｆ种周围温度括号内为保管温度－25～40℃（－40～40℃）保护方式IP44涂色RAL1208005总质量298kg（实测值）机车主要部件介绍13、滤波柜•滤波柜内安装的设备，是辅助逆变器系统的滤波电感、电容。•交流滤波器是和变流装置内的APU逆变器及APU整流器共用的变换装置，通过交流电抗器和电容器，将从APU输出PWM波形整形成准正弦电压波形。机车主要部件介绍14.操纵台1612后视镜8914复位凤笛15101112317过分相定速13凤笛遮阳帘刮雨器空调停放制动监控故障隔离冰箱窗加热风扇司机室加热46571－面板；2－制动显示屏；3－监控显示屏；4－多功能状态组合模块；5－计点灯；6－微机显示屏；7－压力仪表模块；8－柜体；9－冰箱(微波炉)；10－烟灰缸；11－重联电话；12－电源插座；13－万转开关；14－按钮；15－电空制动控制器；16－扳键开关组；17－司机控制器。机车主要部件介绍S640U-B司机控制器外形结构示意图S460W-B扳钮开关组外形结构示意图司机钥匙0合S460W-B扳钮开关组外形图主断分后受电弓主断合前受电弓强泵风备用压缩机副照灯前照灯0弱强后开全开标志灯后开全开00走廊灯全开前开全开前开弱0强车底全开车底灯00司机室灯仪表全开开仪表灯操纵台面板操纵台安装板机车主要部件介绍15.电器控制柜正面上部配置自动开关（MCCB）和万转开关（SW）类、电压表。蓄电池电压表的左端配置蓄电池用的自动开关（MCCB），辅助压缩机起动按钮。主变换装置、辅助电源装置用的接地开关和配置外部电源切换开关的部分，为了安全，设置了带联锁装置的平开门。VCB断开，受电弓降下后，在屋顶的接地开关向接地侧旋转手柄，将主电路在车体上接地，只有处于安全的状态时，能够从接地装置上拔出黄色的钥匙，才能够打开门。功率表安置在正面左下的罩内。装置的背面侧排列了辅助电路用的负荷接触器。机车主要部件介绍16.TCMS/ATP柜•此装置有上下2层构成，上层为TCMS装置，下层为ATP装置。•装置的上半部分有TCMS装置的控制单元主体和继电器盘。•下层的ATP装置，除LKJ2000型以外，配置了TAX2,JT1.Z2-A,CS.JH-S9,JHJY1-K25。•配线用的连接端子总括在装置背面上部，全部采用一次操作式的27芯连接端子。•而且，关于ATP装置用的导线的一部分，不通过装置上部的27芯连接端子，直接连接。机车主要部件介绍17、