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开题报告题目：HXD3B型电力货运机车节能探讨学生姓名：林松学号：126188592014年7月27日一、文献综述HXD3型电力机车2007年2月在上海铁路局投入运用以来,主要担当“上海—济南”区段的干线货物运输任务,与济南铁路局实行跨铁路局、跨机务段轮乘,机车总体质量和牵引性能良好,已经逐步在京沪干线的货运牵引中发挥了主导作用,该型机车的数量也由最初的几十台,发展到现在的159台,并将有越来越多的ND5内燃机车被替换下来,其货运工作量将逐步被HXD3型电力机车所取代。2007年HXD3型机车完成货运工作量为1110014万t・km,占机务段货运总工作量的1915%。2008年1～8月份,该型机车完成货运工作量为1438404万t・km,占机务段货运总工作量的4019%。HXD3型电力机车构造先进,功率大,传动效率高,在节能方面也有其独到之处,采用了高度的集成化、模块化的设计方式,能量转化流程简单,中间环节损耗少。机车主要采用了1台主变压器、2台主变流器、6台交流牵引电动机及一些辅助设备,将接触网上的高压单相交流电能转换成机车的牵引动能。(1)HXD3型电力机车采用了FPWR1/JQFP2-9000/25(DL)型主变压器(TM1),该型变压器工作的网压范围宽,能将1715～31kV的接触网电压转变为机车所需的各种低电压。该变压器性能可靠,额定容量大(9006kW),且变压器空载和负载的电能损耗均较小,空载损耗为2600W,负载损耗为224kW。(2)HXD3型电力机车采用了2台主变流器(CI),每台主变流器有3个独立的“整流—中间电路—逆变”环节,即3个牵引变流器,分别向3台牵引电动机供电。主变流器构造简单,有效地减少了自身内部中间环节电能的损耗,降低了机车牵引能耗。四象限整流器是一个脉宽调制变流器,它将电源的交流电压通过脉冲宽度控制,控制中间直流电压的幅度和流入变流器的交流电流相位,使交流电流的波形尽量接近正弦波,使得交流侧的基波电压和基波电流的相位差接近于零,这样不仅限制了谐波电流分量,而且又提高了机车功率因数。(3)HXD3型电力机车采用了6台SEA-107/YJ85A型三相鼠笼式感应电动机,该型电动机有较高的额定功率(1250kW),起动(持续)牵引力大,恒功率速度范围宽,黏着性能好,能承受较高的工作电压,有较高的功率因数。交流电动机的使用,满足了大功率机车对电动机功率的要求,提高了电动机牵引性能的可靠性,减少了直流电动机中间整流环节电能的损耗,降低了机车牵引能耗。(4)采用交流传动方式,大大提高机车的传动效率,有利于机车功率的发挥、利用及能耗的降低。该型机车辅助设备及辅助环节电能损耗相对较少,机车在发挥10%及以上额定功率时,机车功率因数不低于0198。额定网压下,在牵引工况发挥持续功率时的机车总效率不低于0185。(5)由于机车功率大,牵引吨位高,有利于降低机车平均万吨公里的电能消耗,即降低机车单耗。一般来说,在其他条件不变的情况下,任何机车的单耗都是与其牵引吨位成反比关系的,也就是说在相同的条件下,机车牵引吨位越低,机车单耗越高;反之,机车牵引吨位越高,机车单耗越低。HXD3型电力机车在我段运用近两年,经过查阅大量的司机报单,数据筛选、整理,初步掌握了机车在“南京东—徐州”区段进行货物运输时的牵引吨位与单耗的规律,基本数据见表4。从表4可以看出:机车牵引吨位在4500t以上时,其单位万吨公里耗电量较少,机车单耗曲线下降趋势平缓,基本成水平状。本次设计针对HXD3B型电力货运机车的特性，来进行节能的探讨。二、选题的目的和意义1、通过毕业设计培养学生综合运用所学专业知识的基本技能，培养学生分析问题解决问题的能力。2、通过毕业设计全面检验学生综合素质提高情况及专业教育质量。3、使学生比较系统的掌握HXD3B型电力货运机车的节能方法，从而培养出学生分析、试验、总结的能力。4、提高学生查阅设计手册，工程规范和参考资料的能力，基本掌握工程设计的步骤和方法。三、研究方案（框架）1、了解掌握HXD3B型电力货运机车的特性和节能的方法。2、掌握设计的方法。3、熟悉HXD3B型电力机车的运用。4、完成论文的撰写。5、采用CAD为设计平台，按照毕业设计的规定完成图纸的打印和装订进度计划。四、进度计划第一部分熟练课题，手机、整理课题相关资料。（1周）第二部分系统需求分析与总体设计（2-3周）第三部分熟悉HXD3B型电力货运机车的特性及运用。（4-5周）第四部分详细设计、测试（6-7周）第五部分毕业设计论文文档编写整理（8-9周）评阅或答辩（10周）五、指导教师意见论文按要求进度计划进行，确定的整体思路符合任务书的要求，框架结构合理，可以进行论文的撰写工作。指导教师：2014年7月日