和谐1型电力机车控制系统
和谐HX_D1型大功率交流电力机车概述
轨距 ／ｍｍ
１ ４３５
轴式 车钩中心距 ／ｍｍ
２（ Ｂ０Ｂ０） ３５ ２２２
转向架中心距 ／ｍｍ
９ ０００
轴距 ／ｍｍ
２ ８００
车体宽度 ／ｍｍ
３ １００
轮径（ 新） ／ｍｍ
１ ２５０
一节车整备质量 ／ｔ
２×９２，
（ 加压车铁后最大达到 ２×１００ ｔ）
当机车功率大于 １０ ％额 定 功 率 时 ， 功 率 因 数 λ ≥
５．３ 设备布置 机车设备采用模块化的结构， 以便有
效地缩短组装时间， 使系统和部件能独立 的在机车外进行预组装和预试验。
机械间内设备沿车内中间走廊两侧平 行布置， 采用导轨安装方式固定， 两节车除 生活设施和通讯信号设备外， 其余设备和 布置相同， 见图 ５。机械间内设备从左上起 顺 时 针 方 向 依 次 是 接 地 棒 、复 轨 器 、工 具 柜 （ Ｂ 节车上装有微波炉和冰箱） 、床存放装 置 （ Ｂ 节车） 、４ 位牵 引电机 通 风 机 、压 车 铁 、冷 却 塔 及 通 风 机 、牵 引 变 流 器 、压 车 铁 、 ２ 位 牵 引 电 机 通 风 机 、１ 位 牵 引 电 机 通 风 机 、压 车 铁 、充 电 机 、低 压 电 器 柜 、卫 生 间 （ Ａ 节车） 、衣帽柜、信号柜、辅助变压器柜及通风机、压车 铁、３ 位牵引电机通风机、主压缩机、空气制动柜、总风缸。
为了节能采用了两个辅助逆变器， 每个逆变器通过 １ 个变压器和滤波电容对输出电压进行调压和滤波后， 提供 近似正弦波的三相交流电源。正常情况下， 一个逆变器输 出为变频变压方式（ ８０～ ４４０ Ｖ， １０～６０ Ｈｚ） ， 根 据 实 际 需 要给有变速要求的牵引电机风机和冷却塔风机供电； 另 一个恒频恒压输出 ３ＡＣ ４４０ Ｖ， ６０ Ｈｚ 给剩余的辅助设备， 如 水 泵 、变 压 器 油 泵 、空 调 及 主 压 缩 机 、蓄 电 池 充 电 机 、加 热器等车载三相和单相 ２３０ Ｖ， ６０ Ｈｚ 负载供电。
HXD1型机车限鸣控制系统原理及典型故障分析
HXD1型机车限鸣控制系统原理及典型故障分析摘要：HXD1型电力机车是大功率交流传动9600kW八轴货运电力机车，其限鸣控制系统由限鸣控制器、电笛、辅照灯构成，本文意在阐述HXD1型电力机车限鸣控制系统的电气控制原理，结合出现的典型故障通过电气控制原理进行分析，查找故障原因，提出解决办法并最终实现稳定的限鸣控制。
关键词：HXD1型机车；限鸣控制系统；电气控制原理分析；解决方法。
作者简介：龙真金(1986-)，男，大学专科，高级技师，从事电力机车电气调试工作。
1引言HXD1型电力机车是大功率交流传动9600kW货运电力机车，由2节4轴机车固定重联组成，单轴功率1200kW。
该型机车在设计时考虑了机车在通过城市区域时减少噪音的措施，满足当前全国诸多城市机车在通过城区时禁止鸣风笛的要求，采用限鸣控制系统实现了鸣低音电笛，其辅照灯采用闪烁功能提醒铁轨上的行人或行车进行避让，降低了噪音对环境和人们日常生活的影响。
2限鸣控制系统电气控制原理分析2.1 限鸣控制系统的限鸣控制器原理[1]。
限鸣控制系统是利用开关电源，以功率放大器和稳压电源为核心，通过线缆连接后作为辅照灯和电笛的电源。
它具有工作效率高，体积小，电源电流输出调整方便，自我保护功能完善等优点，被广泛应用在和谐型电力机车上。
但它也有不足的地方，如控制电路相对复杂，需要掌握的电子电路的知识面要广，这就要求操作人员要有较高的技术水平。
限鸣控制器电源功能有三个方面：a.可以将机车DC110V电源转换为DC24V稳压电源。
b.控制DC24V稳压电源的开通和关断，以供给辅照灯闪烁电源。
c.为机车电笛供给功率驱动信号。
2.2 限鸣控制系统的辅照灯控制原理如图1、图2所示。
2.2.1 本节机车辅照灯闪烁控制将单极断路器（头灯照明）=51-F02闭合，将辅照灯扳键开关=51-S06打“闪烁”位实现辅照灯闪烁控制。
电气工作原理如下所述：如图1，DC110V+→=51-F02（单极断路器）→=51-S06（辅照灯控制扳键开关）12（+）→=51-S06(11)→=91-X111.01：4(扳键接插件)→=91-X111.11：L4(中柜56芯11号接插件)→=92-X143.37:75（低压柜37端子排）→=51-K03继电器线圈→DC110V-。
HXD1型电力机车牵引电传动系统分析
毕业设计说明书课题名称：HXD1型电力机车牵引电传动系统分析专业系轨道交通系班级城轨091学生姓名李耀双指导老师邓木生完成日期 2011年12月2012届毕业设计任务书一、课题名称：HXD1型电力机车牵引电传动系统分析二、指导教师：邓木生三、设计内容与要求课题概述HXD1型电力机车电传动系统是按AC25kV、50Hz牵引供电制式设计的，并能适应我国铁路接触网电压范围较宽的特点。
两节车各自配备了独立的、相同的电传动系统，它们的网侧电路可通过车顶高压连接器相连，既可固定重联运用，也可解编后各自独立运用，同时还具有外重联功能。
每节机车有一套完整的网侧电路和电传动系统，每节车的电传动系统由一台拥有1个原边绕组、4个牵引绕组和2个二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回路充电。
每台转向架上的2台三相异步电动机作为一组负载，由连接在中间直流回路上的1个脉宽调制逆变器供电。
因为两路中间直流回路相互独立，所以整台机车的牵引力有75﹪的冗余,从而提高了机车的可利用率.中间直流回路还连接有二次谐振电路、过压保护电路和接地检测电路等。
机车采用再生制动，再生制动时机车能量反馈回电网，达到节能的效果.四象限整流器和PWM逆变器采用水冷IGBT模块。
1。
设计内容及要求内容：1）HXD1型电力机车介绍2)牵引系统原理阐述分析3)分析系统的原理得出是否有不足及相关单位的改进措施，自己的意见和看法。
要求:1）通过检索文献或其他方式,深入了解设计内容所需要的各种信息2) 按要求撰写毕业设计说明书四、设计参考书《HXD1型电力机车》中国铁道出版社主编张曙光《电力电子技术》高等教育出版社主编徐丽娟五、设计说明书要求1、封面2、目录3、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1.头一周熟悉任务书、确定方案2．查阅资料，完成设计要求说明及课题内容辅导用时一周3．五周时间做内容的设计，完成初稿4．检查,修改，完善毕业设计一周时间5．准备毕业答辩与综合成绩评定准备一周七、毕业设计答辩及论文要求1、毕业设计答辩要求答辩前三天，每个学生应按时将毕业设计说明书或毕业论文、专题报告等必要资料交指导教师审阅，由指导教师写出审阅意见.学生答辩时对自述部分应写出书面提纲，内容包括课题的任务、目的和意义，所采用的原始资料或参考文献、设计的基本内容和主要方法、成果结论和评价。
HXD1型电力机车、HXN3型内燃机车总体设计
Type of thesis: Application Research
关键词：HXD1电力、HXN3内燃机车、车体结构、设备布置、HXD1机车操纵
论文类型：应用研究
Abstract
Both of type HX high-power A.C. drive locomotive of China's railway passenger and freight transport vehicle is one of the main line, is also China's railway and main models, therefore, its performance and operation status analysis study appears especially important. This paper focuses on type HXD1 electric locomotive HXN3 diesel vehicles, due to the lack of data and simple analys is,mainly on the structural parameters, features, bogie, air supply system application and car body structure are described, in addition to its operation,inspection and servicing of other aspects of the detailed introduction.
HXD1C机车操纵要求、日常运用、维修要求介绍
机车启动和日常应用
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
机车启动——在司机室内的准备—启动微机系统
检查
紧急制动按钮是否松开。
警告！ 提示！
在多节车重联时，把一个钥匙开关转换到位置“闭合”。 在重联时，TCN同时开始配置。
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
机车操纵要求、日常运用、维修要求介绍
机车操作说明
概述 机车启动和日常应用 机车停止和其他操作
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
机车启动和日常应用
主要设备位置
1 牵引变流器 2 冷却塔 3 低压电器柜 4 制动柜 5 操纵台 6 辅助变流器
机车启动和日常应用
不会对制动管 和车辆的制动 产生影响。
机车启动和日常应用
日常运用——停放车制动及指示
警告
彩色的指示器只对单台机车有效。 通过按下本务车的停放制动按钮，整个编组内的机车施加停放制动。 非占用机车的停放制动未施加（单独施加）。
停放制动缓解 手动控制按钮 B01B40.03-I
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
注意砂子只能撒在轨面上，不能撒在旁边 砂嘴不能变形、打折、破裂 撒砂量太小或不撒砂，通知维护人员修理
检查撒砂量
机车启动和日常应用 日常检查—制动试验—泄漏试验
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
制动管加压到 450kPa
按下软键F3EAB
按下软键F5切入/切除 按下软键“执行”来确认配置 锁死EBV
机车启动和日常应用 日常应用—空调
和谐HXD1型大功率重载货运电力机车
和谐机车排污控制系统的分析及改进
和谐机车排污控制系统的分析及改进发布时间：2023-02-24T03:25:48.587Z 来源：《科技新时代》2023年2期作者：武满巨[导读] 风源系统是全车空气管路系统的基础。
它负责生产并提供机车、车辆的气动器械以及机车、列车制动机所需的高质量的洁净、干燥和稳定的压缩空气。
中国铁路呼和浩特局集团有限公司呼和浩特机务段检修主任摘要：电力机车在运用过程当中，排污控制系统作为整个机车的重要的风路组成部分，为机车提供了清洁、干燥的风源系统，该系统直接关系着机车的行车安全。
文章先归纳总结了电力机车排污控制系统所引发的问题、原因分析，得出一套安全可靠的电力机车排污控制系统优化方案。
从而保证了机车的工作可靠性和安全性。
关键字：电力机车；排污控制器；排污控制系统；加热。
一、概述风源系统是全车空气管路系统的基础。
它负责生产并提供机车、车辆的气动器械以及机车、列车制动机所需的高质量的洁净、干燥和稳定的压缩空气。
因此风源系统的主要部件如空气压缩机组、总风缸、风源净化装置等均关系到机车风源系统的质量。
压缩机作为风源系统的主要供给源，其供给风源系统的空气质量经过多级过滤后由机车控制部位使用。
因此怎样合理的自动排除各级过滤后产生油、水分离物,使得压缩机具备一定的自排污能力，为行车安全提供可靠的保证。
成为当前研究人员所面临的一大课题。
二、问题的分析及提出压缩机压缩后的空气中主要的杂质为固体粒子、水和油。
它们互相影响（例如：固体粒子有油或水存在时可聚结成较大的颗粒，油和水作用发生乳化现象），并且有时在压缩空气系统管路内壁上发生凝聚或液化（例如：油蒸汽或水蒸汽）。
其它污染物也考虑在内，包括微生物体和气态污染物。
该油、水化合物经自动排水阀析出至机车外，压缩空气进入干燥器后，首先由滤芯去除油和灰尘，然后由干燥剂去除水分，降至露点，最后由后置过滤器进行精滤。
在三级精滤的下方有个手动的排污阀，此处的油、水化合物只能通过定期手动的方式予以排除，排除后散落于机车内形成二次污染。
和谐动车系列HXD1,HXD2,HXD3之间的比较
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。
牵引装置及牵引缓冲装置-HXD1型电力机车通风系统认知
任务二 HXD1型电力机车通风系统认知
三、 过滤除尘装置
1. 侧墙百叶窗 侧墙百叶窗安装在牵引通风支路、 辅助变压器柜通风支路的进风口， 进风口设置在车体侧墙上部的斜面 处。 侧墙百叶窗过滤管断面示意图如图 所示。
三、 过滤除尘装置
2. 旋风式除尘器 旋风除尘器由多孔板、旋 风单元、框架以及前板组 成。 每节机车装有一个旋风式 除尘器，为箱体结构，内 部布有多个涡旋管，每个 涡旋管上有固定式导向叶 片。
二、 通风支路
4. 司机室空调通风支路 司机室空调机组位于司机操纵台中部的台面下，空调通风支路有两个独立的空气支路：空气 处理系统和压缩冷凝系统，即通常所说的室内空气循环和室外空气循环。
任务二 HXD1型电力机车通风系统认1型电力机车通风系统认知
电力机车构造课程
项目六 电力机车通风系统
任务二 HXD1型电力机车通风系统认知
一、 概述
HXD1型电力机车采用独立通风系统，其两节车的通风系统是相同的。每节车的通风系统主 要有4种通风支路：牵引电机通风支路、冷却塔通风支路、辅助变压器柜及车内通风支路、 司机室空调通风支路。4条通风支路相互独立。
任务二 HXD1型电力机车通风系统认知
三、 过滤除尘装置
为了使机械室有较高的洁净度，一方面采用独立通风方式，大大减小进入机械室的风量 。另一方面，需要提高空气的过滤效率，以减少带入机械室内的灰尘。
机械室的恒正压控制，也能保证车外的脏空气，不会从车体的不严密处渗入，有利于保 证机械洁净度。
所有进入机械室的空气，都经过两级除尘，一级除尘器是一个侧墙百叶窗（惯性式除尘 器）；二级除尘器是一个旋风式除尘器，具有较高的过滤效率，两级除尘总效率约95% 。
2. 冷却塔通风支路 冷却塔通风支路冷却空气的走 向如下： 环境空气→车顶进口处的进风 栅格→主冷风机→板翅式复合 散热器→车底大气。
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和谐1型电力机车控制系统
和谐1型电力机车控制系统
一、电子控制系统
机车的两节机车电子控制系统具有相同的控制级结构，是基于西门子铁路自动化系统SIBAS32和TCN列车通讯网络技术的成熟产品。
机车各个控制系统间的通讯由总线来完成。
1、中央控制单元（CCU）
中央控制单元（CCU）位于司机侧后墙柜中。
中央控制单元（CCU）管理机车的控制系统。
在每节的控制系统中，其控制与监控功能由CCU直接执行，或是由CCU协同处理。
CCU由西门子铁路自动化系统SIBAS32微处理器控制单元组成。
每节机车有两个中央控制单元CCU，一个作为主控CCU，用来完成一节机车的所有开环控制。
另一个为从属CCU（后备级）。
二个CCU拥有相同的结构，当一个CCU失效，第二个也能维持机车运行。
为了确保机车运行的可靠性，，主控CCU与从属CCU要进行周期性的变换。
从属CCU的故障后，对机车运行没有任何影响，该故障信息将发送到司机显示屏上。
在两节机车或四节机车重联运行时，每节机车都有一个主控CCU和一个从属CCU（后备级）。
操纵节的主控CCU也是整个机车组的主控CCU。
这个控制整个机车组的主控CCU通过列车总线WTB向从属CCU发出控制命令和整定值，从属CCU又通过车辆总线MVB传递命令和整定值到它们的子系统。
因此即使一节车只要有一个CCU良好时，整个机车组就可以照常运行。
2、牵引控制单元（TCU）
牵引控制单元（TCU）负责电力牵引设备的开环/闭环控制。
同时集成了对PWM辅助逆变器的控制。
每一个中间直流电路都有一个牵引控制单元TCU，以及它所连接的相模块。
TCU也是由西门子铁路自动化系统SIBAS32微处理器控制单元组成，SIBAS32采用32位处理器。
TCU有电子防滑/防空转功能。
3、紧凑型输入/输出模块
紧凑型I/O输入输出系统减少了车辆配线的数量，从而提高了机车控制与诊断系统的性能。
对于不直接与车辆总线MVB连接的设备和部件，它们发出的信号可以被离散地检测和控制。
由于I/O终端采用模块化结构，设备地控制功能可以经济有效地执行。
4、微机显示器
列车司机的人机界面（MMI）由一个显示器组成。
该显示器是SIBAS控制与机车故障诊断的人机界面。
显示器为司机提供功能检测信息或机车故障信息、故障诊断结果并提供可能的解决措施。
在正常情况下，司机室显示器用于显示运行数据，例如，网压、原边电流及与牵引力相关的数据（显示器的显示可以在中英文之间切换）。
在机车故障情况下诊断系统具有如下功能：
⑴检测机车电气故障，以便司机或地勤人员采取必要措施进行维修。
⑵当机车发生故障时，为司机提供故障信息及所应采取的处理措施。
⑶将故障信息、诊断结果以及故障发生的日期、时间、公里数、相关环境参数以及运行数据及时进行储存。
⑷可以通过CCU的服务接口，从诊断系统记忆存储器中下载各种故障信息。
二、人—机界面显示器
人机界面显示器位于操纵台上，显示器是机车的人－机界面设备。
它显示机车的运行状态、故障信息以及为乘务员和维修人员提供指导。