HXD3型机车的网络控制系统的总线路主要采用什么
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发布时间：2022-04-20 09:29
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时间：2023-04-25 20:25
HXD3型电力机车是六轴大功率干线货运用电力机车，车体采用框架式整体承载结构及模块化设计，两端各设有一个司机室，司机可在任何一端司机室对机车进行控制;车内设备布置以两侧屏柜化、平面斜对称布置，并设宽700毫米的*通道，通道左右两侧设有主变流装置、通风机、空气压缩机等设备，车上并为司机提供了冰箱、微波炉、卫生间等生活设施。每台机车车顶设有两台DSA-200型单臂式受电弓，其他车顶外置设备包括高压隔离开关、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*顶盖上设有检修升降口，由此上车顶进行检修和维修作业。牵引变压器采用卧式悬挂结构，吊装于车底中部。机车冷却系统主要包括主变压器系统冷却、主变流装置系统冷却、牵引电动机冷却、辅助电源装置冷却、空气压缩机的冷却及包括卫生间通风及车内换气等，机车采用车体独立通风方式，从侧墙上部进风百叶窗吸入冷风，通过独立冷却风道向发热部件冷却后从车底排出，并维持机械间呈微正压，改善机车防尘效果及防寒性能。机车轴式为Co-Co，持续功率为7200千瓦;机车标准轴重为23吨，并可以通过增加压铁提高到25吨。空气制动系统采用克诺尔公司的"CCB II"微机控制电空制动系统;机车单机以120公里/小时的速度在平直道上施行紧急空气制动时，最大制动距离 小于800米(23吨轴重)或900米(25吨轴重)。
HXD3型电力机车是交-直-交流电传动的单相工频交流电力机车，机车主电路由主变压器、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。每台机车设有6套完全独立而又相同的牵引变流单元，分别安装在2个牵引变流柜内，分别为2台转向架上的6台牵引电动机供电。接触网导线上的25千伏工频单相交流电电流，经受电弓、主断路器进入机车后再输入主变压器，交流电经过主变压器的6个牵引绕组降压后向牵引变流单元供电;单相交流电经过6组四象限脉冲整流器整流为直流电，然后向电压为2800伏特的中间直流回路供电，再由6组牵引逆变器转换成三相交流电输出，每组逆变器向一台异步牵引电动机供电，实现机车的轴控驱动，使牵引电动机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动轮对。如果其中一组牵引变流单元发生故障，机车可自动切除故障单元，其余单元仍正常工作，机车仍可保持六分之五的牵引动力。主变压器型号为JQFP2-9006/25(DL)，为一体化多绕组(全去耦)变压器，具有高阻抗、重量轻等特点，采用下悬式安装、强迫导向油循环风冷却，绝缘介质为普通矿物油;高压引线采用法国耐克森公司(Nexans)的高压端子产品，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。HXD3型机车机械间走廊每台机车装有两台牵引变流柜，每台牵引变流柜内含有三组牵引变流器单元和一组辅助变流器;每组变流器单元由一个四象限脉冲整流器、一个中间直流环节、一个两点式电压型PWM逆变器组成，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;功率控制模块采用水冷IEGT(高耐压IGBT系列电力电子器件)变流模块(4500V/900A)，中间直流电压为2800伏特。主变流器采用亚乙基二醇纯水溶液作为冷却液，确保在零下40℃时不冻结。主变流器水冷和主变压器油冷采用FL220型复合冷却器，水、油冷却器采用复合型全铝合金板翅式高效循环冷却结构，依靠复合冷却器风机进行强制风冷。HXD3型机车采用YJ85A型牵引电动机，由永济电机公司引进日本东芝公司的技术生产(东芝公司原型号为Sea-107)，该型电动机为四极鼠笼式三相异步牵引电动机，电动机采用全叠片结构，额定功率为1250千瓦，额定电压为2150伏特，冷却方式为强迫通风，采用矢量控制方式，来实现电动机转矩的控制。辅助电路HXD3型机车下方的重联插座HXD3型机车设有两个IGBT辅助变流器(APU)，辅助供电电路由主变压器二次侧辅助绕组供电。辅助变流器通过使用PWM整流器单元把从主变压器供电的单相交流电转换为恒定电压的直流电，再供通过逆变器单元转换为三相交流电。 正常情况下两个变流器基本上以50%的额定容量工作，其中一个为恒频恒压变流器(CVCF)，为机车辅助电动机供电;另一个为变频变压变流器(VVVF)，向两台复合冷却器风机和六台牵引通风机电动机等设备供电。当某一套辅助变流器发生故障时，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，确保机车辅助供电系统的可靠性。折叠控制系统HXD3型机车司机室HXD3型电力机车采用机车控制监视系统(TCMS)，该网络控制系统以日本成熟的列车通信网络技术为基础，结合国际标准的列车通信网络(TCN)开发研制而成。网络控制系统为分布式计算机体系，按功能可划分为列车控制级、车辆控制级和传动控制级。机车控制系统以TCMS为核心，采用32位微处理器，分别与显示单元、主变流器、辅变流器通过RS-485串行总线进行通信，机车与机车之间的重联通信采用半双工总线式10Mbps以太网进行传输。TCMS具有机车顺序逻辑综合控制、机车牵引力和制动力控制、机车空电联合制动控制、机车主辅电路保护控制、机车防空转防滑行保护控制、机车重联控制、机车轴重转移补偿控制、机车定速控制、系统实时监测诊断、故障信息记录和显示等众多功能。系统采用冗余设计，设有两套控制环节，一套为主控制环节(Master)，一套为热备控制环节(Slave)。折叠转向架机车走行部为两台完全相同的TT-78型三轴转向架，转向架构架采用钢板焊成箱形结构的"目"字型构架，轮对轴箱采用单拉杆定位，车轮为德国进口整体辗钢车轮。一系悬挂采用螺旋弹簧及橡胶垫，配合轴箱拉杆及垂向油压减震器;二系悬挂为高圆螺旋弹簧，配合垂向油压减震器和抗蛇行油压减振器。牵引力或制动力通过低位推挽式水平牵引拉杆传递。HXD3型电力机车所采用的SET-553型驱动装置由德国福伊特公司设计、大连机车车辆公司实现国产化生产，中国铁道部于2006年向福伊特公司批出总值1,450万欧元的合同，订购1,440组驱动装置，供首240台HXD3型机车使用，其中驱动装置的从动及主动齿轮已先后于2007年及2008年实现国产化。驱动装置主要包括铸造齿轮箱、抱轴箱体、主从动齿轮等部件，牵引电动机采用滚动轴承抱轴式半悬挂、单边单级刚性斜齿轮传动。基础制动装置为轮盘制动，车轮安装有克诺尔公司的铸铁摩擦盘，每个车轮安装一套独立的单元制动器，其中每个转向架有两套单元制动器具有弹簧停车储能停放制动功能。转向架并设有轮缘润滑装置和踏面清扫装置。机车具有良好的曲线通过性能，机车能以时速5公里的速度安全通过半径为125米的曲线，并应能在半径250米的曲线上进行正常摘挂作业。
