HXD2B型電力機車電氣系統技術研究_《華東科技》2013年第5期

　　注：本篇摘自《華東科技：學術版》2013年第5期，作者：李金宇，徐州機務段，江蘇徐州221000

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　　【摘要】：所謂的和諧D2B型號的電力機車為功率極大的流電傳動的6軸干線貨運使用的電力機車。它是中國鐵路第一次三款使用其最大功率為1600kw，交流電牽入電動機的6軸“HX型”電力機車的車型之一（剩下的兩型為和諧DIB與和諧D3B）。它的設計是由阿爾斯通PRIMA6000機車作為基礎而設計出來的。和諧D2B型機車使用的是中間式走廊，實施整體單獨通風系統以及分布類微機控制系統，它能夠有效實現邏輯控制和自診斷功能。

　　【關鍵詞】：HXD2B型電力機車；電氣系統；分析研究

　　引言

　　傳統的電力機車指代牽引電動機進行驅動車輪的機車。電力機車由于所需要的電能是由電氣化鐵路的供電系統中的接觸網或著第三軌供正在行駛中的電力機車進行供電，因此是一種不是自帶能源的機車。其電力機車有著過載能力較強、速度非常之快、維護過程小、方便滿足多機牽引、有效節約能源和可以使用再生制動、運營經費不高、整備作業時間不長、牽引較大、功率非常大等一些列優點。采取電力機車帶動車列，能夠有效提升列車的運行速度以及承載重量，最終大幅度的提升鐵路總體的運輸能力與通過能力。

　　1我國傳統電力機車的現狀

　　電力機車一般使用交流電到直流電再到交流電的傳動系統、25千伏/50赫茲的電壓制式，和不但有著交流電同時也有著直流電傳動機車比較，有著恒功范圍較廣寬、軸功率較大、黏著性能較高、功率系數高、諧波干擾不大、維護率以及全壽命的運營成本極低、運營可靠以及適用范圍寬廣等優點。其機車能夠達到單機牽引一萬噸重載列車，借助遠程重聯能夠有效的滿足雙機牽引達到兩萬噸重載組合列車作用下的運行模式。

　　其機車主要是由下面多個子系統組合而成：即受電弓、避雷器、高壓電壓互感器、交流異步電機以及真空主斷路器、高壓電流互感器等組合而成的主電路系統；它是由輔助變流設備、充電機、協助性電機等組成的輔助性電路儀器；基于現階段所出現的世界FactoryInstrumetProtocol網絡通信技術中的微機型網絡控制系統；貫穿在所有子系統中的單獨式通風冷卻系統；由機車工作監視控制設備、信號裝置、遠程重聯監視控制設備與能夠控制的列尾設備、無線電臺等組合而成的列車安全行駛控制以及監測儀器；低動力效果轉向架；以及機車單獨的生活間、壓車鐵以及工具柜等附屬設備。在機車的合理的設備中，機車整體重量大概在185噸上下，對應軸的質量在24噸上下；再附上壓車鐵軸的質量大概是25噸，那么機車的整個重量就在230噸上下，在此種情況下，能夠有效的發揮出最大的黏著牽引力。

　　從本世紀初期開始，我國北車集團山西大同電力機車和阿爾斯通公司聯合實施和諧D2B型機車問題的磋商。鐵道部在我國舉辦奧運會的前一年和大同電力機車以及阿爾斯通公司簽下采購合同，總共制定購買了五百輛電力機車，其合同的總價值高達114億元人民幣（大概為11億歐元），這其中涵蓋了機車采購合同、進口零部件采購合同以及技術服務合同、技術轉讓合同等幾個相互聯系的合同，這其中阿爾斯通公司于該協議中所占的份額達到了將近30億人民幣。為山西大同電力機車在2005年和阿爾斯通公司聯手設計、引進先進技術以及制造180臺功率極大交流電傳動8軸和諧D2型號的電力機車之后的又一次合作。

　　2HXD2B型電力機車的主要特點

　　2.1設計理念

　　該電力機車為我國某公司自主研發的首代交流傳動類貨運電力機車，它所遵循的一般準則是：

　　2、為了能夠整體性的實現新時期鐵路設備的標準，要堅持達到操縱簡便、工作安全以及檢修方便的原則。

　　0、堅持設計起點必須較高、技術要求領先的原則。依照大功率貨運的電力機車現實需要，應該盡最大可能使用安全、成熟的先進技術。

　　1、堅持使用世界上較為先進的技術或者可靠的技術與我國成熟的技術結合起來的原則，以此獲取最高的性價比。

　　2.3牽引逆變器

　　所謂的牽引逆變器就是電機側變流器，就站在負載的角度來說，它能夠分成電壓型與電流型兩類。其電壓型變流器是以直流電壓內電路供給中一個穩定的直流電壓，它的元件過電壓額可能性非常小，不過因為中電路的內阻也不大，負載出現問題與換流等出現問題，都會引發過電流現象。

　　2.2關于電氣系統的組成

　　電力機車電氣系統其組成部分廣義的說有很多，但是主要是以主傳動和它的控制系統、機車控制和監視系統以及輔助傳動和它的控制系統。

　　機車主傳動和它的控制系統的作用主要是借助對機車的牽引流器的控制，來達到對牽引電動機的實際控制，以此滿足機車牽引與動力制度的特征控制。它的設計方法關鍵是依照國外傳動機車的變流技術來進行設計的，其牽引變流器使用用水冷IGBT作為主要核心的極大功率變流器。

　　而機車輔助傳動和它的控制系統的主要作用是滿足對機車協助電動機進行控制，協助電動機依據它的工作特性，能夠把它分成以下兩種：一種為對牽引電動機與冷卻塔的冷卻使用通風機中電動機的控制，此類控制能夠依據變頻變壓方式進行工作；第二種為取得壓縮機等相關負載的電動機，此類電動機只是在定額定壓的方式下進行工作。所以分別使用兩套輔助性變流器進行供電。

　　實際上，機車微機控制與監視控制系統為機車控制最為重要的部分，它是駕駛員的所有命令與關鍵性控制電器中的控制信號，比如：輔助性電動機自動開關等，都借助機車微機控制和監視控制系統實施輸入，利用機車微機控制與監視控制系統和機車牽引變流器的控制電源、ATP控制單元以及電空制動單元、輔助性變流器控制單元等實施數據的交換與通信。

　　3結束語

　　本文對和諧D2B電力機車電氣系統技術做了簡單的分析，主要從我國傳熱電機的發展現狀以及和諧D2B電力機車的主要特點入手分析了和諧D2B電力機車電氣系統的相關問題。采取電力機車帶動車列，能夠有效提升列車的運行速度以及承載重量，最終大幅度的提升鐵路總體的運輸能力與通過能力。本文分析研究結果希望對于相關工作者能有所幫助。

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