HXD3型大功率交流電力機(jī)車應(yīng)急故障處理

HXD3型電力機(jī)車是六軸大功率干線貨運(yùn)用電力機(jī)車，車體采用框架式整體承載結(jié)構(gòu)及模塊化設(shè)計(jì)，兩端各設(shè)有一個(gè)司機(jī)室，司機(jī)可在任何一端司機(jī)室對(duì)機(jī)車進(jìn)行控制;車內(nèi)設(shè)備布置以兩側(cè)屏柜化、平面斜對(duì)稱布置，并設(shè)寬700毫米的中央通道，通道左右兩側(cè)設(shè)有主變流裝置、通風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備，車上并為司機(jī)提供了冰箱、微波爐、衛(wèi)生間等生活設(shè)施。每臺(tái)機(jī)車車頂設(shè)有兩臺(tái)DSA-200型單臂式受電弓，其他車頂外置設(shè)備包括高壓隔離開關(guān)、高壓電壓互感器、真空斷路器、避雷器、接地開關(guān)等高壓電器;在中央頂蓋上設(shè)有檢修升降口，由此上車頂進(jìn)行檢修和維修作業(yè)。牽引變壓器采用臥式懸掛結(jié)構(gòu)，吊裝于車底中部。

機(jī)車?yán)鋮s系統(tǒng)主要包括主變壓器系統(tǒng)冷卻、主變流裝置系統(tǒng)冷卻、牽引電動(dòng)機(jī)冷卻、輔助電源裝置冷卻、空氣壓縮機(jī)的冷卻及包括衛(wèi)生間通風(fēng)及車內(nèi)換氣等，機(jī)車采用車體獨(dú)立通風(fēng)方式，從側(cè)墻上部進(jìn)風(fēng)百葉窗吸入冷風(fēng)，通過(guò)獨(dú)立冷卻風(fēng)道向發(fā)熱部件冷卻后從車底排出，并維持機(jī)械間呈微正壓，改善機(jī)車防塵效果及防寒性能。機(jī)車軸式為Co-Co，持續(xù)功率為7200千瓦;機(jī)車標(biāo)準(zhǔn)軸重為23噸，并可以通過(guò)增加壓鐵提高到25噸?？諝庵苿?dòng)系統(tǒng)采用克諾爾公司的"CCB II"微機(jī)控制電空制動(dòng)系統(tǒng);機(jī)車單機(jī)以120公里/小時(shí)的速度在平直道上施行緊急空氣制動(dòng)時(shí)，最大制動(dòng)距離 小于800米(23噸軸重)或900米(25噸軸重)。

主電路

HXD3型電力機(jī)車是交-直-交流電傳動(dòng)的單相工頻交流電力機(jī)車，機(jī)車主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動(dòng)機(jī)三大部分構(gòu)成。每臺(tái)機(jī)車設(shè)有6套完全獨(dú)立而又相同的牽引變流單元，分別安裝在2個(gè)牽引變流柜內(nèi)，分別為2臺(tái)轉(zhuǎn)向架上的6臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)供電。接觸網(wǎng)導(dǎo)線上的25千伏工頻單相交流電電流，經(jīng)受電弓、主斷路器進(jìn)入機(jī)車后再輸入主變壓器，交流電經(jīng)過(guò)主變壓器的6個(gè)牽引繞組降壓后向牽引變流單元供電;單相交流電經(jīng)過(guò)6組四象限脈沖整流器整流為直流電，然后向電壓為2800伏特的中間直流回路供電，再由6組牽引逆變器轉(zhuǎn)換成三相交流電輸出，每組逆變器向一臺(tái)異步牽引電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)機(jī)車的軸控驅(qū)動(dòng)，使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，經(jīng)過(guò)齒輪的傳遞驅(qū)動(dòng)輪對(duì)。如果其中一組牽引變流單元發(fā)生故障，機(jī)車可自動(dòng)切除故障單元，其余單元仍正常工作，機(jī)車仍可保持六分之五的牽引動(dòng)力。

主變壓器型號(hào)為JQFP2-9006/25(DL)，為一體化多繞組(全去耦)變壓器，具有高阻抗、重量輕等特點(diǎn)，采用下懸式安裝、強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷卻，絕緣介質(zhì)為普通礦物油;高壓引線采用法國(guó)耐克森公司(Nexans)的高壓端子產(chǎn)品，在低壓套管出線裝置中采用了新型合成樹脂的出線裝置，具有安裝拆卸方便，可靠及使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

每臺(tái)機(jī)車裝有兩臺(tái)牽引變流柜，每臺(tái)牽引變流柜內(nèi)含有三組牽引變流器單元和一組輔助變流器;每組變流器單元由一個(gè)四象限脈沖整流器、一個(gè)中間直流環(huán)節(jié)、一個(gè)兩點(diǎn)式電壓型PWM逆變器組成，通過(guò)高次諧波整流和錯(cuò)開各組控制載波的相位，從而降低高次諧波和提高功率因數(shù);功率控制模塊采用水冷IEGT(高耐壓IGBT系列電力電子器件)變流模塊(4500V/900A)，中間直流電壓為2800伏特。主變流器采用亞乙基二醇純水溶液作為冷卻液，確保在零下40℃時(shí)不凍結(jié)。主變流器水冷和主變壓器油冷采用FL220型復(fù)合冷卻器，水、油冷卻器采用復(fù)合型全鋁合金板翅式高效循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)，依靠復(fù)合冷卻器風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。

HXD3型機(jī)車采用YJ85A型牽引電動(dòng)機(jī)，由永濟(jì)電機(jī)公司引進(jìn)日本東芝公司的技術(shù)生產(chǎn)(東芝公司原型號(hào)為Sea-107)，該型電動(dòng)機(jī)為四極鼠籠式三相異步牽引電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)采用全疊片結(jié)構(gòu)，額定功率為1250千瓦，額定電壓為2150伏特，冷卻方式為強(qiáng)迫通風(fēng)，采用矢量控制方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的控制。

輔助電路

HXD3型機(jī)車設(shè)有兩個(gè)IGBT輔助變流器(APU)，輔助供電電路由主變壓器二次側(cè)輔助繞組供電。輔助變流器通過(guò)使用PWM整流器單元把從主變壓器供電的單相交流電轉(zhuǎn)換為恒定電壓的直流電，再供通過(guò)逆變器單元轉(zhuǎn)換為三相交流電。 正常情況下兩個(gè)變流器基本上以50%的額定容量工作，其中一個(gè)為恒頻恒壓變流器(CVCF)，為機(jī)車輔助電動(dòng)機(jī)供電;另一個(gè)為變頻變壓變流器(VVVF)，向兩臺(tái)復(fù)合冷卻器風(fēng)機(jī)和六臺(tái)牽引通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)等設(shè)備供電。當(dāng)某一套輔助變流器發(fā)生故障時(shí)，另一套輔助變流器可以承擔(dān)機(jī)車全部的輔助電動(dòng)機(jī)負(fù)載，此時(shí)該輔助變流器按照CVCF方式工作，確保機(jī)車輔助供電系統(tǒng)的可靠性。

HXD3型電力機(jī)車采用機(jī)車控制監(jiān)視系統(tǒng)(TCMS)，該網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以日本成熟的列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的列車通信網(wǎng)絡(luò)(TCN)開發(fā)研制而成。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為分布式計(jì)算機(jī)體系，按功能可劃分為列車控制級(jí)、車輛控制級(jí)和傳動(dòng)控制級(jí)。機(jī)車控制系統(tǒng)以TCMS為核心，采用32位微處理器，分別與顯示單元、主變流器、輔變流器通過(guò)RS-485串行總線進(jìn)行通信，機(jī)車與機(jī)車之間的重聯(lián)通信采用半雙工總線式10Mbps以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。TCMS具有機(jī)車順序邏輯綜合控制、機(jī)車牽引力和制動(dòng)力控制、機(jī)車空電聯(lián)合制動(dòng)控制、機(jī)車主輔電路保護(hù)控制、機(jī)車防空轉(zhuǎn)防滑行保護(hù)控制、機(jī)車重聯(lián)控制、機(jī)車軸重轉(zhuǎn)移補(bǔ)償控制、機(jī)車定速控制、系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)診斷、故障信息記錄和顯示等眾多功能。系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)，設(shè)有兩套控制環(huán)節(jié)，一套為主控制環(huán)節(jié)(Master)，一套為熱備控制環(huán)節(jié)(Slave)。

機(jī)車走行部為兩臺(tái)完全相同的TT-78型三軸轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用鋼板焊成箱形結(jié)構(gòu)的"目"字型構(gòu)架，輪對(duì)軸箱采用單拉桿定位，車輪為德國(guó)進(jìn)口整體輾鋼車輪。一系懸掛采用螺旋彈簧及橡膠墊，配合軸箱拉桿及垂向油壓減震器;二系懸掛為高圓螺旋彈簧，配合垂向油壓減震器和抗蛇行油壓減振器。牽引力或制動(dòng)力通過(guò)低位推挽式水平牽引拉桿傳遞。HXD3型電力機(jī)車所采用的SET-553型驅(qū)動(dòng)裝置由德國(guó)福伊特公司設(shè)計(jì)、大連機(jī)車車輛公司實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)，中國(guó)鐵道部于2006年向福伊特公司批出總值1,450萬(wàn)歐元的合同，訂購(gòu)1,440組驅(qū)動(dòng)裝置，供首240臺(tái)HXD3型機(jī)車使用，其中驅(qū)動(dòng)裝置的從動(dòng)及主動(dòng)齒輪已先后于2007年及2008年實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。驅(qū)動(dòng)裝置主要包括鑄造齒輪箱、抱軸箱體、主從動(dòng)齒輪等部件，牽引電動(dòng)機(jī)采用滾動(dòng)軸承抱軸式半懸掛、單邊單級(jí)剛性斜齒輪傳動(dòng)。基礎(chǔ)制動(dòng)裝置為輪盤制動(dòng)，車輪安裝有克諾爾公司的鑄鐵摩擦盤，每個(gè)車輪安裝一套獨(dú)立的單元制動(dòng)器，其中每個(gè)轉(zhuǎn)向架有兩套單元制動(dòng)器具有彈簧停車儲(chǔ)能停放制動(dòng)功能。轉(zhuǎn)向架并設(shè)有輪緣潤(rùn)滑裝置和踏面清掃裝置。機(jī)車具有良好的曲線通過(guò)性能，機(jī)車能以時(shí)速5公里的速度安全通過(guò)半徑為125米的曲線，并應(yīng)能在半徑250米的曲線上進(jìn)行正常摘掛作業(yè)。

在首批HXD3型機(jī)車投入服務(wù)初期，有部分機(jī)車曾出現(xiàn)蓄電池充電電壓過(guò)低的問(wèn)題，其原因包括電池由出廠到裝車之間的庫(kù)存期過(guò)長(zhǎng)、充電時(shí)間不足等引致的。另外，機(jī)車運(yùn)行環(huán)境的溫度也會(huì)對(duì)其蓄電池容量有影響 。除此之外，在首57臺(tái)投入運(yùn)用的機(jī)車中，有10臺(tái)機(jī)車曾發(fā)生牽引電動(dòng)機(jī)電流及電壓過(guò)高的問(wèn)題，其原因?yàn)樵跈C(jī)車制造期間，廠方未正確選擇機(jī)車速度傳感器的接口電路板，使機(jī)車在運(yùn)行期間，其控制板不能測(cè)量當(dāng)前運(yùn)行速度，使?fàn)恳孀兤鞯妮斎腚娏骷半妷撼霈F(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致?tīng)恳妱?dòng)機(jī)有機(jī)會(huì)過(guò)壓過(guò)流;通過(guò)改用與傳感器匹配的接口電路板，其問(wèn)題也得以解決。

市場(chǎng)有普通型和集 成型大功率LED兩種。而普通型大功率LED分為單色光與RGB全彩兩種，集成型大功率LED一般均為單色，RGB全彩的極少。

大功率LED有很多種，如大功率LED路燈、大功率LED射燈、大功率LED投光燈、大功率LED水底燈、大功率LED天花燈、大功率LED洗墻燈、大功率LED隧道燈……

其中，大功率LED路燈和大功率LED洗墻燈應(yīng)用的是最為多的，也是最流行的。