黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）
和UAl2均正常时，由UAl2向PSU输入DC750V电源，当UAl2故障时，转由UAl 1向PSU输入DC750V电源。DCl 10V充电电源模块PSU含两组电源，通常只有一组电源工作，故障发生时另外一组电源自动启动，每组电源模块的输入电压为DC750V，输出电压为DCl 10V±2％，额定输出电流为55A，输出功率为6050W(25℃)，采用自冷却方式，控制电源电压采用DC750V[17]。
PSU电源模块上设有两个转换开关SWl和SW2，其中SWl有两档，“TCMS”和“手动控制”，SW2也有两档，“电源1”和“电源2”，其中“TCMS”档表示由微机自动控制，奇数日，电源l工作，偶数日，电源2工作，如果其中一组电源出现故障，可自动切换。“手动控制”表示人为设定，如果SW2置“电源1”，表示电源1工作，如果SW2置“电源2”，表示电源2工作，如果在手动状态下，电源出现故障，不能自动切换。
在控制电器柜上设置了控制电源电压表PV71，在两端操纵台上也设置了控 制电源电压表PV41、PV42，用于随时监视控制电源的电压情况，并且通过微机显示屏也可监视控制电源的电压情况。
在蓄电池充电器PSD上安装有蓄电池检测仪，用于监测蓄电池的充放电流和电压，并能根据事先设定的参数进行数据存储或即时报警。
图4.2 DC110V充电电源模块电路
4.2机车逻辑控制和保护电路
机车的逻辑控制和保护电路主要是各自动开关、各流速继电器故障隔离开关、高压故障隔离开关、压缩机接触器状态、主断路器状态、辅助变流器的库内试验开关、牵引变流器试验开关、各种接地保护、空气管路系统压力继电器等与
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第四章 控制电路
TCMS接口，主要用于机车的各种工作逻辑控制、保护逻辑控制，并通过通信将有关控制指令送到牵引变流器。
机车牵引、制动特性控制是通过TCMS与主、辅助变流器的控制来实现。 当机车处于库内动车工况，TCMS将控制牵引变流器按照专门的程序工作。 当机车处于辅助电动机系统库内试验工况时，机车辅助变流器可以单独起动。
当机车处于正常运行工况下时，一旦发生辅助电动机故障、风速继电器动作等时，机车牵引变流器的工作状态发生相应的改变。
4.3辅助变流器控制电路
在机车主断路器闭合后，由TCMS发出命令，闭合辅助变流器输出电磁接触器，并将信息传递给辅助变流器控制单元，由辅助变流器控制单元发出指令，控制机车辅助变流器起动。
在机车某一辅助变流器发生故障(无论是辅助变流器1或辅助变流器2)后，故障的辅助变流器能及时地将信息通知TCMS，完成故障情况下输出电磁接触器的动作转换。同时将信息传递给另一组辅助变流器控制单元，故障的辅助变流器被隔离。所有辅助电动机全部由另一套辅助变流器供电，这时，该辅助变流器工作在CVCF状态，不受司机控制器级位指令等的控制，牵引电动机通风机和冷却塔通风机也正常满功率工作[18]。
辅助变流器的隔离也可以由手动控制“辅助变流器故障隔离开关\来实现，对应两套辅助变流器，机车上设两个“辅助变流器故障隔离开关”，可以分别实施两套辅助变流器的故障隔离运行。
在某一台辅助变流器发生过流、短路等故障时，能自动实施电磁接触器的故障转换，并将信息送TCMS。在辅助变流器发生接地故障时，跳主断路器，并将信息送TCMS，由司机完成辅助变流器接地故障的故障隔离。
4.4牵引变流器控制电路
机车牵引变流器的控制主要是按照司机控制器给定的指令，由TCMS传递给
牵引变流器，完成对牵引电动机按照机车牵引制动特性的控制，并同时参与控制VVVF辅助变流器的输出电压和频率。
牵引变流器发生接地、次边过流、牵引电动机过流、牵引变流器自身器件发生故障时，跳主断路器，并送TCMS，进行自动故障隔离，并指导司机进行有关故障隔离操作。牵引变流器的故障可以通过按动“故障复位”按钮进行恢复。 可以通过控制“牵引电动机故障隔离开关’’对每个牵引电动机进行隔离，便于对牵引电动机进行单独的试验。对应六台牵引电动机，机车上设有六个“牵
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引电动机故障隔离开关\，这些信号直接送到牵引变流器控制单元，可以分别对牵引电动机实施隔离。
4.4.1保护电路
机车牵引电动机的牵引风机风速继电器的信号直接送到牵引变流器中，可以很方便地实现风速保护。
各牵引电动机速度传感器的信号直接送到牵引变流器中，用于对牵引变流器的控制，有效地实施机车的防空转、防滑行，并对机车的轴重转移进行补偿。
库内动车信号也送到牵引变流器控制单元，当机车在库内动车时，使机车牵引变流器按照特定的程序工作[19]。
4.5主要故障及处理
蓄电池电量消耗一部分后，电源模块PSU进行补充电时，充电电流较大，这段时间内启动用电设备等操作，容易引起PSU负载电流的波动，当波动幅度超过保护值（约50A）时，微机系统将控制封锁PSU的输出。机车运用初期此类故障经常发生。 机车原设计当一组PSU故障后，能自动切换到另外一组工作，但是在实际的使用中机车未能实现这一功能，加上机车上没有蓄电池充放电的警示装置，若乘务员没有及时发现PSU故障，往往又导致了蓄电池过度放电的故障。
4.6本章小结
本章对HXD3电力机车电气系统的设计理念、系统构成及整车电路做了系统介绍：
(1)HXD3电力机车电气系统的设计采用了世界上先进的、成熟的交流电机矢量控
制技术和国内成熟的机车安全综合信息监控系统和空电联合制动技术； (2)HXD3电力机车电气系统主要由主传动及其控制系统、辅助传动及其控制系统
和机车控制与监视系统组成，本章对各系统的构成特点及控制模式做了简要阐述；
(3)HXD3电力机车上各种电机、电器设备按其功能和作用、电压等级分别组成几个独立的电路系统即主电路、辅助电路、控制电路，本章对各电路的构成特点及主要部件做了详细阐述[20]。
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结 论
结论
随着越来越多的交流传动电力机车以其优越的性能奔驰在世界许多国家的铁路网上，交流传动电力机车已成为今后我国电力机车发展的方向。正是本着这个契机，大连厂与日本东芝公司联合开发研制了HXD3型交流传动货运电力机车，该车时速120Km／h，轴功率1200KW，填补了国内六轴交流货运电力机车型谱的空白。
HXD3型交流传动货运电力机车在整个电气系统的设计中，充分考虑大功率货运电力机车的实际需要，按照铁道部的先进、成熟、可靠的原则，和标准化、系列化、模块化、信息化的总体要求，来进行设计的。本文首先对HXD3型电力机车的电气系统构成及整车电路设计做了简要的分析和研究，然后主要针HXD3型交流货运电力机车的主传动系统、辅助传动系统和微机网络控制系统进行了系统的分析研究，并对该车在提高电磁兼容性方面，所采取的接地、屏蔽、布线等措施也进行了具体的阐述，该车电气系统主要具备以下特点：
(1)电传动系统采用IGBT水冷变流机组，1250kW大转矩异步牵引电动机。机车具有起动(持续)牵引力大、恒功率速度范围宽、粘着性能好、功率因数高等特点。
(2)辅助电气系统采用了2组辅助变流器，能分别提供VVVF和CVCF三相辅助电源，对辅助机组进行分类供电。该系统冗余性强，一组辅助变流器故障后可以由另一组辅助变流器对全部辅助机组供电。
(3)采用微机网络控制系统，实现了逻辑控制、自诊断功能，实现了机车的网络重联功能，并具有信息储存和转储功能。
(4)交流传动系统无论在性能指标，装置体积，设备维护，还是节能乃至环保等方面，均体现出了巨大优势。
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参考文献
参考文献
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致谢
致谢
本论文是在导师关德生老师和办公室的全体老师的细细指导下完成的。导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己，宽以待人的崇高风范，朴实无华，平易近人的人格魅力对我影响深远。不禁使我树立远大的学术目标，掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处事的道理。本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此谨向导师表示崇高的敬意的忠心的感谢。 同时，在本篇毕业论文的写作也得到了同学的热情帮助。感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在此，我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学说声谢谢！
本课题浅析HXD3型电力机车电力传动，特此致谢。 祝所有老师身体健康，工作顺利！
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