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西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）
1.1.机车主要技术性能指标
1.1.1工作电源
电流制 单相交流50Hz 额定电压 25kV
在22.5kV～31kV之间时，机车能发挥额定功率，在22.5kV～17.5kV和17.5kV～17.2kV范围内机车功率按不同斜率线性下降，在17.2kV时功率为零；在31kV～31.3kV范围内机车功率线性下降至零。 1.1.2 牵引性能参数
电传动方式 交－直－交传动 持续功率 7200kW
机车速度：持续制速度 70km/h（23t轴重）
65km/h（25t轴重）
最高速度 120km/h 起动牵引力 520kN（23t轴重）
570 kN（25t轴重）
持续牵引力（半磨耗轮） 370kN（23t轴重）
400 kN（25t轴重）
恒功率速度范围 65km/h～120km/h（25t轴重）
70km/h～120km/h（23t轴重）
1.1.3 动力制动性能参数
电制动方式 再生制动
电制动功率 7200kW（70km/h～120km/h）（23t轴重）
7200kW（65km/h～120km/h）（25t轴重）
最大电制动力 370kN（15km/h～70km/h） （23t轴重）
400kN（15km/h～65km/h）（25t轴重）
1.1.4 主要结构尺寸
轨距 1435mm 轴式 C0-C0
机车总重 138t % t （23t轴重） 150t % t （25t轴重） 轴重 23+2 t 机车前、后车钩中心距 20846mm 车体底架长度19630mm 车体宽度 3100mm 车体高度4100mm（新轮） 1.1.5 主要结构尺寸
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HXD3型电力机车常见故障分析与处理
机车全轴距 14700mm 转向架固定轴距 2250+2000mm 车轮直径 1250mm（新轮）1200mm（半磨耗）1150mm（全磨耗） 受电弓落下时，滑板顶面距轨面高度 4775±30mm 受电弓滑板距轨面的工作范围 5200～6500mm 车钩中心线距轨面高度（新轮） 880±10mm 排障器距轨面高度 110±10mm 1.1.6 机车微机控制功能
机车预备的顺序逻辑综合控制 机车牵引力和制动力控制 机车空电联合制动控制
机车主、辅电路过流、过压、欠压、接地等保护控制 机车空转/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
停车状态下，微机控制系统自诊断功能
行驶过程中对被控对象进行实时在线监测诊断功能 故障信息的记录、保存和显示功能 故障记录的转储功能 1.1.7机车动力学性能
机车能以5km/h速度安全通过半径为125m的曲线，并应能在半径250m的曲线上进行正常摘挂作业。
2.8机车单机以120km/h速度于平直道上施行紧急空气制动时，最大制动距离 ≤800m（23t轴重） ≤900m（25t轴重）
1.2.机车设备布置
在机车的两端各设有一个司机室，两个司机室的中间是机械室。在机械室内设有600mm宽的中央通道，在通道左右两侧设有主变流装置、通风机、压缩机等设备。在车体下设有2台3轴的转向架及主变压器，在顶盖上设有高压电器。车内设备布置以平面斜对称布置为主，设备成套安装，有利于机车的重量分配和机车的制造、检修和部件的互换等。
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1.2.1司机室设备布置
司机室内设有操纵台、八灯显示器、司机座椅、端子柜、热水器、紧急放风阀、灭火器等设备。司机室顶部设有空调装置(冷热)、风扇、头灯、司机室照明等设备。司机室前窗采用电加热玻璃，窗外设有电动刮雨器，窗内设有电动遮阳帘；侧窗外设有机车后视镜。在操纵台上设有TCMS显示器、ATP显示器、压力组合模块、司机控制器、制动控制器、扳键开关组、制动装置显示器、冰箱、暖风机、脚炉和膝炉。 1.2.2车顶设备布置
车顶设备配置分布在顶盖由3个顶盖上，1端顶盖、2端顶盖配置有受电弓，中央顶盖上配置有高压隔离开关、高压电压互感器、真空断路器、避雷器、接地开关等高压电器。
在中央顶盖上设有检修升降口，由此上车顶进行检修和维修作业。(为确保安全，天窗设置钥匙联锁装置。)
1.3.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
1.4.机车主要部件介绍
1.4.1 真空断路器结构特点及优点
真空断路器以真空作为绝缘介质和灭弧介质，利用真空状态下的高绝缘强度和电弧高扩散能力形成的去游离作用进行灭弧的。电弧熄灭后，介质强度恢复速度特别高。
与空气断路器相比，它具有结构简单、工作可靠、分断容量大、动作速度快、绝缘强度高等诸多优点。另外，真空灭弧室不需要检修，整机检修工作量小，维修方便。 1.4.2 主变压器特点
1 高压引线采用法国NEXANS公司的端子。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。
2虑到了机车的使用环境，提高了变压器的抗振性能，所以该变压器具有抗震、耐久的特点。
3温度计等需要经常检测及保养的部件装配在油箱侧面，以便于进行维护保养、检查。
4将通过强大电流的低压出线装置分别安装在主变流器最近处，使其间连线最短。
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1.4.3 变流装置
每台机车装有两台变流装置，每台变流装置内含有三组牵引变流器和一组辅助变流器，使其结构紧凑，便于设备安装。
牵引变流器采用强制循环水冷方式。这种方式具有冷却效果好、无污染、重量轻、结构上维修方便等特点。
冷却液采用亚乙基二醇纯水溶液，确保在－40℃时不冻结。
另外，牵引变流器的冷却液和主变压器（Mtr）的冷却油经过复合冷却器循环，依靠复合冷却器风机进行强制风冷。
每组牵引变流器由一个四象限和一个逆变器组成。整流器单元使用了模块化IGBT元件，采用脉宽调制（PWM）方式、两点式电压型，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。
逆变器单元同整流器单元一样使用模块化IGBT元件、实现单元的标准化。 通过采用IGBT元件和32bit高速演算控制装置的配合，采用矢量控制方式，来实现电机转矩的控制，达到快速响应，提高粘着利用率和实现空转滑行保护控制。
辅助变流器APU是辅助电动机供电电路的核心。APU向牵引通风机电机和压缩机电机等辅助机器供给三相交流电，具有变压变频（VVVF）控制和恒压恒频（CVCF）两种控制方式。两台复合冷却器风机和六台牵引通风机电机为了确保适应机车状况的冷却风量和降低运转声音，按照VVVF控制模式进行设定。
APU通过使用IGBT的PWM整流器单元把从主变压器三次线圈供电的交流电转换为恒定电压的直流电，再供给由IGBT构成的逆变器单元，通过逆变器转换为三相交流。
辅助变流器（APU）单独采用强制风冷方式。
机车共设有两套辅助变流器UA11、UA12。在正常情况下辅助变流器UA11、UA12全部工作，基本上以50%的额定容量工作，辅助变流器UA11工作在VVVF方式，辅助变流器UA12工作在CVCF方式，分别为机车辅助电动机供电。当某一套辅助变流器发生故障时，不需要切除任何辅助电动机，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，从而确保机车辅助电动机供电系统的可靠性。
1.4.4 复合冷却器
复合冷却器的型号为FL220，复合型全铝合金板翅式高效冷却结构，上部为水散热器，用于冷却变流器，下部为油散热器，用于冷却主变压器。
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