HXN5型大功率交流传动内燃机车电传动系统.pdf

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1、万方数据荔7电力传动殇j‘

2、』，』／／大必年文汔技术HXN5型大功率交流传动内燃机车电传动系统陈智豪，张义，杨格，何良(株洲南车时代电气股份有限公司．湖南株洲412001)摘要：主要介绍了HXN5型大功率交流传动内燃机车电传动系统的系统组成、技术特点、性能参数和冷却系统，重点阐述了电传动系统中各核心部件工作原理和功能特点。关键词：HXN5型内燃机车；交流传动；辅助系统；冷却系统中图分类号：U262．33+3文献标识码：A文章编号：1671—8410(2010)03--0046--05ACDriveTractionSystemofHigh-powerHXN5DieselLocomotiveCH

3、ENZhi-hao，ZHANGYi，YANGGe，HELiang(ZhuzhouCSRTimesElectricCo．，Lid．，Zhuzhou，Hunan412001，China)Abstract：Thispaperintroducesthecomposition，technicalcharacteristics，performanceparametersandcoolingsystemofACdrivetractionsystemforhigh-powerHXN5diesellocomofve，focusingontheworkingprincipleandfunctionfeature

4、sofcorecomponentsinelectricdrivesysten[LKeywords：HXN5diesellocomotive；ACdrive；auxiliarysystem；coolingsystem0引言和谐5型(以下简称HXN5)内燃机车是在引进美国通用电气公司先进、成熟的设计技术和工艺技术的基础上，由南车戚墅堰机车有限公司与株洲南车时代电气股份有限公司联合生产的国产化新型大功率交流传动内燃机车。该型机车主辅传动系统均采用交流传动技术，同目前国内广泛运用的交直传动内燃机车相比，具有牵引功率大、恒功率速度范围宽、启动牵引力大、黏着系数高、制动性能优良、牵引电动机结构简单且可靠

5、性高、燃油效率高和消耗率低、低排放等一系列优点。本文主要介绍HXN5型内燃机车的交流传动电气系统。1电传动系统1．1系统组成HXN5型内燃机车电传动系统主要由牵引系统、辅助电源系统、柴油机控制系统、ARCNET网络系统及空收稿日期：2009-05-20作者简介：陈智豪(1975一)．男．硕士。T程师．现从事交流传动系统的研究开发．I：作。冷系统等5个子系统组成。牵引系统包括整流器、直流中间环节、逆变器、制动电阻等电气单元；辅助电源系统由牵引发电机励磁电源、蓄电池充电和辅助电机供电3个子系统组成；柴油机控制系统主要由核心单元ECU(柴油机电喷控制单元)组成，它主要用于柴油机的燃油给定调节、功率

6、输出管理、状态诊断与保护。HXN5型机车电传动系统采用强迫风冷。冷却空气由牵引变流器柜顶的冷却风机吸入，在风道人口由风舌分为两部分：一部分进入中央风道，再流经整流器各整流模块子风道和逆变器各相位模块子风道，为牵引系统各功率模块散热；另一部分则通过空气滤清筒进入交流传动电气系统的电气屏柜，在柜内形成正气压(相对柜外气压)，不仅为电气部件散热，还能有效地防止灰尘、沙粒、雨雪等的侵入。同国内传统内燃机车相比，HXN5型内燃机车电传动系统有如下主要特点：(1)采用轴控方式与架控方式相比，每台牵引电动机由一组逆变器供电，其频率、电压调节相对独立，可灵活地根据轮径万方数据3／2010．HX．5型大功率交

7、流传动内燃机车电传动系统47差或轴重转移要求调节牵引电动机转速和转矩，以发挥最大的牵引力，从而实现较高的粘着利用。另外，假如l台牵引电动机或l组逆变器出现故障时，机车仅损失一台电动机牵引力，其余牵引电动机或逆变器仍能正常运行，且利用其余逆变器的裕量机车也能维持额定的牵引T况。(2)使用逆变器启动柴油机传统内燃机车采用专门的直流启动电机并通过机械变速箱带动柴油机启动，这种启动方式占用空间大，机车设备布局困难。HXN5型内燃机车则通过蓄电池组、逆变器(2组，双冗余结构)和牵引发电机(．T作于同步电动机T况)构成一套变频启动装置，启动柴油机。该方案可充分利用机车现有硬件设备，有效利用机车的空间，减

8、少设备投入。(3)采用动态电阻制动在制动工况下，通过传感器对牵引电动机进行监测。牵引电动机控制器(TMC)实时计算并对逆变器的频率及电压施以控制，以便使每台电机以给定的减速度和转矩运行，最终实现机车的动态电阻制动。采用这种制动方式，可以使机车速度降到1—2km／h，而无需增加制动硬件。但整个制动工况中，牵引电动机对中间回路产生的能量囚无法返馈电网，而需消耗在制动电阻上。(4)辅助模块通用性强该型机车有1组励磁