HXD3型交流传动电力机车试验.pdf

1、第28卷增刊 2008年1 2月 铁道机车车辆 R AlWAY IDCOM0VE&CAR Vo128 Supp1 Dec2008 文章编号：10087842(2008)S一0OO907 HXD3型交流传动电力机车试验 王立民，刘会岩 (中国北车集团 大连机车车辆有限公司 技术开发部，辽宁大连116021) 摘要HXD3型电力机车是6轴大功率交流传动货运电力机车。机车额定功率为7 200 kW，最高速度为 120 kmh，电传动系统采用IGBT水冷变流机组。介绍了该机车的主要特点、主要技术参数、厂内试验和型式 试验等。 关键词交流传动；电力机车；变流器；试验 中图分类号：U264331 文献标志

2、码：A HX 3型交流传动电力机车是以在中国国内主干线 上进行大型货运牵引为目的进行设计研发的交流传动 电力机车。机车采用PWM矢量控制等最新技术，尽 量考虑环境保护、减少维修工作量。另外，考虑能够 在中国全境范围内运行，机车满足环境温度在一40 +40，海拔高度在2 500 m以下的条件。机车可 以4组机车重联控制运行。 1机车主要特点 (1)轴式为C0一C0，电传动系统为交直交传动， 采用IGBT水冷变流机组，1 250 kW大转矩异步牵引电 动机，具有起动(持续)牵引力大、恒功率速度范围 宽、黏着性能好、功率因数高等特点。 (2)辅助电气系统采用2组辅助变流器，能分别 提供vwF和CVC

3、F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，而且实现了机车的网络重联功能。 (4)总体设计采用高度集成化、模块化的设计思 路，电气屏柜和各种辅助机组分功能斜对称布置在中 间走廊的两侧；采用了规范化司机室，有利于机车的 安全运行。 (5)采用带有中梁的、整体承载的框架式车体结 构，有利于提高车体的强度和刚度。 (6)转向架采用滚动抱轴承半悬挂结构，二系采 用高圆螺旋弹簧；采用整体轴箱、推挽式低位牵引杆 等技术。 (7)采用下悬式安装方式的一体化多绕组(全去 耦

4、)变压器，具有高阻抗、质量轻等特点，并采用强 迫导向油循环风冷技术。 (8)采用独立通风冷却技术。牵引电机采用由顶 盖百叶窗进风的独立通风冷却方式；主变流器水冷和 主变压器油冷采用水、油复合式铝板冷却器，由车顶 直接进风冷却；辅助变流器也采用车外进风冷却的方 式；另外还考虑了司机室的换气和机械间的微正压通 风。 (9)采用了集成化气路的空气制动系统，具有空 电制动功能。机械制动采用轮盘制动。 (10)采用了新型空气干燥器，有利于压缩空气的 干燥，减少制动系统阀件的故障率。 2机车主要技术参数 电流制 单相交流50 Hz； 额定电压25 kV(在22531 kV之间时，机车 能发挥额定功率，在2

5、25175 kV和175172 kv 范围内机车功率按不同斜率线性下降，在172 kV时 功率为零；在3l313 kV范围内机车功率线性下降 至零，如图1所示)； 电传动方式 交一直一交传动； 持续功率 7 200 kw； 机车速度 持续制速度 70 kmh(23 t轴重)， 65 kmh(25 t轴重)； lOO 778 丑 簿 王立民(1979一)男，辽宁铁岭人，工程师(收稿日期：20080915) 172 l75 225 31 网压kV 图1机车的输出出功率特性 10 铁道机车车辆 第28卷 最高速度 120 kinh； 起动牵引力 520 kN(23 t轴重)， 570 kN(25 t

6、轴重)； 持续牵引力(半磨耗轮)370 kN(23 t轴重)， 400 kN(25 t轴重)； 恒功率速度范围 65120 kmh(25 t轴重)， 70120 kmh(23 t轴重)； 电制动方式 再生制动； 电制动功率 7 200 kW(70120 kmh) (23 t轴重)， 7200kW(65120 kinh) (25 t轴重)； 最大电制动力370 kN(1570 kmh) (23 t轴重)， 40O kN(1565 kmh) (25 t轴重)； 轨距 1 435 mm； 轴式 CnCo； 机车总重 138 t+-t(23 t轴重)， 150t+-t(25 t轴重)； 轴重 23+2

7、t； 受电弓落下时，滑板顶面距轨面高度 4 77530 mm； 受电弓滑板距轨面的工作范围5 2006 500 mm； 功率因数(当机车发挥10及以上额定功率时) 098； 等效干扰电流(J )额定功率时，机车在持续制 牵引工况下，在距牵引变电所10 km处测量25 A； 额定网压下，在牵引工况发挥持续功率时的机车 总效率I085； 机车采用微机网络控制系统机车能以5 kmh速 度安全通过半径为125 m的曲线，并能在半径250 II1的 曲线上进行正常摘挂作业； 机车单机以120 kmh速度于平直道上施行紧急空 气制动时，最大制动距离 800 In(23 t轴重)， 900In(25 t轴重

8、)； 机车牵引特性采用恒牵引力、准恒速特性控制， 牵引控制司机控制器手柄为l3级，级间能平滑调节 (图2)； 机车制动特性采用恒制动力、准恒速特性控制， 制动控制司机控制器手柄为12级，级间能平滑调节 (图3)。 3厂内试验 31机车耐压试验 机车耐压试验又称机车绝缘介电强度试验。其目 的是检验机车在组装过程中各种电路中电气设备的绝 Z 惜 Z 臀 纂 7N 。 6N 5N 卜 、 一 、 甜 3N - l 81 、 3I I 9N 1 3N 21 I 。 llN 12 I _、lN 图2牵引特性控制曲线(25t轴重) 3N 4N 5N 6N ， 1 1 f | l 广 l ，2 | |一 7

9、N|8N 9N10N N l2N | J J l l | l I | | | | 。1： t | | | l l | 1 | | f f f f I 图3制动特性控制曲线(25 t轴重) 缘状态是否良好。机车耐压试验因其各种电路额定电 压等级不同，一般分为几个电路单独对地试验，而所 有其他电路则应短接及接地。其中对可能受到损坏的 电子设备不应接人。系统耐压试验前，应确认机车各 电气设备齐全；电路连线完整、动作状态准确无误， 然后分别对电路进行系统的耐压试验，耐压前后用相 应兆欧表测量绝缘值应不小于要求值。耐压时间为 1 rain，应无击穿闪络现象。各种电路的绝缘和耐压等 级如下： 原边高压回路

10、 绝缘值5 MQ；耐压AC64 kV， 50 Hz，1 rain； 主电路绝缘值1 MQ，耐压AC4 400 V，50 Hz， 1 rain； 辅助电路AC380 V AC1 600 V，50 Hz，1 min； 辅助电路AC220 V AC1 300V，50Hz，1 min； 控制电路DCll0 V 1 200 V，50 Hz，1 min。 32低压试验 (1)试验前检查 绝缘值1 MI2，耐压 绝缘值1 MQ，耐压 绝缘值5 MQ，耐压AC 低压试验前对机车的微机控制柜、控制电气柜、 增刊 HXo3型交流传动电力机车试验 变流柜、空气管路柜、司机室、机械室进行检查，确 认各室设备安装是否完

11、备，确认插头插接是否正确到 位，接线无错接、漏接、虚接等不良现象。并对控制 电路的微机系统、机车照明、辅助设备和蓄电池进行 检查，确认各室设备安装是否完备，确认插头插接是 否正确到位，接线无错接、漏接、虚接等不良现象。 (2)低压动作试验 试验前准备 (a)使用外部DC110 V电源，在控制电路入库插 座XSC3处接入。 (b)在Pr2次电路(92线)加压ACll0V。 (c)将外部风源连接在总风管MR上。 试验内容 依次进行辅助压缩机、受电弓、主断路器、受电 弓故障检测器、辅助变流器(APU)控制、充电装置 PSU控制、空气压缩机控制、主变流器(MPU)、半自 动过分相动作试验。 试验结果

12、确认各部件的动作良好。 (3)辅机的检查及试验 试验前准备 闭合辅助电路库用开关Qs 通过辅助电路入库 插座XSA 引入DC650 V电源。 试验内容 牵引电机风机、复合冷却器风机、空压机、空调 装置和加热器的动作试验。 试验结果 确认各部件的动作良好。 (4)机车动车检查试验 试验前准备 (a)检查车体与转向架构架之间软连线及管路、 构架与轴箱之间软连线应良好； (b)检查轴箱接地碳刷是否接地可靠； (c)检查制动系统是否作用良好，总风缸压力应 大于750 kPa； (d)检查主电路入库插座XSM1、XSM2的连接线 是否完好。 试验方法 断开地面电源开关，将库用动车电源线插入主电 路库用插

13、座XSM (或XSM2)，将库用电源开关Qs3 (或QS4)置“库用”位，并将接地开关GS2(或GS5) 置中立位，闭合地面电源开关(需要特别说明的是机 车动车库内电源与辅助设备库内电源可以共用一套电 源设备，其输出电压为DC650 V)。将司机控制器换向 手柄置“前”位(或“后”位)，同时可以听到主变流 器CI2(或CI5)中充电接触器、工作接触器相继闭合 的动作声。主变流器cI2(或CI5)充电完成，主司机 台故障显示屏上“预备”灯亮，通过微机显示屏的主 变流器牵引电机画面，可以观察到主变流器cI2(或 cI5)中间电压至650 V左右，将调速手柄推向牵引位， 离开“0”位时，主司机台故障

14、显示屏上“手柄零位”、 “预备”灯显示消失，机车进入牵引状态，随着手柄位 的升高，cI2(或cI5)的输出牵引力逐渐增大，机车 动车。 33高压试验 机车高压试验目的是为了检验机车在接触网供电 工况下各辅助电气设备启动、运行情况，并初步验证 机车牵引、制动性能。高压试验一般在工频25 kV接 触网供电情况下升弓后静止进行，与工作无关人员要 离开试验现场。 331检查和复位 将各故障隔离开关置“正常”位，保证机车空气 制动系统作用良好。车顶电气设备及车内和车下的各 电气设备保护性接地良好。各连接线应接好。接触网 接地设备应完整可靠。车顶门作用良好，并锁闭此门， 拔下黄色钥匙，插入接地开关Qs 并

15、将Qs打至正常 运行位，将蓝色钥匙拔出，并插入空气管路柜的升弓 气路阀，开通升弓气路。检查各风速继电器状态良好。 将控制电气柜内的主电路库用开关QS3、QS4置“运 行”位，辅助电路库用开关QS 1置“运行”位，并将 柜内的所有接地开关闭合。合上电源柜上的所有开关， 使110v电源电路投入工作。通过微机显示屏，将6 组CI全部隔离。 332辅机检查 首先观察空气管路柜上的辅助风缸压力表，看风 压是否达到480 kPa以上，即压力继电器K 8(4S0 650 kPa)是否闭合，如果风压不足，按一下控制电气 柜内的sB95开关(自复)，KMC】闭合，辅助压缩机开 始打风，当风压达到73520 kP

16、a(KP5 断开)时辅助 压缩机自动停止工作。闭合电钥匙，将受电弓扳键开 关SB41(SB42)置“后受电弓”，受电弓升弓，网压表 能正确显示网压。将主断路器扳键开关sB43(s ) 置“合“位，主断路器应可靠闭合，同时辅助变流器 APu 开始启动运行，油泵、水泵均投入工作，注意观 察油流方向、水流方向均正常；将压缩机扳键开关 S (sB46)置“空压机“位，空气压缩机1、2依次 投入工作，空气压缩机转向应正确，否则会出现压缩 机接触器打摆的现象。确认110 V充电模块PSU： SW，“手动”，SW2为1，通过微机显示屏确认PSU】 12 铁道机车车辆 第28卷 工作，如果SW2为2，通过微机

17、显示屏确认PSU2工 作；SW1“自动”，由TCMS实现PSU的自动转换， 即单数日PSU2工作，偶数日PSU】工作。将司机控制 器换向手柄置“前”位，从TCMS显示屏画面上可以 观察到主变流器cI1、CI2、CI3、cI4、cl5、CI6均被隔 离，辅助变流器APU 开始软启动运行，各牵引风机、 复合冷却器风机均投入工作。检查转向是否正确。将 司机控制器调速手柄置牵引3级位以下时，确认APU 输出电源频率为33 Hz，将调速手柄置牵引3级位以上 时，确认APU 输出电源频率为50 Hz。将调速手柄置 电制动任何极位时，确认APUl输出电源频率为50 Hz， 调速手柄回0后，经过一定延时，AP

18、U】输出电源频率 为33 Hz。 333辅助系统设备检查 将司机室加热开关sAll(SAl2)依次置1、2、3 位，司机室脚炉、侧墙暖风机、后墙暖风机、膝炉应 均能正常发热。将电热玻璃控制开关SA。 (SA )置 于“合”位，电热玻璃应能正常发热。将饮水机控制 开关置于“合”位，饮水机应能正常工作。将空调机 组的功能控制转换开关SAy。(SA74)分别置“高制 冷”、“低制冷”、“通风”、“加热”位，确认空调机组 是否能正常转换，并确保机组正常工作。闭合卫生间 的自动开关，确认卫生问的工作状态正常。 334牵引控制试验 (1)牵引变流器静态试验 断主断降弓，并将自动开关QA 断开，将SAT5

19、置试验位，通过微机显示屏观察主变流器画面：将换 向手柄置“前”或“后”位，6组牵引变流器CI的充 电接触器和工作接触器得电转换，将调速手柄由牵引 1 13级转换，观察主牵引画面，可以看到牵引工况 下输出力矩与级位的变换；将调速手柄由制动121 级转换，观察主牵引画面，可以看到制动工况下输出 转矩与级位的变换，均应符合牵引、制动特性曲线。 将自动开关QA。闭合，将SAT 置运行位，升弓 合主断，并观察制动显示屏LCDM，确认机车制动状 态良好。将机车实施空气制动，分别对6组牵引变流 器的输出工况及6台牵引电机产生的转矩与机车的运 行方向逐个进行确认，其他牵引变流器通过TCMS微 机显示屏隔离。各

20、牵引电机及轮对转向均应符合I、II 端司机控制器的控制方向。 (2)牵引变流器动态试验 通过微机显示屏的触摸开关，使6组牵引变流器 均恢复正常运行状态，其他各种开关也均置正常运行 位，操纵司机控制器调速手柄，使机车以小于20kmh 低速动车，观察司机室各信息显示屏和故障显示单元 显示正常；各仪表指针指示正常，指针偏转方向正确， 指示数值正确；各风速继电器、风压继电器、油流继 电器及有关电气动作正常；运行中仔细确认机车整体 正常，无异常发热、怪味。 4型式试验 41机车型式试验概述 根据铁道部的批复，HX 3型机车型式试验分为铁 道科学研究院环行线试验和线路试验，其中线路试验 在郑州铁路局管内进

21、行。按照时间，整个型式试验分 为第1阶段铁科院环行线试验、正线试验和第2阶段 铁科院环行线试验。第1阶段试验主要进行了25 t轴 重状态下的称重和限界试验、电磁兼容、绝缘、内部 过电压、车载计算机网络、主电路保护试验。正线试 验主要进行了25 t和23 t轴重的动力学和动应力试验。 第2阶段铁科院环行线试验主要进行了25 t和23 t轴 重的牵引性能、制动性能试验，23 t轴重的称重、限 界试验以及雷电冲击试验。 在铁道部相关部门的亲切关怀和支持下，各检验 单位严格按照试验大纲的要求实施了所有33项试验。 在试验中机车体现出了高性能、高稳定性和安全舒适 等优点，完全符合铁道部对重载机车的要求。

22、 下面就I-IXD3 0001号机车的型式试验进行说明： 42试验标准及依据项目 (1)大功率交流传动电力机车采购和技术引进项 目国产化机车采购合同，附件21大功率交流传动电 力机车技术规范，合同编号：04JP01GTACIXD0002； (2)IEC61133电力机车车辆和电传动热力机车 车辆制成后投入使用前的试验方法； (3)GB331882电力机车组装后的检查与试验 规则； (4)铁道部产品质量监督检验中心机车车辆检验 站D( 3型交流传动电力机车型式试验大纲； (5)GB331782电力机车通用技术条件。 43试验项目 机车所有的试验项目见表1。 44试验结论 (1)称重试验 经过称重

23、D3 0001号机车的轮对，其中轮重偏 差均小于4，轴偏差均小于2。机车称重试验 结果符合试验大纲要求。 (2)辅助电路及辅助电源试验 经过试验表明：机车辅助系统动作正常，各种保 护作用良好，冗余性能良好，辅助机组在最高、最低 电压下起动正常。辅助电气设备及辅助电源试验结果 满足试验大纲要求。 增刊 -IXo3型交流传动电力机车试验 13 表1试验项目 序 号 对应 对应 一种轴重两种轴重 试验项目 IEC61 133 GB3318 状态下进状态都进 条款 条款 行的试验行的试验 (3)主电路保护试验 试验中各种保护作用良好。主电路保护试验结果 满足试验大纲要求。 (4)司机室噪声试验 在机车

24、牵引和制动状态下各测试3次司机室噪声， 测试结果均为75 dB(A)。司机室噪声试验结果满足 试验大纲要求。 (5)机车前照灯照度试验 前照灯照射距离为710 m，小于试验大纲规定的大 于800 m的要求。 (6)网压波动对机车功率影响的试验 试验中机车在不同网压下，牵引功率和电制动功 率发挥正常。网压波动对机车功率影响的试验结果满 足试验大纲要求。 (7)牵引特性试验 测定机车23 t轴重时的最大起动牵引力为557 kN， 25 t轴重时的最大起动牵引力为607 kN。机车牵引外 特性符合机车技术规范要求。 (8)机车总效率试验 测定机车总效率最小值为859，符合机车技术 规范要求。 (9)

25、电制动试验 通过采集机车网压、网流、电机电压和电流、速 度和车钩力，狈4定机车的再生制动性能符合机车技术 规范要求。 (10)温升试验 牵引电机定子绕组的温升值为118 K，符合试验大 纲要求。 牵引变压器绕组温升值为45 K，符合试验大纲要 求。 (11)运行阻力试验 23 t轴重|D(D3型电力机车单位基本阻力计算公式 为： 0 =167+O001 4 +0000 279 25 t轴重|D(D3型电力机车单位基本阻力计算公式 为： O =165+0003 94 +0000 279 (12)防空转和防滑行试验 机车采用轴控方式，可根据每个轴各自的状态进 行防空转保护和防滑行保护。 试验时在第

26、4个动轴前洒水，机车满级牵引。试 验结果表明，整个试验过程中，处于良好轨面的第1 3动轴工作正常，没有发生空转；第46动轴在洒 水装置开启过程中发生空转，司机室的空转指示灯亮， 电机卸载，电流下降，关闭洒水装置后能够迅速恢复 牵引力。 与防空转试验相同，处于良好轨面的第13动轴 工作正常，没有发生滑行；第46动轴在洒水装置开 启过程中发生滑行，电机卸载，电流下降；关闭洒水 装置后能够迅速恢复电制动力。 (13)安全措施的检查 机车上大部分带电设备都安装在箱体中，具有 足够的安全距离，而且带电部件都有警示标志。 由外部供电电源向高压电路供电的联锁作用正 常，只有在降弓并将受电弓接地之后才能打开外

27、接电 控制柜，而且柜子打开后就不能升弓。 电气设备保护性接地良好。 防止触及旋转部分的措施正常。 各室门及上车顶梯子的联锁作用正常，具有良 好的保护功能。 具备灭弧及防止电弧危害的设备。 具备使接触网接地的设备。 (14)安全设备的检查 音响警告装置试验结果见表2。 14 铁道机车车辆 第28卷 表2测试结果 速度控制系统 定速模式下，机车能根据列车运行速度和负载变 化调节输出牵引力(电制动力)，当实际运行速度远离 目标速度时，机车增加牵引力(电制动力)，当实际运 行速度靠近目标速度时，机车减小牵引力(电制动 力)。 (15)网络及故障导向安全检验 TCMS一般性检查试验、开车前机车自诊断试验

28、、 TCMS主辅控制系统的冗余功能中包括的试验项目试 验结果均符合试验大纲要求。 (16)重联控制检验 同机车出厂试验。 (17)外部限界检查试验 经过检测，机车外部限界检查试验符合试验大纲 要求。 (18)转向架等关键承力部件的动应力与疲劳寿命 评估试验 最大应力 机车转向架构架等关键承力部件的动应力与疲劳 寿命评估试验均符合试验大纲要求。 等效应力幅与疲劳寿命 机车的等效应力幅与疲劳寿命评估均符合试验大 纲要求。 (19)受电弓静态性能试验 静态压力测试 上升平均最大值：655 N；最小值：592 N 下降平均最大值：766 N；最小值：709 N 同一高度最大压力差：136 N 升降弓时

29、间特性试验 升降弓时间见表3。 表3受电弓升降弓时间 升弓时问s 降弓时间s ADD功能检测 机车受电弓ADD动作时间见表4。 表4受电弓ADD动作时间 S 横向刚度试验 测试数据见表5。 表5受电弓横向刚度 左侧位移rnm 右侧位移rnm 20 25 落弓保持力 I位端受电弓落弓保持力208 N；位端受电弓落 弓保持力199 N。 尺寸检查 受电弓测试尺寸见表6。 表6受电弓尺寸检查表 nlin 从上述试验结果可以证实，I-IX 3 0001号机车的 受电弓静态性能符合试验大纲要求。 (20)弓网受流性能试验 试验结果分析处理方法 从试验统计出弓网接触力的最大值、平均值和最 小值；硬点和冲击

30、的最大值；接触线的最高动态高度、 最小动态高度和动态高度差，均符合试验大纲的要求。 测试数据汇总 综合测试数据，从各个试验速度等级的测试结果 中，筛选出弓网接触力最大值、最小值和最大平均值、 硬点最大值、接触线高差最大值见表7。 离线火花次数统计 表7环行线受电弓闭口方向运行弓网受流性能测试数据 速度(kmhI1) 60 70 80 90 100 110 120 132 最大接触力N 最小接触力N 最大平均接触力N 硬点最大值g 接触线最大高差mm 以电力机车围绕环行线运行一圈所产生的离线火 花次数进行统计见表8。 表8离线火花统计表 速度级(kmh ) 60 70 80 90 100 110

31、 120 132 离线次数 4 B l2 16 28 27 47 48 从上述试验结果可以证实，HXD3 0001号机车的 啪卯m 啪 m凹 粥 卵 g“ 勰舵 舛 舵粥 增刊 HXo3型交流传动电力机车试验 15 弓网受流性能符合试验大纲要求。 (21)制动试验 经过试验测试，机车制动系统性能均符合试验大 纲的要求。 (22)雷电冲击耐压试验 试验过程中，没有观察到高压端对地放电或内部 绝缘击穿等异常现象，冲击电压波形无异常，机车高 压主电路绝缘良好，试验通过。 (23)机车内部过电压的检测 本次试验测得各绕组最大操作过电压幅值没有超 过设计允许值，符合试验大纲要求。 (24)绝缘试验 试验

32、中电缆无对地放电或击穿等异常现象，试验 前后电缆绝缘性能良好，满足试验大纲要求。 (25)功率因数及谐波、等效干扰电流测试 测试期间共采样记录2021点，测得的接触网侧最 大牵引功率为8 780 kW、接触网侧最大再生功率为 6 135 kW。机车等效干扰电流测量结果中个别点略大 于25 A(最大为265 A)，参考国家谐波考核方法， 对某一时段谐波测量结果取其全部测量结果95概率 的大值作为该测量对象的谐波水平，则HXD3 0001号 机车等效干扰电流符合型式试验大纲要求，HXD3 0001 号机车综合功率系数 符合机车技术条件要求。 (26)接地回流装置检查 HXD3 0001号机车接地电

33、流线路完整良好，接地 电流电阻值不大于005 Q(50 rm)符合评定标准。 (27)机车对外部的射频骚扰试验 分别在机车静置、牵引和再生制动3种工况下进 行测试，结果证实HXD3 0001号机车的电磁兼容性能 (对外部的射频骚扰)符合现行标准的规定。 (28)机车对内部的射频骚扰试验 试验证实HXD3 0001号机车内部接触器、继电器 及其他干扰源动作产生的电磁辐射或传导干扰不会引 起机车上电气、电子控制装置发生故障、误动作或出现 其他异常情况。HXo3型0001号机车内部干扰试验结 果满足HX 3型交流传动电力机车型式试验大纲要求。 (29)静电放电抗扰度试验 分别对司乘人员通常能触及的装

34、置进行此项试验， 结果证实HXo3 0001号机车静电放电抗扰度试验满足 型式试验大纲要求。 (30)机车运行安全性试验 I-IXD3 0001号机车在郑州铁路局管内京广线和太 焦线进行了运行安全性试验，试验最高速度132 kmh， 结果表明： 25 t轴重条件下机车运行安全性符合评定标准要 求； 23 t轴重条件下，机车在R30o m小半径曲线上出 现脱轨系数等少量检测数据超限，但经校核尚未发现 连续双峰超限，因此按照评判方法认定仍属合格范围。 (31)机车运行平稳性试验 HX 3 0001号机车在郑州铁路局管内京广线和新 焦线进行了运行平稳性试验，试验最高速度132 kmh， 结果表明该车

35、在正常运营速度范围内运行平稳性满足 检验标准和试验大纲要求。 (32)弯道(曲线通过能力)试验 HXD3 0001号机车在R90 m曲线上各种间距正常， 运动不受束缚，机车摘挂作业顺利，符合要求。 (33)轴重转移补偿试验 发生轴重转移时，机车电气控制系统能够通过控 制牵引电机电流对轴重转移进行持续补偿，符合试验 大纲的要求。 5提速试验 第1次试验于2007年5月9日开始做双层集装箱 牵引试验，从济南到南京，又从南京经上海到株洲。5 月12日23：00 HXD3 0009机车出库离开南京机务段， 13日0：30从南京出发，开往徐州，牵引大约3 500 t。 运行速度分别是80、90、100、

36、110、120、132 kmh， 其中机车以132 kmh的速度运行两个区间各15 km左 右。这个区间道路比较好，最大坡道是7，且比较 短。4：3O到达徐州，然后由徐州开往郑州，9：00左 右到达郑州，在这个区间，机车最高速度是120 kmh， 运行距离13 km。20：00从郑州出发，14日7：48到 达济南西，8：20从济南西出发，l4：0o到达黄岛， 在这个区问，机车最高速度是132 kmh，运行距离 13 km。13：00从黄岛出发，7：20到达济南东。试验 结束。此次试验由铁科院负责，第l阶段由HXD3 0003 机车牵引，第2阶段由I-IXD3 0009机车牵引，所牵引 的车辆辆

37、数、吨位都是一定的，辆数大约6o70辆。 第2次试验由北京交大牵头，铁科院人员负责采 集数据，机车号为I-IXo3 0018，是配属江岸机务段的 机车。2007年7月25日1：30从丰台西拉货开往石家 庄，牵引1 500 t，辆数64辆。主要是试验罐车高重 心、高速情况下的各种参数，将罐车下部添满轻的东 西，然后灌满水，这样罐车重心就提高了。这个区间 机车运行最高速度是132 kmh，运行了两个区间各 15 km，4：30到达石家庄。l4：00由石家庄开往丰台 西，21：00到达丰台西，在这个区间，由于试验车辆 有一辆轴温高了，机车运行速度最高80 kmh，在整个 试验中，机车一切正常。 (下

38、转第7l页) 增刊 三电平逆变器空间电压矢量调制算法的研究与实现 71 可得各合成矢量在一个PWM周期的作用时间 l 7“0】=rs(14ksinO43) l = 12k(cos0一sin03) (4) l 一 【 12= (一1+2 (cos0+sin0A3) 同理可求出参考矢量落人其他3个小扇区时各合 成矢量的作用时间。 3仿真和试验研究 根据上述算法，基于Maflabsimulink搭建了仿真 模型，进行了仿真。仿真系统异步电机参数为：定子 漏感40mH，转子漏感30mH，互感6931 mH，定子 电阻0435Q，转子电阻0816Q，极对数2，转动惯量 02 kgm2负载为50 Nm。

39、根据以上空间电压矢量调制原理，基于 TMS320LF2812进行了实验验证。以下为在3 kW变频 电机上所测得的实验波形。给定频率50 HZ。 4结论 通过以上仿真和实验波形可以看出，三电平线电 压波形良好，相电流正弦度很好。验证了文中空间电 压矢量调制方法的可行性。 参考文献 1李官军高速动车组牵引工况变流器控制算法研究与实 现，西南交通大学硕士论文，20086 2宋文祥，陈国呈，陈陈基于矢量合成的三电平空间电 压矢量调制方法J电工技术学报，2(10722(10)：91 96 3吴学智，刘亚东，黄立培三电平电压型逆变器空间矢量 调制算法的研究J电工电能新技术，200221(4)：16 19

40、4陈亚爱，李政学，李正熙，周京华三电平逆变器空间电 压矢量控制算法仿真研究J北方工业大学学报， 200719(1)：2831 5张卫丰，余岳辉，刘璐三电平逆变器空间电压矢量控 制算法仿真研究J电力电子技术，200640(1)：35 Research and Implementation 0n SVPWM Method for Threelevel Inverter CHEN ShihaoFENG Xiaoyun，JIANG Wet。HAN Kun (School of Electrical Engineering Southwest Jiaotong University，Chendu 610

41、03 1 Sichuan，China) Abstract：Base on the theoof SVPWM for three level inverter，the judgement rules of the sectors，the calculation principle of output vector，and during time of each vector ale givenThe simulation results using Matlabsimulink and hardware experiment results implementing by TMS320LF281

42、2 demonstrated the validity of this method Keywords：threelevel；inverter；SVPWM (上接第15页) 6结束语 HXn3 0017号交流传动货运电力机车于2007年1 月在铁科院完成了型式试验，机车各项性能优良，最 高试验速度达到132 kmh。现有三百多台机车配属上 海铁路局南京东机务段和武汉铁路局江岸机务段，机 车于2007年2月开始投入正线运营。机车在线路上单 机牵引5000t货物列车运行，最高运行速度达120kin h。机车体现出其牵引力大、恒功率速度范围宽、黏着 性能好、效率高、能源消耗低，维护量少等许多优点，

43、该型机车现已经成为我国铁路货运提速的主力车型。 参考文献 1连级三电传动机车概论M成都：西南交通大学出版 社，2001 2朱龙驹韶山4型电力机车M北京：中国铁道出版 社，1998 3李华德交流调速控制系统M北京：电子工业出版 社。2004 4王兆安等谐波抑制和无功功率补偿(第2版)M北 京：机械工业出版社，2006 5叶斌电力电子应用技术M北京：清华大学出版 社，2006 Test of Type HXD3 AC Drive Electric Locomotive WANG Limin，LIU Huiyah (Dalian Locomotive&Rolling Stock Co，Ltd，Tec

44、hnical Development Department，Dalian 1 16021 Liaoning，China) Abstract： D3 is a 6一axle Large Power AC Rrive Freight Electric Locomotive which is designed and developed by Da Lian Locomotive&Rolling Stock CO，LTD and Toshiba CorporationIts rated power is 7 200 kW and maximnln operating speed is 120 kmhElectric propulsion system includes IGBT converter and inverter sets cooled by waterThe paper introduces the locoS main characteristic，technical data，inter test and type test etc Keywords：AC曲ve；electric locomotive；converter and inverter；test