1、1 前言 2009 年 7 月，本人参加了由学院组织的为期半个月的生产实习。 本次实习分两个阶段进行，第一阶段由 7 月 11 号到 17 号前往南车株洲电力机车厂和南车株洲电力机车研究所进行为期 7 天的参观和实习。第二阶段，由 7 月 17 号到 7 月 21 号前往上海磁悬浮运行检修基地经行为期 1 天的参观实习。 本次生产实习是电气工程及其自动化专业的必修课程，是全面推进素质教育、培养创新精神和实践能力的一种重要手段，是理论联系实际的一个重要环节，是大学生择业就业之前接触社会、了解社会的一次重要机会。通过生产实习，使我们认识电力生产的整个过程， 了解电气工程及其自动化专业的主要内容和发
2、展方向，掌握专业的基本常识，为专业课程学习奠定感性认识，形成对本专业的认同感、提高对本专业的兴趣，激发竞争意识、责任意识和开拓意识。参加生产实习可以将所学理论知识和实际工作紧密联系，巩固已学的理论知识，积累一定的实际生产技术和管理知识，培养运用理论知识解决工程实际问题的能力，注重知识创新和能力培养，为适应社会工作和生活打下坚实的基础。 在本次实习中，通过之前在学校的实习讲座，了解很多有关电气化铁道，电力机车，城市轨道交通，国内外高速铁路现状及西南交通大学电气工程学院电 气工程及其自动化专业特色，坚定了未来投入到祖国高速铁路建设中的决心。 在之前的一系列讲座之中，我们了解到了中国和国外的电力机车
3、发展概况，对电力机车的关键技术和各项性能指标有了一定得认识，对之后的实习起到了非常重要知识铺垫。我们学习了 CRH 系列高速车组的概况，电力机车整流和逆变电路的基本知识，以及电 气化铁路和磁悬浮轨道供电的基本知识，这随 后 进行的 参观实习和接下来的进一步理论知识的学习奠定了基础和条件。 在我们抵达南车株洲电力机车厂时，体会到了株洲电力机车厂对交大师生无微不至的关怀和热情。同时厂方对我们进行了全 面的厂内安全教育，用一个个实际生产当中发生的事故敲响了 注意 生产安全的警钟 。我们在为期 5 天的实习活动当中参观了，总装线、转向架事业部，电气事业部以及备件加工车间。对电力机车的生产有了全面以及深
4、入的认识，同时厂方安排了专业的讲解人员，同学们在参观中遇到的疑问和感兴趣的地方都能给与详细的解答，使我们的参观活动收获颇丰，实习顺利成功。 在之后赴上海的实习当中，我们参观的上海磁悬浮运行检修基地， 以及磁悬浮技术博物馆， 对磁悬浮 有了感性的认识。 乘坐高速磁悬浮列车 更 使 以往停留在书本 上的知识都得到了亲身体验，并且有了 更多的认 识。在此过程中 大家也提出了更多实际的问题，这些问题在乘坐磁悬浮列车之前是未曾想到的。同样，厂方也派出了专业的讲解人员，对同学们感兴趣的地方一一耐心解答， 使大家对磁悬浮技术的现状有了更为深入的认识，对磁悬浮技术在城市轨道交通中的发展前景充满信心。 参观 进
5、 行的十分顺利、成功。 实习活动圆满结束。 本次实习，在三位指导老师的精心指导下，在南车株洲电力机车产和上海磁悬浮检修基地的大力支持关心下，取得了圆满成功。在这次实习中，我们学习了很多的理论知识，增强了了很多对于实际工作设备系统及环境的感性认识，为以后的深入理论学习 和未来参加工作打下了坚实的基础，使本人受益匪浅。 在此一并对所有参与本次实习的老师，专家，教授表示衷心的感谢，对南车株洲电力机车产和上海磁悬浮检修基地的大力支持表示衷心的感谢。 2 目录 第一章 电力机车概述 3 第一节 电力机车分类 4 第二节 电力机车结构 5 第二章 国内外电力机车发展概况 7 第一节 我国 SS（韶山）系列
6、电力机车 7 第二节 国外电力机车概览 14 第三章 电力机车的生产 过程 17 第四章 磁浮 轨道交通装备 及其发展现状 20 第一节 磁浮列车综述 21 第二节 磁悬浮技术基础 23 第三节 磁悬浮存在的问题 24 第四节 乘坐虚悬浮列车 25 3 第一章 电力机车概述 电力机车本身不带原动机，靠接受接触网送 来的电流作为能源，由牵引电动机驱动机车的车轮。电力机车具有功率大、热效率高、速度快、过载能力强和运行可靠等主要优点，而且不污染环境，特别适用于运输繁忙的铁路干线和隧道多，坡度大的山区铁路。 电力机车是从接触网上获取电能的，接触网供给电力机车的电流有直流和交流两种。由于电流制不同，所用
7、的电力机车也不一样，基本上可以分为直 -直流电力机车、交 -直流电力机车、交 -直 -交流电力机车三类。 直直流电力机车采用直流制供电，牵引变电所内设有整流装置，它将三相交流电变成直流电后，再送到接触网上。因此，电力机车可直接从接触网 上取得直流电供给直流串励牵引电动机使用，简化了机车上的设备。直流制的缺点是接触网的电压低，一般为 l500V 或 3000 V，接触导线要求很粗，要消耗大量的有色金属，加大了建设投资。 交 直流电力机车 在交流制中，目前世界上大多数国家都采用工频（ 50Hz）交流制，或 25Hz 低频交流制。在这种供电制下，牵引变电所将三相交流电改变成 25 kV 工业频率单相
8、交流串励电动机，把交流电变成直流电的任务因机车上完成。由于接触网电压比直流制时提高了很多，接触导线的直径可以相对减小，减少了有色金属的消耗和建设投资。因此，工频 交流制得到了广泛采用，世界上绝大多数电力机车也是交 直流电力机车。 交 直 交电力机车 采用直流串励电动机的最大优点是调速简单，只要改变电动机的端电压，就能很方便地在较大范围内实现对机车的调速。但是这种电机由于带有整流子，使制造和维修很复杂，体积也较大。而交流无 0 整流子牵引电动机（即三相异步电动机）在制造、性能、功能、体积、重量、成本、及可靠性等方面远比整流子电机优越得多。它之所以迟迟不能在电力机车上应用，主要原因是调速比较困难。
9、改变端电压不能使这种电机在较大范围内改变速度，而只有改变电流的频率才能达到目的。因此，只有当电子技术和大功率晶闸管变流装置得到迅速发展的今天，才能生产出采用三相交流电机的先进电力机车。交 直 交电力机车从接触网上引入的仍然是单相交流电，它首先把单相交流电整流成直流电，然后再把直流电逆变成可以使频率变化的三相交流电供三相异步电动机使用。这种机车具有优良的牵引能力，很有发展前途。德国制造的 “E120”型电力机车就是这种机车。 1866 年，德国工程师 西门子 与技师哈卢施卡联营创立电机公司，发明强力发电机，制成世界上第一列电力机车。第二年在巴黎博览会上展出，震惊了许多人。1879 年，在柏林的工
10、商业博览会上，这辆世界最早的电力火车公开试运行。列车用电动机牵引，由带电铁轨输送电流，功率为 3 马力，一次可运旅客 18 人，时速 7 公里。两年之后 1881 年，柏林郊外铺设了规模虽小，但为世界最初营业用的电车路线。同时 德国 又试验成功驾空接触导线供电系统，使电 力机车的供电线路由地面转向空中，机车的电压和功率都大大提高。 1895 年，在美国的巴尔的摩一俄亥铁路线上首次出现了长途电力机车。机车重 96 吨， 1080 马力，采用 550V 直流供电。 1901 年，西门子、哈卢施卡电机公司制造的电力机车在柏林附近创造了时速 160 公里 的记录。 4 与此同时，在 1880 年，美国
11、 爱迪生 也进行了电车的实验。 中国第一台电力机车于 1958 年 诞生于湖南 株洲 ，命名为 “韶山 ”，为 中国铁路 步 入电气化立下了汗马功劳。 电力机车由于速度快、爬坡能力强、牵引力大、不污染空气，因此发展很快。地下铁路也随着电车的出现而得以发展 我国在运电力机车有： 韶山 SS1 SS3/B SS4/B/C/G SS6 SS6B SS7/B/C/D/E SS8 SS9(G) 和谐 (HXD)1/2/3 DJ1/2 6K 第一节 电力机车分类 1. 动力集中 型 列车中，有动力的车轴所承载的车重与无动力的车轴所承载的车重之比称为动拖比。列车动拖比小于 1:3 为动力集中；小于 1:1
12、但不小于 1:3 为弱动力分散；等于和大于 1:1 为强动力分散。当列车编组中，动力车全部车轴均有动力、每节动力车轴数与非动力车轴数相同且轴重接近的情况下，可以用动力车数量与非动力车节数之比粗略计算动拖比。 所谓动力集中型电力机车，即我们平时常见的电力机车。这些电力机车一般单个或两节编组拖动整列火车。 按照 其电力传动 类型又可分为 直流电力机车 和 交流电力机车 。 2. 动力分散型 所谓动力分散 ，最常见的就是我们所说的动车组。 按照动拖比分类 列车中，有动力的车轴所承载的车重与无动力的车轴所承载的车重之比称为动拖比。列车动拖比小于 1:3 为动力集中；小于 1:1 但不小于 1:3 为弱
13、动力分散；等于和大于 1:1 为强动力分散。当列车编组中，动力车全部车轴均有动力、每节动力车轴数与非动力车轴数相同且轴重接近的情况下，可以用动力车数量与非动力车节数之比粗略计算动拖比。 这是最常见的动车组分类方式。需要注意的是，这个分类方式也同样适用于传统列车。一个比较极端的强动力分散例子是一台 132 吨机车与两节 55 吨车厢 组合的编组。 动力集中系动车组非常少见，目前已知只有德国 ICE1 的 2 动车 12 拖车编组和中国 “新曙光 ”的 2 动车 9 拖车编组，前者曾用于城际特快，现用于长途直达班次，后者被不科学地用于城际线路。 弱动力分散系动车组相对多见，多用于城际和中长途线路。
14、法国的 TGV、德国的ICE1-2 动车 10 拖车编组和 ICE2、美国的 Acela、瑞典的 X2000、中国的 “中华之星 ”、“蓝箭 ”、 “神州 ”等大多数推挽、推拉式动车组都是这样。 强动力分散系动车组最为常见，多用于通勤场合，但也常用于城际和中长途线路。地铁与轻轨中的动车组、日本的 新干线 各系、法国的 AGV、 TGV-V150、德国的 ICE3、中国的 “春城 ”、 “先锋 ”、 “中原之星 ”、 “长白山 ”以及 CRH 系列均属此列。 按照用途分类 5 目前，绝大多数型号和数量的动车组都被用于客运领域。少量动车组被用于货运。还有极少一部分用于轨道检测等特殊用途。 按照动力
15、 /燃料类别 分类。 这本是一种有些牵强的分类，但因与该分类方式所对应的专用名词、词组和缩写已经存在，故立此分类方式。按照这一方式，动车组可以分称电力动车组和内燃动车组；蒸汽动车之间无法联控，所以到目前为止没有蒸汽动车组。 第二节 电力机车构成 电力机车按照电力传动分类可分为一下两种。 1. 直流电力机车 直 流电力机车由电气系统和机械结构两大部分组成 。 其电气部分主要由受电弓、变压器、整流器、电动机组成。 电气原理简述 ： 受电弓从接触 网上取电 50HZ（单项工频交流），通过降压变压器降低电压等级，通过桥式整流电路整流， 完成 交直变换， 供给直流电动机。其中车载的整流电路依不同车辆而有
16、所不同。 如图： 1、 2 为车载半控桥式整流电路 下面是韶山 1 型电力机车的结构图 6 2. 交流电力机车 电气系统包括受电弓、主断路器、一台大容量的牵引变压器、 4 6 台牵引电动机，两套司机控制设备、一套由晶闸管或可关断晶闸管构成的变流器，以及功率不等的辅助电动机和大量电器、电子器件等。此外，还有通讯设备、仪表，有些电力机车还装有电脑控制装置。牵引电动机装在轮轴和转向架上，通过齿轮传动驱动力。受电弓装在车顶，其余电工设备均在车体内。机械结构主要由车体 、车架和转向架构成。车体通过车架安装在转向架上，转向 架再通过弹性支承装置和轴箱，将机车重量均匀地分配到各个轮对上。 我 国电力机车的每
17、轴载重量为 23t。 电气原理简述； 受电弓从 接触网上取电 50HZ 单相工频交流，经过车载变压器降低电压等级，通过整流电路整流，再通过逆变 器和 SPWM 调制为 三相交流，完成交直交变换，供给交流电动机。 如 图所示，左图为电压型逆变器 、 右图为电流型逆变器。通过逆变环节，将整流电路输出的直流电逆变为 3 相交流。 7 第二章 国内外 电力机车发展概况 第一节 我国 SS（韶山）系列电力机车 SS1 型电力机车 SS1型电力机车是我国第一代 (有级调压、交直传动 )电力机车。它是由我国 1958 年试制成功的第一台引燃管 6Y1 型电力机车 (仿苏联 20 世纪 50 年代 H60 机
18、车 )逐步演变而来，但其三大件 (引燃管、调压开关、牵引电动机 )可靠性较差，而经历了三次重大技术改造 第一次技术改造从 8 号车开始 :首先是采用 200A、 600V 螺栓型二极管取代引燃管组成中抽式全波整流桥 ;牵引电动机改为 4 极、有补偿绕组的高压牵引电动机 ;由于低压侧调压开关的级位转换电路中 过渡电抗器的跨接会产生环流，使开关触头分断极为困难，调压开关经常 “放炮 “。 第二次技术改造从 61 号车开始 :采用 300A、 1200V 平板型二极管组成中抽式全波整流电路，利用二极管的反向截止特性组成过渡硅机组，取代过渡电抗器以消除级位转换电路中的环流，大大提高了调压开关可靠性，也
19、使 33 个运行级全部成为经济运行级。 第三次技术改造从 131 号车开始 :将主电路中抽式电路改为单拍式双开口桥式整流调压电路。该电路取消了过渡硅机组，而与主整流机组合并。整个机组采用 500A、2400V 的整流二极管。这种改造于 1980 年从 SS1-221 号车定型，这也就是这里介绍的 SS1 型电力机车。 SS2 型电力机车 株洲厂和株洲所于 1966 年开始韶山 2（ SS2）型电力机车的设计工作。在吸取了法国 6Y2 型大量先进技术基础上，于 1969年在株洲工厂设计试制出第一台机车。其小时功率 4800kw，最高速度 100km h， 6轴。采用高压侧调压开关 32 级调压，
20、硅整流器整流， 800kw， 6 级低压脉流牵引电动机，并大量采用了其他先进技术。后经两次改造，于 1978 年投入试运行。主要改进有采用大功率晶闸管两段半控桥相控调压，相控他励牵引电动 机和电子控制等新技术。 SS2 虽然由于个别技术不能配套，未能批量生产，但它为 SS1 机车改进，以及其他型号机车、动车的设计生产积累了宝贵经验。 8 SS3B 型电力机 车 韶山 3B 型重载货运电力机车，代号 SS3B。株洲电力机车厂 2002 年在 SS 系列机车的设计平台上开发的一种 12 轴重载货运电力机车。该车由两节完全相同的 6 轴电力机车通过内重联环节连接组成，每节车为一完整系统。每节机车装有
21、一台牵引变压器，两台整流器，每台整流器给三台并联的直流牵引电机供电，每台牵引电机在故障情况均可单独隔离，保证其他电机正常工作，以 提高机车的利用率。机车空气制动采用 SS 系列电力机车使用的 DK-1 型电空制动机，动力制动采用加馈电阻制动。控制系统由列车总线和车辆总线两极网络构成。两节机车之间的重联控制及信息交换采用 WTB（绞线式列车总线），双份冗余并自动转换。单节机车内部采用 MVB（多功能列车总线），连接本节车内各控制单元。机车功率持续 24350kW，最大速度 100km/h，车长 220200mm，轴式 2（ C0-C0），电流制为单相工频交流。 SS4 型电力机车 韶山 4(SS
22、4)型电力机车是由各自独立且又互相联系的两节车组成 ，每节车均为一个完整的系统。主电路采用四段经济半控桥，相控调压。它具有恒压或恒流控制的牵引特性和恒速或恒励磁控制的电阻制动特性。空气制动采用 DK1 型电空制动机。 每节车有两个两轴转向架。牵引电动机采用抱轴悬挂式。垂直力传递系统由两系悬挂装置组成，其中第二系采用了橡胶金属叠层弹簧，有较好的波动性能。牵引力传递系统则采用斜拉低位牵引杆，有较高的粘着性能。车体广泛使用高强度低合金结构钢。 该机车牵引及制动功率大、起动平稳、加速快、工作可靠、司机室工作条件良好、污染少、维修简便。 ss6 型电力机车 韶山 6 型干线客货运电力机车，代号 SS6。
23、株洲 电力机车工厂制造的国际招标中标 机车 。机车功率 持续 4800kW，最大速 度 100km/h，车长20200mm，轴式 C0-C0，电流制为单相工频交流。 SS6 型机车有两个三轴转向架（ Co-Co)。采用单边直齿轮弹 性传动滚动抱轴承。牵引电机为日本日立公司提供的 800KW 牵引电动机。机车主电路为两段桥相控无级调压，转向架独立供电，具有轴重转移的电气补偿功能；为减少无功损耗，机车采用了功率因数补偿装置。 机车牵引起动控制为恒流限速特性控制，制动控制为准恒速或恒功制动控制。为9 充分发挥牵引或制动粘着力，机车具有防空转、防滑行控制功能。机车电制动为电阻制动，空气制动采用 DK-
24、1 电 空制动机。 韶山 6 型（ SS6）铁路干线客货两用电力机车是为郑州 -宝鸡铁路电气化工程国际招标而设计的。该型机车以成熟的韶山型电力机车系列的技术为基础，并采用了大量的国际先进技术，具有起动加速快、牵引力大、恒功速度范围宽、操纵方便、工作可靠等特点。 SS6B 型电力机车 SS6B 型电力机车是 1992 年为郑宝铁路电气化工程提供的国际招标第三批电力机车。它是由株机厂和株洲所共同研制开发的 6 轴干线用交直传动相控电力机车。该型机车的设计，以国内外交直传动相控电力机车成熟的技术和经验 为基础，并根据铁道部 “关于开展电力机车简统化、系列化 ”的精神，较大范围内采用和吸收了 SS4
25、和 SS6 型机车的技术。样车于 1992 年 12 月完成。 SS7 型电力机车 韶山 7 型干线客货两用电力机车，代号 SS7。是大同机车工厂自行研制开发的新型电力机车，该机车填补了我国山区小曲线区段线路客、货运电力机车的空白，荣获国家级科技进步二等奖及铁道部科技进步一等奖。 SS7 型电力机车及其派生系列均由大同厂、成都厂和株洲所共同研制。首台 SS7 型电力机车于 1992 年 12 月 30 日试制出厂 SS7 型电力机车是根据我国铁路 1/3 是曲线，尤其在山区线路的曲线半径更小，又结合国内机车技术的发展水平及运用之需而研制的。它不仅适用于山区小半径线路，也使用于长大坡道干线线路的
26、 6 轴 4800KW 客货两用机车。 SS7 型机车在充分吸收、消化法国 8K、日本 6K 及前苏联 8G 机车先进技术基础上并结合国内 30 余年开发生产电力机车所积累的成熟经验而设计的具有 80年代水平的干线交 直传动电力机车。 SS7 型电力机车依据铁道部 1990 年 5 月铁科技函（ 1990） 213 号文所下达设计任务书设计研制的，从方案设计开始到样车鉴定全过程始终得到国家计委、 铁道部高度重视， 1990 年 12 月由铁道部科技司代表国家计委主持了由国内机车专家组成的论证组，对 SS7 型电力机车的技术指标和设计制造单位生产能力进行了论证与审查，列出了国家重点企业技术开发项
27、目。 1991 年 1 月铁道部主持由铁道部内机关及部内科学院、各高等院校、研究所、铁路局、各设计院及机车制造厂等 80 余名专家组成的审查组对 SS7 型电力机车技术10 设计工作逐项进行了审查，审查后又根据国内情况对机车设计任务书部分参数进行了调整。 1991 年 5 月至 8 月又对牵引电动机、 3B0 转向架等施工设汁进行审查。在机车设计、 计算、部件试验等方面得到了国内各研究单位、高等院校大力支持与帮助。为将新一代机车的设计符合实际使用，铁道部决定两台样车分别试制，又在第一台机车应用中广泛地征求使用者的意见，再对设计进行修改后进行第二台样车制造工作。在讥车试验过程中对机车各项指标进行
28、严格的考核。在第一台经过 20 万 km、第二台经过 10 万 km 考核之后于 1995 年 3 月进行了机车型式试验完成后经过两个月的数据整理与设计任务书比较，于 1995 年 9 月由国家计委参加，在铁道部主持下对 SS7 型电力机车进行了部科技成果鉴定。 SS7 型电力机车上采用的 B0B0B0 轴式转向架、大功率壳式变压器、他复励全叠片牵引电动机等技术属国内机车首次使用。 SS7 型电力机车主要特点： 1 B0B0B0 轴式转向架，固定轴距短，仅有 2880mm，中间转向架与车体有较大的横向位移并与二系高圆簧相匹配，提高了机车在曲线线路上运行的安全性并减少了轮轨间的磨耗，转向架设计中
29、充分考虑了机车今后引旅客列车进行提速的需要，采用了高速机车的结构，并结合设计任务书的要求，电机采用滚动抱轴承的半悬挂、单边直齿传功机构；为能充分发挥机车牵引力，采用了低位斜拉杆的牵引装置；双侧制动的 24 个单缸制动器 及储能制动器提高了机车停车及运用的安全性。 2他复励全叠片牵引电动机，电机各部分磁路分布均匀、特性一致，提高了电机的互换性和换向可靠性，电机重量轻有利于减轻机车的簧下重量，电机励磁绕组由串励，他励组成，使电机不仅具有串励的软特性同时又具有他励电机的硬特性，提高了机车的防空转能力，由于他励绕组电流小可简化机车磁场消弱电路和牵引、再生制动转换的控制。 3大功率强迫导向油循环壳式变压
30、器，结构紧凑、重量轻、体积小、无维护，它与机车平波电抗器、功率因数补偿电抗器及高压电流互感器共油箱组合为一体，共用一个散热器冷却 ，为达到牵引旅客列车时由机车向客车供电目的，在变压器绕组中又设置了 800kVA， 1500V2 的供电绕组。 4与他复励电机相配合的机车他复励控制系统。机车采用单手柄、恒流起动 +准恒速特性控制系统，使用时只需根据被牵引的列车吨位及前方线路情况给定级位，机车将按恃性控制线运行。再生制动和功率因数补偿相配合，确保机车低速电制动时具有较大的制动功率和制动力，并且提高了再生反馈电能的质量 (机车功率因数不小于 0.9，三次谐波含量不大于10%)。 机车车体采用框架式整体
31、承载结构，并设置了整体起吊装置和事故救援起吊装置。 车体内的柱、梁多用钢板压形结构减轻车体重量。 5在货运电力机车上实现再生制动技术，轮周制动功率 4000kW，可以保证低速时有良好的制动性能，在v=10-45km/h 时最大制动力为 320kN。再生制动时，可以把列车的机械能变为电能反馈给电网或给同一供电臂上的其他机车使用。再生稳定电阻柜采用立式安装，每段稳定电阻值 (20 度时 )为 0.356 欧士 5%，最大制动电流为 750A，全车两台制动电阻柜持续功率为 2x680kW,强迫风冷，冷却风量为 5.5m(3)/S。 SS9 型电力机车 韶山 9 型干线客运 电力机车 ，代号 SS9。
32、以成熟的韶山型系列电力机车技术为基础，采用了许多国际客运机车先进技术，是我国干线铁路牵引 旅客列车 功率最大的机车。机车主电路采用三段不等分半控桥整流电路，三台电机并联，无级磁场削弱及加馈电11 阻制动，实现了机车全过程的无级调速。机车内装有 8668kVA 大容量主变压器，实现了六轴电力机车主变压器与平波电抗器及滤波电抗器的一体化。机车具有向列车供电能力，供电电压 DC600V、容量为 2400kW。机车采用了轮对空心轴六连杆弹性传动机构和牵引电机架承式全悬挂三轴转向架，并装有全叠片机座机构的 900kW 脉流牵引电动机；一、二系悬挂系统及基础制动系统等结构设计合理，能满足 170km h
33、运用的要求，动力学性能良好。机车进行了外形气动力学优化设计及轻量化设计，采用侧壁承载式全钢焊接结构的车体及各部件轻量化设计，满足了机车轴重 21 吨的要求；机车司机室应用了人机工程学原理设计，采用全包结构装饰环境优雅、操纵方便。外观为圆弧微流线头型的造型。机车采用恒流准恒速的特性控制方式，能较好地发挥机车最大起动牵引力，机车装有防空转滑行保护系统、轴重转移补偿控制、轮轨自动润滑系统、列车安全监控装置。采用 LCU 逻辑控制 单元及微机控制系统，使机车控制系统具有控制、诊断、监测功能。转向架采用轮对空心轴电机全悬挂，减小了簧下重量。通过单边直齿传动装置，将电动机的转矩变为轮牵引力，由低位平拉杆传
34、至车体，提高机车的牵引力。可牵引 18 节客车在 16 、 14 、 12 、 10 的长大坡道上，分别以 84km/h、 92km/h、 96km/h、 105km/h 的速度匀速上坡，大大的提高了平均运营速度。机车功率持续 4800kW，最大速度 170km/h，车长 22216mm，轴式 Co-Co，电流制为单相工频交流。 HXD1 型 电力机车 HXD1(DJ4)型电力机车，是中国国营铁路的货运电力机车车种之一。 这款机车是由中外公司共同研发的产品之一，在被命名为 “和谐 ”型以前，被称为 DJ4，当中 DJ4 共有两个款式，第一款是由株洲电力机车及德国西门子研发，编号由 0001 起
35、；另一款则由大同电力机车及法国阿尔斯通研发，编号由 6001 起。两款机车均采用交流牵引电动机，使用交直交传动及双机重联，单机轴式为 Bo-Bo，即前后各一个两轴转向架。 2004 年 12 月，铁道部与株洲及西门子签约，订购 180 辆 八轴 大功率 9600 千瓦机车，合同总值 73.4 亿元人民 币。这款机车以 EuroSprinter 系列作为技术平台，采用 SIBAS32 控制系统、 SIBAC 1800 14SP2ST01 型 IGBT 功率模块牵引逆变器、 MVB及 WTB 等技术。受电弓使用株洲九方电器设备制造的 TSG15 型，其技术由西门子旗下的 MWW 公司提供。 这些大
36、功率机车主要会用于牵引货运列车上，届时会是全球最大功率的交传货运电力机车，目前株洲制造的首辆机车已于 2006 年 11 月 8 日出厂，编号为 DJ40001A及 0001B。在出厂初期，媒体曾称之为 “神龙号 ”。首两组机车在出厂后不久，其型号被改称为 “和谐 型 ”（ HXD），编号也改为 HXD10xxx。 这些机车全数均用于大秦铁路，牵引运煤货物列车。截至 2007 年年底，株洲厂共造出 120 多台 HXD1 型机车，其中 2007 年度出厂的有 110 台。 后改为生产 六轴 版12 本 的 HXD1B 型机车。 HXD2 型电力机车 HXD2(和谐电 2)型电力机车为八轴大功率
37、交流传动货运机车，由 中国北车集团 大同电力机车有限责任公司与法国阿尔斯通交通股份公 司在阿尔斯通公司的 PRIMABB43700 型 电力机车 的基础上联合开发。机车采用微机网络控制，标准化、模块化设计，具有恒功范围宽、轴功率大、粘着特性好、功率因数高、谐波干扰小、维护率和全寿命运营成本低、适用范围广等优点，是 中国铁路 装备技术现代化的 重要标志产品之一。 HXD2 型电力机车具备强大的功率及牵引力，可单机牵引 7000 吨重载列车；机车具备多机无线重联远程同步控制功能，三机重联满足 20000 吨以上重载列车的牵引要求。机车按 25 吨轴重设计，去掉车内压铁可实现 23 吨轴重。机车在
38、-40 环境条件下可正常存放，采取加温和防寒措施后可正常运用。 HXD3 型电力机车 HXD3 型 电力机车 ，是 中国铁路 的 货运 电力机车车种之一。 随着近年中国经济持续增长， 铁路 货运需求也随之增加，铁道部有见及此，便需要订购能单机牵引 5,000 吨 货物的大功率机车，以应付货运需求。 大连机车于 2001 年起就开发大功率交流传动货运电力机车进行研究，由于当时中国缺乏制造 IGBT VVVF 牵引逆变器等技术，因此大连机车选择与日本 东芝 合作研制新型机车，并于 2002 年 9 月成立合资公司，东芝提供机车的牵引逆变器及控制系统。 这款机车使用了 Co-Co 六轴，即前後各一三
39、轴转向架、每轴装有一台 1,200 kW交流牵引电动机，整车输 出功率为 7,200 kW。首台原型车编号 SSJ3-0001，于 2003年年底完成， 2004 年 4 月 26 日由大连厂房驶出，前往北京铁道科学研究院环形线进行试验，试验于 7 月 4 日完成，及后这辆机车一直待在环铁至今。 2004 年 10 月 27 日，铁道部与大连机车签订合同，订购 60 辆该型机车，新车以试验车 SSJ3-0001 及日本货物铁道使用的 EH500 型作为技术平台，其中首 4 辆（ 30001-30004）整车进口， 12 辆（ 30005-30016）散件进口组装，东芝提供原装部件，包括牵引电机
40、等，由大连组装；其後 44 辆透过日 本技术转移，由大连机车厂制造达至 “国产化 ”。新车使用东芝提供的 TT-78 型转向架及 4,500 V 900 A IGBT 牵引逆变器，首辆机车于 2006 年出厂，编号 DJ3-0001。 编号由 30017 开始的机车为 “国产化 ”车辆，使用永济 YJ85A 型牵引电机，首辆机车出厂曾被改称为 “神龙 1型 ”（ SL1），不久即改称为 “和谐型 ”，编号改为 HXD30xxx。13 首辆国产化机车于 2006 年 12 月 8 日出厂及交付使用。 铁道部加订了 180 台 HXD3 型机车，使其数量增至 240 台。截至 2008 年 1 月
41、，大连厂及二七厂已合计生 产了 200 多台 HXD3。另外，由 2007 年起计直至 12 月 20日，永济厂于 2007 年全年共生产了 1158 台供 193 辆 HXD3 使用的 YJ85A 型牵引电机。 2008 年 2 月 18 日，铁道部再向大连增购 400 台 HXD3，总值近 60 亿元 人民币 。 现时这些机车大多数均配属上海铁路局南京东机务段及武汉铁路局江岸西机务段、北京铁路局丰台机务段， 2007 年 4 月起投入服务，主要行走 京沪线 、 京广线 等。 国内电力机车 基本数据 型号 功率（ KW） 轴式 供电 最高速 度 /持续（ km/h） 用途 SS1 3780
42、C0-C0 交直 90 / 43 客货 SS2 4800 C0-C0 交直 100 / 50 实验 SS3 24350 2(C0-C0) 交直 100 / 48 客货 SS4 6400 2(B0-B0) 交直 100 / 51.5 货运（重载） SS6 4800 C0-C0 交直 100 / 50 客货 SS6B 4800 C0-C0 交直 100 / 50 客货 SS7 4800 B0-B0-B0 交直 100 / 44 客货 SS9 5400 C0-C0 交直 170 / 99-160 客运 HXD1 9600 2（ B0-B0） 交流 120 / 65-70 货运 HXD1B 9600
43、C0-C0 交流 120 货运 HXD2 10000 2（ B0-B0） 交流 120 货运（重载） HXD3 7200 C0-C0 交流 120 / 70 货运 型号 年份 产 量 厂商 技术 SS1 1958 826 株洲厂 仿前苏联 SS2 1969 1 株洲厂 株洲所 14 SS3 1978 不详 株洲厂 株洲厂 SS4 1985 不详 株洲厂 株洲所 SS5 1990 2 株洲厂 欧洲 50Hz 集团 SS6 1992 不详 株洲厂 株洲所 SS6B 1995 不详 株洲厂 株洲所 、日立 SS7 1992 不详 大同、成都、株洲 大同、成都、株洲 AC4000 1996 1 株洲厂
44、 株洲所 SS9 2002 不详 株洲厂 株洲所 HXD1 2004 120 株洲厂 西门子 、南车 HXD1B 2007 预计 1200 株洲厂 株洲所 HXD2 2005 120 北车大同 阿尔斯通、北车 HXD3 2001 200 北车大连 东芝、北车 第二节 国外电力机车概览 国外电力机车著名生产厂商有 加拿大 Bombardier 集团旗下的列车公司、德国西门子列车公司、 德国 DB 列车制造集团、 法国阿 尔斯通列车公司、法国 ICE 城市电车公司等 ，这些制造 厂商拥有电力机车领域中最先进的制造工艺、技术和理念，我国南车株洲曾多次与西门子和阿尔斯通合作生产大功率交流传动机车。 以
45、下是部分国外列车制造厂商的产品。 BR101 型电力机车 BR101 型电力机车由庞巴迪公司应当时德国铁路需求而设计生产。 1996 年 7月第一台 101 型机车出厂试行，第二年 2 月即被同意投入运营。机车可以由单相交流15Kv、 16.7Hz 的接触网供电，机车上的 4 台牵引电动机（ 4 轴）的最大输出功率为6600kw，机车最高速度为 220km/h。 15 1116 型电力机车 1116 型电力机车是 Eurosprinter 家族中的一员。该机车具有流线形的外形，轴重比较轻，适合高速运行，既可以牵引客运列车，也可承担快速货运。应用于德国、匈牙利、瑞士等国家，持续功率 6400 k
46、w，最高速度达到 230 km/h。 127 型电力机车 127 型电力机车是一种试验机车，主要作用是进行高速电力机车的开发试验。它是在西班牙 S252 型机车和葡萄牙 LE5600 型机车的基础上开发出来的。其中 001号机车在 1993 年的试验中达到的最高速度为 310 km/h，创造了当 时交流传动电力机车的最高速度。 16 S252 型电力机车 S252 型电力机车是西门子于 1991 年为西班牙生产的电力机车。该机车共生产了 75 台，其中15 台为标准轨距，用于 AVE 高速线路上牵引 Talgo200 列车。额定功率 5600kw，最高速度 220km/h。 E412 型电力机
47、车 E412 型电力机车于 1999年在意大利铁路线上投入使用，主要用于牵引货物列车。这种机车能运行在直流 1500V， 3000v 电网和交流 15kv 电网下。该机车在交流电网下的额定功率是 6000kw，在直流电网下的额定功率为 5500kw，最高运行速度为 200km/h。 Re465 型电力机车 Re465 型电力机车是一种运行于瑞士的高性能多用途机车，该机车的设计非常成功，相似的机车被用在挪威、芬兰和中国香港等地。这种机车的轴重比较轻，并且每个轴上电机均可单独控制，机车额定功率为 6270kw（瞬时功率可达 7200kw），最高速度为 230km/h。 17 第三章 电力机车生产过
48、程 中国南车集团株洲电力机车有限公司创建于 1936 年，国家特大型一类企业。公司主营业务为干线铁路电力机车、电动车组和城市轨道交通装备及其零部件的研 发、制造、维修、销售与售后服务。公司已发展为中国轨道电力牵引装备主要研制生产基地和城轨交通设备国产化定点企业，享有 “中国电力机车之都 ”的美誉。 当我们前往 南车株洲 电力机车有限公司实习时，全厂 正 全力生产 HXD1/2/3 型电力机车和 A、 B 型地铁。 在厂方积极地安排下，在冗忙的生产任务之余安排我们前往，总装线、电气事业部、转向架事业部、备件加工车间等车间参观实习，使我们的实习顺利成功。 处于对厂方的保密原则的遵守，在此至展示部分场内照片及生产过程。 备件加工车间 备件加工车间是整个生产流程的第一道工序，在这 里车体和车体部分零件在大型等离子切割机上进行加工制造。包括车体外壳，车体框架，各种加强结构等在这个车间内生产制造。如图： 加工车体围壳的大型轧机 1
