1、系統用途與組成

30噸軸重HXD2F型機車(chē)電傳動(dòng)系統為國內最大軸重、大功率交流電傳動(dòng)系統，采用AC-DC-AC（交-直-交）變流技術(shù)實(shí)現對機車(chē)的牽引特性和制動(dòng)特性控制，能夠滿(mǎn)足國內大功率交流傳動(dòng)電力機車(chē)性能要求，是具有異運行性能和顯著(zhù)節能效果的大功率交流電傳動(dòng)系統。30噸軸重HXD2F型機車(chē)電傳動(dòng)系統主要包括牽引系統、輔助系統及微機網(wǎng)絡(luò )控制系統（TCMS）等。

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30噸軸重HXD2F型機車(chē)輔助系統主要由輔助變流器、輔助濾波器、充電機和輔助負載等構成。輔助系統從牽引變流器的中間直流回路取電，逆變成三相交流電經(jīng)過(guò)輔助變壓器和濾波器或通過(guò)先斬波再逆變?yōu)V波的方式向輔助設備供電。

30噸軸重HXD2F型機車(chē)微機網(wǎng)絡(luò )控制系統（TCMS）采用基于IEC61375-1標準的TCN總線(xiàn)，由列車(chē)總線(xiàn)WTB和車(chē)輛總線(xiàn)MVB二級總線(xiàn)組成，是實(shí)現機車(chē)的控制、監視和診斷的車(chē)載微機控制系統。TCMS網(wǎng)絡(luò )控制系統主要包括中央處理單元MPU、 WTB/MVB網(wǎng)關(guān)GW、遠程輸入輸出單元RIOM以及司機顯示單元DDU組成。

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2、主要技術(shù)參數

系統等級	2800V中間電壓
額定網(wǎng)壓	25kV/50Hz，單相交流
網(wǎng)壓允許波動(dòng)范圍	17.5kV～ 31kV
機車(chē)功率發(fā)揮基本要求	見(jiàn)說(shuō)明書(shū)
機車(chē)輪周牽引功率（ 持續制）	≥ 9600 kW
機車(chē)輪周再生制動(dòng)功率（ 持續制）	≥ 9600 kW
機車(chē)最高運營(yíng)速度	100 km/h
最高試驗速度	110 km/h
機車(chē)起動(dòng)牽引力	27t軸重時(shí) ≥ 820 kN 30t軸重時(shí) ≥ 910 kN
機車(chē)持續制牽引力	27 t軸重時(shí) ≥ 628 kN 30t 軸重時(shí) ≥ 691 kN
恒功率速度范圍	牽引： 55～ 100 km/h（27t軸重） 50～ 100 km/h （30t軸重） 再生制動(dòng)： 67.7～ 100 km/h（27t軸重） 67.7～ 100 km/h （30t軸重）
最大再生制動(dòng)力	27 t軸重時(shí) ≥ 510 kN 30t 軸重時(shí) ≥ 510 kN
等效干擾電流（ Jp）	≤ 1.5A
機車(chē)總效率	≥ 0.85
功率因數(λ)	≥ 0.98

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系統等級	中間電壓DC1800V
應用項目	HXD2F
額定輸入電壓	950V
額定輸入電流	1692A
中間電壓	DC1800V
輸出電壓	0-1391V/3p
額定輸出電流	590A
輸出頻率	0- 84.2Hz
四象限模塊IGBT	3.3kV /1500A
逆變模塊IGBT	3.3kV /1500A

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HXD2F型電力機車(chē)

牽引變流器（YGZN2Q239A）

額定輸入電壓：950V

額定輸入電流：1692A

輸出電壓：0-1391V/3p

輸出電流：590A

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牽引電機（YJ245A）

額定功率：?????????????? 1226kW；

額定電壓：???????????? ??1391V；

額定電流：?????????????? 590A；

額定轉速：?????????????? 1499r/min；

額定頻率：?????????????? 42.5Hz；

安裝方式：?????????????? 滾抱結構

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牽引電機（YJ245A）

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YQM26Q30A牽引四象限功率模塊

IGBT參數????????????? 3300V/1500A

額定輸入電壓????????? AC950V

額定輸入電流????????? AC1692A(rms)

額定輸出電壓????? ????DC1800V

IGBT工作頻率????????? ≤550Hz

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YQM26Q31A牽引四象限+斬波功率模塊

IGBT參數????????????? 3300V/1500A

額定輸入電壓????????? AC950V

額定輸入電流????????? AC1692 A(rms)

額定輸出電壓????????? DC1800V

IGBT工作頻率????????? ≤550Hz

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YQM26Q32A牽引逆變功率模塊

IGBT參數???????????? 3300V/1500A

額定輸出電壓???? ?????AC0～1391V

額定輸出電流????????? AC590A

IGBT工作頻率???????? ≤550Hz

額定輸出頻率????????? 76Hz

牽引功率模塊

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微機網(wǎng)絡(luò )控制系統（TCMS）

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微機網(wǎng)絡(luò )控制系統（TCMS）

機車(chē)WTB總線(xiàn)設備數目	2
機車(chē)MVB總線(xiàn)設備數目	18
WTB總線(xiàn)傳輸速率	1Mbps
WTB總線(xiàn)傳輸距離	最大860m
WTB基本周期	25ms
MVB總線(xiàn)傳輸速率	1.5Mbps
MVB總線(xiàn)傳輸距離	最大200m（無(wú)中繼情況）
MVB基本周期	1ms
WTB總線(xiàn)負載率	25%
MVB總線(xiàn)負載率	30%

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3、主要技術(shù)特點(diǎn)

• 30噸軸重HXD2F型機車(chē)機車(chē)電傳動(dòng)系統及核心關(guān)鍵部件具有完全自主知識產(chǎn)權。
• ?牽引系統和輔助變流系統的研制充分考慮與既有HXD系列機車(chē)實(shí)現部件簡(jiǎn)統互換和核心關(guān)鍵部件完全自主化的要求，可實(shí)現主變流器、冷卻系統獨立軸控水冷或架控水冷等方式的靈活組合，以滿(mǎn)足用戶(hù)和線(xiàn)路的各種工況的需求。
• ?牽引和輔助控制單元（TCU&ACU）的研制采用消化吸收和自主開(kāi)發(fā)相結合的方式。硬件系統在引進(jìn)的基礎上結合最新技術(shù)進(jìn)行了替換和升級，軟件系統完全自主研發(fā)，掌握了機車(chē)牽引和輔助變流控制關(guān)鍵核心技術(shù)?？刂菩阅芡ㄟ^(guò)了試驗和運用的驗證，部分性能指標達到同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平。
• 牽引變流器采用模塊化設計，功率模塊水路連接采用易于拆、裝的快速連接方式，有利于變流器的維護;
• 功率模塊采用雙面水冷散熱技術(shù)，具有較高的散熱效率。
• 微機網(wǎng)絡(luò )控制系統（TCMS）的研發(fā)采用國際標準，掌握核心軟件，自主開(kāi)發(fā)WTB/MVB網(wǎng)關(guān)，打破國外技術(shù)封鎖和壟斷。自主開(kāi)發(fā)MVB/HDLC網(wǎng)關(guān)，實(shí)現MVB和HDLC總線(xiàn)的協(xié)議轉換的自主化，多種機車(chē)網(wǎng)絡(luò )控制總線(xiàn)應用，首次實(shí)現了南北車(chē)微機網(wǎng)絡(luò )控制系統的互聯(lián)互通。
• 電機為滾抱安裝結構，單端薄膜聯(lián)軸節輸出；定子采用全疊片無(wú)機座結構，以減輕重量和改善散熱；轉子采用堅固的鼠籠式結構,并增加護環(huán)，用以提高轉子的強度和可靠性；電機為單軸承結構，非驅動(dòng)端側安裝無(wú)軸向定位的圓柱滾子軸承, 在非傳動(dòng)端端蓋處設有注油口和注油標牌；