和諧3A型電力機車

2004年，中華人民共和國國務院常務會議通過了《中長期鐵路網規劃》，並對研究通過的鐵路機車車輛裝備現代化實施方案明確指出，“加快我國鐵路運輸裝備現代化，要按照引進先進技術、聯合設計生產、打造中國品牌的總體要求”。根據國務院確立的上述方針，國家發改委與中華人民共和國鐵道部於2004年7月聯合下達了《大功率交流傳動電力機車技術引進與國產化實施方案》，正式開始了新型交流傳動電力機車的採購過程。2004年，中國北車集團大連機車車輛廠與日本東芝公司合作，引進了HXD3型7200千瓦交流傳動電力機車；2007年，大連機輛公司又與德國龐巴迪公司合作，研製了HXD3B型9600千瓦交流傳動電力機車。通過技術引進，大連機輛公司掌握了機車總成、車體、轉向架、主變壓器、牽引變流器、網絡控制系統、牽引電動機、驅動裝置和制動系統九大核心技術於2012年生產HXD3A型電力機車。 ^[1] 

HXD3A型電力機車是在HXD3型電力機車設計製造技術平台的基礎上，借鑑了HXD3C型電力機車的成熟技術，開發研製而成的交流傳動貨運通用電力機車。機車牽引系統採用交—直—交流電傳動、水冷IGBT牽引逆變器、變頻異步牽引電動機、分佈式網絡控制系統，單軸功率1200千瓦，額定總功率為9600千瓦，最高運行速度為120公里/小時

HXD3A型電力機車是八軸大功率幹線貨運電力機車，車體採用框架式整體承載結構及模塊化設計，兩端各設有一個司機室，司機可在任何一端司機室對機車進行控制；車內設備佈置以兩側屏櫃化、平面斜對稱佈置，並設寬620毫米的中央通道，通道左右兩側設有主變流裝置、通風機、空氣壓縮機等設備，車上併為司機提供了冰箱、微波爐等生活設施。每台機車車頂設有DSA-200型單臂式受電弓和避雷器，而真空斷路器、接地開關、高壓隔離開關、高壓電壓互感器、高壓電流傳感器等高壓電器集成在機械間內的高壓櫃中，提高機車雨霧等天氣抗污閃能力；在中央頂蓋上設有檢修升降口，由此上車頂進行檢修和維修作業。牽引變壓器採用卧式懸掛結構，吊裝於車底中部。

主變壓器系統冷卻、主變流裝置系統冷卻、牽引電動機冷卻、輔助電源裝置冷卻、空氣壓縮機的冷卻及包括衞生間通風及車內換氣等，機車採用車體獨立通風方式，從側牆上部進風百葉窗吸入冷風，通過獨立冷卻風道向發熱部件冷卻後從車底排出，並維持機械間呈微正壓，改善機車防塵效果及防寒性能。機車軸式為Bo-Bo

空氣制動系統採用克諾爾公司的“CCB II”微機控制電空制動系統；機車單機以120公里/小時的速度在平直道上施行緊急空氣制動時，最大制動距離小於800米

HXD3A型電力機車是交—直—交流電傳動的單相工頻交流電力機車，機車主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分構成。每台機車設有8套完全獨立而又相同的牽引變流單元，分別安裝在4牽引變流櫃內，分別為4台轉向架上的8台牽引電動機供電。接觸網導線上的25千伏工頻單相交流電電流，經受電弓、主斷路器進入機車後再輸入主變壓器，交流電經過主變壓器的8個牽引繞組降壓後向牽引變流單元供電；單相交流電經過8組四象限脈衝整流器整流為直流電，然後向電壓為2800伏的中間直流回路供電，再由8組牽引逆變器轉換成三相交流電輸出，每組逆變器向一台異步牽引電動機供電，實現機車的軸控驅動，使牽引電動機產生轉矩，將電能轉變為機械能，經過齒輪的傳遞驅動輪對。如果其中一組牽引變流單元發生故障，機車可自動切除故障單元，其餘單元仍正常工作，機車仍可保持六分之五的牽引動力.

機車主變壓器為一體化多繞組（全去耦）變壓器，具有高阻抗、重量輕等特點，並增設了列車供電繞組，變壓器採用下懸式安裝、強迫導向油循環風冷卻。

HXD3A型電力機車採用機車控制監視系統（TCMS），該網絡控制系統以日本成熟的列車通 信網絡技術為基礎，結合國際標準的列車通信網絡（TCN）開發研製而成。網絡控制系統為分佈式計算機體系，按功能可劃分為列車控制級、車輛控制級和傳動控制級。機車控制系統以TCMS為核心，採用32位微處理器，分別與顯示單元、主變流器、輔變流器通過RS-485串行總線進行通信，機車與機車之間的重聯通信採用半雙工總線式10Mbps以太網進行傳輸。TCMS具有機車順序邏輯綜合控制、機車牽引力和制動力控制、機車空電聯合制動控制、機車主輔電路保護控制、機車防空轉防滑行保護控制、機車重聯控制、列車供電控制、機車軸重轉移補償控制、機車定速控制、系統實時監測診斷、故障信息記錄和顯示等眾多功能。系統採用冗餘設計，設有兩套控制環節，一套為主控制環節（Master），一套為熱備控制環節（Slave）。

機車走行部每台機車為為兩台完全相同的兩軸轉向架，轉向架構架採用鋼板焊成箱形結構的“目”字型構架，輪對軸箱採用單拉桿定位，車輪為德國進口整體輾鋼車輪。一系懸掛採用螺旋彈簧及橡膠墊，配合軸箱拉桿及垂向油壓減震器；二系懸掛為高圓螺旋彈簧，配合垂向油壓減震器和抗蛇行油壓減振器。牽引力或制動力通過低位推輓式水平牽引拉桿傳遞。驅動裝置由德國福伊特公司設計、大連機車車輛公司實現國產化生產，驅動裝置主要包括鑄造齒輪箱、抱軸箱體、主從動齒輪等部件，牽引電動機採用滾動軸承抱軸式半懸掛、單邊單級剛性斜齒輪傳動。基礎制動裝置為輪盤制動，車輪安裝有克諾爾公司的鑄鐵摩擦盤，每個車輪安裝一套獨立的單元制動器，其中每個轉向架有兩套單元制動器具有彈簧停車儲能停放制動功能。轉向架並設有輪緣潤滑裝置和踏面清掃裝置。 ^[2]