hxn5牵引电机逆变器



HXN5型内燃机车概要

HXN5型内燃机车概要如下：

技术背景与研发：

HXN5型内燃机车是一款采用交流传动技术的产品。由美国通用电气研发，并通过技术转移的方式在中国南车戚墅堰机车车辆厂制造。

生产与引进：

2005年11月1日，铁道部与GE和戚墅堰签订合同，计划购买300辆HXN5型机车，总价值达4.5亿美元。最初的两辆机车在美国完成建造后整批运往中国，其余298辆在GE的技术支持下在中国生产。

国产化进程：

首台国产化的HXN5型机车于2008年11月25日正式下线，标志着中国在机车制造技术上取得了重要突破。南车时代电气获得了机车的IGBT牵引逆变器技术，并成功提供了285台适用于该型号的国产化牵引逆变器。南车成都机车车辆厂获得了机车的电动机和发电机等关键部件的技术。

实际应用：

HXN5型机车主要配属于哈尔滨铁路局哈尔滨段、北京铁路局怀来段、乌鲁木齐铁路局库尔勒段、沈阳铁路局吉林段以及西部铁路局新疆段。在实际运营中发挥着重要作用，体现了其良好的性能和适应性。

df4和hxn5两种内燃车变流装置一样吗？

HXN5 型内燃机车主辅交流发电机共用一个 转子，这个转子直接连接到柴油机的曲轴上。通 过给6个逆变器中的1个供直流电 使其产生交流 电来驱动交流发电机。从而拖动柴油机旋转，达 到启动柴油机地目的。

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和谐5型内燃机车

和谐5型内燃机车是中国铁路的重要组成部分，由中车戚墅堰机车有限公司与美国通用电气公司合作研发。此机车在通用电气公司为北美市场提供的“创新”系列柴油机车和AC6000CW型柴油机车基础上，根据中国铁路技术规范进行改进设计，成为一款6000马力的交流传动货运柴油机车。机车轴式为Co-Co，轴重为25吨，采用单司机室外走廊车架承载结构车体，搭载“GEVO-16”电子喷射内燃机、IGBT牵引变流器以及“CCA”微机控制系统，能够在平直线路上单机牵引5,000吨的货运列车，最高运用速度达到120公里。

发展历史

和谐5型机车的发展始于2003年，当时中国铁路部在刘志军部长的领导下，提出并实施“跨越式发展”战略，旨在缩小与国际先进水平的差距。中国铁道部与国内多家机车制造企业共同制定了《加快铁路机车车辆装备现代化实施纲要》，并选择了6家企业作为引进先进技术与自主创新的主体。2004年，国务院通过了《中长期铁路网规划》与铁路机车车辆装备现代化实施方案，强调引进先进技术、联合设计生产与打造中国品牌的重要性。在此背景下，中国国家发改委与铁道部联合下达了《大功率交流传动电力机车技术引进与国产化实施方案》，标志着新型交流传动大功率机车的采购过程正式开始。

引进与国产化

采购和技术引进项目包括合同4个部分，涵盖技术转让、进口机车采购、散件进口国内组装机车采购和国内制造机车采购。通用电气公司与戚墅堰机车车辆厂联合设计，向戚机厂转让内燃机、转向架、轻量化车体、交流传动系统、机车总成及试验等关键部件或系统技术。首2台样车由通用电气公司在美国伊利工厂制造、原装进口，之后大部分部件由通用电气公司制造或提供，部分部件由戚机厂生产，并由戚机厂完成总组装。按照计划，国产化率从第一阶段的30％逐步提高到第五阶段的85％，共分五个阶段进行。

试验与运用

HXN5型机车于2008年5月完成首2台由通用电气公司制造的生产任务，并于同年8月从美国启运至中国天津港。随后，机车被送往中国铁道科学研究院北京环形铁道试验基地进行安全评估试验和综合性能试验。2008年11月，首台国产化机车下线，随后在哈尔滨铁路局、郑州铁路局、新疆吐鲁番盆地等地进行试运行和性能试验。在这些试验中，机车展现了其在安全性、舒适性和走行部主要部件的动应力与疲劳寿命方面的性能。

运用与改进

2009年，首批300台HXN5型机车交付完毕，主要用于滨洲铁路、滨绥铁路、绥佳铁路等线的货物列车牵引任务。HXN5型机车在投入运用初期遇到了一些故障问题，如微机控制系统通讯中断、空气压缩机故障、总风缸管路冻结、牵引电动机通风机控制器故障、智能显示器故障、轮轮缘磨耗过快等。为了提高机车的实用性和降低运营成本，南车戚墅堰机车公司于2012年开展“HXN5型内燃机车双司机室及动力学性能优化研究”，并采用双司机室外走廊结构。经过改进后的HXN5型双司机室机车，机车编号由2001起排序。

技术特点

和谐5型柴油机车采用高强度车架承载式结构车体，设有单端司机室、双侧外走廊。机车上部从前向后分为司机室、主变流器室、发电机室、内燃机室及冷却室。内燃机采用GEVO-16型大功率低排放内燃机，为16气缸、四冲程、废气涡轮增压的V型中速内燃机。传动系统主要由主发电机、主变流器、牵引电动机、电阻制动装置等组成，内燃机直接驱动同步牵引发电机，经由整流装置转换为中间直流环节，再经由牵引逆变器将直流电转换为可调节的三相交流电，驱动六台三相异步牵引电动机独立轴控供电。

控制系统

运行控制系统采用由通用电气公司开发的“综合控制架构”系统，与AC6000CW型柴油机车的控制系统大致相同。系统以3台智能显示器作为控制计算机，采用主频为166MHz的英特尔“奔腾MMX”微处理器，通过串联的ARCNET局域网通讯网络控制机车上所有其他计算机和控制装置的运行。

转向架

机车走行部为两台完全相同的三轴转向架，结构与NJ2型柴油机车所使用的转向架基本相同。转向架采用钢板焊接构架和无摇枕结构，轮对轴箱采用导框方式定位。牵引电动机采用滚动轴承抱轴半悬挂安装方式，通过单侧斜齿轮传动驱动轮轴，牵引齿轮传动比为85:16。

命名与重大事故

在2011年9月23日至2018年5月1日期间，哈尔滨铁路局齐齐哈尔机务段的HXN5型0001号机车被命名为“黄继光号”。此机车经历了从蒸汽机车到内燃机车的多次换型，直到2018年再次换型为HXD3CA-8161机车。

结论

和谐5型内燃机车是中国铁路现代化进程中的重要组成部分，通过引进、国产化与持续优化，具备了强大的牵引能力与先进的技术性能，为中国铁路的货运运输提供了可靠的保障。

东风4B机车和HXN5机车采用的变流装置一样吗？

不一样。

东风4B型机车采用交直流电传动，柴油机的最大运用功率为2430kW。客运和货运两种机型，除牵引齿轮传动比不同外(客运机车为71/21=3.38;货运机车为63/14=4.5)，机车的结构基本相同。

HXN5型内燃机车主辅交流发电机共用一个转子，这个转子直接连接到柴油机的曲轴上。通过给6个逆变器中的1个供直流电使其产生交流电来驱动交流发电机。从而拖动柴油机旋转，达到启动柴油机地目的。

东风4B机车主要特点：

(1)装用16V240ZJB型柴油机，装车功率2430kW(3300马力)，柴油机转速由500 ~llOOr/min调整到430~lOOOr/min，柴油机机体、曲轴、缸盖、连杆、活塞、缸套、高压油泵、主轴瓦等零部件的结构进行了较大改进；装用了步进电机驱动的无级调速器和九节式排气总管。

(2)调整主发电机输出功率，由原来的2059kW提高到2125kW；改善了牵引电动机吸、排风方式。

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