一、設(shè)備描述
進(jìn)年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)次規(guī)模性的提速，火車車輛的運(yùn)行速度得到了極大的提高。然而，在提高了鐵路的效率的同時(shí)，機(jī)車的負(fù)荷也明顯加重，機(jī)車大修的周期也隨著縮短，每臺(tái)機(jī)車經(jīng)過大修后要對(duì)機(jī)車做全面的測試才允許機(jī)車恢復(fù)運(yùn)營。電力機(jī)車傳統(tǒng)的試運(yùn)測試是采用和被試機(jī)車同型號(hào)的機(jī)車對(duì)被試機(jī)車在線路上加載，兩車對(duì)拖。對(duì)于內(nèi)燃國內(nèi)存在的少量內(nèi)燃機(jī)車，采用水阻加載的方式測試車輛。這對(duì)于時(shí)間，路線控制要求非常嚴(yán)格的鐵路運(yùn)行系統(tǒng)來說線路上電力機(jī)車的測試是對(duì)鐵路的運(yùn)力增加了壓力;對(duì)于內(nèi)燃機(jī)車的測試，將大量的能量消耗在水阻上，是對(duì)能源的一種極大的浪費(fèi)。針對(duì)內(nèi)燃機(jī)車測試能源的浪費(fèi)情況，和電力機(jī)車線路上測試的資源浪費(fèi)，我司和北京鐵道所合作開發(fā)的適合內(nèi)燃機(jī)車和電力機(jī)車的機(jī)車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，使得內(nèi)燃機(jī)測試時(shí)的能量能有效回收，使得電機(jī)機(jī)車的測試不需要再用一臺(tái)正常運(yùn)營的機(jī)車在線路上的加載對(duì)拖。
二、工藝要求
我國的和諧電力機(jī)車在鐵路上承擔(dān)貨運(yùn)和部分客運(yùn)任務(wù)，在部分偏遠(yuǎn)的山區(qū)還有內(nèi)燃機(jī)車在承擔(dān)貨運(yùn)和客運(yùn)。機(jī)車每在線服役兩年都要例行大修，對(duì)變壓器、變流器、電機(jī)，轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)，氣路等主要部件維修或更換。大修后的機(jī)車性能的考核要在運(yùn)輸繁忙的鐵路線上，是對(duì)目前機(jī)車線路試運(yùn)行增加了困難、也是鐵路運(yùn)輸秩序的干擾問題。
機(jī)車滾動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)主要功能是對(duì)四軸、六軸電力機(jī)車或內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行兩年修及以上修程后的線路試運(yùn)行試驗(yàn)。主要檢修車型包括于以下車型：HXD1B、HXD1C、HXD2B、HXD3、HXD3B等六軸交流傳動(dòng)電力機(jī)車，SS7E、SS3、SS3B、SS7C、等六軸交-直流電傳動(dòng)機(jī)車。DF7、DF5、DF4B、DF4C、DF8B等六軸內(nèi)燃機(jī)車。
三、方案描述
產(chǎn)品配置
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產(chǎn)品名稱 |
型號(hào) |
數(shù)量 |
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變流器 |
ITRC-A-126/ -1800-A-T-L |
6臺(tái)（含3套電阻柜） |
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水冷裝置 |
LSF-90Z |
3臺(tái) |
電氣拓?fù)鋱D
工藝流程圖
同步控制
機(jī)車有牽引模式和制動(dòng)模式，當(dāng)機(jī)車測時(shí)牽引模式時(shí)，機(jī)車牽引電機(jī)帶動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)電機(jī)，機(jī)車電動(dòng)模式，試驗(yàn)臺(tái)處于發(fā)電模式，試驗(yàn)臺(tái)向機(jī)車加載，機(jī)車試驗(yàn)臺(tái)中的1號(hào)變流器力矩模式運(yùn)行，其他5臺(tái)從機(jī)力矩跟隨。保證6軸出力相同。當(dāng)機(jī)車測時(shí)制動(dòng)模式時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)中1號(hào)變流器運(yùn)行速度模式，其他5臺(tái)從機(jī)力矩跟隨。保證6軸出力相同。
飛輪儲(chǔ)能穩(wěn)速
在每臺(tái)陪試電機(jī)的末端都裝有一個(gè)飛輪，飛輪在電機(jī)加速時(shí)吸收能量，減速時(shí)釋放能量，可以減小負(fù)載電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，能有效保證機(jī)車試驗(yàn)過程中的運(yùn)行平穩(wěn)。
陪試電機(jī)軸距可調(diào)
軸距調(diào)節(jié)裝置有絲杠、螺母、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，換向器等部件組成，根據(jù)機(jī)車的車型不同需要調(diào)節(jié)軸距時(shí)，絲杠上的螺母會(huì)帶動(dòng)軌道底座、減速齒輪箱、陪試電機(jī)底座，采用電動(dòng)同步定量軸距技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同軸距的快速自動(dòng)調(diào)整。
產(chǎn)品優(yōu)勢
高功率密度
上圖為1MW的整流(逆變)模塊，單個(gè)單元模式重量為48kg,采用單管封裝型IGBT，結(jié)溫達(dá)到175℃左右，出廠檢驗(yàn)采用的是而單管封裝型的IGBT則是全檢。
單相四相限回饋
鐵路上供電電源為單相25kV，試驗(yàn)臺(tái)的電源是鐵路電網(wǎng)中取電，采用25kV的電源供電。兩臺(tái)變流器中共4個(gè)模塊的輸入電流錯(cuò)相控制，通道1(黃色)和通道2(藍(lán)色)為一臺(tái)變流器的兩個(gè)模塊輸入電流，通道3(紫色)和通道4(綠色)，為另一臺(tái)變流器輸入電流。
低載頻控制技術(shù)
變流器采用800Hz的載波頻率，使用較低的載波頻率有效的降低了IGBT的功率損耗，降低了功率模塊的發(fā)熱量。
可維護(hù)性
采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，從單板、功率模塊到母線電容均采用插拔式設(shè)計(jì)，且都可以正面維護(hù)。減輕了維護(hù)時(shí)的工作量。
四、現(xiàn)場照片
