和諧1型電力機車

和諧1型電力機車（HXD1）是中國鐵路的電力機車車型之一，由西門子公司和南車株洲電力機車有限公司聯合研製，是在西門子「歐洲短跑手」（EuroSprinter）機車平台上，以ES64F4型電力機車為原型車，結合DJ1型電力機車在大秦鐵路的運用經驗而開發研製的幹線貨運用八軸大功率交流傳動電力機車，持續功率為9600千瓦，最高運行速度為120公里/小時。

技術特點

總體布置

HXD1型電力機車是雙節重聯的八軸大功率幹線貨運用電力機車，由兩節完全相同的單端司機室四軸機車通過內重聯環節連掛成八軸機車，成為一完整系統。司機可在任何一端司機室對兩節機車進行控制，兩節機車之間並設有中間走廊連通，車頂設有25千伏高壓連接線。機車車體採用全鋼框架結構的中央梁承載方式，司機室呈微流線型外形。車內設備採用模塊化結構、兩側屏櫃化布置，並設中間貫通走廊。每節機車後部車頂設有一台由株洲九方電器設備有限公司製造的TSG15型單臂式受電弓，其技術由西門子旗下的MWW公司提供^[1]；其他車頂外置設備包括真空斷路器、接地開關、避雷器、高壓連接器等高壓設備。牽引變壓器採用臥式懸掛結構，與蓄電池一同吊裝於車底中部。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，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2×（Bo-Bo），持續功率為9600千瓦；機車標準軸重為23噸，並可以通過增加壓鐵提高到25噸。

電氣系統

HXD1型電力機車是交—直—交流電傳動的單相工頻交流電力機車，每節四軸機車的主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分構成。架空接觸網導線上的25千伏單相工頻交流電電流，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4個牽引繞組後，分別向4組四象限脈衝整流器供電並整流為直流電，然後經過兩組並聯工作、電壓為1800伏的中間直流迴路，再由2組牽引逆變器轉換成三相交流電輸出，分別向兩台轉向架上的四台異步牽引電動機以架控方式供電，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。

機車採用了西門子公司設計的VVVF牽引變流器，每節機車均有2台牽引變流器，其中四象限整流器和PWM逆變器由相同的功率控制模塊組成，採用西門子公司製造的SIBAC 1800 14SP2ST01型水冷IGBT變流模塊（3300V/1200A），每組機車使用了32個變流模塊。HXD1型電力機車採用西門子公司的1TB2624-0TD02型或國產化的JD160型鼠籠式三相異步牽引電動機，額定功率為1224千瓦，冷卻方式為強迫通風，採用直接轉矩控制（DTC）。

HXD1型機車的變流器採用集成結構，將主變流器和輔助變流器集成在一起。每節機車採用2個IGBT輔助逆變器供應三相交流電源，正常情況下其中1個為恆頻恆壓變流器（CVCF），為牽引電動機通風機和油水冷卻塔風機供電；另一個為變頻變壓變流器（VVVF），向水泵、油泵、蓄電池充電機等設備供電。

順帶一提，原裝HXD1的磁勵音與同屬第三代「歐洲短跑手」機車的ES64U4型電力機車相似，在起動和剎車時會發出類似防空警報的磁勵音；而深度國產化的機車（包括神華機車），磁勵音則較平直，與其他採用中車時代電氣制VVVF鐵路車輛相若。

控制系統

HXD1型電力機車裝載了西門子公司開發的「SIBAS 32」32位微機控制系統和列車通信網絡（TCN），並安裝了「Locotrol」多機牽引無線同步控制系統和克諾爾公司的「CCB II」微機控制電空制動系統^[2]。「SIBAS 32」系統採用集散控制模式，由中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、輔助控制單元（ACU）、液晶顯示屏（HMI）和外設智能接口（KLIP）構成，並採用網絡控制系統進行數據通信，由絞線列車總線（WTB）和多功能車輛總線（MVB）兩級網絡構成，使機車控制系統具有控制、監測、傳輸、故障診斷、顯示和存儲功能；主逆變器由TCU控制，CCU負責對機車進行全面管理，每節機車內所有電子控制裝置、顯示器等都通過MVB相連，兩節機車之間以及重聯機車之間的通訊則通過WTB實現。

轉向架

每節機車裝用兩台二軸轉向架，其結構與DJ1型電力機車的轉向架基本相同。轉向架構架採用鋼板焊成箱形結構的「H」型構架，輪對軸箱採用拉杆定位。一系懸掛採用螺旋彈簧配垂向油壓減震器；二系懸掛為高撓螺旋圓彈簧配垂向、橫向油壓減振器。牽引力或制動力通過中間低位推挽式斜拉杆牽引裝置傳遞。牽引電動機採用滾動軸承抱軸式半懸掛、單邊剛性斜齒傳動。基礎制動裝置為輪盤制動；停放制動裝置為蓄能制動。

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