DJG2型電力機車

DJG2型電力機車是一台由中國北車集團大同電力機車有限責任公司開發研製的實驗性高速電力機車，主要目的為驗證和試驗由中國北車集團自主研發的大功率交流傳動牽引變流及控制系統。

背景

自2003年劉志軍出任中華人民共和國鐵道部部長後，提出並實施鐵路"跨越式發展"^[1]，以儘快縮小在鐵路機車車輛裝備上與國際先進水平的差距。2003年11月，中國鐵道部與中國南車、北車集團及其重點企業共同制定了《加快鐵路機車車輛裝備現代化實施綱要》，並選擇了6家機車製造企業作為引進先進技術和自主創新依託的主體。2004年1月，中國國務院常務會議通過了《中長期鐵路網規劃》；2004年4月，國務院常務會議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，力爭在較短時間內，使我國機車車輛生產能力達到世界先進水平"。2004年，中國北車集團大同電力機車有限責任公司、大連機車車輛有限公司分別與法國阿爾斯通公司和日本東芝公司合作，引進了HXD2、HXD3型交流傳動貨運電力機車。

研製

為進一步實現「引進、消化、吸收、再創新」的總體戰略，中國北車集團於2005年10月18日在北京召開了大功率交流傳動電力機車牽引及控制系統研製工作會，宣布「大功率交流傳動電力機車牽引及控制系統研製」項目正式啟動。為了驗證系統的正確性、可靠性，中國北車集團同時決定研製一台時速200公里、軸功率1600千瓦的高速客運電力機車作為電力牽引核心技術的試驗平台，用於試驗並驗證中國北車集團在電力牽引核心技術方面的研究成果。

為此，中國北車組織成立以大同電力機車公司、永濟電機公司和大連電力牽引研發中心為主要研製單位的聯合項目組，開展大功率交流傳動電力機車牽引及控制系統的研製。其中，同車公司負責輔助變流器櫃體、充電機、牽引變壓器的研製；大連電牽研發中心負責網絡控制系統、牽引變流控制單元、輔助變流器控制單元、輔助功率模塊的研製及電傳動系統、網絡控制系統的地面聯調試驗；永濟電機公司負責牽引電動機、變流器主電路、牽引功率模塊、櫃體等的研製。此外，大連機車車輛、長春軌道客車、四方車輛研究所和大連機車研究所等單位也參與了研製工作。

2008年9月至2009年10月，電力機車牽引系統在大連電力牽引研發中心進行了地面聯調試驗。2009年12月22日，中國北車大功率交流傳動牽引及控制系統技術評審會在大連召開，並宣布牽引及控制系統通過評審。2010年11月，該系統通過北車集團科技成果鑑定。該台試驗機車由中國北車集團命名為DJG2型，其中「D」代表電力機車、「J」代表交流傳動、「G」代表高速機車^[2]。

技術特點

DJG2型電力機車採用交-直-交流電傳動、水冷IGBT牽引逆變器、變頻異步牽引電動機、分布式網絡控制系統，單軸功率輪周牽引功率達到1600千瓦，額定總功率為6400千瓦，設計最高運行速度為220公里/小時。每台機車裝有兩台牽引變流櫃，每台牽引變流櫃內有二個牽引變流器單元；每個變流器單元由一個四象限脈衝整流器、一個中間直流環節、一個電壓型PWM逆變器組成，每個逆變器專門向一台異步牽引電動機供電，實現機車的軸控驅動；功率控制模塊採用水冷IGBT變流模塊（6500V/600A），中間直流電壓為3775伏。牽引電動機為六極鼠籠式三相異步牽引電動機，電動機採用全疊片結構，額定功率為1640千瓦，額定電壓為2945伏，冷卻方式為強迫通風。

機車設有兩台IGBT輔助變流器，由主變壓器二次側輔助繞組供電，其中一個為恆頻恆壓變流器（CVCF），另一個為變頻變壓變流器（VVVF）。機車並設有兩台列車供電櫃，由主變壓器的列車供電繞組供電，通過相控整流電路整流為600伏直流電，可向旅客列車提供空調、採暖、照明等電源，額定輸出功率為2×400千瓦。

機車走行部為兩台二軸轉向架，其結構與天梭型電力機車的高速轉向架基本相同。轉向架採用單拉杆軸箱定位，一系懸掛為軸箱兩側螺旋鋼彈簧和橡膠墊，配有垂向油壓減震器；二系懸掛為高柔度螺旋圓彈簧配橡膠墊；車體和構架之間並設有垂向減振器、橫向減振器和抗蛇行減振器的組合。驅動裝置採用六連杆輪對空心軸彈性傳動結構，牽引電動機採用架懸式全懸掛、單邊剛性直齒傳動。基礎制動裝置為輪盤制動，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。

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