型电力机车的特性控制

机车特性控制是按照控制要求，对牵引电机实施恒转矩准恒速控制，满足机车恒牵引力/制动力、准恒速特性控制的要求。

一、牵引特性控制

HXD3机车的牵引控制采用恒牵引力、准恒速特性控制方式，其牵引特性如图7.11所示。机车牵引力由恒定牵引力 Fst、最大牵引力 Fmax和准恒速控制牵引力 Fr3部分组成。

图7.11　HXD3型电力机车牵引特性（25t）

1.恒牵引力起动阶段

在低速起动时采用恒牵引力控制，可获得较大的牵引力，充分利用黏着。机车牵引力按照司机控制手柄级位来给定，即：

机车司机控制器每个级位的牵引力变化设定为80kN。机车按表达式（7.5）的关系起动，输出牵引力与级位成正比例的关系，当级位增加到6级以上时，输出牵引力受最大牵引力的限制。最大牵引力按照机车速度分段计算，其计算公式为：

机车按照式（7.7）的关系运行，牵引力随着速度的增加线性下降，牵引力不能为负值，若计算值为负值时，则牵引力为零。机车每级速度变化范围在10km/h 以内，当机车速度达到120km/h时，将进行速度限制。

牵引力按照特性控制时，对恒定牵引力 Fst、最大牵引力 Fmax和准恒速控制牵引力 Fr进行比较，取最小值作为输出牵引力的控制值送入变流器，其表达式为：

2.准恒速运行阶段

准恒速控制牵引力按照机车运行速度进行缩减，其表达式为：

图7.12所示的HXD3机车的最高速度为120km/h，在25t轴重负荷下，持续速度为65km/h，恒功率速度范围65～120km/h，恒功率调速比 KPv＝1.846。

二、电制动特性控制

HXD3机车采用恒制动力、准恒速特性控制方式，其制动特性如图7.12所示。

制动力限制及制动特性控制表达式为：

图7.12　HXD3型电力机车电制动特性（25t）

表达式（7.9）中的前3项为机车的制动力限制曲线，当机车速度小于等于65km/h时，机车最大制动力限制为400kN；当司机控制器调速手柄级位为1时，机车电制动力进入低速限制区，机车速度从15km/h按照36.4v-145.6限制线下降，当机车速度小于4km/h时，机车将无制动力输出；当机车速度大于65km/h时，机车最大制动力按曲线B＝26 000/v 进行限制，此区段为机车功率限制区。

表达式 B＝36.4 v-364（N-1）为特性控制函数，机车制动力在上述限制曲线范围内按该函数关系进行控制，制动力不能为负值，当计算结果为负值时，输出制动力为零。机车每级速度变化范围为10km/h。