国产交流传动电力机车汇总（1）——AC4000、DJ、DJ2、天梭、DJG2

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整理了一个完全国产交流电力机车的档案，在此分享给大家。
这个档案现在包括了国内早期的交流电力机车，共有AC4000、DJ、DJ2、天梭、DJG2，五种车型。

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AC4000型电力机车

AC4000是国内第一台自行研制和生产的交流传动的干线货运电力机车，采用交—直—交流电传动，由株洲厂和株机所于1996年研制，属于实验性车型，未批量生产。除了用于交流传动的优越性之外，还为国内的交流传动电力机车设计特点及性能指标作出重要贡献。

该车型由TDB在1991年立项，株洲厂和株机所联合承担研制和生产，1992年年底机车设计方案通过技术设计审查。采用四象限脉冲变流器、PWM逆变器供电、三相异步牵引电动机，装有微机控制系统，具有工况监控和故障诊断检测功能，电制动采用再生制动。机车最大速度为120公里/小时，轴式Bo-Bo。机车经过调整试验后，于1997年初在环铁试运行，期间最高试验速度达到121公里/小时。1998年上半年，机车在西南交通大学牵引动力国家重点实验室内的定置试验台上进行了考核试验。在试验过程中机车暴露出一些技术问题，例如机车启动时发生牵引力振荡、电网谐波较多、牵引电机滤波电抗器产生的牵引电机定子电流冲击；机车虽然可以随负载变化稳定运行，但其牵引特性曲线上并没有恒力矩或恒功区，直接影响其高频（高速）区的性能发挥。此外，由于AC4000型电力机车采用转差控制方式对牵引电机实现变频控制，难以达到较高的动态性能，也削弱了电机的可控性。

机车采用了焊接式整体承载结构车体，从前到后依次为Ⅰ端司机室、Ⅰ端辅助室、变流器室（Ⅰ／Ⅱ）、Ⅱ端辅助室、Ⅱ端司机室。变流器室内设有主变流器柜、高压电器柜及冷却系统；卧式主变压器安装于车体底下；辅助室内设有低压电器柜、电抗器柜、辅助变流器柜、空气压缩机组、牵引电机通风机等设备；其中辅助室采用传统双侧走廊，而变流器室采用贯通式中间走廊，设备成套化、斜对称布置。通风系统采用车体通风和独立风道通风混合模式，其中辅助室采用车体侧墙上的百页窗进风，而变流器、变压器的冷却系统采用由车顶通往车底的独立风道通风。机车走行部为两台二轴转向架，沿用了韶山4型机车转向架的成熟技术。

AC4000型电力机车完成各种试验后，被保存于株洲电力机车厂内至今。

	AC4000
生产	株洲厂
机车编号	AC4000
生产年份	1996 年
产量	1 台
轴式	Bo-Bo
轨距	1,435 毫米
轴重	24.5 吨
轴距	2,900 毫米
机车长度	19,160 毫米
机车宽度	3,100 毫米
机车高度	4,760 毫米
整备重量	98 吨
受流电压	单相交流 25 kV/50 Hz
传动方式	交—直—交流电
主变压器
逆变器	PWM
牵引电动机	JD103 × 4
最高速度（货运）	120 公里/小时
持续速度（货运）	60 公里/小时
牵引功率	4,000 千瓦
启动牵引力（客运）	392 千牛
启动牵引力（货运）	325 千牛
持续牵引力（客运）	216 千牛
持续牵引力（货运）	242 千牛
通过最小半径	125 米
制动方式	踏面制动、再生制动
列车制动	空气制动

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DJ型“九方”电力机车

DJ型电力机车是国内第一款交流传动高速客运电力机车，由株洲厂和株机所等单位在2000年研制成功，2000年6月25日，在株洲厂下线。机车采用Adtranz公司的IPM-IGBT水冷牵引变流器、交流传动控制系统、牵引电动机和微机控制系统，并借鉴了X2000列车的部分先进技术。其最高运用速度为200公里/小时，可用于在既有铁路干线上牵引时速160公里/小时的准高速旅客列车，并在高速铁路客运专线上双机重联牵引时速200公里/小时的高速旅客列车。机车牵引功率为4800千瓦，单轴功率达到1200千瓦；单台机车牵引18节编组旅客列车，在平直道上的运行速度可达160公里/小时，在12‰上坡道仍可按100公里/小时运行。

两台DJ型机车出厂后，赴北京环形铁道试验基地进行安全评估试验，随后又在西南交通大学牵引动力国家重点实验室内的定置试验台上进行了高速滚动试验。2000年12月，在广深铁路投入运用考核；2001年1月，DJ型机车在广深铁路进行了高速动力学性能试验，最高试验速度达到231公里/小时。2001年6月，两台DJ型电力机车改配属郑州铁路局郑州机务段京武快车队。虽然牵引性能达到设计要求，但运行情况一直不太稳定，其辅助变流系统、控制装置故障较多，并且多次发现牵引拉杆座裂纹。由于DJ型机车采用进口的交流传动系统和微机控制系统，当系统发生故障时检修较为困难并需要联系国外厂家跟进。

DJ型电力机车是四轴高速客运电力机车，持续功率4,800千瓦，构造速度为220公里/小时，最高运用速度为200公里/小时。机车车体通过有限元分析设计，采用轻量化整体承载式焊接车体结构，设中间贯穿走廊、双端司机室；车头采用光滑流线型外形，车体两侧下部设有裙板。车顶装有两台单臂式受电弓、以及高压隔离开关、接地装置等；真空断路器等高压组件置于车内，提高了机车抗雷击和污闪的能力。车内设备以分室斜对称、屏柜化布置，由前至后分别为Ⅰ端司机室、设备Ⅰ室、主变流室、设备Ⅱ室、Ⅱ端司机室。司机室内设有符合人机工程学设计的司机操纵台。主变流室内设有主变流柜、主冷却柜。设备室内设有控制电源柜、空气制动柜、辅助变流柜、牵引通风柜、列车供电柜等设备。卧式牵引变压器安装于车底中部，与电抗器共用冷却油箱。机车行走部采用了新型高速转向架，“日”字型构架由钢板箱型焊接而成；一系悬挂借鉴了X2000列车的人字橡胶弹簧定位加垂向油压减震器方式，能够达到类似径向转向架的自导向径向回转性能；二系悬挂为高柔度螺旋圆弹簧配橡胶垫；车体和构架之间并设有垂向减振器、横向减振器和抗蛇行减振器的组合。牵引力或制动力通过中间低位推挽式牵引装置传递。沿用了SS8、SS9的六连杆轮对空心轴弹性传动装置，牵引电动机采用架悬式全悬挂、单边刚性直齿传动，减少了簧下重量和轮轨作用力。基础制动装置为轮盘制动；停放制动装置为蓄能制动；转向架并设有踏面清扫器。

DJ型机车采用关键部件国外采购、机车整机国内生产的方式，交流传动系统采用Adtranz公司的进口产品，包括大功率主变流器、异步交流牵引电动机、分散式“MITRAC”微机控制系统，每套交流传动系统进口价格达到166万瑞士法郎，约合100万美元。
株洲厂和株机所在此机车上，衍生开发了DJJ1型“蓝箭”交流传动高速客运电力动车组、DJ2型“奥星”电力机车。
2004年底，两台DJ型电力机车完成运用考核后，封存于郑州机务北段报废线至今。

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DJ2型“奥星”电力机车

DJ2型电力机车是在DJ型机车基础上改进而成的交流传动高速客运电力机车，由株洲厂和株机所等单位在2001年研制成功，采用自主研制的GTO水冷牵引变流器、交流传动控制系统、牵引电动机和微机控制系统，被称为第一款拥有自主知识产权的交传高速客运电力机车。

2001年9月21日，首台DJ2型“奥星”电力机车在株洲厂下线，于2001年12月至2002年4月间先后赴北京环形铁道试验基地、广深铁路，分别进行了安全评估试验和高速动力学性能试验，最高试验速度达到240公里/小时。单台机车牵引18节编组旅客列车，在平直道上的运行速度可达160公里/小时，在12‰上坡道仍可按100公里/小时运行。机车主要用于既有干线客运牵引和高速专线牵引，牵引能力也比DJ型机车有所提高。2002年6月，配属郑州铁路局郑州机务段京武快车队投入运用考核，担当京广铁路北京西—郑州—武昌（汉口）的客运交路。2002年9月，株洲电力机车厂又生产了两台DJ2型机车（0002、0003），并于2003年3月配属郑州机务段投入运用考核。

DJ2机车的内部结构同DJ一致，鉴于DJ型机车多次发现牵引拉杆座裂纹，DJ2型机车的牵引座钢板由厚度由6毫米增加到12毫米。在试验和运用过程中，相继发现了各种问题和故障，其中主变流器、辅助变流系统、微机控制系统故障较多。国产GTO牵引变流器与DJ型电力机车所使用的进口IPM-IGBT主变流机组相比，除了故障率相对较高外，总体性能也存在差距。
2005年8月，DJ2型电力机车完成了100万公里运行考核后，封存于郑州机务北段报废线至今。

	DJ“九方”	DJ2“奥星”
生产	株洲厂	株洲厂
机车编号	0001、0002	0001、0002、0003
生产年份	2000 年	2001 年
产量	2 台	3 台
轴式	Bo-Bo	Bo-Bo
轨距	1,435 毫米	1,435 毫米
轴重	20.5 吨	21 吨
轴距	2,900 毫米	2,900 毫米
机车长度	19,000 毫米	19,000 毫米
机车宽度	3,100 毫米	3,100 毫米
机车高度	4,050 毫米	4,050 毫米
整备重量	82 吨	138 吨
受流电压	单相交流 25 kV/50 Hz	单相交流 25 kV/50 Hz
传动方式	交—直—交流电	交—直—交流电
主变压器
牵引变流器	Adtranz IPM-IGBT 水冷	TEP28WG01型 水冷
牵引电动机	ABB 4FHA 7056C × 4	JD121 × 4
最高速度（客运）	220 公里/小时	200 公里/小时
持续速度（客运）	84 公里/小时	74 公里/小时
牵引功率	4,800 千瓦	4,800 千瓦
启动牵引力（客运）	264 千牛	264 千牛
持续牵引力（客运）	206 千牛	233 千牛
制动方式	轮盘制动、再生制动	轮盘制动、再生制动
列车制动	电空制动	电空制动

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