HXD3A型电力机车是中国铁路电力机车车型之一，由中国北车集团大连机车车辆有限公司生产，是在HXD3型电力机车设计制造技术平台的基础上，借鉴庞巴迪公司的技术，为满足中国铁路重载货运需要而研发的大功率交流传动干线货运用电力机车，功率为9600千瓦，最高运行速度为120公里/小时。新机车被定型为HXD3A型，其中“HX”是“和谐”的汉语拼音首字母缩写、“D”代表电力机车、“3”为代表大连机车车辆公司的生产厂商代号，通称为“和谐”3A型电力机车，因此车在试验测试阶段原出厂车型号为HXD3E后更改为HXD3A暂型号为HXD3A型，此车正在试验阶段。

背景

2004年，中华人民共和国国务院常务会议通过了《中长期铁路网规划》，并对研究通过的铁路机车车辆装备现代化实施方案明确指出，“加快我国铁路运输装备现代化，要按照引进先进技术、联合设计生产、打造中国品牌的总体要求”。根据国务院确立的上述方针，国家发改委与中华人民共和国铁道部于2004年7月联合下达了《大功率交流传动电力机车技术引进与国产化实施方案》，正式开始了新型交流传动电力机车的采购过程。2004年，中国北车集团大连机车车辆厂与日本东芝公司合作，引进了HXD3型7200千瓦交流传动电力机车；2007年，大连机辆公司又与德国庞巴迪公司合作，研制了HXD3B型9600千瓦交流传动电力机车。通过技术引进，大连机辆公司掌握了机车总成、车体、转向架、主变压器、牵引变流器、网络控制系统、牵引电动机、驱动装置和制动系统九大核心技术于2012年生产HXD3A型电力机车。

研制

HXD3A型电力机车是在HXD3型电力机车设计制造技术平台的基础上，借鉴了HXD3C型电力机车的成熟技术，开发研制而成的交流传动货运通用电力机车。机车牵引系统采用交—直—交流电传动、水冷IGBT牵引逆变器、变频异步牵引电动机、分布式网络控制系统，单轴功率1200千瓦，额定总功率为9600千瓦，最高运行速度为120公里/小时

总体布置

HXD3A型电力机车是八轴大功率干线货运电力机车，车体采用框架式整体承载结构及模块化设计，两端各设有一个司机室，司机可在任何一端司机室对机车进行控制；车内设备布置以两侧屏柜化、平面斜对称布置，并设宽620毫米的中央通道，通道左右两侧设有主变流装置、通风机、空气压缩机等设备，车上并为司机提供了冰箱、微波炉等生活设施。每台机车车顶设有DSA-200型单臂式受电弓和避雷器，而真空断路器、接地开关、高压隔离开关、高压电压互感器、高压电流传感器等高压电器集成在机械间内的高压柜中，提高机车雨雾等天气抗污闪能力；在中央顶盖上设有检修升降口，由此上车顶进行检修和维修作业。牵引变压器采用卧式悬挂结构，吊装于车底中部。

机车冷却系统主要包括：

主变压器系统冷却、主变流装置系统冷却、牵引电动机冷却、辅助电源装置冷却、空气压缩机的冷却及包括卫生间通风及车内换气等，机车采用车体独立通风方式，从侧墙上部进风百叶窗吸入冷风，通过独立冷却风道向发热部件冷却后从车底排出，并维持机械间呈微正压，改善机车防尘效果及防寒性能。机车轴式为Bo-Bo

空气制动系统采用克诺尔公司的“CCB II”微机控制电空制动系统；机车单机以120公里/小时的速度在平直道上施行紧急空气制动时，最大制动距离小于800米

电气系统

主电路

HXD3A型电力机车是交—直—交流电传动的单相工频交流电力机车，机车主电路由主变压器、牵引变流器、牵引电动机三大部分构成。每台机车设有8套完全独立而又相同的牵引变流单元，分别安装在4牵引变流柜内，分别为4台转向架上的8台牵引电动机供电。接触网导线上的25千伏工频单相交流电电流，经受电弓、主断路器进入机车后再输入主变压器，交流电经过主变压器的8个牵引绕组降压后向牵引变流单元供电；单相交流电经过8组四象限脉冲整流器整流为直流电，然后向电压为2800伏的中间直流回路供电，再由8组牵引逆变器转换成三相交流电输出，每组逆变器向一台异步牵引电动机供电，实现机车的轴控驱动，使牵引电动机产生转矩，将电能转变为机械能，经过齿轮的传递驱动轮对。如果其中一组牵引变流单元发生故障，机车可自动切除故障单元，其余单元仍正常工作，机车仍可保持六分之五的牵引动力.

机车主变压器为一体化多绕组（全去耦）变压器，具有高阻抗、重量轻等特点，并增设了列车供电绕组，变压器采用下悬式安装、强迫导向油循环风冷却。

控制系统

HXD3A型电力机车采用机车控制监视系统（TCMS），该网络控制系统以日本成熟的列车通 信网络技术为基础，结合国际标准的列车通信网络（TCN）开发研制而成。网络控制系统为分布式计算机体系，按功能可划分为列车控制级、车辆控制级和传动控制级。机车控制系统以TCMS为核心，采用32位微处理器，分别与显示单元、主变流器、辅变流器通过RS-485串行总线进行通信，机车与机车之间的重联通信采用半双工总线式10Mbps以太网进行传输。TCMS具有机车顺序逻辑综合控制、机车牵引力和制动力控制、机车空电联合制动控制、机车主辅电路保护控制、机车防空转防滑行保护控制、机车重联控制、列车供电控制、机车轴重转移补偿控制、机车定速控制、系统实时监测诊断、故障信息记录和显示等众多功能。系统采用冗余设计，设有两套控制环节，一套为主控制环节（Master），一套为热备控制环节（Slave）。

转向架

机车走行部每台机车为为两台完全相同的两轴转向架，转向架构架采用钢板焊成箱形结构的“目”字型构架，轮对轴箱采用单拉杆定位，车轮为德国进口整体辗钢车轮。一系悬挂采用螺旋弹簧及橡胶垫，配合轴箱拉杆及垂向油压减震器；二系悬挂为高圆螺旋弹簧，配合垂向油压减震器和抗蛇行油压减振器。牵引力或制动力通过低位推挽式水平牵引拉杆传递。驱动装置由德国福伊特公司设计、大连机车车辆公司实现国产化生产，驱动装置主要包括铸造齿轮箱、抱轴箱体、主从动齿轮等部件，牵引电动机采用滚动轴承抱轴式半悬挂、单边单级刚性斜齿轮传动。基础制动装置为轮盘制动，车轮安装有克诺尔公司的铸铁摩擦盘，每个车轮安装一套独立的单元制动器，其中每个转向架有两套单元制动器具有弹簧停车储能停放制动功能。转向架并设有轮缘润滑装置和踏面清扫装置。