HXD3型電力機車，早期被稱為SSJ3型、DJ3型和神龍1型，是中國鐵路的電力機車車型之一，由中國中車大連機車車輛有限公司和日本東芝公司聯(lián)合開發(fā)研制。該型機車是為滿足中國鐵路客貨需要而研發(fā)的大功率交流傳動干線客貨兩用六軸電力機車，采用交—直—交流電傳動，持續(xù)功率為7200千瓦，最高運行速度為120公里/小時。 隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長，鐵路貨運需求也隨之增加。從1997年至2001年，中國鐵路已成功地實施了4次大規(guī)模提速，但由于主要干線仍然存在“客貨混跑”的局面，在提高旅客列車速度的同時還必須兼顧貨運列車的速度、密度和重量等因素，而貨運列車的運行速度已經(jīng)成為客運提速的制約因素之一，因此在客運專線網(wǎng)絡(luò)成型、客貨分流獲得實現(xiàn)之前，開行重載貨運列車的同時還必須提高貨運列車的速度，以緩解貨運列車和客運列車爭奪線路運輸能力的矛盾。鐵道部的《鐵路機車車輛工業(yè)科技發(fā)展“十五”計劃綱要》中明確提出，十五計劃期間我國要研制最高速度為120公里/小時的貨運電力機車，并采用國外流行的交流傳動技術(shù)，提升國產(chǎn)機車的設(shè)計制造水平。為了研制一種能夠滿足中國鐵路客貨運需要的新型電力機車，大連機車車輛公司就機車采用直流或交流傳動、六軸或八軸、以及功率和軸重等級等技術(shù)議題進(jìn)行了論證和分析，最終決定以發(fā)展大功率交流傳動客貨運電力機車的方向，開發(fā)目標(biāo)為Co-Co軸式、單軸功率1200千瓦、最高速度為120公里/小時的六軸電力機車，設(shè)計牽引定數(shù)5000噸。 早在1999年，大連機車車輛公司就已經(jīng)開始與日本東芝公司進(jìn)行技術(shù)合作，首先在大連快軌項目上取得了成功，大連快軌首次引進(jìn)東芝的交流傳動牽引系統(tǒng)。在大連快軌項目合作初期，大連機車車輛公司與東芝公司商定，將干線電力機車的交流傳動技術(shù)作為大連快軌車輛項目的一個不可分割的部分，為引進(jìn)東芝公司在交流傳動技術(shù)和機車生產(chǎn)工藝方面的先進(jìn)技術(shù)作好準(zhǔn)備，以提高大連機車車輛公司大功率交流傳動機車的技術(shù)水平。大連機車車輛公司于2001年開始為交流傳動客貨運電力機車的開發(fā)研制進(jìn)行了大量的前期研究和論證，確定了同東芝公司合作的發(fā)展戰(zhàn)略。2001年6月，大連機車車輛公司正式向鐵道部提出申報開發(fā)項目，隨即得到鐵道部科技司獲準(zhǔn)立項。2001年12月，經(jīng)過12次的雙方技術(shù)會談后，大連機車車輛公司與東芝公司正式簽訂了關(guān)于共同開發(fā)六軸交流傳動貨運電力機車的合作協(xié)議書。 根據(jù)協(xié)議，新機車由大連機車車輛公司擔(dān)當(dāng)機車總體設(shè)計，生產(chǎn)車體、轉(zhuǎn)向架、制動系統(tǒng)，并負(fù)責(zé)機車的組裝和調(diào)試；而東芝公司負(fù)責(zé)設(shè)計和提供主變流器、輔助變流器和機車微機控制系統(tǒng)。按照鐵道部對鐵路機車“標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化、信息化”的要求，新機車采用了集成化、模塊化的設(shè)計，整臺機車三維設(shè)計由Pro/ENGINEER設(shè)計軟件完成。車體采用框架式整體承載結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化司機室，車體外觀是在韶山7E型電力機車基礎(chǔ)上對車頭線形進(jìn)行了部分調(diào)整，前窗采用一整體玻璃以改善嘹望視角。機車采用交—直—交流電傳動，使用由東芝提供的水冷IGBT牽引變流器、1250千瓦異步牽引電動機、機車控制監(jiān)視系統(tǒng)（TCMS），并且在中國鐵路機車首次采用軸控技術(shù)，而非架控技術(shù)。架控方式即是當(dāng)轉(zhuǎn)向架中有一臺牽引電動機出現(xiàn)故障時，機車只能關(guān)閉整個轉(zhuǎn)向架上的所有牽引電動機，并損失一半牽引力，但采用軸控技術(shù)的機車在同樣情況下就可以單單關(guān)閉故障電動機，其它未故障的兩臺電動機仍可繼續(xù)運轉(zhuǎn)，機車牽引力僅損失六分之一。 2002年9月，大連機車車輛公司和東芝公司共同出資，在大連保稅區(qū)成立了大連東芝機車電氣設(shè)備有限公司。2002年10月，開始機車技術(shù)設(shè)計，并由大連機輛公司技術(shù)開發(fā)部副部長劉會巖擔(dān)任項目總體主管設(shè)計師；2003年5月，機車開始進(jìn)行施工設(shè)計；2003年10月，進(jìn)入試制階段；2003年12月31日，首臺機車在大連機輛公司落成。2004年4月，經(jīng)鐵道部批準(zhǔn)，該臺機車被定型為SSJ3型，其中“SS”代表“韶山”系列電力機車、“J”代表交流傳動。 2004年4月26日，經(jīng)過一段時間的廠內(nèi)調(diào)試后，SSJ3型0001號機車在大連機輛公司下線，隨即赴鐵科院北京環(huán)形鐵道試驗基地。2004年4月27日至7月4日，機車進(jìn)行了歷時二個多月的型式試驗，包括制動試驗、接地回流、受電弓靜態(tài)特性、動力學(xué)調(diào)試、牽引性能試驗等項目；期間，機車于2004年5月下旬在北同蒲鐵路大西至原平間，完成了23、25噸軸重狀態(tài)下動力學(xué)性能試驗，機車最高試驗速度達(dá)到132公里/小時。 2004年7月30日，SSJ3型電力機車在沈陽鐵路局金州機務(wù)段投入運用考核，在沈大鐵路蘇家屯至金州區(qū)間擔(dān)當(dāng)5000噸重載貨物列車的牽引任務(wù)。在此期間，為配合準(zhǔn)備中國鐵路第六次大提速的需要，SSJ3型電力機車于2005年5月17日至6月6日前往重慶市境內(nèi)的遂渝鐵路，參與鐵道部組織的“遂渝線200公里/小時提速綜合試驗”；試驗區(qū)段為合川至北碚北站，試驗項目包括驗證120公里/小時客運列車、170公里/小時雙層集裝箱列車對地面線路和橋梁設(shè)備的影響、單線隧道的空氣動力學(xué)性能、弓網(wǎng)受流性能、制動性能等。試驗過程中，當(dāng)SSJ3型電力機車牽引3100噸空重混編貨物列車時，最高時速達(dá)到136公里/小時，創(chuàng)造了中國鐵路貨運列車的最高時速；當(dāng)機車牽引2100噸的雙層集裝箱列車時，最高時速達(dá)每小時131公里/小時。2005年10月18日，SSJ3型電力機車完成了在沈陽鐵路局進(jìn)行的20萬公里運用考核。2005年11月，鐵道部安排對SSJ3型電力機車各主要部件拆解檢查、試驗。 2006年1月，SSJ3型電力機車再次被送往北京環(huán)形鐵道，參與鐵道部科技司、運輸局裝備部組織的“提速貨車120公里/小時環(huán)行線第二階段可靠性試驗”，擔(dān)當(dāng)牽引提速試驗貨物列車，以進(jìn)行提速貨車的動力學(xué)試驗研究。至2007年10月完成了全部試驗，機車共計走行18萬公里，每天運行154圈共計1309公里。2008年，SSJ3型機車返回大連機輛公司進(jìn)行首次中修，至2009年初完成中修后正式配屬沈陽鐵路局蘇家屯機務(wù)段。 HXD3型 自2003年劉志軍出任鐵道部部長后，提出并實施鐵路“跨越式發(fā)展”，以盡快縮小在鐵路機車車輛裝備上與國際先進(jìn)水平的差距。2003年11月，鐵道部與原中國南車、中國北車及其重點企業(yè)共同制定了《加快鐵路機車車輛裝備現(xiàn)代化實施綱要》，并選擇了南北車旗下的6家機車制造企業(yè)作為引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和自主創(chuàng)新依托的主體。2004年1月，國務(wù)院常務(wù)會議通過了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》；2004年4月，國務(wù)院常務(wù)會議研究通過的《鐵路機車車輛裝備現(xiàn)代化實施方案》中明確指出，“加快我國鐵路運輸裝備現(xiàn)代化，要按照引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計生產(chǎn)、打造中國品牌的總體要求，力爭在較短時間內(nèi)，使我國機車車輛生產(chǎn)能力達(dá)到世界先進(jìn)水平”。根據(jù)國務(wù)院確立的上述方針，國家發(fā)改委與鐵道部于2004年7月聯(lián)合下達(dá)了《大功率交流傳動電力機車技術(shù)引進(jìn)與國產(chǎn)化實施方案》，正式開始了新型交流傳動電力機車的采購過程。 2004年6月18日，由鐵道部委托中國技術(shù)進(jìn)出口總公司承辦進(jìn)行的“大功率交流傳動電力機車采購和技術(shù)引進(jìn)項目”正式展開招標(biāo)。同年10月27日，大連機車車輛公司、東芝公司和鐵道部在北京簽訂了《大功率交流傳動電力機車采購和技術(shù)引進(jìn)項目》的合同，共同獲得了為鐵道部提供60臺大功率交流傳動貨運電力機車的訂單，合同總金額達(dá)12.5億元人民幣。同時，永濟(jì)電機廠并與東芝公司簽訂《大功率交流傳動電力機車采購和技術(shù)引進(jìn)項目電機技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同》，負(fù)責(zé)承擔(dān)牽引電動機的技術(shù)引進(jìn)和國產(chǎn)化工作。 根據(jù)合同規(guī)定，這批機車由大連機輛公司和東芝公司聯(lián)合設(shè)計，其中首4臺機車（0001～0004）由東芝公司總裝，大連機輛公司提供車體、轉(zhuǎn)向架等結(jié)構(gòu)部件，并整車進(jìn)口中國；另外12臺機車（0005～0016）為進(jìn)口散件國內(nèi)組裝，東芝提供變流器、牽引電動機等原裝電氣設(shè)備部件，由大連機輛公司組裝；最后44臺（0017～0060）為國產(chǎn)化生產(chǎn)階段，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓由大連機輛公司、永濟(jì)電機廠生產(chǎn)主要電氣部件，國產(chǎn)化率可達(dá)到85%。 經(jīng)鐵道部批準(zhǔn)，新機車初期被定型為DJ3型，其中“D”代表電力機車、“J”代表交流傳動。DJ3型電力機車是以SSJ3型電力機車及日本貨物鐵路EH500型電力機車作為技術(shù)平臺，為滿足中國鐵路客貨運需要而研發(fā)的大功率交流傳動干線客貨兩用六軸電力機車，機車總體結(jié)構(gòu)與SSJ3型機車大致相同，采用交—直—交流電傳動，水冷IGBT牽引變流器、1250千瓦異步牽引電動機、機車控制監(jiān)視系統(tǒng)（TCMS），持續(xù)功率為7200千瓦，最高運行速度為120公里/小時。 2005年，DJ3型電力機車項目進(jìn)入執(zhí)行階段，由東芝公司委托大連機輛公司提供首4臺機車的車體、轉(zhuǎn)向架開始投入生產(chǎn)。2005年5月6日，大連機輛公司再獲鐵道部的180臺DJ3型電力機車采購合同，其中60臺機車由北京二七機車廠分包生產(chǎn)。2005年12月，首臺機車的車體、轉(zhuǎn)向架運往日本。2006年6月，首4臺整車進(jìn)口的DJ3型電力機車由日本運抵大連。0001號機車隨后被送往北京環(huán)形鐵道，進(jìn)行25噸軸重狀態(tài)下的型式試驗。按鐵道部安排，該臺機車于2006年8月赴鄭州鐵路局新鄉(xiāng)機務(wù)段，在京廣鐵路新鄉(xiāng)至安陽間和太焦鐵路、新月鐵路新鄉(xiāng)至?xí)x城北間進(jìn)行23、25噸軸重狀態(tài)下動力學(xué)性能試驗，機車在京廣線上的最高試驗速度達(dá)到132公里/小時。 2006年10月，首臺由大連機輛公司生產(chǎn)的國產(chǎn)化機車（0017）落成，同時車型由DJ3型更名為“神龍1型”（SL1）；同年11月下旬至12月上旬，神龍1型0017號機車在鄭州鐵路局、武漢鐵路局管內(nèi)京廣鐵路、太焦鐵路完成了動力學(xué)性能試驗。2006年12月8日，首批國產(chǎn)化機車下線出廠并交付使用；同時鐵道部正式批準(zhǔn)將新型大功率交流傳動電力機車系列統(tǒng)一命名為“和諧型”，神龍1型電力機車更名為HXD3型，其中“HX”是“和諧”的漢語拼音首字母縮寫、“D”代表電力機車、“3”為大連機車車輛公司的生產(chǎn)廠商代號，通稱為“和諧”D3型電力機車。 2006年12月28日，首臺由北京二七機車廠在大連機輛公司協(xié)助下試制的HXD3型電力機車（0061）下線。根據(jù)二七廠的生產(chǎn)計劃，第一批5臺機車（0061～0065）由大連機輛公司協(xié)助組裝并參與組裝、調(diào)試培訓(xùn)；第二批2臺機車（0066～0067）的大部件從大連購買，并在二七廠的流水線上組裝；第三批3臺機車（0068～0070）的車體鋼結(jié)構(gòu)大部件由二七廠自制；從第4批機車為批量生產(chǎn)車。 2006年12月起，首兩批共240臺HXD3型電力機車（0001～0240）開始配屬上海鐵路局南京東機務(wù)段（125臺）、武漢鐵路局江岸機務(wù)段（115臺）投入運用，成為中國鐵路第六次大提速中干線客貨運輸?shù)闹餍碗娏C車，主要擔(dān)當(dāng)京滬鐵路南翔、南京東、徐州北、濟(jì)南西間主要6000噸技術(shù)直達(dá)、直通列車的牽引任務(wù)、以及京廣鐵路江岸西（武漢北）至鄭州北、孟寶鐵路漯河至平頂山東間的6000噸貨物列車牽引任務(wù)，部分機車更于2008年春運期間開始擔(dān)當(dāng)牽引旅客列車；首批240臺機車于2008年初交付完畢。 2008年2月18日，鐵道部與大連機車車輛公司簽訂第三批HXD3型電力機車的銷購合同，共計400臺機車（0241～0640），合同總值近60億元人民幣。2008年10月，北京鐵路局豐臺機務(wù)段也開始配屬HXD3型機車，主要擔(dān)當(dāng)京廣鐵路豐臺西至鄭州北、京滬鐵路豐臺西至濟(jì)南西間的貨運列車牽引任務(wù)。2008年12月10日起，上海鐵路局上海機務(wù)段開始支配部分南京東機務(wù)段的HXD3型機車，擔(dān)當(dāng)部分滬昆鐵路上海南至株洲間的旅客列車交路。2009年3月，濟(jì)南鐵路局濟(jì)南西機務(wù)段青島運用車間配屬HXD3型機車，擔(dān)當(dāng)牽引部分旅客列車；同時，鄭州鐵路局鄭州機務(wù)段也開始使用HXD3型機車，主要用于隴海鐵路鄭州北至徐州北間的貨物列車牽引任務(wù)。2009年4月，為擴充入川鐵路運輸能力，以滿足四川省汶川大地震的災(zāi)后重建需要，西安鐵路局新豐鎮(zhèn)機務(wù)段從北京鐵路局豐臺機務(wù)段、武漢鐵路局江岸機務(wù)段等地調(diào)入120臺HXD3型電力機車，主要投入到寶成鐵路運用，用于牽引新豐鎮(zhèn)至成都北的貨物列車，以及在秦嶺北坡區(qū)段（寶雞至秦嶺）擔(dān)當(dāng)補機任務(wù)。 由于大連機輛公司需要同時應(yīng)付HXN3型內(nèi)燃機車和HXD3B型電力機車的研制和生產(chǎn)，生產(chǎn)能力緊張，而此時大同電力機車公司已于2008年12月完成了HXD2型電力機車的生產(chǎn)任務(wù)，正處于HXD2B型電力機車投產(chǎn)前的生產(chǎn)空檔期。因此，根據(jù)中國北車的統(tǒng)一部署，從2009年初開始將部分HXD3型機車的生產(chǎn)任務(wù)交給同車公司負(fù)責(zé)，但機車驅(qū)動裝置、主變壓器等配套部件仍然由大連機輛公司提供。2009年6月，首臺由同車公司生產(chǎn)的HXD3型電力機車（8001）下線，隨后在北京環(huán)形鐵道試驗基地進(jìn)行稱重、限界、受電弓靜態(tài)動態(tài)受流、基礎(chǔ)制動裝置性能等型式試驗項目；同年7月23至26日，該臺機車在太焦鐵路新鄉(xiāng)至?xí)x城北間、京廣鐵路新鄉(xiāng)至安陽間進(jìn)行了動力學(xué)動應(yīng)力試驗。 2009年10月22日，鐵道部與中國北車代表又簽訂了第四批HXD3型電力機車的銷購合同，共計400臺機車，其中大連機車車輛公司250臺（含北京二七軌道交通裝備公司50臺）、大同電力機車公司150臺，合同總金額57.1億元人民幣，這批機車已于2010年底交付完畢。2010年6月，鐵道部向大連機輛公司采購390臺7200千瓦電力機車，總值58.5億元人民幣；按鐵道部要求，其中350臺機車為具有旅客列車供電裝置的HXD3C型客貨通用電力機車，其余40臺機車仍為HXD3型電力機車，并分包給二七公司生產(chǎn)。根據(jù)機車在批量生產(chǎn)和運用過程中發(fā)現(xiàn)問題，大連機輛公司對從0891號開始的HXD3型電力機車的電氣系統(tǒng)作出了改進(jìn)，包括改善了無人警惕裝置、制動系統(tǒng)控制等，并與東芝公司合作對機車微機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件接口定義及軟件控制邏輯進(jìn)行了升級。 2010年，HXD3型電力機車獲得2010年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎，項目名稱為“六軸7200kW大功率交流傳動電力機車的研發(fā)及應(yīng)用”。截至2012年1月，大連公司、二七公司、同車公司已經(jīng)累計生產(chǎn)了1080臺HXD3型電力機車，配屬到上海、鄭州、西安、濟(jì)南、北京、蘭州、南昌、沈陽等10個鐵路局共17個機務(wù)段。 HXD3型電力機車是六軸大功率干線貨運用電力機車，車體采用框架式整體承載結(jié)構(gòu)及模塊化設(shè)計，兩端各設(shè)有一個司機室，司機可在任何一端司機室對機車進(jìn)行控制；車內(nèi)設(shè)備布置以兩側(cè)屏柜化、平面斜對稱布置，并設(shè)寬700毫米的中央通道，通道左右兩側(cè)設(shè)有主變流裝置、通風(fēng)機、空氣壓縮機等設(shè)備，車上并為司機提供了車載冰箱、車載微波爐、車載衛(wèi)生間等生活設(shè)施。機車車頂設(shè)有兩臺DSA-200型單臂式受電弓，其他車頂外置設(shè)備包括高壓隔離開關(guān)、高壓電壓互感器、真空斷路器、避雷器、接地開關(guān)等高壓電器；在中央頂蓋上設(shè)有檢修升降口，由此上車頂進(jìn)行檢修和維修作業(yè)。牽引變壓器采用臥式懸掛結(jié)構(gòu)，吊裝于車底中部。 機車?yán)鋮s系統(tǒng)主要包括主變壓器系統(tǒng)冷卻、主變流裝置系統(tǒng)冷卻、牽引電動機冷卻、輔助電源裝置冷卻、空氣壓縮機的冷卻及包括衛(wèi)生間通風(fēng)及車內(nèi)換氣等，機車采用車體獨立通風(fēng)方式，從側(cè)墻上部進(jìn)風(fēng)百葉窗吸入冷風(fēng)，通過獨立冷卻風(fēng)道向發(fā)熱部件冷卻后從車底排出，并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Co-Co，持續(xù)功率為7200千瓦；機車標(biāo)準(zhǔn)軸重為23噸，并可以通過增加壓鐵提高到25噸。空氣制動系統(tǒng)采用克諾爾公司的“CCB II”微機控制電空制動系統(tǒng)；機車單機以120公里/小時的速度在平直道上施行緊急空氣制動時，最大制動距離 小于800米（23噸軸重）或900米（25噸軸重）。 HXD3型電力機車是交—直—交流電傳動的單相工頻交流電力機車，機車主電路由主變壓器、牽引變流器、牽引電動機三大部分構(gòu)成。每臺機車設(shè)有6套完全獨立而又相同的牽引變流單元，分別安裝在2個牽引變流柜內(nèi)，分別為2臺轉(zhuǎn)向架上的6臺牽引電動機供電。接觸網(wǎng)導(dǎo)線上的25千伏工頻單相交流電電流，經(jīng)受電弓、主斷路器進(jìn)入機車后再輸入主變壓器，交流電經(jīng)過主變壓器的6個牽引繞組降壓后向牽引變流單元供電；單相交流電經(jīng)過6組四象限脈沖整流器整流為直流電，然后向電壓為2800伏特的中間直流回路供電，再由6組牽引逆變器轉(zhuǎn)換成三相交流電輸出，每組逆變器向一臺異步牽引電動機供電，實現(xiàn)機車的軸控驅(qū)動，使?fàn)恳妱訖C產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，經(jīng)過齒輪的傳遞驅(qū)動輪對。如果其中一組牽引變流單元發(fā)生故障，機車可自動切除故障單元，其余單元仍正常工作，機車仍可保持六分之五的牽引動力。 主變壓器型號為JQFP2-9006/25(DL)，為一體化多繞組（全去耦）變壓器，具有高阻抗、重量輕等特點，采用下懸式安裝、強迫導(dǎo)向油循環(huán)風(fēng)冷卻，絕緣介質(zhì)為普通礦物油；高壓引線采用法國耐克森公司（Nexans）的高壓端子產(chǎn)品，在低壓套管出線裝置中采用了新型合成樹脂的出線裝置，具有安裝拆卸方便，可靠及使用壽命長的特點。 每臺機車裝有兩臺牽引變流柜，每臺牽引變流柜內(nèi)含有三組牽引變流器單元和一組輔助變流器；每組變流器單元由一個四象限脈沖整流器、一個中間直流環(huán)節(jié)、一個兩點式電壓型PWM逆變器組成，通過高次諧波整流和錯開各組控制載波的相位，從而降低高次諧波和提高功率因數(shù)；功率控制模塊采用水冷IEGT（高耐壓IGBT系列電力電子器件）變流模塊（4500V/900A），中間直流電壓為2800伏特。主變流器采用亞乙基二醇純水溶液作為冷卻液，確保在零下40℃時不凍結(jié)。主變流器水冷和主變壓器油冷采用FL220型復(fù)合冷卻器，水、油冷卻器采用復(fù)合型全鋁合金板翅式高效循環(huán)冷卻結(jié)構(gòu)，依靠復(fù)合冷卻器風(fēng)機進(jìn)行強制風(fēng)冷。 HXD3型機車采用YJ85A型牽引電機，由永濟(jì)電機公司引進(jìn)日本東芝公司的技術(shù)生產(chǎn)（東芝公司原型號為Sea-107），該型電機為四極鼠籠式三相異步牽引電機，電機采用全疊片結(jié)構(gòu)，額定功率為1250千瓦，額定電壓為2150伏特，冷卻方式為強迫通風(fēng)，采用矢量控制方式，來實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩的控制。 HXD3型機車設(shè)有兩個IGBT輔助變流器（APU），輔助供電電路由主變壓器二次側(cè)輔助繞組供電。輔助變流器通過使用PWM整流器單元把從主變壓器供電的單相交流電轉(zhuǎn)換為恒定電壓的直流電，再供通過逆變器單元轉(zhuǎn)換為三相交流電。 正常情況下兩個變流器基本上以50%的額定容量工作，其中一個為恒頻恒壓變流器（CVCF），為機車輔助電動機供電；另一個為變頻變壓變流器（VVVF），向兩臺復(fù)合冷卻器風(fēng)機和六臺牽引通風(fēng)機電動機等設(shè)備供電。當(dāng)某一套輔助變流器發(fā)生故障時，另一套輔助變流器可以承擔(dān)機車全部的輔助電機負(fù)載，此時該輔助變流器按照CVCF方式工作，確保機車輔助供電系統(tǒng)的可靠性。 HXD3型電力機車采用機車控制監(jiān)視系統(tǒng)（TCMS），該網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以日本成熟的列車通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合國際標(biāo)準(zhǔn)的列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）開發(fā)研制而成。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)為分布式計算機體系，按功能可劃分為列車控制級、車輛控制級和傳動控制級。機車控制系統(tǒng)以TCMS為核心，采用32位微處理器，分別與顯示單元、主變流器、輔變流器通過RS-485串行總線進(jìn)行通信，機車與機車之間的重聯(lián)通信采用半雙工總線式10Mbps以太網(wǎng)進(jìn)行傳輸。TCMS具有機車順序邏輯綜合控制、機車牽引力和制動力控制、機車空電聯(lián)合制動控制、機車主輔電路保護(hù)控制、機車防空轉(zhuǎn)防滑行保護(hù)控制、機車重聯(lián)控制、機車軸重轉(zhuǎn)移補償控制、機車定速控制、系統(tǒng)實時監(jiān)測診斷、故障信息記錄和顯示等眾多功能。系統(tǒng)采用冗余設(shè)計，設(shè)有兩套控制環(huán)節(jié)，一套為主控制環(huán)節(jié)（Master），一套為熱備控制環(huán)節(jié)（Slave）。 機車走行部為兩臺完全相同的TT-78型三軸轉(zhuǎn)向架，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架采用鋼板焊成箱形結(jié)構(gòu)的“目”字型構(gòu)架，輪對軸箱采用單拉桿定位，車輪為德國進(jìn)口整體輾鋼車輪。一系懸掛采用螺旋彈簧及橡膠墊，配合軸箱拉桿及垂向油壓減震器；二系懸掛為高圓螺旋彈簧，配合垂向油壓減震器和抗蛇行油壓減振器。牽引力或制動力通過低位推挽式水平牽引拉桿傳遞。HXD3型電力機車所采用的SET-553型驅(qū)動裝置由德國福伊特公司設(shè)計、大連機車車輛公司實現(xiàn)國產(chǎn)化生產(chǎn)，中國鐵道部于2006年向福伊特公司批出總值1,450萬歐元的合同，訂購1,440組驅(qū)動裝置，供首240臺HXD3型機車使用，其中驅(qū)動裝置的從動及主動齒輪已先后于2007年及2008年實現(xiàn)國產(chǎn)化。驅(qū)動裝置主要包括鑄造齒輪箱、抱軸箱體、主從動齒輪等部件，牽引電動機采用滾動軸承抱軸式半懸掛、單邊單級剛性斜齒輪傳動?；A(chǔ)制動裝置為輪盤制動，車輪安裝有克諾爾公司的鑄鐵摩擦盤，每個車輪安裝一套獨立的單元制動器，其中每個轉(zhuǎn)向架有兩套單元制動器具有彈簧停車儲能停放制動功能。轉(zhuǎn)向架并設(shè)有輪緣潤滑裝置和踏面清掃裝置。機車具有良好的曲線通過性能，機車能以時速5公里的速度安全通過半徑為125米的曲線，并應(yīng)能在半徑250米的曲線上進(jìn)行正常摘掛作業(yè)。 在首批HXD3型機車投入運用初期，有部分機車曾出現(xiàn)蓄電池充電電壓過低的問題，其原因包括電池由出廠到裝車之間的庫存期過長、充電時間不足等引致的。另外，機車運行環(huán)境的溫度也會對其蓄電池容量有影響。除此之外，在首57臺投入運用的機車中，有10臺機車曾發(fā)生牽引電動機電流及電壓過高的問題，其原因為在機車制造期間，廠方未正確選擇機車速度傳感器的接口電路板，使機車在運行期間，其控制板不能測量當(dāng)前運行速度，使?fàn)恳孀兤鞯妮斎腚娏骷半妷撼霈F(xiàn)錯誤，導(dǎo)致牽引電動機有機會過壓過流；通過改用與傳感器匹配的接口電路板，其問題也得以解決。 2008年9月3日早上約6時23分，上海鐵路局南京東機務(wù)段的HXD3型0050號機車（濟(jì)南鐵路局濟(jì)南西機務(wù)段乘務(wù)員值乘），牽引電貨10135次貨運列車經(jīng)由京滬鐵路運行。當(dāng)列車運行至山東省濟(jì)寧市境內(nèi)鄒城站附近時，機車機械間突然起火，司機隨即將列車停于鄒城市嵐?jié)饭f公鐵立交橋上，并用滅火器進(jìn)入機械間撲救及通知調(diào)度指揮中心，鄒城市公安消防大隊調(diào)集3部消防車21名消防官兵趕赴現(xiàn)場，至6時45分將火撲滅；此后該臺機車在南京東機務(wù)段內(nèi)完成修復(fù)。 2010年5月23日凌晨2時10分，配屬上海鐵路局南京東機務(wù)段、由上海機務(wù)段支配的HXD3型0199號機車（南昌鐵路局向塘機務(wù)段鷹潭車間乘務(wù)員值乘），牽引由上海南開往桂林的K859次旅客列車經(jīng)由滬昆鐵路運行。當(dāng)列車運行至南昌鐵路局管內(nèi)余江至東鄉(xiāng)間K698+945M處時，由于當(dāng)?shù)剡B日降雨，造成山體滑坡，列車運行至該路段時坍塌體落下線路，造成機車脫軌、機后1位至5位車輛顛覆、6位至8位車輛脫軌。因當(dāng)時牽引該列車的HXD3型電力機車約重138噸，而其牽引的客車車廂不含運載僅有16噸，導(dǎo)致機車后方的車廂遭到嚴(yán)重擠壓，1至4節(jié)車廂脫軌并側(cè)翻，其中6號車廂疊在4號車廂上方，完全變形，7至9節(jié)車廂被擰成“之”字形。是為2010年“5·23”滬昆鐵路列車脫軌事故。事故導(dǎo)致19人死亡、11人重傷、60人輕傷，構(gòu)成鐵路交通重大事故。為便于清理現(xiàn)場和盡快恢復(fù)通車，該臺機車被就地報廢及切割。 2012年11月20日晚上11時40分，原配屬上海鐵路局南京東機務(wù)段的HXD3型0083號機車，無火回送至西安鐵路局新豐鎮(zhèn)機務(wù)段途中，在義馬站進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時因車站防溜措施不到位，導(dǎo)致五臺回送機車與本務(wù)機車連掛時發(fā)生溜逸，第一位的HXD3型0083號機車沖出盡頭線土擋并脫軌，掉落到鐵路下方的涵洞口。事故沒有造成人員傷亡，隴海鐵路的運行也未受影響，構(gòu)成鐵路交通一般D2類事故。救援長達(dá)40多小時，洛陽車務(wù)段承擔(dān)責(zé)任。 2013年6月9日下午4時37分，北京鐵路局豐臺機務(wù)段的HXD3型0562號機車，牽引60263次貨物列車運行至天津北環(huán)線山嶺子站至胡張莊線路所區(qū)間K28+200處，因中鐵二十一局在線路附近施工的水泥攪拌樁鉆機支架侵入鐵路，被60263次貨物列車撞上，導(dǎo)致機車司機室嚴(yán)重受損，構(gòu)成鐵路交通一般C類事故。 2016年8月31日清晨4時50分，西安鐵路局新豐鎮(zhèn)機務(wù)段的HXD3型0203號機車，由武漢鐵路局江岸機務(wù)段司機值乘，與HXD3型0736號機車重聯(lián)牽引X25206次行包特快列車（總重4441噸）；當(dāng)列車運行至寧西鐵路淮源至桐柏間，速度約72公里/小時，司機發(fā)現(xiàn)前方山體滑坡，立即采取緊急制動措施，停車檢查發(fā)現(xiàn)0203號機車前轉(zhuǎn)向架脫線，0736號機車和后部車輛正常。

參加2003年新造機車質(zhì)量展示會的SSJ3型電力機車

SSJ3型電力機車在遂渝鐵路進(jìn)行試驗

配屬于濟(jì)南鐵路局濟(jì)南西機務(wù)段的HXD38132號機車