内燃机车的牵引传动系统是表现机车性能的最重要的部件之一,其性能的优劣将直接影响柴油机的经济性。本文以HXN3K型客运内燃机车交流传动系统研发设计为背景,对可回收再生制动能量的主辅一体牵引传动系统进行研究,主要有以下内容:针对内燃机车再生制动时能量无法回收的情况,本文提出了主辅一体交流传动系统方案,将机车再生制动所产生能量回馈给辅助供电系统,实现再生制动能量的回收利用。并通过直流斩波模块实现了对再生能量的再分配。在HXN3K型客运内燃机车交流传动系统方案设计过程中,既要满足机车对牵引性能要求,同时要保证电传动装置先进的技术经济性指标,因此主电路提出牵引电机架控制方案。牵引变流器通过采用强迫风冷结构设计,大幅降低了设备布置空间。同时由于采用交流异步电机,使系统能够更好的满足牵引性能要求,提高了可靠性、减轻了重量。为了能更好的控制异步电机,基于间接磁场定向矢量控制算法,将交流电机的定子电流变换为定子励磁电流分量和定子转矩电流分量,从而使控制系统得到简化,牵引性能得到了提升。根据牵引性能计算完成了机车主要技术参数的确定,并通过对系统参数的匹配,完成了牵引传动系统主要部件的参数设计,完成辅助传动系统以及微机控制系统的方案设计。最后对HXN3K交流传动实验平台进行了介绍。通过在牵引仿真试验台对该方案进行联调试验,为后续微机控制软件的编写提供了重要的参考。HXN3K型内燃机车牵引传动系统通过对再生能量的利用,节约了燃油消耗,降低了排放。在保证系统传动高效的同时从经济性和可靠性角度出发,完成了主辅一体交流传动系统的方案设计。该方案中牵引系统和辅助系统共用中间直流环节的设计思想,对内燃机车储能式混合动力传动系统具有很好的研究和借鉴意义。