HXD3D型电力机车在机车空气制动状态下，制动力超过了粘着限制，车轮转速急剧下降甚至停转而车速降的很慢，这叫“滑行”或“抱死轮”。为了消除机车运用过程中的这一现象，制动系统采用了防滑装置。

HXD3D型电力机车按下紧急制动按钮，机车将实施紧急制动，一方面（断开主断路器），另一方面（对列车实施空气紧急制动）。

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HXD3D型电力机车当机车速度≥15km/h，且机车未实施空气制动时，若按下“定速控制”按钮，当时的机车运行速度被确定为“目标速度”，机车进入“定速控制”状态。

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HXD3D型电力机车采用了集成化气路的空气制动系统，具有空气制动功能。

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HXD3D型电力机车空气制动柜是主要制动控制部件的安装柜，柜内包括：（）等。

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HXD3D型电力机车操纵台面空气部件主要包括：（）、制动显示屏（LCDM）、紧急制动按钮等。

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HXD3D型电力机车车载安全防护系统包括：（）、视频监测系统和空气制动监测系统，对机车进行全面的安全监测。

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HXD3D型电力机车机车控制系统向制动系统输入机车状态信号和各类控制信号，具体包括：紧急制动、弹停制动、弹停缓解、撒沙控制、（）、风笛控制等信号。

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HXD3D型电力机车为了方便机车换端操纵及机车在非操纵模式下能保证制冷、加热、通风、制动及控制系统的正常运行，设置了（）。

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HXD3D型电力机车采用了新型的空气干燥器，有利于压缩空气的干燥，减少制动系统阀件的故障率。

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