电力牵引传动基础——复习提纲一
兰州交大 动车组 复习要点
2011届大四考试复习要点（电力牵引毛中特动车组设计）电力牵引一、基本概念1.列车电力牵引传动控制系统：在交通运输领域采用电机驱动的电气传动部件，以牵引电机为控制对象，通过开环或闭环控制系统对牵引电动机的转速和转矩实施控制，以达到对驱动对象的控制与调节。
一般由能源供给单元、变换单元、动力输出单元和控制单元等部分组成。
电力牵引传动技术的发展历程：经历了直流传动、交—直流传动和交—直—交传动阶段。
发展趋势：交流传动技术是发展趋势。
2.直流牵引电动机的调速方法：改变电枢电压调速（恒转矩调速）、弱磁调速（恒功率调速）。
相互关系：改变电枢电压调速是以牵引电动机最高工作电压对应的转速为最高转速；弱磁调速是在电压调到最大时扩大机车恒功率速度的一种方法，以最高电压对应的转速为最低转速，磁削后电枢电流将会增大，转速升高，电动机换向条件恶化。
3.电力机车/EMU的电力传动系统电气线路按其功能作用可分为：主电路、辅助电路、控制电路。
主电路（调压方式：三段不等分半控整流桥顺序控制的调压方式；供电方式：转向架独立供电即架控供电式；限流准恒速控制的加馈电阻制动）的保护电路：过电压保护、过电流保护、接地保护。
过电压的类型：外部过电压：大气过电压；内部过电压：车载电器设备工作时产生的电压冲击。
保护形式：采用伏安特性非常理想的氧化锌避雷器、采用在主变压器二次侧各牵引绕组两端跨接R—C吸收电路。
过电流保护：网侧过电流保护措施：电流继电器、高压电流互感器；变压器二次侧过电流保护措施：电流互感器、电子控制系统；晶闸管元件过电流保护措施：快速熔断器。
直流回路过电流保护措施：电子控制系统。
列车运行的基本工作状态、基本规律、主要任务：启动（要求：过程要平稳，要产生足够大的启动牵引力，获得一定的启动加速度。
一般采用恒电流启动）、调速及制动（动力制动的要求：要求制动系统具有较高的稳定性，制动过程平稳，冲击力要小；制动调解范围要尽可能大一些；牵引电动机在工况转换时转换电路要简单，操作方便。
00507755电力牵引传动控制发展专题教学大纲
《电力牵引传动控制发展专题》教学大纲课程名称：电力牵引传动控制发展专题英文名称： Introduction to Electric Locomotives drive课程编号： 00507755学时学分： 326/2课程性质：选修课开课单位: 电气信息学院电气工程及其自动化教研室适用专业：电力电子与电力传动预修课程：电机学、电力电子技术、数字信号处理大纲执笔人：刘文生开课学期：春教学方式：主讲、研讨、上机考核方式：小论文、答辩、上机操作一、课程目的与要求本课程的目的主要是通过本课程的学习，让学生在硕士学习期间了解铁道牵引的一般概念，电力机车、电动车组的发展历程、发展趋势和特点；了解轨道运输特点，轮轨间粘着的概念，轮轨式轨道运输的牵引力产生，了解电力牵引传动系统的一般组成，常用类型、结构、特点；了解牵引电机的运用条件和特点；掌握牵引变流器分类、结构、原理和特点；了解电力牵引传动控制的要求及常用控制策略和方法，了解现代电力牵引传动控制系统的信息传输特点；了解用于现代交流传动机车辅助传动设备；了解电力牵引系统产生电磁干扰及其抑制方法。
通过该课程的学习为学生今后开展电力牵引传动控制方面的研究和技术开发工作打下基础。
二、教学内容及学时安排第一章概论 4 学时一、电力牵引的一般概念二、电力机车、电动车组的发展历程、发展趋势三、电力机车、电动车组的特点第二章电力牵引理论基础 4 学时一、电力机车牵引传动控制的目标二、轮轨间粘着的概念三、轮轨式轨道牵引装置的牵引力产生四、列车运行阻力五、牵引特性第三章电力牵引传动系统结构 4学时一、电力机车牵引传动系统结构二、内燃机车牵引传动系统结构三、电动汽车牵引传动系统结构四、辅助传动系统结构第四章牵引电机 4学时一、牵引电机的运行条件及特点二、直流牵引电机及其特性三、交流牵引电机及其特性第五章牵引变流器 4学时一、牵引变流器的运行条件及特点二、入端变流器三、牵引逆变器第六章电力牵引传动控制 4学时一、牵引电机瞬态模型二、牵引控制策略三、控制系统硬件四、电力机车的信息化系统第七章电力牵引辅助传动系统 4学时一、电力牵引辅助传动系统概述二、电力牵引辅助传动变频系统三、电力牵引辅助传动定变频系统第八章电力牵引与电磁兼容 4学时一、电磁兼容的基本概念二、电力牵引传动系统的电磁干扰三、改善电磁兼容的措施三、教材及主要参考书1.黄济荣编著，《电力牵引交流传动与控制》, 机械工业出版社, 1998．92.沈本荫主编，《现代交流传动及其控制系统》, 中国铁道出版社, 19971．93.连级三编著，《电力牵引控制系统》, 中国铁道出版社, 2001．4.马开国主著，《电力机车概论》, 中国铁道出版社, 1990．95.西南交通大学电机系编，《牵引电机》, 中国铁道出版社, 1992．96.连级三编著，《电传动机车概论》, 中国铁道出版社, 2001．127.朱世麟，蒋影斐主编，《电牵引基础》, 中国铁道出版社, 1994。
电力牵引传动系统
目录1. 概述 (1)1.1 电力牵引的特点 (1)2. 电力机车的传动方式 (2)2.1 直-直流传动 (2)2.2 交-直流传动 (3)2.3 直-交流传动 (3)2.4 交-直-交流传动 (4)3. 我国机车电传动技术的发展与现状 (4)3.1 交-直传动技术的发展 (4)3.2 交流传动技术的发展 (5)4. 动车组的牵引传动系统的现状 (6)5. 电力牵引传动系统网侧原理图 (8)1.概述1.1电力牵引的特点电力机车属非自带能源式机车，电力牵引具有一系列内燃牵引所不及的优越性，表现在以下几方面：1、电力机车的功率大内燃机车功率受到柴油机本身容量、尺寸和重量的限制，故机车功率不能过大。
而电力机车不受上述条件的限制，机车功率（或单位重量功率）要大得多，目前轴功率已达1000kW（若交流牵引电动机可达1600kW）。
一台电力机车的牵引能力相当于1.5台（或更多一些）内燃机车的牵引能力。
由于电力机车功率大、起动快、允许速度高，所以能够多拉快跑，极大地提高了线路的通过能力和输送能力。
2、电力机车的效率高由于电力牵引所需的电能是由发电厂（或电站）集中产生，因此燃料的利用率要比内燃牵引高得多。
由火电厂供电的电力牵引的效率高达35%，由水电站供电的电力牵引则更高，可达60%以上。
而内燃牵引的效率约为25%左右，而且柴油价格较贵，有燃烧排放污染。
3、电力机车的过载能力强机车在起动列车或牵引列车通过限制坡道时，其过载能力具有很大的意义。
由于电力机车的过载能力不会受到能源供给的限制，而牵引电动机的短时过载能力总是比较大。
因此，电力机车所需的起动加速时间一般约为内燃机车的1/2，从而能够提高列车速度。
4、电力机车的运营费用较低（1）功率大、起动快、运行速度高、过载能力强、可以多拉快跑；（2）整备距离长、适合于长交路，提高了机车的利用率；（3）检修周期长、日常维护保养工作量也小。
一般情况下，电力牵引的运营费用比内燃牵引要低15%左右。
电拖要掌握的知识点--注册电气工程师发输变电专业基础考试
电机与拖动基础需要掌握的知识点——直流电机部分一、直流电机原理1． 直流电动机的工作原理：如何从几何中线附近的摆动转变为连续转动？2． 直流发电机的工作原理：如何把发出的交流电转变为直流电？（机械整流子）3． 直流电机的结构：转子的铁心是不是空心的？4． 转子铁心的制作工艺，为什么采用如此复杂的工艺？定子铁心为何不采用该工艺？5． 转子绕组为什么称为电枢？6． 换向器与电刷的配合作用？“交变直流；直流变交流。
”的配合作用？7． 直流电机结构上的最大缺陷在何处？8． 额定参数P N U N I N 在电动机与发电机中的不同含义？9． 单叠转子绕组的特点：a=p ，低压高流10． 单波转子绕组的特点：a=1，高压低流11． 电刷合理放置的主要目的是什么？12． 感应电动势只存在于发电机吗？如何实现电气平衡。
13． 电磁转矩只存在于电动机吗？如何实现机械平衡。
14． 直流电机的四种励磁方式？15． 直流电机的空载磁场及其饱和特性。
16． 电枢反应与其三大影响。
17． 直流电机感应电动势与电磁转矩的计算公式。
18． 直流电动机与发电机的稳态平衡方程。
19． 并励电动机的能量流程图。
20． 直流发电机的能量流程图。
21． 转速特性。
（四种励磁方式下）22． 电气过渡过程中机械转速不能突变的概念。
23． 机械过渡过程结束后有，)tan (,t cons I I T T an a Z =Φ==24． 电动机空载？与负载运行的最大区别（I 2=？），直流电机的启动？。
二、变压器1．变压器的的电隔离特性。
电—磁—电（交流电才可以）2．变压器磁路具有封闭性。
而电机磁路不具有。
3．为什么要进行绕组归算？4．等效电路的等效原则。
（两条）5．空载与堵转时的等效电路特例。
6．等效电路及两种近似等效电路。
7．三相变压器的联结组及其表达方式。
8．三相变压器磁路系统的演变。
9．自耦变压器的特点。
10．电流互感器的特点。
11．电压互感器的特点。
电拖知识点及复习题
第一章电机中的电磁学基本知识1.4铁磁材料1.起始磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线的特点2.简单了解磁滞损耗与涡流损耗这两个概念。
第二章电力拖动系统动力学2.1 运动方程式及转矩的符号分析1.电动机工作状态的确定方法2.2 复杂电力拖动系统的简化1.折算原则2.旋转运动简化：转矩折算、转动惯量、飞轮矩的折算3.直线运动：转矩折算、质量折算，提升下放与提升重物效率关系2.3负载特性三种负载的特性2.4稳定运行1.稳定含义2.电力拖动系统稳定运行的充要条件3.根据充要条件进行平衡点稳定与否的判定第三章直流电机3.1 .3 直流电机铭牌数据定义3.2直流电机的电枢绕组1.实槽、虚槽等的概念及相互关系2.电枢绕组分类3.几个节距的定义及相互关系4.各种类型绕组并联支路对数与电机极对数之间的关系3.3电枢磁动势对电机运行的影响1.空载磁化曲线2.直流电机励磁方式：分类及各方式电压电流关系，很重要3.电枢反应的定义，交轴直轴电枢反映对每极总磁通的影响3.4电枢电动势与电磁转矩Ea与Tem的表达式，电势常数与转矩常数的关系3.5运行原理1.按电动机定向，各参数的方向定义（掌握运行原理图）。
2.电动机运行状态判断方法。
3.直流电机（发电机、电动机）稳态电压平衡方程4.电动机功率传递关系：注意并励与他励不同，并励要加上励磁电阻损耗5.定值损耗与变值损耗的区别，及其与效率的关系6.电机工作特性：他励电动机各工作特性的变化规律。
他、串、并、复四种电动机的比较7.他励直流发电机空载特性、外特性的特点8.自励直流发电机自励条件1、直流电机单叠绕组的支路数等于。
2、他励直流电动机，处于制动状态，T 与n 方向相反，则此时aE 和aI方向。
3、图中1所代表的是绕组的 节矩。
4、一台他励直流电动机由额定运行状态转速下降到原来的60％，励磁电流和电枢电流不变，则（ ）。
AaE 下降到原来的60％B T 下降到原来的60％ CaE 和T 都下降的原来的60％D 端电压下降到原来的60％5、说明下列情况下空载电动势的变化 1）每极磁通减少10％，其他不变； 2）励磁电流增加10％，其他不变； 3）电机转速增加20％，其他不变。
牵引与传动专题培训
（2）斩波调压
在电路中接入能有规则地导通和关断旳斩波器， 则能够减低直流电动机两端旳平均电压。电动机 两端电压旳平均值为：
U RL
U
ton T
U
只要调整导通比，即可调整平均电压。 伴随半导体技术旳发展，斩波器中旳 斩波元件经历了下列旳发展过程：
3) 牵引变电所
• 牵引变电所旳任务就是将电力系统提供旳三相工 频交流电经过变压、变相或变流转变为本线电动 车辆可用旳电源。
• 根据电流制旳不同，牵引变电所又分为直流牵引 变电所和交流牵引变电所。
• 城市内旳地铁、轻轨网络多采用直流牵引制式， 只有少数延伸至远郊旳城市铁路(如中国香港九广 铁路、日本东京常盘线等)为了与区域铁路共线运 营则会采用交流牵引制式。
1 —— DCU对VVVF逆变器旳线路电容器充/放电控制 2 —— DCU/UNAS对VVVF逆变器及电机转矩控制
牵引系统构成示意图
• 列车受电弓从接触网受流，经过高速断路 器后，将1500VDC送入VVVF牵引逆变器 。VVVF牵引逆变器采用PWM脉宽调制模 式，将1500VDC直流电逆变成频率、电压 可调旳三相交流电，平行供给车辆四台交 流鼠笼式异步牵引电机，对电机进行调速 ，实现列车旳牵引。
城市轨道交通多采用直流—交流方式，干 线铁路则采用交流—直流—交流旳方式。
由此可见，将直流电转变成频率可变旳 交流电就是交流传动旳关键所在。
将直流电转变成频率可变旳交流电旳设 备称为逆变器。
在车辆牵引旳开始阶段，保持气隙磁通 为常数，变化供电频率能够使电动机旳最 大扭矩基本不变，到达加速运营旳目旳。
牵引变电所串讲.
消弧线圈三种补偿状态
❖ (1)全补偿 ❖ (2)欠补偿 ❖ (3)过补偿 ❖ （过补偿状态可以消除因系统参数改变而产
操动机构
❖ 操动机构是用来驱使高压开关进行分合闸， 并使高压开关合闸后维持在合闸状态的电气 设备，简称机构。
❖ 常用的断路器操动机构有: CD2型直流电磁操 动机构、CY3型液压操动机构、CT型弹簧(储 能)操动机构（应用最广泛）
断路器的操动机构
❖ 断路器的操动机构一般有下列几部分组成： ❖ 1.能量转换装置 ❖ 2.传动机构 ❖ 3.保持与脱扣机构 ❖ 4.控制系统 ❖ 5.缓冲装置 ❖ 6.联锁装置
阳极区(包括阳极斑点)三部分组成。
断路器灭弧的理论依据
❖ 只要电流过零后，弧隙介电强度值始终大于 弧隙恢复电压值，弧隙不被击穿，交流电弧 熄灭。否则，电弧将重燃。
❖ 电弧靠碰撞游离产生，靠热游离来维持
断路器的作用
❖ 在高压电路中，断路器可用来通断负荷电流；与继 电保护装置配合迅速切断短路电流。它是一种具有 开关和保护双重作用、有很强的熄弧能力、性能较 完善的高压开关 。
❖ 断路器的行程是指动、静触头由分闸位置到 动、静触头刚接触瞬间动触头运动的距离；
❖ 超行程是指动、静触头刚接触瞬间直到完全 合闸动触头所运动的距离(即动触头插入静触 头的长度)；
❖ 行程与超行程之和即为断路器的总行程。
SW3-110型断路器已淘汰
❖ 16、SW3-110型断路器，由于其绝缘性能好， 熄弧能力强，结构原理简单，易于安装、调 试、检修，因而在牵引变电所得到广泛应用。 ×
电机与拖动基础复习提纲
电机与拖动基础复习提纲电机与拖动基础复习提纲常用基础理论部分：1．铁磁物质的特性：高导磁、饱和特性、磁滞特性、铁心损耗。
直流电机部分：1．直流电机的工作原理（如何实现正反转、电枢电流如何换向的，发电与电动的原理）。
2．直流电机的结构：定子、转子，励磁方式、电枢的绕组方式。
定子部分：（1）主磁极主磁极的作用是产生气隙磁场。
主磁极由主磁极的铁心和励磁组部分组成（2）换向极两相邻主磁极之间的小磁极称为换向极，其作用是减小电机运动时电刷与换向器之间可能的火花。
换向极由换向极铁心和换向绕组组成，整个换向极也用螺钉固定于机座上。
（3）机座（4）电刷装置转子部分：（1）电枢铁心（2）电枢绕组（3）换向器（4）转轴励磁方式：1.他励直流电机2.并励直流电机3.串励直流电机4.复励直流电机电枢的绕组方式：单叠绕组：a=p单波绕组：a=13．直流电机的铭牌数据及其含义，电动机额定功率与发电机额定功率之间的区别，额定功率与额定电压和电流之间的关系。
（1）额定功率，是电机在额定运行状态时所提供的输出功率。
对电动机而言，是指轴上的输出的机械功率；对发电机而言，是指线端输出的电功率，单位为千瓦。
（2）额定电压Un,是电机的电枢绕组能够安全工作的最大外加电压或输出电压，单位为伏。
（3）额定电流In,是电机在额定运行状态时电枢绕组允许流过的最大电流，单位为安。
（4）额定转速Nn,是电机在额定运行状态时的旋转速度，单位为转/分。
额定功率与额定电压和额定电流的关系为直流电动机P=UIη直流发电机 P=UI4．直流电机（电动机和发电机）的感应电动势、电磁转矩、电压平衡方程式、转矩平衡方程式、直流电机的功率流程图。
及相关的数量关系。
（以例题、作业题为复习重点）1、电枢绕组的感应电动势：电枢绕组的感应电动势（Ea）是指正负电刷之间的感应电动势，即，每条支路中各串联线圈边感应电动势的代数和。
根据电磁感应定律，任意一条线圈边感应电动势幅值的大小，取决于线圈边所在的磁场的大小和线圈边相对于磁场的转速n。
第1篇2电力牵引设计基础
（4） 粘着牵引力
1)轮轨间的摩擦 最大静摩擦力 滑动摩擦力 空转
牵引力的限制
△F∝M， M↑→ △F↑,
△F>F静→ 轮轨相对滑动 动轮空转→ 丧失牵引力
F 静 2动
F受轮轨粘着力（相当于轮轨最大
静
静摩擦力）的限F 制 ，F即 Q
M
13
2)轮轨间的粘着
5
（3）牵引力的分类 按能量传递顺序分：
指示牵引力 Fi
轮周牵引力 F
车钩牵引力 Fg
• 按能量转换过程限制关系分：
牵引电机牵引力
电力机车
粘着牵引力
柴油机牵引力
F
内燃机车 传动装置牵引力
粘着牵引力
6
1)车钩牵引力 机车牵引客、货车辆的纵向力，以Fg表示。
2) 轮周牵引力
机车是一种能量转换装置。使机车牵引车辆沿轨 道运行的外力肯定来自钢轨和轮周。这个力的 产生必需具备下列两个条件：
我国《牵引计算规程》规定：牵引计算中的机车牵 引力F均按动轮轮周牵引力计算。在牵引质量计算中 需要检查车钩牵引力。
轮周牵引力的产生
F ＝M/R
由于机车本身移动要消耗掉一些牵引力， 所以车钩牵引力总比轮周牵引力小，即
Fg＝F － W′，或F ＝ Fg + W′
3)指示牵引力
假定机车动力传动装置引起的机械功毫无 损失地传到动轮轮周上所得到的机车牵 引力。用Fi表示。
-机车动轮上有动力传动装置传来的旋转力矩。 -动轮与钢轨接触并存在摩擦作用。
由动力传动装置引起的，与列车运行方向相同的 外力,它是司机可以调节的机车牵引力。
由于它作用于动轮轮周(踏面),所以通常称为轮周 牵引力。
城市轨道交通电力牵引复习
城市轨道交通电力牵引复习资料第一章牵引理论基础1、目前，绝大多数城市轨道交通车辆属于钢轮钢轨式，运行的任何一种工况，都依赖于车轮和钢轨的相互作用力。
在钢轮钢轨式城市轨道交通车辆中，牵引动力由牵引电动机通过传动机构，传递给动车的动力轮对(动轮)，由车轮和钢轨的相互作用，产生使车辆运动的反作用力。
2、空转：因驱动转矩过大，破坏粘着关系，使轮轨间出现相对滑动的现象，称为“空转”。
3、粘着：由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为“粘着”。
4、蠕滑：在动轮正压力的作用下，轮轨接触处产生弹性变形，形成椭圆形的接触面。
从微观上看，两接触面是粗糙不平的。
由于切向力的作用，动轮在钢轨上滚动时，车轮和钢轨的粗糙接触面产生新弹性变形，接触面间出现微量滑动，即“蠕滑”。
5、蠕滑速度：由于蠕滑的存在，牵引时动轮的波动圆周速度将比其前进速度高，速度差称为蠕滑速度，用蠕滑率表示。
，式中—动轮的前进速度；—动轮的转动角速度。
6、论述：粘着系数与改善粘着的方法。
（P5）（一）影响粘着系数的重要因素：①动轮踏面与钢轨表面状态；②线路质量；③车辆运行速度和状态；④动车有关部件的状态。
（二）改善粘着的方法：①修正轮轨表面接触条件，改善轮轨表面不清洁状态；②试法改善轨道车辆的悬挂系统，以减轻轮对减载带来的不利影响。
常用的措施：撒沙、清洗轨道、打磨钢轨，改进匝瓦材料如用增粘匝瓦，改善车辆悬挂减少轴重转移。
7、制动方法分为三类：①摩擦制动：包括闸瓦制动和盘式制动；②电气制动：包括电阻制动和再生制动；③电磁制动：包括磁轨制动和涡流制动。
8、电磁制动的最大优点是所产生的制动力不受轮轨间的粘着条件限制。
9、摩擦制动和电气制动都是通过轮轨粘着产生制动力的。
10、当动轮对的牵引力大于最大粘着力时，轮对就发生空转。
11、轨道交通车辆在设计时，充分考虑了轮轨之间的粘着利用，但是没有粘着控制系统的轨道车辆动车只能靠其自然特性运行，难以运用到粘着极限。
电机与拖动基础复习提纲
电机与拖动基础复习提纲绪论1.掌握磁阻的概念，掌握主磁通和漏磁通中磁阻的区别。
2.电磁感应定律中掌握引起磁链变化的两种原因：（1）线圈与磁场相对静止，但是穿过线圈的磁通本身（大小或方向）发生变化，变压器工作原理就是基于这个原因；（2）磁场的大小及方向不变，而线圈与磁场之间有相对运动，旋转电机（包括直流电机和交流电机）工作原理就是基于这个原因。
还应掌握感应电动势的方向如何判断。
3.电磁力定律中掌握电磁力的方向判断。
第一章 直流电机1.掌握直流电动机和直流发电机工作原理的区别，结合课件重点掌握直流电动机和直流发电机在以下几个方面的不同：换向器和电刷的不同作用、电磁转矩的不同作用、感应电动势和感应电流的方向问题。
2.掌握可逆原理的内容。
3.掌握额定容量指的是输出功率，对于直流电动机指的是轴上输出的机械功率，对于直流发电机指的是电刷引出的电功率。
掌握直流电动机和直流发电机额定容量、额定电压和额定电流的关系表达式。
4.掌握直流电机的励磁方式，重点掌握各种励磁方式中出线端电流、电枢电流和励磁电流之间的关系。
5.掌握什么是电枢反应，当电刷位于几何中心线时，直流电机电枢反应的表现。
6.掌握什么是直流电机的换向，改善换向的方法有哪些。
7.掌握通过端电压和电动势的比较判断直流电机的运行状态：当a E U 时处于直流电动机运行状态；当a E U <时处于直流发电机运行状态。
8.本章需要掌握的公式有：()21200210221%10026055.9NNN N a Fe cuf cua Fe a a M cuf cua M a a a eM a M e a I P I U R P Pp p p p p p p p p p p P T I E P p p P P T T T R R I E U n C C I C T n C E -⋅=⨯=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++++=++=+=Ω==++=+=++=Ω====∑∆Ω∆ΩΩηπφφ衡方程式：并励直流电动机功率平衡方程式：并励直流电动机转矩平平衡方程式：并励直流电动机电动势 第二章 直流电机的电力拖动1.掌握单轴系统的运动方程式：dtdn GD T T z 3752=-，掌握当T 和z T 取值不同时判断系统处于何种运行状态。
中国矿业大学电力拖动复习提纲PPT
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3．比例控制闭环直流调速系统的动态稳定性
临界放大系数
转速反馈控制直流调速系统 稳定条件为：
K Tm (Tl Ts ) Ts2 TlTs
转速反馈控制直流调速系统的动态结构框图
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总结：放大系数的限制条件
K Kp Ks
Ce
积分调节器到稳态时ΔUn =0，只要历史上有 过ΔUn ，其积分就有一定数值，足以产生稳
态运行所需要的控制电压。
对于调速系统转速控制的要求： （1）调速——在一定的最高转速和最低转
速范围内调节转速； （2）稳速——以一定的精度在所需转速上
稳定运行，在各种干扰下不允许有过大的 转速波动； （3）加、减速——频繁起、制动的设备要 求加、减速尽量快；不宜经受剧烈速度变 化的机械则要求起、制动尽量平稳。
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2.2.1转速控制的要求和稳态调速性能指标
一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动 作用； （2）对于给定作用的变化唯命是从。
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闭环调速系统的给定作用和扰动作 用
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抵抗扰动作用过程分析：
以负载扰动为例分析调节过程
反馈控制作用减小了由于负载增加带来的转速降落！ 46
规律3：系统的精度依赖于： 给定和反馈检测的精度！
（1）反馈控制系统无法鉴别：是对给定电压的正常调节还 是不应有的给定电压的电源波动。 （2）反馈检测装置的误差也是反馈控制系统无法克服的。
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对滤波电容充电的结果造成直流侧电压升 高，称作“泵升电压”。
系统在制动时释放的动能将表现为电容储 能的增加。
要适当地选择电容的电容量，或采取其它 措施，以保护电力电子开关器件不被泵升 电压击穿。
牵引供电-复习题
复转军人考试复习题一、填空题1、高速动车组采用的牵引传动方式为交—直—交传动方式。
2、CRH5受电弓在3、6 车上，CRH380A受电弓在4、6 车上，CRH380BL 受电弓在 2、7、10、15 车上。
3、车顶受电弓导流软编线断股超过 15% 时需要更换软编线。
4、当碳滑板和铝托架的整体厚度低于 22 mm时需要更换碳滑板。
5、当受电弓弓角涂层磨耗超过 2 mm时需要更换新弓角。
6、更换碳滑板时，碳滑板M8固定螺栓的力矩是 15 N.m。
7、受电弓一级修时要求升弓压力范围是 75—85 N。
8、阻尼器检查时应重点检查阻尼器无漏油、波纹管无破损。
9、为了防止过高电压对动车组设备造成伤害的保护装置是避雷器。
10、CRH5型动车组牵引电机采用__车体底架悬挂__方式悬挂。
11、CRH5型动车组牵引电机通过_万向轴_ 驱动车组的，CRH380BL动车组牵引电机通过联轴节驱动车组的。
12、动车组牵引变流器电路由整流器电路、中间直流电路和逆变器电路组成。
13、牵引变压器冷却方式为油冷却方式。
14、牵引电机的冷却方式为强迫风冷。
15、所有接触网设备，自第一次受电弓开始，在未办理停电作业手续之前，均按有电对待。
16、CRH-380BL动车组有 8 个牵引变流器，分别分布在1、3、6、8、9、11、14、16车。
17、CRH-380BL动车组辅助变流器的输入电压是 DC 3000V 。
18、动车组牵引变流器由 4象限斩波器（ 4QC），带谐振电路的中间电压电路，制动斩波器BC 以及脉冲宽度调制逆变（PWMI ），牵引变流器的输入线路接触器，由列车控制单元 TCU 控制。
19、CRH-380BL动车组辅助系统主要由辅助变流器、充电机、蓄电池等部件组成。
20、CRH-380BL动车组辅助变流器的输出电压为 3AC 440V ，输出频率为 60 Hz；电池充电机的输出电压为 DC 110V 。
二、选择题1、一级修检修周期为（C）小时内进行一次。
牵引供电复习资料整理总结
一. 普速铁路接触网工作人员安全等级的规定分为五级。
二.普速铁路接触网工作人员安全等级三级允许担当的工作为1.各种高空和停电作业。
2.间接带电作业。
3.隔离开关倒闸作业。
4.防护工作。
5.要令人及倒闸作业、停电作业、验电接地监护人。
必须具备的条件1.参加接触网运行和检修工作1年以上，具有技工学校或相当于技工学校及以上学历的人员可以适当缩短。
2.熟悉接触网停电和间接带电作业的有关规定。
3.具有接触网高空作业的技能，能正确使用检修接触网用的工具、材料和零部件。
4.具有列车运行的基本知识，熟悉作业区防护的规定及信联闭知识。
5.能进行触电急救。
三.高空作业凡在坠落高度基准面2m以上含两米有可能坠落的高处作业，都称为高处作业。
四.使用车梯进行作业时，应指定车梯负责人，工作台上的人员不得超过两名。
所有的零件、工具均不得放置在工作台的台面上.五.作业平台上有人作业时，作业车移动的速度不得超过10km/h，且不得急剧起，停车。
六.安全带的分类，围杆作业安全带。
坠落悬挂安全带。
全身式安全带。
区域限制安全带。
七.接触网停电作业的一半规定，垂直作业—双线电化区段上下行接触网同时停电进行的接触网作业。
V形作业—双线电化区段上下行接触网一行停电进行的接触网作业。
八.接触网作业组在接到停电作业命令后须先验电接地，然后方可进行作业。
九.接地线的含义，接地线顾名思义就是直接连接大地的线，也称为安全回路线，工作或生活中出现危险时它就把高压直接嫁祸给地球，算是一根生命财产保障线。
在供电系统中接地线是为了在已停电的设备和线路上意外地出现电压时保证检修工作人员安全的重要工具。
按铁路供电部门的规定，接地线必须是由截面积25mm2以上的裸铜软绞线制成。
十.牵引变电所内带电作业有三种内容测试，检查，维修。
十一.遇到有大雨大雪雾霾天气空气湿度相对湿度大于85％时，一般不进行间接带电作业。
十二.牵引变电所内进行远离带电部分作业时，在高压设备外壳上作业时，作业前要先检查设备的接地必须完好。
电力牵引传动基础——复习提纲一
《电力牵引传动基础》复习提纲1. 动力集中、动力分散分别是什么含义？动力分散型列车是将由电机驱动的动力轮对，分散布置在全部列车或列车的多组轮对上，同时将主要电机和机械设备吊挂在车辆下部，列车的全部车辆都可以载客。
动力集中型列车是将电器及机械设备集中安装在位于列车两端的动力车上，仅有动力车的轮对为动力轮，动力车不载客，只有中间无动力的拖车载客。
2. 机车在结构上主要由车体和转向架两部分构成；在功能上包括受流系统、牵引与制动系统、辅助供电系统，以及列车通信系统。
3. 何谓轴重、轴式？一台138吨、轴式为C0-C0的机车，轴重是多少？轴重是指一个轮对承受的机车或车辆重量火车的机车轴式，是用英文字母和阿拉伯数字的组合来反映机车走行部车轴排列的结构和特点的表达式4. 名词解释：传动比、机构中瞬时输入速度与输出速度的比值称为机构的传动比一系悬挂、二系悬挂、持续功率、小时功率、粘着由于正压力而保持动轮与钢轨接触处相对静止的现象称为粘着。
空转（现象、原因和危害）、当动轮对的牵引力大于粘着力时，轮对就会发生空转。
轴重转移、质量回转系数、计算粘着系数机车动轮不空转时的最大轮周牵引力与粘着重量的比值。
机车动轮踏面和钢轨接触面间的摩擦阻力，称为粘着力。
机车牵引车列运行时，动轮作用于钢轨的力在任何情况下至多只能等于而不能大于粘着力，否则动轮就会在钢轨上空转（打滑），使机车牵引力急剧下降甚至消失。
在机车不空转条件下，根据粘着系数确定的机车牵引力，称为粘着牵引力。
5. 从能量来源及传动方式分，轨道牵引动力主要有哪些类型？蒸汽机车；内燃机车——机械、液力、电力传动；电力机车——直流、低频单相交流、工频单相交流6. 按照牵引电机及变流器的不同，电传动机车有哪些类型？或者：“交—直”和“交—直—交”是什么含义？直—直传动（DC/DC）、交—直传动（AC/DC）、直—交传动（DC-AC）、交—直—交传动（AC—DC-AC）7. 集中供电、部分集中供电、独立供电分别是什么含义？8. “交—直”型机车，牵引电流要经过哪些环节或装置？牵引网→受电弓、主断路器、牵引变压器、（调压开关）、整流器、平波电抗器、直流牵引电机→钢轨9 “交—直—交”型机车，牵引电流要经过哪些环节或装置？牵引网→受电弓、主断路器、牵引变压器、PWM整流器、直流支撑电容、逆变器、三相异步电机→钢轨10. 列车的牵引力是如何产生的，牵引力的大小和哪些因素有关，如何有效提高牵引力？(1) 列车的牵引力是所有动轮对的轮周牵引力fi之和，即；(2) fi是由轮对受到的电机牵引转矩Mi产生的，fi=Mi/Ri，Ri是动轮半径；(3) fi 受粘着条件制约，即fi ≤fimax =μiPi，其中μi是动轮i与钢轨之间的粘着系数，Pi是动轮i的轴重；①μi由轮轨材质、动轮直径、轴重、环境因素决定——不可以随便提高！② Pi受线路的设计条件的制约——也不能随便提高！(4) 因此，提高列车牵引力的主要途径，一是充分利用各个轮对的最大粘着条件，发挥各个电机的作用，二是增加动轴数N，这可以通过增加机车的轴数、多机重联、动车组等形式实现；(5) 当把列车作为一个整体时，最大粘着牵引力可写为Fμmax=μjP，其中μj为列车可利用的等效粘着系数——计算粘着系数，P为列车可以利用的总轴重；(6) μj随列车运行速度提高而降低，另外还与线路条件、电机及轮对差异、轴重转移等因素有关，其中轴重转移是一个影响很大但可以有效克服的因素；——不可以通过降低速度提高粘着系数！(7) 轴重转移是由于车钩拉力与轮周牵引力不在一条直线上，而在各个轮对之间产生的前轮对轴重降低、后轮对轴重增加的轴重重新分配现象。
电力牵引与控制复习
一、简答题1、城市轨道交通牵引系统的基本组成与任务（P2）牵引电机旋转电机线性电机直流电机交流电机1 变压变频控制2凸轮变阻斩波调阻斩波调压12变压变频控制一般情况电力牵引系统指电力传动部分，所以城市轨道车辆电力牵引系统通常要有受流装置牵引变流装置牵引电机牵引电器以及由它们组成的主电路和控制电路组成。
根据电力牵引的基本功能，城轨交通电力牵引系统的能量传动过程一般为车辆通过受流装置从牵引网络获得电能，当车辆为牵引工况时，受流装置电能一部分供给辅助供电，其余通过变流装置调制供给牵引电机使用，此时将电能转化为机械能，以一定转速转矩从电机机械端口输出，电机机械端口输出的机械能通过齿轮箱减速驱动轮对转动，轮对通过与钢轨黏着驱动车辆运行。
处于电制动工况，牵引电机将机械能变成电能，产生制动力。
牵引电机作为机电能量变换装置，将城市轨道车辆电力牵引系统分为了电气传动和机械传动两部分。
2、城市轨道交通车辆电力及机械传动原理与过程（P6）获得的电能通过牵引变流装置进行电力变换后给牵引电机产生机械能经过机械传动装置最终驱动列车运行机械传动装置根据车辆结构不同而不同一级齿轮箱传动二级齿轮箱传动直驱式3.直流电机组成、分类、原理（P32）电机要实现机电能量变换，电路和磁路之间必须有相对运动。
所以旋转电机具备静止的和旋转的两大部分。
静止和旋转部分之间有一定大小的间隙，称为气隙。
静止的部分称为定子，作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。
包括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等。
旋转部分称为转子或电枢，作用是感应电势实现能量转换。
包括电枢铁心，电枢绕组，换向器、轴和风扇等。
直流电机的分类：按结果主要分为直流电动机和直流发电机。
按类型主要分为直流有刷电机和直流无刷电机。
按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
电力牵引传动系统
目录1. 概述 (1)1.1 电力牵引的特点 (1)2. 电力机车的传动方式 (2)2.1 直-直流传动 (2)2.2 交-直流传动 (3)2.3 直-交流传动 (3)2.4 交-直-交流传动 (4)3. 我国机车电传动技术的发展与现状 (4)3.1 交-直传动技术的发展 (4)3.2 交流传动技术的发展 (5)4. 动车组的牵引传动系统的现状 (6)5. 电力牵引传动系统网侧原理图 (8)1.概述1.1电力牵引的特点电力机车属非自带能源式机车，电力牵引具有一系列内燃牵引所不及的优越性，表现在以下几方面：1、电力机车的功率大内燃机车功率受到柴油机本身容量、尺寸和重量的限制，故机车功率不能过大。
而电力机车不受上述条件的限制，机车功率（或单位重量功率）要大得多，目前轴功率已达1000kW（若交流牵引电动机可达1600kW）。
一台电力机车的牵引能力相当于1.5台（或更多一些）内燃机车的牵引能力。
由于电力机车功率大、起动快、允许速度高，所以能够多拉快跑，极大地提高了线路的通过能力和输送能力。
2、电力机车的效率高由于电力牵引所需的电能是由发电厂（或电站）集中产生，因此燃料的利用率要比内燃牵引高得多。
由火电厂供电的电力牵引的效率高达35%，由水电站供电的电力牵引则更高，可达60%以上。
而内燃牵引的效率约为25%左右，而且柴油价格较贵，有燃烧排放污染。
3、电力机车的过载能力强机车在起动列车或牵引列车通过限制坡道时，其过载能力具有很大的意义。
由于电力机车的过载能力不会受到能源供给的限制，而牵引电动机的短时过载能力总是比较大。
因此，电力机车所需的起动加速时间一般约为内燃机车的1/2，从而能够提高列车速度。
4、电力机车的运营费用较低（1）功率大、起动快、运行速度高、过载能力强、可以多拉快跑；（2）整备距离长、适合于长交路，提高了机车的利用率；（3）检修周期长、日常维护保养工作量也小。
一般情况下，电力牵引的运营费用比内燃牵引要低15%左右。
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《电力牵引传动基础》复习提纲
1. 动力集中、动力分散分别是什么含义？
2. 机车在结构上主要由车体和转向架两部分构成；在功能上包括受流系统、牵引与制动系统、
辅助供电系统，以及列车通信系统。
3. 何谓轴重、轴式？一台138吨、轴式为C0-C0的机车，轴重是多少？
4. 名词解释：传动比、一系悬挂、二系悬挂、持续功率、小时功率、粘着、空转（现象、原
因和危害）、轴重转移、质量回转系数、计算粘着系数
5. 从能量来源及传动方式分，轨道牵引动力主要有哪些类型？
蒸汽机车；内燃机车——机械、液力、电力传动；电力机车——直流、低频单相交流、工频单相交流
6. 按照牵引电机及变流器的不同，电传动机车有哪些类型？或者：“交—直”和“交—直—交”是什么含义？
直—直传动（DC/DC）、交—直传动（AC/DC）、直—交传动（DC-AC）、交—直—交传动（AC—DC-AC）
7. 集中供电、部分集中供电、独立供电分别是什么含义？
8. “交—直”型机车，牵引电流要经过哪些环节或装置？
牵引网→受电弓、主断路器、牵引变压器、（调压开关）、整流器、平波电抗器、直流牵引电机→钢轨
9 “交—直—交”型机车，牵引电流要经过哪些环节或装置？
牵引网→受电弓、主断路器、牵引变压器、PWM整流器、直流支撑电容、逆变器、三相异步电机→钢轨
10. 列车的牵引力是如何产生的，牵引力的大小和哪些因素有关，如何有效提高牵引力？
11. 轮轨间的粘着系数与哪些因素有关？机车的计算粘着系数与哪些因素有关，如何有效消除
不利因素的影响？
12. 列车运行阻力包括哪两部分，其中基本阻力与速度是什么关系，附加阻力主要包括哪些阻
力？单位阻力、加算坡度分别是什么含义？
13. 高速列车大多采用动力分散形式（动车组），从牵引力的产生机理及制约因素、列车运行
阻力的特点、列车功率需求等方面，说明采用动车组运行模式的原因。
14. 当列车的单位合力是1N/kN时，列车的加速度大约是多少km/h2？
15. 画图并说明，理想的列车牵引特性是什么样的，在实现过程中受到哪些因素的限制
16. 列车的牵引特性与电机的机械特性之间存在什么样的关系？
17. 从电机本身的特性分析，并励电机和串励电机哪个更适合作为牵引电机？（或：在选用牵
引电机时，要考虑哪些方面的因素？）
电机的特性——公式、图
稳定性、负载分配、粘着利用、容量利用、电压波动的影响——会利用图形进行分析说明
18. 直流串励电机主要有哪些调速方法？在机车上主要采用了哪些调速方法，是如何实现的？
19. 比较SS1、SS3、SS4、SS9的调速原理、实现方法和特点。
20. 为实现理想的牵引特性，直流串励电机是如何控制的，即可分为哪几个控制区域，各区域
的电压、电流、功率、牵引力、励磁等与列车速度之间存在什么的关系？
21. 直流机车的电阻制动是如何实现的，有哪几种控制模式？
22. 列车的牵引特性不仅取决于电机的特性，还取决于能量变换环节（变流器）的性能，试举
例说明。
或：
23. 无论是直流串励电机，还是交流异步电机，它们本身的特性与列车理想的牵引特性都存在
较大的差异，但通过采用适当的变流器及其控制技术，最终可以满足列车牵引特性的要求。
试对此论点进行论证。
24. 直流串励电机和交流异步电机，在实现理想的牵引特性时，它们的控制策略存在一定的相
似性，试从采用这两种电机的列车的调速控制过程，结合曲线予以分析。
25. 三相异步电机的机械特性是什么样的，实际可利用的调速区域在哪里？（画图说明）为
什么异步电机在列车牵引领域应用，必须依赖变流器及其控制技术？
26. 异步牵引电机具有很好的防空转性能，为什么？
27. 异步电机的最大转矩与供电电压、频率存在什么样的关系？
28. 为实现理想的牵引特性，三相异步牵引电机是如何控制的（分哪几个控制区域，各区域有
什么特点，各物理量是如何随速度控制或变化的）？
29. 在相同的恒功率调节范围条件下，如果单纯用VVVF或CVVF，从变流器和牵引电机容量
的角度分析，各有什么优缺点？设计时如何把握？。