电力牵引控制系统1
HXD1型电力机车牵引控制电源板启动时序优化
HXD1型电力机车牵引控制电源板启动时序优化
1. 引言
1.1 研究背景
电力机车在铁路运输中起着至关重要的作用，其牵引控制系统中
的电源板对于保证机车正常运行至关重要。目前HXD1型电力机车牵
引控制电源板存在启动时序不够优化的问题，影响了机车的整体性能
和稳定性。
针对这一问题，有必要对HXD1型电力机车牵引控制电源板的启
动时序进行优化研究，以提高其启动时的稳定性和效率。在当今高铁
发展迅猛的背景下，优化启动时序不仅可以提高电力机车的牵引性能，还可以减少能耗，降低运行成本，提升列车整体运行效率和可靠性。
1.2 研究意义
电力机车在现代铁路系统中扮演着至关重要的角色，它们不仅仅
是运输工具，更是铁路运输的核心。而电力机车的牵引控制电源板作
为电力机车的关键部件之一，对整个电力机车系统的运行起着至关重
要的作用。牵引控制电源板的启动时序优化，可以有效提高电力机车
的牵引性能，降低能耗，保障运行安全，进而提升铁路运输效率。对
于电力机车牵引控制电源板启动时序优化的研究具有极其重要的意
义。
通过对电力机车牵引控制电源板启动时序进行优化，可以提高电力机车的启动速度和牵引力，减少起动时的电力波动，使电力机车在起动过程中更加平稳可靠。优化启动时序还可以减少机车的能耗，提高能源利用率，降低运行成本。通过优化启动时序可以降低电力机车对轨道的磨损，延长设备的使用寿命，减少维护成本，提高运行安全性。
电力机车牵引控制电源板启动时序优化研究具有重要的理论和实际意义，对于提升电力机车整体性能，促进铁路运输技术的发展具有积极的推动作用。加强对电力机车牵引控制电源板启动时序优化的研究可谓刻不容缓，具有重要的现实意义。
第01章-电力拖动控制系统的基本结构与组成
这类电力传动控制系统的控制指令为位臵给定信号，
控制器由位臵控制器、速度控制器等组成，系统要求电 动机驱动负载按位臵指令准确到达指定的位臵或保持所 需的姿态。
-9-
第1章－电力拖动控制系统的基本结构与组成
1.1.2 电力传动控制系统的共同问题
虽然电力传动控制系统种类繁多，但根据图1-1所 示的系统基本结构，我们可以提炼出研发或应用电力传
动控制系统所需解决的共同问题：
(1) 电动机的选择 —— 电力拖动系统能否经济可
靠地运行，正确选择拖动电动机至关重要。应根据生产
工艺和设备对驱动的要求，选择合适的电动机的种类及 额定参数、绝缘等级等，然后通过分析电动机的发热和 冷却、工作制、过载能力等进行电动机容量的选择和校 验。
-10-
第1章－电力拖动控制系统的基本结构与组成 (2) 变流技术研究 —— 由于电动机的控制是通过
只要电源频率保持恒定，
同步电动机的转速就绝对不
变，不会随负载转矩而变化。因此，同步电动机的机械 特性具有恒转速特性。除此以外，同步电动机还有一个 突出的优点，就是可以控制励磁来调节它的功率因数， 可使功率因数高到1.0，甚至超前。
同步电动机 的优点
-32-
第1章－电力拖动控制系统的基本结构与组成 但是，由于同步电动机起动费事、重载时有振荡乃
统角度，任何自动控制系统的核心都是控制方法的研究
高速列车的牵引控制系统设计
高速列车的牵引控制系统设计
随着科技的不断进步，高速列车在人们生活中的作用越来越重要，特别是在城
市间的交通和经济交流中扮演着举足轻重的角色，然而，高速列车在行驶过程中也面临着许多挑战，例如牵引控制系统。牵引控制系统是列车行驶中的重要部分，它能够控制列车在不同速度下的加速度和减速度。本文将介绍高速列车的牵引控制系统设计。
1. 牵引系统的概述
牵引系统是列车的驱动力来源。在运营中，牵引系统必须以最大效率地将电力
转化为机械动力，以满足列车运行的要求。传统上，燃油机和机械传动通过提供机械动力来驱动列车。然而，随着技术的不断发展，电力牵引系统逐渐占据了主角。目前，高速列车普遍使用电力牵引系统。电力牵引系统由机车/动车组、供电系统、通信信号系统和远程控制系统组成。
2. 牵引控制系统的设计
牵引控制系统是电力牵引系统的重要组成部分。其主要作用是调节牵引马达电
流以控制列车的加速和减速。牵引控制系统通常由主控制器和驱动器两部分组成。
（1）主控制器
主控制器是牵引控制系统的关键组件，其主要功能是控制牵引马达的电流和电压。主控制器接收司机对列车的控制信号，然后将信号转换为牵引马达的控制信号，从而实现列车的牵引和制动。主控制器的工作原理是通过调试转换器的输出电压和频率来控制牵引马达的速度输出。
（2）驱动器
驱动器是牵引控制系统的另一重要组件。其主要作用是将主控制器发出的控制信号转换为具体的开关驱动控制命令。同时，驱动器还应具备过流、过载保护和电机反馈控制等功能，以确保列车在运行中的安全和可靠性。
3. 牵引控制系统的性能指标
电力牵引传动控制系统介绍
牵引变频器技术、交流驱动电机技 术、牵引变压器技术、变频控制及 其网络技术
三、交流传动机车的技术分类
核心层技术 辅助层技术 相关层技术
牵引变频器技术、交流驱动电机技 术、牵引变压器技术、变频控制及 其网络技术 冷却与通风技术、辅助变流器技术 控制电源技术、保护技术、电磁兼 容与布线技术
运输的需求 各种限制 交流电机的特点 科学技术的发展 交流传动机车发展
安全性、实用性、可靠性、 灵活性、舒适性越高越好； 费用越低越好。
地域规范、供电制式、空间、体 积、重量、技术水平、工艺水平 的限制等
单位体积重量的功率大、可靠性 好、易维护等 电力电子技术、微电子技术、新材 料、新工艺等 满足运输的需求 充分利用新技术 利用新材料 采用新工艺
2 牵引逆变器如何控 制能满足牵引电机对 机车牵引的要求？
1 变频调速异步电机 如何控制能满足机车 牵引的要求？
机车牵引特性有哪些要求？
四、机车牵引特性
机车牵引特性要求： 1、能产生足够大的牵引力 2、能方便广泛调节速度 3、有较高的过载能力 4、充分发挥机车功率
5、先进的经济技术指标
交流电机（异步）的矩速特性
2 f sl xm / r2 pm U 1 M 2 2 2 f1 f sl f r x 2 ( xm x11 x 22 ) x11 sl 1 22 r1 f1 r2 f1 r2 2
电力牵引系统
供电方式
接触网供电；
25 kV
正馈线 保护线 承力索 接触线
-25kV 50kV 25kV
钢轨
受电弓结构
碳滑板 弓头 上臂 上导杆 阀板 下臂 升弓装置 下导杆 底架 阻尼器 ADD系统
第3轨供电
供电轨
第三轨供电形式
3.2．电力牵引系统的类型
直流牵引系统 牵引电动机为直流牵引电动机 交流－直流方式 交流供电—整流—直流牵引电动机；
1．控制逻辑电路 顺序逻辑控制、控制连锁和互锁； 电路用以实现“与”、“或”等逻辑控制，从而确 保正确形成牵引、制动等运行工况； 继电器、接触器 电子器件 逻辑控制单元
2．信息传送电路
传送控制命令即牵引、制动指令； 传送各个电气设备的工作状态； 信息传送电路采用DC110v电源 三种方式： 直通线方式 串行通信方式 计算机网络通信方式
交直系统
内燃机车的交-直流牵引系统
直流—直流方式 直流供电—斩波器—直流牵引电动机；
直直系统
交流牵引系统—牵引电动机为交流牵引电动机
直流—交流方式 直流供电—逆变器—交流牵引电动机；
交直交方式 交流供电—整流—逆变器—交流牵引电动机；
电力牵引系统归为二大类，一类是采用直流牵 引电动机的牵引系统我们称为直流传动系统； 另一类采用交流异步牵引电动机的牵引系统我 们称为交流传动系统。 这二类系统在使用的电子电气装置、控制的策 略和方法以及实现的技术手段方面都有很大的 不同，在系统的性能方面也有很大的差别。
简述电力牵引系统的组成
简述电力牵引系统的组成
电力牵引系统是指利用电能驱动车辆行驶的系统，电力牵引系统主要由电源系统、变流器系统、牵引电机系统和控制系统组成。
1. 电源系统：
电力牵引系统的电源系统主要是提供电能给牵引电机系统，一般采用锂电池组、混合动力系统或接触网供电。
锂电池组是目前广泛应用于电动车的一种电源系统，其具有体积小、重量轻、能量密度高、无记忆效应等优点。
混合动力系统综合了高效的内燃机和清洁的电力系统，通过内燃机和发电机来供电。
接触网供电是指通过高压电缆连接到铁路接触网，将电能供给给牵引电机系统。
2. 变流器系统：
变流器系统是将电源提供的直流电转换为交流电，并且能够调节电流和电压的系统。
变流器通常由电源逆变器、牵引逆变器和充电机组成。
电源逆变器将电源提供的直流电转换成交流电供给牵引逆变器和充电机。
牵引逆变器将交流电转换为牵引电机所需要的电能，同时可以根据需要调节电流和电压，以实现对牵引电机的驱动控制。充电机则负责对电池组进行充电。
3. 牵引电机系统：
牵引电机系统是电力牵引系统的核心部分，负责将电能转换为
机械能，驱动车辆行驶。
牵引电机通常采用交流异步电机或永磁同步电机。交流异步电机具有结构简单、可靠性高等特点，适用于牵引车辆的起步和低速行驶；永磁同步电机具有高效、体积小等特点，适用于高速行驶和大功率需求的车辆。
另外，牵引电机系统还包括传动装置，将电机输出的转矩传递给车轮，通常采用传统的机械传动装置，如齿轮传动、链传动等。
4. 控制系统：
控制系统是对电力牵引系统的各个部分协调、控制和保护的核心部分。
第1章 电力系统与牵引供电系统
1、单线区段
（1）单边供电 如图1-6所示分区亭的断路器断开时，为单边供电。
（2）双边供电
如图1-6所示分区亭的断路器连接时，为单边供电。
1-2-5 接触网的供电方式 2、复线区段 由于复线双边供电分区亭设备复杂，对接触网短路故障的保护十分困难， 所以我国目前针对复线区段只采用单边供电方式。如图1-7所示。
1-3-2 相控整流调压电路 1-3-2 相控整流调压电路 1、直流电机的调速原理 电力机车采用直流电动机牵引的重要原因之一，是因为直流电动机便 于调速。由于转速公式为：
U IR n Ce
所以，调节电动机的电枢电压U就可实现调速。 早期调速采用调压开关分级调速，缺点是变压器抽头多，结构复杂。 目前采用大功率晶闸管相控整流调压电路实现调压，克服了以上缺点。 2、电力机车的三段相控整流调压电路 图 中 a2x2,a1b1,b1x1 为 机 车 变 压 器 副 边 的 三 段 牵 引 绕 组 。 二 极 管 V1~V4及晶闸管VS01~VS26组成三段桥相控整流电路。L为平波电抗器， 对整流回路的脉动电流起平波作用。。如图1-11所示。
1-3 电力机车简介
1-3 电力机车简介
1-3-1 25kV侧电路
1-3-2 相控整流调压电路
1-3-1 25kV侧电路 1-3-1 25kV侧电路 以SS8型电力机车为例，其简化的主电路包括： 受电弓、主断路器、变压器、电压互感器、电流互感器、避雷器等。 如图1-10所示。
机车牵引控制系统1.电力机车的基本组成与工作过程
二、电力机车的基本组成
电力机车主要由电气部分、机械部分和空气管路系统 三大部分组成。
电气部分主要有机车电机、机车电器和机车控制 三大部分。
机车电机包括牵引电机、辅助电机和变压器等。 机车电器包括受电弓、主断路器等高压电器；司机控
制器、自动开关等低压电器。 机车控制包括主电路、辅助电路、控制电路和微机控
制监视系统。
三、电力机车工作过程
电 力 机 车 工 作 过 程
机 车 控 制 / LOCOMOTIVE CONTROL
感谢观看与聆听！
机 车 控 制 / LOCOMOTIVE CONTROL
电力机车的基本组成与工作过程
铁道机车发展历程
1 蒸汽机车
内燃机车 2
3
交直 电力机车
Baidu Nhomakorabea
重载货运 电力机车
4
5
高速客运 动力车
一、什么叫电力机车？
电力机车就是本身不带原动机，靠受电弓接受接触网送来的25KV交流电流作为能源，经机车内 部一系列调制环节后向机车的牵引电机提供电源，由牵引电动机驱动机车的车轮转动，从而产生 牵引动力的一种动力装置。
电力牵引交流传动及其控制系统实验指导书
实验一基于DSP的异步电机SPWM变频调速系统
一．实验目的
1．通过实验掌握交流电机变频调速系统的组成及工作原理；
2．理解用单片机通过软件生成SPWM波形的工作原理与特点。以及不同调制方式对系统性能的影响；
3．熟悉掌握交流变频调速系统中主要电量的测试方法。
4．熟悉变频调速实验系统的配置与结构，在此基础上完成实验接线。并通过仔细阅读“MCL-13(V1.1)上位机程序使用说明”，熟悉在上位机界面上进行实验操作的方法。
二．实验内容
1．连接有关线路，构成一个实用的交流电机变频调速系统。
2．采用SPWM数字控制时，不同输出频率、不同调制方式（同步、异步、混合调制）时定子电流、IGBT 两端电压波形测试。
3．低频补偿特性测试。
三．实验系统组成及工作原理
基于DSP的高性能变频调速系统原理框图如图2—1所示：
系统主电路采用交-直-交电压源型变频器，功率器件采用智能功率模块IPM，该模块包含了由六个IGBT、六个续流二极管、栅极驱动电路、逻辑控制电路以及欠压、过流、短路、过热等保护电路，模块的主电路部分共有5个端子，即直流电压输入端+、-，三相交流电压输出端U、V、W，控制部分共有15个端子，用于PWM信号输入、故障信号输出及驱动电源等，驱动电源为4组+15V电源，DSP生成的PWM信号需通过光耦合器隔离后输入。
该智能功率模块的应用，减小了装置的体积，提高了变频系统的性能与可靠性。
控制系统由DSP、信号检测电路、驱动与保护电路等组成，DSP采用美国TI(Texas Instruments)公司于1998年推出的16位数字信号处理器(Digital Signal Processor简称DSP)TMS320X24x系列芯片，该芯片是专门为电机的数字化控制而设计的，它集DSP的信号高速处理能力及适用于电机控制的优化外围电路于一体，为电动机数字控制系统应用提供了一个理想的解决方案，从而成为传统的多微处理器单元和昂贵的多片设计的理想替代，每秒执行20兆条指令的运算能力，使该系列芯片能提供比传统16位微处理器强大得多的性能。
电力牵引系统的组成
电力牵引系统的组成
电力牵引系统是指电力机车或电动车辆的动力源，它将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。电力牵引系统通常由以下几个部分组成：
1. 电源：电力牵引系统的电源可以是来自于电网的交流电，也可以是由发电机产生的直流电。电源的电压和频率需要与牵引电机的要求相匹配。
2. 变压器：变压器将电源的电压升高或降低到适合牵引电机工作的电压等级。变压器还可以用于将交流电转换为直流电。
3. 牵引电机：牵引电机是电力牵引系统的核心部件，它将电能转化为机械能，驱动车辆行驶。牵引电机的类型和参数根据车辆的类型和用途而定。
4. 控制系统：控制系统用于控制牵引电机的运行，包括电机的启动、停止、调速和转向等。控制系统还可以监测电机的运行状态，确保其安全可靠地运行。
5. 传动系统：传动系统将牵引电机的转矩传递到车轮上，驱动车辆行驶。传动系统包括齿轮箱、传动轴、联轴节等部件。
6. 制动系统：制动系统用于控制车辆的速度和停止，它可以是机械制动、电气制动或两者的组合。制动系统需要与控制系统协调工作，确保车辆安全可靠地制动。
7. 辅助系统：电力牵引系统还包括一些辅助系统，如冷却系统、通风系统、照明系统等，它们为车辆的正常运行提供必要的支持。
总之，电力牵引系统是电力机车或电动车辆的核心部分，它由电源、变压器、牵引电机、控制系统、传动系统、制动系统和辅助系统等组成，协同工作，为车辆的安全、可靠、高效运行提供保障。
电力牵引传动系统(1)
牵引变电所 25kV 馈电线 回流线 钢轨 接地 接触网 分相 绝缘器 电力机车
图9-1 电力牵引系统组成
16
第三节 电力牵引交-直流传动
17
第三节 电力牵引交-直流传动
电力机车的电气线路按其作用的不同，可分为主电路、 控制电路与辅助电路三大部分。 起动、调速及制动是列车运行的基本规律，它们是通 过机车主电路、控制电路和辅助电路共同作用实现的。 为了充分发挥机车的功率，就要求机车不仅能在不同 的线路和载荷条件下改变牵引力，而且还要求在相同的牵 引力下得到不同的速度。可见，机车主电路必须保证牵引 电动机的转矩和转速都可作独立的调节，而且要有宽广的 调节范围。
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第三节 电力牵引交-直流传动 磁场削弱调速：
通过直流或脉流牵引电动机的磁场削弱可进一步提高 机车速度，可以在机车高速时更好地发挥牵引电动机的功 率，而并不需要增加牵引电动机的额定容量。增加一些削 磁用的控制设备，要比为提高机车速度而增加牵引变压器 和牵引电机的容量经济得多。 由于晶闸管的应用，有些机车采用他励或复励牵引电 动机，它具有较好的防空转性能，并可实现平滑无级的磁 场削弱。
23
第三节 电力牵引交-直流传动 五、相控整流电路
整流电路是一种将交流电压变换成直流电压的电路。整 流电路按组成的器件来分有三类：不可控、全控和半控。 不可控整流电路——完全由不可控元件二极管组成，其 直流整流电压和交流电源电压值的比是固定不变的； 全控整流电路——所有的整流元件都是可控的（SCR、 GTR、GTO、IGBT等），其输出直流电压的平均值及极性 可以通过控制元件的导通状况来调节； 半控整流电路——由可控元件和二极管混合组成，其输 出直流电压的平均值可以调节，但电压极性不能改变。
HXD1型电力机车牵引控制电源板启动时序优化
HXD1型电力机车牵引控制电源板启动时序优化
HXD1型电力机车牵引控制电源板是指控制机车牵引系统动车组的一个重要组成部分。启动时序优化是指对电源板启动过程中的时序进行调整和优化，以提高电源板的启动效率和稳定性。本文主要介绍HXD1型电力机车牵引控制电源板启动时序的问题和优化方法。
分析HXD1型电力机车牵引控制电源板的启动过程。在启动过程中，电源板需要完成一系列的操作，包括供电检测、通讯初始化、逆变器预充电等。这些操作需要按照一定的时序进行，如果时序不合理或者存在问题，会导致电源板启动失败或者启动时间过长。
接下来，针对启动时序存在的问题，进行优化方案的设计。需要对启动时序进行全面的分析和测试，找出问题所在。根据问题的具体情况，采取相应的优化措施。可以通过调整时序的先后顺序，合理分配启动过程中的任务，减少启动时间和能耗。还可以采取一些技术手段，例如增加启动过程中的并行操作，提高电源板的处理能力和效率。
对优化方案进行实验验证。将优化后的启动时序进行实际测试，并对测试结果进行分析和评估。如果实验结果表明优化方案能够提高电源板的启动效率和稳定性，便可以将优化方案推广应用到HXD1型电力机车牵引控制电源板的生产制造中。
通过对HXD1型电力机车牵引控制电源板启动时序的优化，可以提高电源板的启动效率和稳定性，进而提高整个机车牵引系统的工作效率和性能。也可以为电源板的后续优化和改进提供参考和借鉴。
城市轨道交通车辆 第06章 电力牵引传动系统一
23
牵引变电所
• 牵引变电所的任务就是将电力系统提供的三相工频交流电 通过变压或变流转变为本线电动车辆可用的电源。 • 根据电流制的不同，牵引变电所又分为直流牵引变电所和 交流牵引变电所。
24
•
城市轨道交通采用直流供电制式是因为城市轨道交通运输 的列车功率并不是很大，其供电半径（范围）也不大，因 此供电电压不需要太高，还由于直流制比交流制的电压损 失小（同样电压等级下）。
26
• 以北京和天津为代表的北方地区采用DC 750V供电电压制 式，允许电压波动范围为DC 500V～DC 900V，第三轨受流； • 以上海和广州为代表的南方地区采用DC 1500V供电电压制 式，允许电压波动范围为DC 1000V～DC 1800V，架空接触 网受电弓受流。
27
• 从减少电能损失和电压降，延长供电距离以降低牵引变电 站的数量及投资，以及从降低受流接触网的悬挂重量、降 低结构复杂性及投资而言，采用DC 1500V的牵引供电电压 制式比采用DC 750V的牵引供电电压制式要经济得多。 • 高耐压电力电子变流器件的发展，为采用DC 1500V供电的 城市轨道交通牵引传动系统提供了可靠的技术保障。 • 因此，今后我国的城市轨道交通牵引传动系统的供电电压 制式的发展趋势应该是逐步采用统一的DC 1500 V。
30
接触网分类
• 广义的接触网大体可分为接触导线 ( 习惯称为接触 网)及接触轨两大类。 • 接触导线悬挂于轨道上方，接触轨位于轨道中部或 侧面。 • 上海地铁采用架空式接触网 • 北京地铁采用接触轨，接触轨安装于线路行车方向 的左侧，集电靴采用上部接触方式受电。
铁路智能牵引供电系统工程设计和施工质量控制标准(1)
1）合并单元应采用D1/T860.92规定的数据格式通过光纤以太网接口向保护、测控、计量、录波、PMU等智能二次设备输出采样值；报文中采样值通道排列顺序应与SCD文件中配置相同。
2）数字量输入式合并单元检查相应设备试验报告，其采样值幅值和相位误差应满足《智能变电站继电保护检验规范》Q/GDW1809相关要求。
3）模拟量输入式合并单元在现场用测试仪加量检查，电压幅值误差不超过±2.5%或0.0IUn,电流幅值误差不超过±2.5%或0.021n,相位角度误差不超过
4）合并单元级联输入的数字采样值有效性正确。
5）检查合并单元的装置日志，能够记录数字采样值失步、无效、检修等事件。6）用网络记录分析装置连续记录10分钟，合并单元发送的采样值报文无丢帧。
7）检验合并单元电压切换及并列功能完整正确。
检验数量：施工单位全部检验、监理单位全部见证检验。
检验方法：观察、试验检查。
6广域保护测控系统
D广域保护测控系统就地、站域、广域层次化继电保护模式符合设计要求，能够快速反应。
2）广域保护测控系统具有供电臂保护、母线保护、快速后备保护、重组自愈功能。
3）根据故障位置及供电设备状态等信息判别快速切换运行方式，自动切除故障区域，匹配保护定值区。
检验数量：施工单位全部检验、监理单位全部见证检验。
检验方法：观察、试验检查。
5.3智能供电调度系统
5.3.1智能供电调度系统除智能系统特殊要求外，应符合《高速铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》TB10758及《铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准》TB10421的有关规定。
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电力牵引控制系统1
15. 主电路设计时要考虑（）五方面的因素
参考答案：电机连接与激磁方式、电机的供电方式、整流线路、调速方式、电气制动方式16. 机车牵引特性是指（）与（）关系曲线
参考答案：
机车牵引力、机车速度
17. 要改变电机励磁绕组电流实现磁场削弱调速主要有（）、（）两种方法
参考答案：
电阻分路法、晶闸管分路法
18. 机车制动特性是指（）与（）关系曲线
参考答案：
制动力、速度
19. 机车牵引限制包括（）、（）、（）、（）
参考答案：
最大速度限制、电机的安全换向限制、粘着限制、电机最大电枢电流限制
20. 机车制动限制包括（）、（）、（）、（）、（）
参考答案：
最大速度限制、电机的安全换向限制、粘着限制、电机最大制动电流限制、最大励磁电流限制
21. 电阻制动在低速时，制动力直线下降。为提高制动力，可采用（）、（）两种方法
参考答案：
加馈电阻制动、分级电阻制动
22. 机车主电路保护主要有（）、（）、（）和（）保护
参考答案：
短路、过载、接地、过压
23. 机车辅助电路主要分（）辅助电路和（）辅助电路两大类
参考答案：直流、交流
24. 主电路设计时要考虑那几方面的因素？
参考答案：
五个方面的考虑
①电机连接与激磁方式；
②电机的供电方式；
③整流线路；
④调速方式；
⑤电气制动方式
25. 交直型电力机车采用最是那种励磁方式?串联还是并联?
参考答案：
交直机车多采用串励励磁方式，也有机车采用复励励磁方式。
与并励电机相比，串励电机起动力矩大、恒功性能好，但是其防空转较差；
电机多采用并联方式，只有8K机车采用电机串联方式。
电机并联与串联相比有更好的防空转能力，且一个电机故障时对牵引力影响较小，但是其电器线路设备较为复杂，且因轮径差和性能差引起的负载分配不均匀较大。
26. 交直型机车的调速过程是先调压弱磁,为何要先弱磁?
参考答案：
交直机车先进行调压调节器速，到额电压时，保持电压不变，再进行弱磁调速。
机车牵引时，一方面要速度控制，同时也要牵引力。
电机的转矩为：
如果先开始弱磁，意味着在大要得到同样的牵引力，要更大的电枢电流，这是不经济的。所以要满磁场工作，在调压到额定电压之后，电枢电流没有达到额定值前采用弱磁调速方式。
27. 什么是空转？其危害是什么?如何检测和防护?
参考答案：
定义：
是牵引时，牵引力大于粘着力，轻轨发生相对滑动的现象。
危害：
牵引急剧减小，轮轨间发生磨损。
检测:
①ΔId
②ΔV
③综合ΔV、ΔV/Δt和ΔV2/dt2
防护：
1.撒砂
2.减载
3.停车
28. 轴重转移是如何生产的?为何进行轴重补偿?
参考答案：
轴重补偿是因为机车的轻周牵引力与车钩的阻力不地同一直线上，有一个转矩，使前转向架轴重减少，后转向架轴重增加。
轴重转移可能使前转向架容易空转，后转向架粘差重量又不充分，整个机车的粘着重量利用不充分。轴重补偿是使前转向架的牵引电流减小，后转向架牵引电流增大，整车的粘着利用更充分，能发挥机车的牵引力。
29. 牵引和制动特性分别主要有那些限制?
参考答案：
牵引特性是指牵引力与速度关系曲线;制动特性是指制动力与速度关系曲线。牵引和制动特性都有一定的限制曲线,只有在限制曲线范围工作才是安全的。
牵引限制：
①最大速度限制－机车结构速度；
②电机的安全换向限制－ＶＩ为常数，否则环火或火花；
③粘着限制－牵引力大于最大值时空转；
④电机最大电流限制－电构电流大于额定值时发热。
制动限制：
①最在励磁电流限制-If过大，励磁绕组发热磁路饱和，
②粘着限制曲线-机车制动力大于粘着力时，导致打滑，丧失制动力。
③最大制动电流限制-电枢电流和制动电阻最大电流不能超过最大值，一般是制动电阻电流限制先起作用；
④牵引电机的安全换向限制-环火或火花；
⑤机车结构速度限制-机械强度限制
30. 空转与机械特性软硬的关系统如何?画出恒流控制、恒压控制和恒速控制机械特性，并比较其空转的难易度。
参考答案：
速度随牵引力变化较小的机械特性叫硬特性,反之是软特性。
机械特性越硬防空转能力越强，反之越弱。
由此可分析：恒流控制最软件，恒速控制最硬,恒压控制处于两都之间,因此恒流控制最容易空转，恒压控制次之，恒速控制最不容易发生空转。
31. 分析电阻制动原理，说明为何低速时采用分级电阻制动可以提高制动力？
参考答案：
电阻制动时，牵引电机由串励电动机变为它励发电机。
因此有制动电流和制动力矩。将动能转化为电能同时产生了制动力矩。
低速时，励磁电流达到额定值，由公式可知：制动力电阻减小时，制动电流成反比增大，制动转矩也增大.
32. 交直型机车再生制动有何缺点?交直交机再生制动也有这个缺点?
参考答案：
交直型电力机车再生制动缺点有：
①功率因数低，
②谐波干扰电流大;
③容易发生再生颠覆,对触发信号的可靠性要求高;
④控制复杂
⑤对线路要求较高。
最主要的不足是功率因数低和谐波电流大，交直交电力机车采用四象限脉冲整流器供电,其功率因数接近为1,输入电流按近为正弦,谐波电流很小。
33. 机车保护主要有那几类?为何要设保护?
参考答案：
保护种类：
短路、过载、接地和过压保护。
保护理由：
主电路电气设备在短路、过载、接地和过压故障发生时，不至发生损坏或者减少损坏。34. 辅助电路的功能是什么?
参考答案：①直流辅助电路
供车上电器控制和电子控制的直流电源。
①交流辅助电路
供车上空压机、通风机、油泵电机、空调的三相交流电源。
①客车供电辅助电路
供客车用电的DC600V直流电源。