《动车组传动与控制》纸质作业答案(第5章)

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机车车辆传动与控制作业参考答案(5-6章)

机车车辆传动与控制作业参考答案(5-6章)

1 《机车车辆传动与控制》作业参考答案(5-6章)一、名词解释:1.Band-Band 控制:即滞环控制,用滞环比较器实现。

控制:即滞环控制,用滞环比较器实现。

2.PI 调节器:即比例积分调节器。

它克服了积分调节器动态响应慢的缺陷,利用了比例调节器动态响应迅速的特点,将比例调节器和积分调节器结合起来,使得输出静态准确,动态响应迅速。

3.PWM 控制:控制:PWM PWM PWM((Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形(含形状和幅值)。

二、简答题:1.1.分析矢量控制的基本思想。

分析矢量控制的基本思想。

分析矢量控制的基本思想。

答:将三相异步电动机经3/2变换、变换、2s/2r 2s/2r 变换,变换到以转子磁场定向的M 、T 同步坐标系,并使M 轴定向在转子磁链ψ2方向,就可实现励磁电流i M 和电流i T 的独立控制,使非线性耦合系统解耦,将其等效成直流电动机模型。

然后仿照直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,再经过相应的反变换,既可以控制异步电动机。

这就是矢量定向控制的基本思想。

2.2.分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。

分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。

分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。

答:转子磁链电压模型是根据电压方程中电动势等于磁链变化率的关系,对电动机的电动势进行积分即可得到磁链。

经推导可以得出即可得到磁链。

经推导可以得出式中式中 L L m ——α-β坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感L 1——α-β坐标系定子等效两绕组的自感坐标系定子等效两绕组的自感 L L 2——α-β坐标系转子等效两绕组的自感坐标系转子等效两绕组的自感σ——漏磁系数,由上式可知,磁链计算只需要实测的电压、电流信号,不需要转速信号,计算过程只与定子电阻r 1有关,与转子电阻r 2无关,定子电阻r 1容易测取。

18春北交《列车传动与控制》在线作业一二

18春北交《列车传动与控制》在线作业一二

北交《列车传动与控制》在线作业10一、单选题:1.(单选题)CRH3型动车组的牵引变流器主要功能在于给牵引电动机提供() (满分A单相同步直流电B三相同步直流电C三相异步交流电D单相异步直流电正确答案:C2.(单选题)把下坡时机车的位能转换为电能而回馈给电网,称为() (满分A能耗制动B回流制动C反接制动D回馈制动正确答案:D3.(单选题)为了防止发生危险和避免所藏设备受到污损,列车高压设备箱的结构采用() (满分 A开放式B密封式C油封式D水封式正确答案:B4.(单选题)动车组采用()流传动技术 (满分A交B直-交C交-直D交正确答案:5.(单选题)()由铁芯、绕组与机座三部分组成 (满分A定子B动子C转子D滚子正确答案:6.(单选题)CRH3型动车组中()专用于保护牵引变流器,以防过压 (满分:)A限流电阻器B限压电阻器C限流电流器D限压电压器正确答案:7.(单选题)可关断晶闸管简称() (满分:)AGTOBRCTCIGBTDGTR正确答案:8.(单选题)()的主要功能是为牵引电动机提供三相异步交流电 (满分:)A牵引变流器B牵引变压器C受电弓D接触网正确答案:9.(单选题)绝缘门栅极晶体管简称() (满分:)AGTOBRCTCIGBTDGTR正确答案:10.(单选题)()用于开关连接的牵引单元的工作电流,以及在发生严重干扰时安全断开CRH3列车的两个互感器与接触网 (满分:)A主断路器B熔断器C接地开关D牵引逆变器正确答案:11.(单选题)CRH1型动车组的牵引变流器优先采用()、两点式交—直—交电路结构,由多重四象限、直流电压中间环节和电机变流器组成,牵引变流器的模块应具有互换性。

(满分:)A电阻型B电流型C电压型D电容型正确答案:12.(单选题)CRH1型动车组采用的是()型断路器 (满分:)A真空B开放C油压D普通正确答案:13.(单选题)牵引逆变器可以分为电压源型和电流源型两种,为同步电机供电的大多采用()逆变器(满分:)A电压源型B电阻源型C电流源型D功率源型正确答案:14.(单选题)动车组接触网提供()电压的交流电,由受电弓受流。

专业知识部分(动车组考试)题库(64道)

专业知识部分(动车组考试)题库(64道)

专业知识部分(动车组考试)1、 CRH2系列动车组运行过程中操作升弓时速度不高于( )km/h。

——[单选题]A 160B 200C 220正确答案:B2、 CRH2系列动车组进行蓄电池接触器断电复位时, 在停车状态下,断开VCB、降下受电弓,将制动手柄置于“拔取”位,( )s后重新投入制动手柄。

——[单选题]A 10B 20C 30正确答案:C3、 CRH2系列动车组进行紧急复位操作时, 将制动手柄置于“( )”位,按压主控端司机室操纵台上的“紧急复位”按钮。

——[单选题]A 运转B 快速C 拔取正确答案:B4、 CRH2系列动车组进行人工滚动试验时,随车机械师通知司机操纵动车组,以不高于()km/h的速度运行。

——[单选题]A 5B 10C 20正确答案:A5、 CRH2系列动车组运行时(速度大于5km/h),停放制动异常施加, 动车组自动施加( )停车。

——[单选题]A 常用制动B 快速制动C 紧急制动正确答案:C6、 CRH2系列动车组发生烟火报警(401~435)时,司机实施最大常用制动,250km/h及以下线路限速()km/h及以下。

——[单选题]A 120B 160C 200正确答案:A7、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组运行过程中操作升弓时速度不高于( )km/h。

——[单选题]A 160B 200C 220正确答案:B8、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组启用备用制动前,车组需施加()制动,防止溜车。

——[单选题]A 常用B 紧急C 停放正确答案:C9、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组发生烟火报警(67C0~67D6、6821~6844)等故障时,司机实施最大常用制动,300km/h及以上线路限速()km/h及以下。

——[单选题]A 120B 160C 200正确答案:C10、 CRH3C、CRH380B(L)系列动车组发生烟火报警(67C0~67D6、6821~6844)等故障时,司机实施最大常用制动,250km/h及以下线路限速()km/h及以下。

《动车组传动与控制》作业参考答案

《动车组传动与控制》作业参考答案

《动车组传动与控制》作业参考答案作业一(1-3章)一、名词解释:1.动力分散牵引方式:以日本为代表,将全列车分为若干个动力单元,在每一个动力单元中带牵引电机的驱动轴(动力轴)分散布置在单元的每一个或部分车轴上,将传动系统的各个动力设备也分散地设置在各个车辆底下,不占用任何一辆车厢。

2.动力集中牵引方式:以欧洲为代表,动力集中型高速列车是将动力设备全部设置在一辆头车中,全列车的牵引力由集中在动力头车的动力轮对上的电动机提供。

3.恒功率调速比:恒功率调速比定义:c PM n v v k =式中:PM v 为恒功率区的最高速度;c v 为持续速度。

4.变压器的额定容量:在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率的保证值,称为变压器的额定容量SN 。

额定容量用伏安(V·A)或千伏安(kV·A)表示。

由于变压器的效率很高,通常一、二次侧的额定容量设计成相等。

对三相变压器,额定容量系指三相容量之和。

5.变压器的额定电压:正常运行时,规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压U1N 。

二次侧的额定电压U2N 是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。

额定电压以V 或kV 表示。

对三相变压器,额定电压是指线电压。

6.变压器的额定电流:根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流,以安表示。

对三相变压器,额定电流指线电流。

对于单相变压器,一次和二次额定电流分别为:NN N N N N U S I U S I 2211,== 对于三相变压器,一次和二次额定电流分别为:NN N N N N U S I U S I 22113,3== (1)转差率:旋转磁场的转速n 1与转子转速n 的差值称为转差,用△n 表示。

转差△n 与同步转速n 1的比值称为转差率,用s 表示,即:11n n n S -=(2)异步电动机的机械特性: 异步电动机的机械特性是指转差率与电磁转矩之间的关系T em =f(s)。

机电传动控制第五版课后答案--最全版

机电传动控制第五版课后答案--最全版

机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制是一门涉及机械、电气和控制等多领域知识的重要学科,对于相关专业的学生和从业者来说,掌握这门课程的知识至关重要。

而课后习题的答案则是检验学习成果、加深理解的重要工具。

以下为您提供机电传动控制第五版的课后答案,希望能对您的学习有所帮助。

第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么?答:机电传动控制的目的是将电能转变为机械能,实现生产机械的启动、停止、调速、反转以及各种生产工艺过程的要求,以满足生产的需要,提高生产效率和产品质量。

2、机电传动系统由哪些部分组成?答:机电传动系统通常由电动机、传动机构、生产机械、控制系统和电源等部分组成。

电动机作为动力源,将电能转化为机械能;传动机构用于传递动力和改变运动形式;生产机械是工作对象;控制系统用于控制电动机的运行状态;电源则为整个系统提供电能。

3、机电传动系统的运动方程式是什么?其含义是什么?答:运动方程式为 T M T L =J(dω/dt) 。

其中,T M 是电动机产生的电磁转矩,T L 是负载转矩,J 是转动惯量,ω 是角速度,dω/dt 是角加速度。

该方程式表明了机电传动系统中电动机的电磁转矩与负载转矩之间的平衡关系,当 T M > T L 时,系统加速;当 T M < T L 时,系统减速;当 T M = T L 时,系统以恒定速度运行。

第二章机电传动系统的动力学基础1、为什么机电传动系统中一般需要考虑转动惯量的影响?答:转动惯量反映了物体转动时惯性的大小。

在机电传动系统中,由于电动机的转速变化会引起负载的惯性力和惯性转矩,转动惯量越大,系统的加速和减速过程就越困难,响应速度越慢。

因此,在设计和分析机电传动系统时,需要考虑转动惯量的影响,以确保系统的性能和稳定性。

2、多轴传动系统等效为单轴系统的原则是什么?答:多轴传动系统等效为单轴系统的原则是:系统传递的功率不变,等效前后系统的动能相等。

3、如何计算机电传动系统的动态转矩?答:动态转矩 T d = T M T L ,其中 T M 是电动机的电磁转矩,TL 是负载转矩。

轨道车辆传动与控制_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

轨道车辆传动与控制_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

轨道车辆传动与控制_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.CRH2动车组采用()传动方式答案:交直交传动2.交流异步电动机变频变压调速,低速时,一般可以进行()以提高控制精度。

答案:电机输入电压补偿3.三相交流异步电动机转子磁场的转速()。

答案:与同步磁场的转速相同4.串励直流电动机的机械特性是(),他励直流电机的机械特性是()。

答案:软特性硬特性,5.交流电机矢量控制可以()。

答案:其他三个答案都对6.CRH2 动车组的牵引主电路功率因数的调节主要由()进行。

答案:变流器的整流环节7.7 下列采用车控模式,主电路具有三电平拓扑电路结构的动车组是()。

答案:CRH28.CRH2动车组牵引变流器中间直流环节电容器的主要作用()。

答案:支撑电容的作用 +滤波9.CRH5动车组基本型是()的动车组。

答案:5动3拖10.CRH3动车组主电路中间直流环节由()进行二次谐波滤波。

答案:谐波滤波器11.一般情况下,交流异步电动机的启动电流小于正常运行时的电流答案:错误12.串励直流电机作为牵引电机使用时,有利于保持多台电机间的负载分配均匀答案:正确13.在保证变压器不损坏的前提下,变压器的负载越大,其效率越高。

答案:错误14.在电机的矢量控制模型中,采用电流模型没有累积误差。

答案:正确15.三电平三相脉冲逆变电路有12个大开关矢量。

答案:错误16.CRH5动车组采用高压箱对变压器进行管理答案:正确17.直流电机的弱磁调速是一种恒功率调速答案:正确18.交流电机转子的电流与电势是同相位的答案:错误19.CRH2动车组的受电弓具有紧急降弓装置答案:正确20.在电机控制中,可以应用电压矢量来控制电机磁链的运行轨迹答案:正确。

《机电传动控制》第五版课后习题答案

《机电传动控制》第五版课后习题答案

第3章直流电机的工作原理及特性习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成?答案:直流电动机工作时,(1)电枢绕组中流过交变电流,它产生的磁通当然是交变的。

这个(2)变化的磁通在铁芯中产生感应电流。

铁芯中产生的感应电流,在(3)垂直于磁通方向的平面内环流,所以叫涡流。

涡流损耗会使铁芯发热。

为了减小这种涡流损耗,电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成,使涡流在狭长形的回路中,通过较小的截面,以(4)增大涡流通路上的电阻,从而起到(5)减小涡流的作用。

如果没有绝缘层,会使整个电枢铁芯成为一体,涡流将增大,使铁芯发热。

因此,如果没有绝缘,就起不到削减涡流的作用。

习题3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时,电枢反电势E =E1,如负载转矩TL =常数,外加电压和电枢电路中的电阻均不变,问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后,电枢反电势将如何变化?是大于、小于还是等于E1?答案:∵当电动机再次达到稳定状态后,输出转矩仍等于负载转矩,即输出转矩T =T L =常200aae e ae m ae m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=−ΦΦ=∴=Φ−Φ∴−∆=Φ=ΦQ Q 又当T=0a aU E I R =+数。

又根据公式(3.2), T =K t ФI a 。

∵励磁磁通Ф减小,T 、K t 不变。

∴电枢电流I a 增大。

再根据公式(3.11),U =E +I a ·R a 。

∴E=U -I a ·R a 。

又∵U 、R a 不变,I a 增大。

∴E 减小即减弱励磁到达稳定后,电动机反电势将小于E 1。

习题3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为:P N =5.5KW ,U N =110V ,I N =62A ,n N =1000r/min ,试绘出它的固有机械特性曲线。

(1)第一步,求出n 0 (2)第二步,求出(T N ,n N )答案:根据公式(3.15),(1-1)Ra =(0.50~0.75)(N N N I U P −1)NN I U我们取Ra =0.7(N N N I U P −1)NN I U, 计算可得,Ra =0.24 Ω 再根据公式(3.16)得,(1-2) Ke ФN =(U N -I N Ra )/n N =0.095 又根据(1-3) n 0=U N /(Ke ФN ),计算可得,n 0=1158 r/min 根据公式(3.17),(2-1) T N =9.55NNn P , 计算可得,T N =52.525 N ·M 根据上述参数,绘制电动机固有机械特性曲线如下:3.10一台他励直流电动机的技术数据如下:P N =6.5KW ,U N =220V , IN=34.4A , n N =1500r/min , R a =0.242Ω,试计算出此电动机的如下特性:①固有机械特性;②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性;③电枢电压为U N /2时的人为机械特性; ④磁通φ=0.8φN 时的人为机械特性;并绘出上述特性的图形。

机车车辆传动与控制作业参考答案(5-6章)

机车车辆传动与控制作业参考答案(5-6章)

《机车车辆传动与控制》作业参考答案(5-6章)一、名词解释:1.Band-Band控制:即滞环控制,用滞环比较器实现。

2.PI调节器:即比例积分调节器。

它克服了积分调节器动态响应慢的缺陷,利用了比例调节器动态响应迅速的特点,将比例调节器和积分调节器结合起来,使得输出静态准确,动态响应迅速。

3.PWM控制:PWM(Pulse Width Modulation)控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。

即通过对一系列脉冲的宽度进行调制,来等效地获得所需要的波形(含形状和幅值)。

二、简答题:1.分析矢量控制的基本思想。

答:将三相异步电动机经3/2变换、2s/2r变换,变换到以转子磁场定向的M、T同步坐标系,并使M 轴定向在转子磁链ψ2方向,就可实现励磁电流i M和电流i T的独立控制,使非线性耦合系统解耦,将其等效成直流电动机模型。

然后仿照直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,再经过相应的反变换,既可以控制异步电动机。

这就是矢量定向控制的基本思想。

2.分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。

答:转子磁链电压模型是根据电压方程中电动势等于磁链变化率的关系,对电动机的电动势进行积分即可得到磁链。

经推导可以得出式中 L m——α-β坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感L1——α-β坐标系定子等效两绕组的自感 L2——α-β坐标系转子等效两绕组的自感σ——漏磁系数,由上式可知,磁链计算只需要实测的电压、电流信号,不需要转速信号,计算过程只与定子电阻r1有关,与转子电阻r2无关,定子电阻r1容易测取。

u1σ、u1β、i1σ、i1β很容易由测量得到的电动机定子三相电压、电流经过3/2变换得到。

电压模型受电动机参数变化的影响较小,算法简单便于应用。

但由于含有积分运算,积分的初始值和累计误差会对结果产生影响。

在低速时,定子电阻压降的变化较大,因此电压模型计算法在低速时测量精度可能不高,更适合于中、高速范围。

3.分析转子磁链的电流模型的基本工作原理及其特点。

列车电力传动与控制 课后习题参考答案

列车电力传动与控制 课后习题参考答案

第一章1.试述交-直流传动电力机车的主要缺陷及评价标准。

答:交-直流传动电力机车的主要缺陷是功率因数偏低,谐波电流偏大,对电网与广播通信系统产生不利影响。

评价标准:采用功率因数PF和谐波干扰电流作为评价标准2.简述功率因数的概念,提高交-直流传动电力机车功率因数的主要措施。

答:在交流电路中,电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosΦ表示,在数值上,功率因数是有功功率和视在功率的比值,即cosΦ=P/S.提高功率因数的主要措施:(1)选择合适的整流调压电路(2)采用功率因数补偿电路3.试述交-直流传动电力机车的调速方法及相互关系答:交-直流传动电力机车的调速是通过调节直流(脉流)牵引电动机的转速来实现的,直流牵引电动机的调速主要有两种(1)改变电枢电压调速(2)磁场削弱调速相互关系:在交-直流传动电力机车中只有当调压资源用尽后才能开始实施磁场削弱调速4.分析三段不等分半控桥电路的调压过程及输出关系、波形。

答:调压过程:升压调压过程第一段:普通半控桥(大桥)首先工作,VT1、VT2触发导通,调节α1进行移相控制,直至其全开放,输出电压由零均匀地调至额定输出电压的一半。

此阶段中抽式半控桥(小桥1、2)始终被封锁,α2=α3=π,由VD3、VD4提供续流通路。

第二段:保持普通半控桥VT1、VT2的全导通状态,α1=0,中抽式半控桥中小桥1投入工作,小桥2仍然被封锁,触发VT3、VT4使其导通,调节α2进行移相控制,输出电压在1/2U d基础上递增。

当VT3、VT4全开放时,α2=0,输出电压达到额定输出电压的3/4第三段:保持普通半控桥、小桥1处于全开放状态,小桥2投入工作,触发VT5、VT6导通,调节α3进行移相控制,输出电压将在3/4基础上递增。

当VT5、VT6全开放时,输出电压达到额定值。

至此,升高电压的调节过程全部结束。

降压顺序控制过程与上述升压控制过程相反。

输出关系:第一段大桥:0≤α1<π,α2=α3=πU d=U d1=1/4U d0(1+cosα1) 0≤U d≤1/2U d0第二段大桥1:0≤α2<π,α1=0,α3=πU d2=1/8U d0(1+cosα2)U d=U d1+U d2=1/8U d0(5+cosα2), 1/2U d0<U d≤3/4U d0第三段大桥2:0≤α3<π,α1=α2=0U d3=1/8U d0(1+cosα3)U d=U d1+U d2+ U d3=1/8U d0(7+cosα3), 3/4U d0<U d≤U d0输出波形:5.试述交-直流传动电力机车主电路的选择原则原则:1.若需要进行再生制动,整流电路必须采用全控桥式;若需要电阻制动,可选用半控桥式;2.客用机车采用无级磁削方式,货运机车采用有级磁削方式,一般为3级。

机电传动控制课后习题答案《第五版》

机电传动控制课后习题答案《第五版》

机电传动控制课后习题答案《第五版》习题与思考题第⼆章机电传动系统的动⼒学基础2.1说明机电传动系统运动⽅程中的拖动转矩,静态转矩和动态转矩。

拖动转矩是由电动机产⽣⽤来克服负载转矩,以带动⽣产机械运动的。

静态转矩就是由⽣产机械产⽣的负载转矩。

动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。

2.2从运动⽅程式怎样看出系统是处于加速,减速,稳态的和静态的⼯作状 ^态。

TM-TL>0说明系统处于加速,TM-TLvO说明系统处于减速,TM-TL=0说明系统处于稳态(即静态)的⼯作状态。

2.3试列出以下⼏种情况下(见题2.3图)系统的运动⽅程式,并说明系统的运动状态是加速,减速,还是匀速?(图中箭头⽅向表⽰转矩的实际作⽤⽅向)系统的运动状态是减速系统的运动状态是加速TM< TLTM-TLvO说明系统处于减速。

TM-TLvO 说明系统处于减速T M>T LT L T MT M=T L系统的运动状态是减速2.4多轴拖动系统为什么要折算成单轴拖动系统?转矩折算为什么依据折算前后功率不变的原则?转动惯量折算为什么依据折算前后动能不变的原则?因为许多⽣产机械要求低转速运⾏,⽽电动机⼀般具有较⾼的额定转速。

这样,电动机与⽣产机械之间就得装设减速机构,如减速齿轮箱或蜗轮蜗杆,⽪带等减速装置。

所以为了列出系统运动⽅程,必须先将各转动部分的转矩和转动惯量或直线运动部分的质量这算到⼀根轴上。

转矩折算前后功率不变的原则是P=T? , p不变。

转动惯量折算前后动能不变原则是能量守恒MV=0.5J?2 2.5为什么低速轴转矩⼤,⾼速轴转矩⼩?因为P= T w ,P不变3越⼩T越⼤,3越⼤T越⼩。

2.6为什么机电传动系统中低速轴的GD⽐⾼速轴的GD⼤得多?因为P=T w, T⼆G?&375. P= 3 G?⽩375. ,P 不变转速越⼩GD越⼤, 转速越⼤GD越⼩。

2.7 如图2.3 ( a)所⽰,电动机轴上的转动惯量J M=2.5kgm2,转速n M=900r/min;中间传动轴的转动惯量j L=16kgm转速n L=60r/min。

机车车辆传动与控制作业参考答案(0-2章)

机车车辆传动与控制作业参考答案(0-2章)

《机车车辆传动与控制》作业参考答案(0-2章)一、名词解释:1.加馈电阻制动:为了改善电阻制动在低速时的制动特性,须维持制动电流不随机车速度降低而下降。

要维持制动电流不变,必须要有外部电源对制动回路补充供电,以使制动电流(电枢电流)不变,实现低速恒制动力特性,这种方法称为“加馈电阻制动”。

在电力机车电阻制动中,加馈电源由主变压器和主整流桥相控输出整流电压U d提供,对制动回路实施电流加馈,以维持制动电流不变,即达到恒制动力特性。

Z ad Z R EU I +=,要维持制动电流不变,加馈电压必须要与发电机感应电势同步反向变化,即发电机输出电压减小多少就由U d补偿多少,直至加馈整流桥输出电压达到最大值为止,加馈制动功率达到最大值,加馈制动过程结束。

此后,电力机车将按照最大励磁电流特性进行制动。

2.电阻制动:电阻制动属动力制动,是利用电机的可逆原理,将牵引电动机改为他励发动机运行,将列车的惯性能量转化为电能的一种非摩擦制动方式,在动力轴上产生与列车运行方向相反的阻力性转矩,阻碍列车运行,对列车实施制动。

电阻制动将发电机输出的电能消耗在制动电阻上,以热能的形式散失掉。

3.牵引特性:机车牵引特性是指机车轮周牵引力F与机车速度v之间的关系,即F=f(v),它是表征机车性能的重要指标,是列车运行牵引计算的依据。

4.(相控电力机车)特性控制:特性控制是目前广泛用于国产机车上的一种控制方式。

它是恒流控制和准恒速控制的结合,即机车牵引特性具有恒流启动和准恒速运行的双重性能。

二、简答题:1.简述列车电力传动系统的基本组成及其功能。

答:列车电力传动系统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。

列车电力传动系统的基本组成如下图所示。

能源供给单元:系统提供适当的工作能源,一般有一次能源石油和二次能源电能。

一次能源主要为柴油,二次能源电能通过接触网线提供;变换单元是将工作能源通过相应的装备变换成动力输出单元(负载)所需要的电能,提供给动力输出单元。

《机车车辆传动与控制》作业参考答案

《机车车辆传动与控制》作业参考答案

《机车车辆传动与控制》作业参考答案(0-2章)一、名词解释:1.加馈电阻制动:为了改善电阻制动在低速时的制动特性,须维持制动电流不随机车速度降低而下降。

要维持制动电流不变,必须要有外部电源对制动回路补充供电,以使制动电流(电枢电流)不变,实现低速恒制动力特性,这种方法称为“加馈电阻制动”。

在电力机车电阻制动中,加馈电源由主变压器和主整流桥相控输出整流电压U d 提供,对制动回路实施电流加馈,以维持制动电流不变,即达到恒制动力特性。

Za d Z R E U I +=,要维持制动电流不变,加馈电压必须要与发电机感应电势同步反向变化,即发电机输出电压减小多少就由U d 补偿多少,直至加馈整流桥输出电压达到最大值为止,加馈制动功率达到最大值,加馈制动过程结束。

此后,电力机车将按照最大励磁电流特性进行制动。

2.电阻制动:电阻制动属动力制动,是利用电机的可逆原理,将牵引电动机改为他励发动机运行,将列车的惯性能量转化为电能的一种非摩擦制动方式,在动力轴上产生与列车运行方向相反的阻力性转矩,阻碍列车运行,对列车实施制动。

电阻制动将发电机输出的电能消耗在制动电阻上,以热能的形式散失掉。

3.牵引特性:机车牵引特性是指机车轮周牵引力F 与机车速度v 之间的关系,即F=f(v),它是表征机车性能的重要指标,是列车运行牵引计算的依据。

4.(相控电力机车)特性控制:特性控制是目前广泛用于国产机车上的一种控制方式。

它是恒流控制和准恒速控制的结合,即机车牵引特性具有恒流启动和准恒速运行的双重性能。

二、简答题:1.简述列车电力传动系统的基本组成及其功能。

答:列车电力传动系统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。

列车电力传动系统的基本组成如下图所示。

能源供给单元:系统提供适当的工作能源,一般有一次能源石油和二次能源电能。

一次能源主要为柴油,二次能源电能通过接触网线提供;变换单元是将工作能源通过相应的装备变换成动力输出单元(负载)所需要的电能,提供给动力输出单元。

《动车组传动与控制》纸质作业答案(第4章)

《动车组传动与控制》纸质作业答案(第4章)

《动车组传动与控制》作业参考答案一、名词解释:1.标量控制:只对变量的幅值进行控制。

2.矢量控制:对变量的幅值和相位都进行控制。

3.(异步牵引电动机)恒磁通调速:根据交流电动机定子绕组感应电势公式当电源电压一定时,如果降低频率,则主磁通要增大,基频(额定频率)以下主磁通增加势必使主磁路过饱和,励磁电流增加,铁心损耗也相应增加,这是不允许的。

为此调频时一定要调节电势,保持感应电势与频率的比值不变,即可保持主磁通不变。

4.(异步牵引电动机)恒功率调速:在恒磁通控制中,随着频率和转速的上升,电压U1也相应提高,牵引电动机的输出功率增大,但电压的提高受到电动机功率或逆变器最大电压的限制。

通常调节频率大于基准频率f1>f1N时,即当电压提高到一定数值后维持不变或将不再正比于f1上升,此后电动机磁通开始减小,将进入恒功率控制方式。

由于由此可见,电动机按恒功率运行,电压与频率的调节可采用两种不同的方式,即U1=C,s=C 的调节方式和f2=C,U12/f 1=C的调节方式。

二、简答题:1.简述异步电动机变压变频调速控制发展的三个阶段。

答:异步电动机变压变频调速控制发展的三个阶段如下:(1)普通功能型U f控制方式的通用变频器。

其转速开环控制,不具有转矩控制功能。

(2)高功能型的转差频率控制。

其转速需要闭环检测,具有转矩控制功能,能使电机在恒磁通或恒功率下运行,能充分发挥电机的运行效率,其输出静态特性较U f控制方式有较大改进。

(3)高性能矢量控制或直接力矩控制。

可以实现直流电动机的控制特性,具有较高的动态性能。

前两种方法都是基于异步电动机稳态数学模型建立的。

而矢量控制是基于异步电动机动态数学模型的基础上建立的。

2.简述异步电动机变压变频调速的基本控制方式。

答:异步电动机变压变频调速的控制特性如下图所示:(1)基频以下调速:保持m Φ不变,使:/1E f C g =,即采用恒值电动势频率比的控制方式。

但绕组中的感应电动势是难以直接控制的,当电动势值较高时,可以忽略定子绕组的漏磁阻抗压降,而认为定子相电压U s ≈E g ,则得:/1U f C S =。

动车组答案

动车组答案

动车组答案第一篇:动车组答案第一章动车组基础知识1.简述高速铁路特点及其列车划分方式。

a)特点:(1)速度快,旅行时间短。

(2)客运量大。

(3)准时性好,全天候。

(4)安全舒适可靠。

(5)能耗低。

(6)污染轻。

(7)效益高。

(8)占地少。

b)划分方式:普通列车:最高运行速度100一160 km/h;快速列车:最高运行速度160—200 km/h;高速列车:最高运行速度≥ 200km/h。

2.简述动车组的定义、类型及关键技术。

(一)定义:动车组:亦称多动力单元列车,是由动车和拖车或全部动车长期固定联挂在一起运行的铁路列车。

(二)类型:1.按牵引动力的分布方式分:①动力分散动车组②动力集中动车组2.按动力装置分:①内燃动车组(DMU)②电力动车组(EMU):3.按服务对象分:①长途高速动车组②城轨交通动车组(三)关键技术:动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车网络控制系统、制动系统。

3.简述动车组车辆的组成及其作用。

① 车体:容纳运输对象之所,安装设备之基。

② 走行部(转向架):车体与轨道之间驱动走行装置。

③ 牵引缓冲连接装置:车体之间的连接装置。

④ 制动装置:车辆的减速停车装置。

⑤ 车辆内部设备:服务于乘客的车内固定附属装置。

⑥ 车辆电气系统:车辆电气系统包括车辆上的各种电气设备及其控制电路。

按其作用和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和控制电路系统3个部分。

4.解释动车组车辆主要技术指标及其标记的含义。

①.自重:车辆本身的全部质量。

②.载重/容积:车辆允许的最大装载质量和容积。

③.定员:以座位或铺位计算。

(定员=座席数+地板面积*每平方米地板面积站立人数。

)④.轴重:车轴允许负担的最大质量(包括车轴自重)。

⑤.每延米轨道载重:车辆总质量/车辆全长(站线有效利用指标)。

⑥.通过最小曲线半径:调车工况能安全通过的最小曲线半径。

⑦.构造速度:安全及结构强度允许的最大速度。

动车组传动与控制作业答案(第5章)

动车组传动与控制作业答案(第5章)

《动车组传动与控制》参考答案作业三(5章)一、名词解释:1.电流型牵引变流器:交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。

根据中间直流环节滤波元件的不同,牵引变流器可分为电压型和电流型两种。

电流型牵引变流器直流中间环节的储能器采用电感,相当于恒流源,向逆变器输出的是恒定的直流电流。

2.电压型牵引变流器:交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。

根据中间直流环节滤波元件的不同,牵引变流器可分为电压型和电流型两种。

电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器,向逆变器输出的是恒定的直流电压,相当于电压源。

3.两电平式逆变器:逆变器将直流转换为交流。

两电平式逆变器,把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上,即逆变器的输出相电压为两种电平。

4.三电平式逆变器:逆变器将直流转换为交流。

三电平式逆变器,除了把直流中间环节的正极或负极电位送到电动机上去以外,还可以把直流中间环节的中点电位送到电动机上去,即输出相电压为三种电平。

二、简答题:1.简述牵引变流器的类型及特点。

答:牵引变流器是交流传动系统的核心部件,交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。

牵引变流器根据中间直流环节滤波元件的不同,可分为电压型和电流型两种。

电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器,向逆变器输出的是恒定的直流电压,相当于电压源;电流型变流器直流中间环节的储能器采用电感,相当于恒流源,向逆变器输出的是恒定的直流电流。

现代轨道列车交流传动领域大多都采用电压型变流器。

根据逆变器输出交流侧相电压的可能取值情况,将电压型逆变器分为两电平式和三电平式。

两电平式逆变器,可以把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上去;三电平式逆变器,除了把直流中间环节的正极或负极电位送到电动机上去以外,还可以把直流中间环节的中点电位送到电动机上去,含有较少的谐波,其输出波形得到了改善,但需要更多的器件。

机电传动控制第五版课后答案--最全版

机电传动控制第五版课后答案--最全版

机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制第五版课后答案最全版机电传动控制是一门涉及电机、电气控制、自动化等多个领域的重要课程。

对于学习这门课程的同学来说,课后答案的准确性和完整性至关重要。

以下是为大家整理的机电传动控制第五版的课后答案,希望能对大家的学习有所帮助。

一、第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么?答:机电传动控制的目的是将电能转换为机械能,实现生产机械的启动、停止、调速、反转和制动等动作,以满足生产工艺的要求,提高生产效率和产品质量。

2、机电传动系统的发展经历了哪几个阶段?答:机电传动系统的发展经历了成组拖动、单电机拖动和多电机拖动三个阶段。

3、机电传动系统的运动方程式中,各物理量的含义是什么?答:T 为电动机产生的电磁转矩,T L 为负载转矩,J 为转动惯量,ω 为角速度。

当 T>T L 时,系统加速;当 T<T L 时,系统减速;当T = T L 时,系统匀速运转。

二、第二章机电传动系统的动力学基础1、转动惯量的物理意义是什么?它与哪些因素有关?答:转动惯量是物体转动时惯性的度量,反映了物体抵抗转动状态变化的能力。

其大小与物体的质量、质量分布以及转轴的位置有关。

2、飞轮转矩的概念是什么?它与转动惯量有何关系?答:飞轮转矩 G D 2 是指转动惯量 J 与角速度ω平方的乘积。

飞轮转矩越大,系统储存的动能越大,系统的稳定性越好。

3、如何根据机电传动系统的运动方程式判断系统的运行状态?答:当 T T L > 0 时,系统加速;当 T T L < 0 时,系统减速;当T T L = 0 时,系统匀速运行。

三、第三章直流电机的工作原理及特性1、直流电机的工作原理是什么?答:直流电机是基于电磁感应定律和电磁力定律工作的。

通过电刷和换向器的作用,使电枢绕组中的电流方向交替变化,从而在磁场中产生持续的电磁转矩,驱动电机旋转。

2、直流电机的励磁方式有哪几种?答:直流电机的励磁方式有他励、并励、串励和复励四种。

机电传动控制第五版课后答案--最全版

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机电传动控制第五版课后答案--最全版《机电传动控制第五版课后答案最全版》机电传动控制是一门涉及机械、电气、电子等多学科知识的重要课程,对于相关专业的学生来说,课后习题的答案是巩固知识、检验学习成果的重要参考。

在这篇文章中,我将为您提供机电传动控制第五版的课后答案,希望能对您的学习有所帮助。

首先,让我们来回顾一下机电传动控制这门课程的主要内容。

它涵盖了电机的工作原理、调速控制、制动方法、传动系统的动态特性分析以及控制系统的设计等方面。

通过学习这门课程,学生能够掌握机电传动系统的基本原理和控制方法,为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。

在第一章中,主要介绍了机电传动系统的基本概念和组成部分。

课后习题大多围绕电机的类型、特点以及机电传动系统的运动方程展开。

例如,有一道习题要求分析直流电机的工作原理和结构特点。

答案是:直流电机由定子和转子两部分组成。

定子包括主磁极、换向极、机座和电刷装置等;转子包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器和转轴等。

直流电机的工作原理是基于电磁感应定律和电磁力定律,当电枢绕组中通有电流时,在磁场中会受到电磁力的作用,从而产生转矩,使电机旋转。

第二章重点讲解了直流电机的调速方法。

其中,改变电枢电压调速、改变电枢回路电阻调速和改变励磁磁通调速是常见的调速方式。

对于课后习题中关于调速性能指标的计算,我们需要根据给定的参数,运用相应的公式进行计算。

比如,某道习题给定了电机的额定转速、电枢电阻、励磁电流等参数,要求计算在不同调速方式下的调速范围和静差率。

解题的关键是正确理解调速性能指标的定义和计算公式,然后代入给定参数进行计算。

第三章探讨了交流电机的原理和调速方法。

交流电机包括异步电机和同步电机。

异步电机的调速方法有变频调速、变极调速和变转差率调速等。

在解答课后习题时,需要掌握异步电机的等效电路和电磁转矩公式,以及各种调速方法的特点和适用场合。

例如,有一道习题要求比较变频调速和变极调速的优缺点。

《动车组传动与控制》纸质作业答案(1-3章)

《动车组传动与控制》纸质作业答案(1-3章)

《动车组传动与控制》作业参考答案一、名词解释:1.动力分散牵引方式:以日本为代表,将全列车分为若干个动力单元,在每一个动力单元中带牵引电机的驱动轴(动力轴)分散布置在单元的每一个或部分车轴上,将传动系统的各个动力设备也分散地设置在各个车辆底下,不占用任何一辆车厢。

2.动力集中牵引方式:以欧洲为代表,动力集中型高速列车是将动力设备全部设置在一辆头车中,全列车的牵引力由集中在动力头车的动力轮对上的电动机提供。

3.恒功率调速比:恒功率调速比定义:c PM n v v k =式中:PM v 为恒功率区的最高速度;c v 为持续速度。

4.变压器的额定容量:在铭牌规定的额定状态下变压器输出视在功率的保证值,称为变压器的额定容量S N 。

额定容量用伏安(V·A)或千伏安(kV·A)表示。

由于变压器的效率很高,通常一、二次侧的额定容量设计成相等。

对三相变压器,额定容量系指三相容量之和。

5.变压器的额定电压:正常运行时,规定加在一次侧的端电压称为变压器一次侧的额定电压U 1N 。

二次侧的额定电压U 2N 是指变压器一次侧加额定电压时二次侧的空载电压。

额定电压以V 或kV 表示。

对三相变压器,额定电压是指线电压。

6.变压器的额定电流:根据额定容量和额定电压算出的电流称为额定电流,以安表示。

对三相变压器,额定电流指线电流。

对于单相变压器,一次和二次额定电流分别为:N N N N N N U S I U S I 2211,== 对于三相变压器,一次和二次额定电流分别为:N N N N N N U S I U S I 22113,3==(1)转差率:旋转磁场的转速n 1与转子转速n 的差值称为转差,用△n 表示。

转差△n 与同步转速n 1的比值称为转差率,用s 表示,即:11n nn S -=(2)异步电动机的机械特性: 异步电动机的机械特性是指转差率与电磁转矩之间的关系T em =f(s)。

(3)异步电动机的临界转差率:最大转矩对应的转差率称为临界转差率。

奥鹏[北京交通大学]《动车组牵引传动》在线作业一-0005满分参考4

奥鹏[北京交通大学]《动车组牵引传动》在线作业一-0005满分参考4

北交《动车组牵引传动》在线作业一-0005三相绕组在空间上相差()°,三相绕组产生的合成磁势(磁场)就是旋转磁势(旋转磁场)。

A:60B:90C:120D:180参考选项:C三相旋转磁场和两相旋转磁场由于都是()的合成结果,相互间容易变换A:多相固定磁场B:单相固定磁场C:多相交变磁场D:单向交变磁场参考选项:CCRH1型动车组安装有3台主变压器,分别位于Tp1车、Tb车和Tp2车的底架上,向所有()模块提供电流A:电机变流器B:电机C:变流器D:电动机参考选项:A直流发电机能提供(),如用作同步发电机的励磁机,蓄电池的充电机,专用的可调压直流电源、电解、电镀的低压大电流直流电源等A:交流电源B:直流电源C:交直流电源D:直交流电源参考选项:B受电弓靠滑动接触而受流,是电力机车、电动车辆与()之间的连接环节,其性能的优劣直接影响到电力机车、电动车辆工作的可靠性。

A:控制装置B:移动供电装置C:固定供电装置D:走行部参考选项:C列车在额定速度及其以下的运行范围内,通过控制电机定子磁链,以()运动,在6个有效电压矢量中均匀地加入零电压矢量,实现对转矩控制的目的。

A:三边形轨迹B:四边形轨迹C:五边形轨迹D:六边形轨迹参考选项:DCRH2型动车组采用()模式,适应在铁路既有线上以160 km/h速度正常运行,在新建的客运专线以及既有指定区段上以200 km/h速度级正常运行A:动力集中交流传动B:动力分散交流传动C:动力集中直流传动D:动力分散直流传动参考选项:B标量控制,就是仅仅只对变量的进行()控制,且忽略电机中的耦合效应A:最大值B:最小值C:幅值D:平均值参考选项:C脉冲整流器是列车牵引传动系统电源侧变流器。

在牵引时作为整流器,将单相交流电转变成直流电;再生制动时作为逆变器,将直流电转变成单相交流电,它可方便地运行于电压电流平面的四个象限,因此亦称为()A:四象限脉冲整流器B:三象限脉冲整流器C:二象限脉冲整流器D:一象限脉冲整流器参考选项:A采用普通异步电动机的变电压调速时,调速范围很窄,采用()电机可以增大调速范围,但机械特性又变软,因而当负载变化时静差率很大,开环控制很难解决这个矛盾。

动车组司机五

动车组司机五

动车组司机五1、单选导体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中的自由电子因磁场力的作用而沿导线向一定方向移动,其结果使导体的一端聚集着较多的自由电子而呈现出负电荷;另一端则由于失去电子而呈现出正电荷,(江南博哥)导体两端因出现这些电荷而产生了电位差,这就是导体上的()。

A、电压B、感应电流C、正负位差D、感应电动势正确答案:D2、单选()不属于摩擦制动方式。

A、闸瓦制动B、盘型制动C、涡流制动D、磁轨制动正确答案:C3、单选电空位操作,运转位均衡风缸压力追总风压力的原因有()。

A、缓解电空阀故障B、过充电空阀故障C、调压阀55故障D、均衡风缸膜板破正确答案:C4、填空题侧线发车,列控车载设备接收到的轨道电路信息为UU码时,人机界面显示固定限速值()km/h。

正确答案:455、单选在级间切换下载点,由()控车方式自动切换至LKJ控车方式,并有语音提示。

A、ATOB、ATPC、ATCD、ATS正确答案:B6、单选调动乘坐旅客的车辆时的速度为不超过()km/h。

A、5B、10C、15D、20正确答案:C7、单选撒砂量应适量,以机车过后()为好。

A、没有砂痕B、留有余砂C、溢出轨面D、只留白色砂痕正确答案:D8、单选事故应急救援需要出动救援列车时,救援列车应当在接到出动命令后()内出动。

A.20minB.30minC.40minD.1h正确答案:B9、单选起动列车前,确认行车()、发车信号显示(含发车表示器和无线列调发车用语)正确,厉行呼唤,起动列车。

A.信号B.区段C.时刻表D.凭证正确答案:D10、单选CIR“复位”键按下()秒以上时能对机车综合无线通信设备进行重新启动。

A、1B、3C、5D、10正确答案:B11、单选()就是为提高机车在低速运行时的轮周制动力,从电网中吸收电能,补足到电机的电枢电流中去,以获得理想的轮周制动力。

A、加馈电阻制动B、电阻制动C、再生制动D、涡流制动正确答案:A12、单选目视模式行车时,当列车收到地面允许行车信息后,自动进入完全监控模式或()模式。

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《动车组传动与控制》参考答案一、名词解释:1.电流型牵引变流器:交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。

根据中间直流环节滤波元件的不同,牵引变流器可分为电压型和电流型两种。

电流型牵引变流器直流中间环节的储能器采用电感,相当于恒流源,向逆变器输出的是恒定的直流电流。

2.电压型牵引变流器:交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。

根据中间直流环节滤波元件的不同,牵引变流器可分为电压型和电流型两种。

电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器,向逆变器输出的是恒定的直流电压,相当于电压源。

3.两电平式逆变器:逆变器将直流转换为交流。

两电平式逆变器,把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上,即逆变器的输出相电压为两种电平。

4.三电平式逆变器:逆变器将直流转换为交流。

三电平式逆变器,除了把直流中间环节的正极或负极电位送到电动机上去以外,还可以把直流中间环节的中点电位送到电动机上去,即输出相电压为三种电平。

二、简答题:1.简述牵引变流器的类型及特点。

答:牵引变流器是交流传动系统的核心部件,交-直-交流传动系统中,牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。

牵引变流器根据中间直流环节滤波元件的不同,可分为电压型和电流型两种。

电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器,向逆变器输出的是恒定的直流电压,相当于电压源;电流型变流器直流中间环节的储能器采用电感,相当于恒流源,向逆变器输出的是恒定的直流电流。

现代轨道列车交流传动领域大多都采用电压型变流器。

根据逆变器输出交流侧相电压的可能取值情况,将电压型逆变器分为两电平式和三电平式。

两电平式逆变器,可以把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上去;三电平式逆变器,除了把直流中间环节的正极或负极电位送到电动机上去以外,还可以把直流中间环节的中点电位送到电动机上去,含有较少的谐波,其输出波形得到了改善,但需要更多的器件。

在交流传动领域,当中间电路直流电压U>2.7~2.8 KV时,主电路中变流器通常采用两电平式电路;当U>3KV时,宜采用三电平式电路结构。

2.简述电压型四象限脉冲整流器的基本工作原理。

答:图1为忽略变压器牵引绕组电阻R N的脉冲整流器简化的等效电路。

变压器牵引绕组的输出电压为u N 、漏电感为L NuL图1 脉冲整流器的简化等效电路脉冲整流器的电压矢量平衡方程为:N N N ab U j L I U ω=+式中 U N 为二次侧牵引绕组电压相量;I N 为二次侧牵引绕组电流的基波相量;U ab 为调制电压的基波相量。

当U N 一定时,I N 的幅值和相位仅由U ab 的幅值及其与U N 的相位差来决定。

改变基波相量U ab 的幅值和相位,就可以使I N 与U N 同相位或反相位。

在牵引工况下,I N 与U N的相位差为0°,该工况下的相量图如图2(a )所示,此时U ab 滞后U N ;而对于再生制动工况, I N 与U N 的相位差为180°,该工况下的相量图如图2(b )所示,此时U ab 超前U N ,电机通过脉冲整流器向接触网反馈能量。

NU NI (a )(b )图2 脉冲整流器简化基波相量图由四象限脉冲整流器等效电路及相量图,有:d ab NN N N N N ab U U M I L kU I L U U /2)(222==+=ωω式中 k —变压器短路阻抗电压的标幺值,牵引变压器一般取0.3~0.35;M —整流器的调制度,一般取M=0.8~0.9;U d —直流侧输出电压。

由上式计算可得到M U k U N d /)1(22⋅+=由此可见,U d 与U N 成正比关系,与整流器的调制度M 成反比关系。

3.简述两电平脉冲整流器PWM 控制原理。

答:两电平脉冲整流器采用SPWM 调制。

理想电子开关的状态选择,通过PWM 过程中调制波与载波间的相互关系产生,在调制波与载波交点时刻控制电路中开关元件的通断,按照A 、B 两端分别产生相应的开关状态值。

A 、B 两端的调制信号相位相反,而载波信号相位相同,也可共用一个载波信号。

调制方式如图所示。

两电平PWM信号调制方式当A端调制波u rA>u c,电子开关S A=l,否则S A=0。

当B端调制波u rB>u c,电子开关S B=1,否则S B=0。

4.简述电压型四象限脉冲整流器的特征。

答:脉冲整流器是利用电抗器的储能,达到整流、升压、稳压的目的,四象限脉冲整流器能够达到网侧功率因数接近1,并能实现电能的反馈。

四象限脉冲整流器能够执行脉宽调制和能量变换,即整流或反馈两方面的功能。

这种整流器能够在输入电压和电流平面所在的四个象限中工作。

作为电力牵引用的变流器,相应能够实现牵引、制动状态下前进、后退四种工况。

四象限脉冲整流器的突出优点是网侧功率因数高,可达到1,等效谐波干扰电流小。

5.简述牵引变流器中间直流储能环节的作用和组成。

答:在交—直—交流变流器中,中间直流储能环节是连接四象限脉冲整流器和负载端逆变器之间的纽带。

它不仅起到稳定中间环节直流电压的作用,而且还承担着与前后两级变流器进行无功功率交换和谐波功率交换的作用。

电压型脉冲四象限变流器中间直流环节由两个部分组成:一个是相应于2倍电网频率的串联谐振电路(也可以取消),另一个是滤波电容器(支撑电容器)和过电压限制电路。

6.简述动车组牵引控制系统的主要控制目标。

答:动车组牵引控制系统的主要控制目标是:(1)网侧功率因数接近于1,电流畸变小;(2)在网压波动时中间直流电压保持恒定;(3)在负载或供电电压波动时具有快速响应的动态性能,保持良好的稳态运行能力;(4)启动平稳,谐波转矩小,启动力矩恒定;(5)在宽广的速度范围内实现恒功率控制。

目前动车组牵引控制常采用的控制策略有脉冲整流器瞬态直接电流控制;牵引逆变器—异步电机驱动系统磁场定向矢量控制和直接转矩控制。

7.简述CRH1型动车组牵引传动系统主电路的组成、各组成部分所包括的主要设备。

答:CRH1型动车组牵引传动系统主电路主要由高压系统和牵引系统电路构成,此外CRH1型主电路还包括辅助供电系统。

高压系统:包括受电弓、主断路器、主变压器初级绕组、电流互感器、电压互感器、避雷器、接地开关、网侧滤波器、受电弓切断开关等部件。

牵引系统:从主变压器次级绕组开始,包括网侧变流器LCM、电机变流器MCM、滤波器箱、牵引电动机等。

辅助供电系统:包括辅助变流器、三相滤波器、三相变压器等和蓄电池系统。

图1 CRH1型动车组主电路图8.简要分析CRH2型动车组辅助供电系统。

答:CRH2型动车组的辅助供电系统由牵引变压器辅助绕组、辅助电源装置、蓄电池、辅助及控制用电设备、地面电源等几部分组成。

辅助电源装置由辅助电源箱(Auxiliary Power Unit,简称APU)和辅助整流箱(Auxiliary Rectifier,简称ARf)两部分组成。

其中辅助及控制用电设备包括各种交流及直流用电设备。

CRH2型的辅助供电系统从牵引变压器辅助绕组获取单相交流电,由辅助变流器经交-直-交变换后输出三相AC400 V的交流电,通过交流滤波器滤波后为三相交流辅助电源母线供电并通过三相交流辅助电源母线分配给不同负载。

通过接至交流辅助电源母线的变压器获得单相AC100V、AC220 V电压。

通过整流变压器和整流器获得DC110V电源,为直流用电设备和蓄电池供电。

其系统结构如下图所示CRH2型的辅助供电系统结构图三、综合分析题:试分析CRH2型动车组牵引传动系统的特点。

CRH2型动车组牵引传动系统采用交流传动,在牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、控制策略等方面有如下特点:(1)牵引变压器采用壳式结构、车体下吊挂安装、油循环强迫风冷,原边采用两组并联结构的绕组,从而增加了每相牵引绕组的容量;牵引绕组为两个独立线圈,确保牵引绕组的高电抗、弱耦合性。

(2)牵引变流器主电路采用两主管串联与中点带箝位二极管的方案,功率开关器件采用IPM智能功率模块或IBGT模块。

其中IPM是将芯片、驱动电路、保护电路等封装在一个模块内的新型电力电子器件,是IGBT集成化、智能化的一种应用方式。

除具有IGBT的优点外,驱动功率小,吸收回路简单,器件模块本身具有检测和自保护功能,可以采用多个并联以增大电流容量。

(3)脉冲整流器采用单相三点式PWM脉冲整流器,具有以下优点:每一个功率器件所承受的关断电压仅为直流侧母线电压的一半,在相同的情况下,直流母线电压可以提高一倍,容量也提高一倍;在同样的开关频率及控制方式下,输出电压或电流的谐波大大小于两点式变流器,其总的谐波失真THD也远小于两点式变流器;即使在开关频率很低时,其输入侧的电流波形也能保证一定的正弦度。

从而减小对通信系统的谐波干扰。

(4)牵引变流器中间直流环节不设二次谐波滤波装置,减轻了牵引变流器质量。

(5)逆变器采用三点式拓扑结构,与二点式逆变器相比,端电压波形包含较少的谐波分量。

在一个周期内,两点式逆变器电路只有7种状态,而三点式有19种,有利于减小相邻电路状态转换时引起的电压和电流波动,从而有利于降低损耗,提高电动机效率,减少脉动转矩。

(6)牵引电机具有良好的牵引特性,可以实现宽范围的平滑调速,使动车组启动时发出较大的启动转矩;异步电机结构简单,可靠性高,同直流电机比较,没有因换向引起的电气损耗和机械损耗,没有环火,运行可靠性进一步提高;耐振动、耐风雪,可以在多尘、潮湿等恶劣环境下正常运行;电机过载能力强;转速高,功率/质量比高,有利于电机悬挂;转矩—速度特性较陡,可抑制空转,提高黏着利用率。

(7)牵引电机采用矢量控制策略,把定子电流分解成转子磁场定向坐标系下的励磁电流分量和转矩电流分量,实现了定子电流的完全解耦,控制方式简单,使整个牵引传动系统具有良好动态性能和控制精度。

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