《内燃机车电力传动》练习册答案

习题一一、名词解释1、电力传动装置：从柴油机到车论之间需要一套速比可变的中间环节，这一中间环节称为电力传动装置。

2、直流电力传动装置：传动装置采用直流牵引发电机和直流牵引电动机。

3、交—直流电力传动装置：这种传动装置是采用交流牵引发电机通过大功率硅整流器使交流电变为直流电，然后供给数台直流牵引发电机。

4、交—直—交流电力传动装置：具有中间直流环节的间接变频的交流电力传动装置称交—直—交流电力传动装置。

5、交—交流电力传动装置：没有中间直流环节的直接变频的交流电力传动装置。

二、判断题1、内燃机车理想牵引特性是指牵引力与速度成正比关系。

( )2、内燃机车应优先发展交—交电力传动装置，因这种方式最好。

( )3、交—直传动内燃机车优于交—直—交传动内燃机车，所以现在普遍使用交—直流电传动内燃机车。

( )习题二一、填空题1、直流牵引电动机定子主要由（主磁极）（换向极）（机座）（端盖）及（轴承）组成。

2、直流牵引电动机电枢由（电枢铁心）、（电枢绕组）、（换向器）和（转轴）组成。

3、直流电机按励磁绕组与电枢绕组联接方式不同可分为（串励）、（并励）、（他励）和（复励）等。

4、电动机的两个主要特性是（转速特性）和（转矩特性）。

5、串励直流电机的两上可贵性能是（起动转矩大）和（过载能力强）。

6、直流电动机三种调速方法是（调节电枢回路电阻）、（改变电源电压）和（调节牵引电动机励磁）。

7、电枢反应引起结果是（合成磁场发生畸变）及（合成磁场被削弱）。

8、影响换向的电势是（电抗电势）和（电枢反应电势）。

9、换向极产生的（换向电势）是用来抵消电抗电势和电枢反应电势对换向的影响.换向极的极性必须适当，使它的磁势与交轴电枢反应磁势的方向（相反）10．换向可能出现的三种情况是（电阻换向）、（延迟换向）和（加速换向）。

11．TQFR-300型同步牵引发电机，其频率（165Ｈｚ）转速（1100r/min ）极对数（p=9）。

12．同步牵引发电机的特性主要有（空载特性）、（短路特性）、（负载特性）、（外特性）和（调节特性）。

13．空载特性是指（空载电势Ｅ０）与（转子励磁电流ＩＬ）变化关系。

14．外特性是发电机（端电压）随（负载电流）之间变化关系。

15、短路特性是指（短路电流）与（励磁电流）之间关系。

二、名词解释1、直流牵引电动机组成：由静止的定子、旋转电枢两大部分组成。

2、励磁方式：是指对主磁极励磁绕组的供电方式。

3、串磁电动机：励磁绕组与电枢绕组串联。

4、并励电动机：励磁绕组与电枢绕组并联。

5、极距：在电枢表面上，相邻异性磁极的中心线之间的距离叫做极距。

6、主磁场：磁场仅由主磁极上的励磁磁势所建立，这磁场称主磁场。

7、电枢磁场：当电枢绕组中有一定电流流过，在电机磁路中又产生一个磁势，其建立的磁场称电枢磁场。

8、电枢反应：电动机由空载到负载、电枢磁场使主磁场受到影响，而使气隙磁场发生变化称电枢反应。

9、换向：当旋转电枢元件从一条并联支路经过电刷进入另一条支路时，该元件中电流从一个方向变为另一个方向称换向。

10、第一气隙：换向极与电枢表面之间的空气隙称第一气隙。

11、第二气隙：换向极铁芯与机座之间加非磁性垫片称第二气隙。

12、全磁场：电枢电流全部流过励磁绕组。

13、磁场削弱：电枢电流只有一部分流过励磁绕组。

14、实槽：电枢铁芯上嵌线的槽称实槽15、虚槽：每个实槽内上,下两个元件边所占的位置看成是一个虚槽。

16、绕组元件：是一个一匝或多匝线圈。

17、异槽式绕组：若某些元件的下元件边在同一槽内,上元件边分装两个槽内称异槽式绕组。

18、同槽式绕组：若某些元件的上元件边在同一槽内,下元件边也在另外一个槽的同一槽内称同槽式绕组。

19、单迭绕组节距：一个元件两有效边在电枢表面跨过距离用跨过槽数表示。

20、整距绕组：y1=Z/2p称整距绕组21、短距绕组：当y1<Z/2p时,这种绕组称短距绕组。

22、长距绕组：当y1>Z/2p时,这种绕组称长距绕组。

23、换向片节距：是指元件首尾联接的两个换向片在换向器表面的距离,既所跨的换向片数。

24、均压线：将电枢绕组中理论上等电位各点用底电阻铜线连起来,该线为均压线。

25、全额均压线：把所有等电位点，都用均压线联接起来，称全额均压线。

26、换向周期：换向元件从换向开始到换向结束所经历的时间称换向周期。

27、机械火花：由于机械原因，使换向器与电刷之间产生的火花称机械火花。

28、电位火花：牵引电动机某些换向片间电压过高，而发生的火花称电位火花。

29、环火：换向器表面正负电刷间产生电弧而短路，这现象称换火。

30、最大片间电压：强电枢反应造成片间电压分布不均，接近后刷边出现最大值称为最大片间电压。

31、电位梯度：用换向器周围每厘米长度的电位差来表示曲线斜率称为电位梯度。

32、短距系数：Cos2β称绕组短距系数.33、功率因数角：φ=arctgr xcxl-34、内功率因数角：ψ是电枢电流滞后空载电势E0的电角度.35、发电机交轴电枢反应：发电机旋转磁场磁势方向与转子磁场轴线相垂直称发电机交轴电枢反应。

36、发电机直轴电枢反应：电枢磁势与励磁磁势在同一轴线上,但方向相反称发电机直轴电枢反应。

37、发电机绕组同步阻抗：jX T+R S称发电机绕组同步阻抗38、发电机绕组同步电抗：X T=X S+X L X T 称发电机绕组同步电抗39、发电机电枢反映电抗：X S=4.44fWK rz K是正比频率常数, X S称发电机电枢反映电抗。

40、绕组漏抗：漏感抗X L称绕组漏抗41、间接控制励磁方式：在执行元件和发电机励磁绕组间加入一个或两个中间放大环节这种励磁方式称间接控制励磁方式。

42、直接励磁控制方式：通过执行元件直接控制牵引发电机励磁电流的励磁方式称直接励磁控制方式三、判断题1、东风4B内燃机车使用的是ZQDR—410型直流并励牵引电动机。

( )2、直流牵引电动机是用来产生感应电势和电磁转矩进行机电能量转换。

( )3、串励直流牵引电机在空载状态下工作效率低。

( )4、串励直流牵引电机不能在空载状态下工作,否则转速极高，可能使转子破坏( )5、串励电动机的软特性，有利粘着条件的恢复。

( )6、他励电动机硬特性，有利于防止动轮空转。

( )7、内燃机车上主要是靠对串励直流牵引电动机实行磁场削弱进行调速( )8、电机中，绕组元件数和换向片数相等。

( )9、实槽数与虚槽数相等。

( )10、实槽数、元件数、换向片数均相等。

( )11、换向片节距y H= -1为左行绕组。

( )12、单迭绕组采用左行绕组更好( )13、东风4B机车，牵引电动机用的是全额均压线，省铜( )14、电动机电枢磁场愈强，气隙合成磁场畸变越严重，β角也越小。

( )15、调节换向极第二气隙时,第一气隙也随之改变( )16、换向元件中合成电势越大，产生附加电流越大，换向越好。

( )17、电阻换向，是一种理想的换向情况。

( )18、采用第二气隙不仅能使换向极漏磁通减少，而且能使在同样磁密下，使换向极饱和程度降低。

( )19、选用接触电阻和电阻系数大的电刷时，有利换向。

( )20、机车进行磁场削弱时，电感电势也增大，不利换向。

( )21、牵引发电机定子绕组，作成短矩绕组，有利削弱高次谐波。

( )22、牵引发电机交轴电枢反应，是使气隙合成磁场发生歪曲。

( )23、牵引发电机直轴电枢反应，是使气隙合成磁场减小。

( )24、当0<φ<90°时气隙合成磁场既扭曲，又去磁。

( )四、选择题1、若要内燃机车牵引电动机反转，应采取（B ）A、电刷A、B与电源正负极之间的联接对调，同时改变励磁电流方向B、改变磁场方向C、停止励磁D、降低电压2、一般情况下串励牵引电动机，励磁电流与电枢电流关系为（B ）A、不相等B、相等C、无关3、直流电机中，感应电势方向与电枢电流方向（ B ）A、相同B、相反C、无法比较4、几台串励牵引电动机，并联运行时，其负载分配不均现象，比他励电动机（C ）A、大B、相同C、小5、为了改善换向，对电刷的要求是（C ）A、增大电刷质量，增大电刷电阻。

B、采用电刷质量小的，接触电阻小的。

C、采用分裂式电刷，每片电刷质量小和高接触电阻的石墨电刷6、牵引发电机，为了削弱绕组中的其他高次谐波，通常把定子绕组元件做成（B）A、整矩绕组B、短矩绕组C、长矩绕组7、内功率因数ψ=00时的电枢反应为（A ）A、交轴电枢反应B、直轴电枢反应C、交轴与直轴电枢反应的综合8、机车上牵引发电机，通过整流后给牵引电动机供电，那么可以认为其负载为（B）A、电感性B、电阻性C、电容性９、根据发电机短路特性，随转速增加，空载电势和电抗均以正比关系增加，则短路电流的大小与转速（B）A、无关B、有关C、成正比D、成反比六、综合题1、分析同步牵引发电机的负载是什么性质？负载功率因数如何?答:同步牵引发电机发出的三相交流电,是通过整流装置，整成直流电后向直流牵引电动机供电,通过平波作用可以看成是稳定的直流。

线圈电抗对直流电不起阻抗作用，而仅呈现电阻作用，.因此，从整流装置看牵引电动机,相当于一个纯电阻性的负载,可以认为功率因数COSφ=1 。

2、试述改善牵引电动机换向，消除电磁火花的措施。

答:主要是通过两个途径来实现:：即减少换向元件的合成电势, 增大换向回路的电阻。

为了减小合成电势牵引电动机装有换向极在换向区建立一个适当的磁场, 该磁场一部分用来抵消交轴电枢反应磁场, 另一部分应使电枢换向元件切割这个磁场产生一个与电抗电势大小相等方向相反的换向电势,来抵消电抗电势的作用,使换向元件中合成电势为零从而改善换向。

增加换向回路中的电阻主要选择接触电阻和电阻系数较大的电刷有利于换向.3、环火是怎样产生的？答: 由于电刷磨损下来的炭粉或电刷碎片以及换向器磨损下来的铜粉聚积在换向片间的沟槽内,加之油泥从电动机外部飞溅到换向器上,在两个换向片间形成导电桥,当换向片间电压过高时,此导电桥燃烧而形成火花,这就是电位火花,此电弧使周围的空气游离,随着换向器的转动,此电弧逐渐拉长,扩展下去即形成环火. 片间电压过高, 电磁或机械方面原因都会引起环火.4、换向元件在换向过程中存在哪几种电势，它们方向和影响如何？答:1)电抗电势2)电枢反应电势3)换向电势电抗电势和电枢反应电势的方向和换向前电流方向相同，阻碍电流换向, 换向电势与他们方向相反是帮助电流换向的当换向电势与电抗电势和电枢反应电势恰好相互抵消时,即得到满意换向5、叙述直流牵引电动机，电枢反应引起的结果是什么？对电机有什么影响？答: 引起的结果是电机气隙中的合成磁场发生畸变, 电机气隙中的合成磁场被削弱. 电枢反应的去磁作用影响电机的转速和转矩,但是在一般情况下这种影响并不很大. 严重的问题是由于磁场的畸变使电机换向条件恶化,电刷与换向器之间产生火花,甚至引起”环火”,造成电机严重损坏.6、为什么内燃机车牵引发电机希望有较强的电枢反应？答: 在电传动内燃机上,为了满足柴油机恒功率运行的要求,必须对同步发电机的外特性进行调整使其满足恒功率要求.因此我们希望同步牵引发电机有较强的电枢反应,这样一方面能够减少外特性调整的范围,使同步牵引发电机的外特性比较接近于所要求的外特性, 另一方面使发电机稳态短路电流不至很大,对机车上的电气设备起到一定的保护作用.7、应使换向极在电机整个负载范围内, 尽量使合成电势为零, 应注意哪些问题?答: 对换向极的要求应该是在电机整个负载范围内,尽量使合成电势为零.1)换向极必须装在电机的几何中性线上.2)换向极必须有正确的极性3)换向极励磁线圈必须与电枢绕组串联4)换向极的磁路应处于饱和状态.习题三一、填空题1、在内燃机车上，牵引发电机即是柴油机的（负载）又是牵引电动机的（电源）2、机车运行主要速度范围是在发电机（持续工作的）恒功率区段内。