《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。

Z
a 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。

柴油机将一次能源柴油转换为机械能，拖动牵引发电机组工作产生电能。

接触网线上的二次能源电能通过车载受电装置引入车内，经变流环节变换为合适的电能，供给动力输出单元；
动力输出单元主要由牵引电动机、传动装置和转向架轮对组成，牵引电动机接受电能并将其
转换为机械能从转轴上输出，通过传动机构带动车轮旋转，在轮轨之间产生牵引力，牵引列车运行；
《机车车辆传动与控制》作业参考答案
（3-4章）
一、名词解释：
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：%1001
1⨯-=n n n S 转差率是表征感应电动机运行状态的一个重要参量。

一般情况下，异步电动机的转差率变化不大，
空载时约为0.5％，额定负载时约为5％，异步牵引电动机的转差率一般小2％。

2.转差频率：转差频率就是转差对应的频率，即
3.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。

整流器的作用是把来自接触网的单相交流电压变换为直流。

直流中间环节由滤波电容器或电感组成，其作用是储能和滤波，获得平直的直流电。

逆变器的作用是将中间环节平直的直流电，通过一定的控制策略，变换为频率、电压可调的三相脉冲交流电，供给交流牵引电动机，通过能量转换驱动列车。

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。

4.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。

整流器的作用是把来自接触网的单相交流电压变换为直流。

直流中间环节由滤波电容器或电感组成，其作用是储能和滤波，获得平直的直流电。

逆变器的作用是将中间环节平直的直流电，通过一定的控制策略，变换为频率、电压可调的三相脉冲交流电，供给交流牵引电动机，通过能量转换驱动列车。

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。

5.两电平式逆变器：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。

6.三电平式逆变器：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。

7．（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。

8．（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.简述异步牵引电动机的特点。

答：异步电动机传动系统与传统的串励直流电动机传动系统相比，在牵引性能（机械特性)、绝缘、耐。