北京交通大学年级电力牵引控制系统试卷及答案

机车电力牵引控制

1．电力机车的电气线路按其作用的不同，可分为、和三大部分。

2．有级调速电力机车如SS1型机车，它有个调压级和有级消磁。

3．为了保证电力机车正常运行，机车上设有辅助电路和辅助机械装置。

4．6K型机车采用牵引电动机，当机车运行于高速区域时，通过控制

的办法来达到规定的磁场削弱系数。

5．斩波器主要由组合而成。

6．电源电流谐波与等因素有关系，且不同斩波器情况也不一样。

7．利用二点式逆变器，只能把中间直流回路的接到电动机上去。

8．东风4型内燃机车励磁电路的调整就是保证在不同主手柄下牵引发电机励磁电流随负载电流的变化而按相应的形曲线变化。

9．对于城市电车或地铁动车，一般由直流的接触网供电。

10．为了机车能安全可靠地工作，必须设置可靠的保护系统，以便在出现各种不利的

能及时地采取防护措施。

11．单闭环调节系统对于都有抑制作用，因为一切扰动最终都要反映到被调量上来，都可以通过测出被调量的偏差而进行调节。

12．系统动态特性的数学表达式，叫做。

13．SS1型机车设有两个两位置开关，即开关和。14．6G型机车为六轴机车，六台牵引电动机分成两组，每组三台牵引电动

机。

二、名词解释（每题4分，共20分）

1．四象限脉冲整流器：

2．恒压运行：

3．调速性能指标：

4．斩波器：

5、交-直流传动方式：

三、简答题（每题5分，共30分）

1．串激牵引电机有哪些优缺点？

2．电阻制动有哪些优缺点？

3．电力机车上可能发生的过电压有哪几种？

4．移相电路分为哪几种？各有什么用途？

5采用异步电机作牵引电机有哪些优点？

四、叙述题（每题10分，共计10分）

细述SS1型电力机车司机控制器的转换手柄与调速手柄之间的机械联锁作用。

电力牵引控制系统复习题

一、填空

1．电力机车的电气线路按其作用的不同，可分为主电路、控制电路和辅助电路三大部分。

2．有级调速电力机车如SS1型机车，它有33 个调压级和三级有级消磁。

3．为了保证电力机车正常运行，机车上设有三相交流辅助电路和辅助机械装置。

4．6K型机车采用复励牵引电动机，当机车运行于高速区域时，通过控制励磁整流器而改变它励绕组电流IF 的办法来达到规定的磁场削弱系数。

5．斩波器主要由晶闸管元件和使之关断的换相电路组合而成。

6．电源电流谐波与斩波频率、电流脉动幅值等因素有关系，且不同斩波器情况也不一样。

7．利用二点式逆变器，只能把中间直流回路的正极电位或负极电位接到电动机上去。

8．东风4型内燃机车励磁电路的调整就是保证在不同主手柄下牵引发电机励磁电流随负载电流的变化而按相应的“马鞍”形曲线变化。

9．对于城市电车或地铁动车，一般由直流600v、750v、1500v 的接触网供电。

10．为了机车能安全可靠地工作，必须设置可靠的保护系统，以便在出现各种不利的工作环境和故障时能及时地采取防护措施。

11．单闭环调节系统对于被包在反馈环内的一切扰动量都有抑制作用，因为一切扰动最终都要反映到被调量上来，都可以通过测出被调量的偏差而进行调节。

12．系统动态特性的数学表达式，叫做数学模型。

13．SS1型机车设有两个两位置开关，即主变压器次边绕组正反串接开关和牵引、制动工况转换开关。14．6G型机车为六轴机车，六台牵引电动机按前后转向架分成两组，每组三台牵引电动机并联运行。

二、名词解释

1．四象限脉冲整流器：为了改善机车的功率因数和减少谐波电流对电网的干扰，在交-直-交机车上除电机侧有逆变器以外，电源侧还设有四象脉冲整流器。从本质上讲，四象限脉冲蒸馏器是按斩波方式工作的整流器。所以，它也常被称为脉冲整流器。

2．恒压运行：将电流手柄置于较高给定，使电流环不参与调节，操作电压手柄，则电机端压不断上升，机车加速，当电压手柄停留在某一级位上，则机车保持在这一恒定电压下运行。

3．调速性能指标：就是对调速系统技术性能的定量要求。设计自动控制系统需要满足静态（稳态）和动态两个方面的要求。

4．斩波器：就是将负载与电源接通继而又断开的一种通/断开关，它能从固定输入的电源电压产生出经过斩波的负载电压。

5、交-直流传动方式：就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，然后再供给数台直流牵引电动机。

三、简答题

1串激牵引电机有哪些优缺点？答：交直型电力机车普遍采用串激牵引电机，串激电机具有牛马特性，即起动牵引力大，随着机车速度增加，牵引力相应地减小，基本上具有恒功特性，所以十分适合于机车牵引的需要。它的最大缺点是软特性和防空转能力差，容易超速。

2电阻制动有哪些优缺点？

答：优点：1、提高列车运行的安全性。

2、减少了闸瓦和轮缘磨耗。

3、提高了列车下坡运行速度。

4、节约了能量。

5、易于实现制动力自动控制。

缺点：低速时，制动力直线下降。改缺点目前有下列几种克服方法：1、采用加馈电阻制动。2、将制动电阻分成两级。

3电力机车上可能发生的过电压有哪几种？

答：两种，一种是来自大气的雷击过电压，简称大气过电压，可高达数百万伏，又称外部过电压，通过接触网导线或直接侵入车顶高压部分。

另一种是来自机车内部的电器设备，如硅整流元件的整流换相；电器开关如主断路器的分合等，称为操作过电压货内部过电压。

4移相电路分为哪几种？各有什么用途？

答：移相电路可分为四种：阻容移相，单结晶体管移相、交流与直流叠加移相和锯齿波与直流叠加移相。前两种一般用于功率不大的整流装置，触发系统不经脉冲变压器隔离，直接与主电路晶闸管门级相连接。后两种用于大功率电力机车整流装置，移相电路输出，中间经脉冲信号形成电路（例如单稳电路）和隔离脉冲变压器，再送到晶闸管的门极。

5采用异步电机作牵引电机有哪些优点？

答：1、由于转速可达4000r/min以上，功率比较大；

2、通过选择最佳传动比，减少电动机质量，而不会影响其性能；

3、由于利用了换向器所占的空间，每单位体积发出的力矩更大；

4、由于定子绕组沿圆周均匀分布，散热条件好，电动机的热利用最佳。

四、叙述题

细述SS1型电力机车司机控制器的转换手柄与调速手柄之间的机械联锁作用。

答：1。当调速手柄在“0”位时，转换手柄可以从其“0”位取出、插入或从“0”位扳倒“后”、“前”或“制”位。

2．转换手柄在“0”位或取出后，调速手柄被锁在其“0”位不能扳动。

3．转换手柄扳倒“前”或“后”位时，调速手柄可以在牵引各位（“0”-“快”）间任意扳动。

4．调速手柄离开“0”位时，转换手柄不能从“后”、“制”或“前”位扳回“0”位。

5．调速手柄在“降、固1、固2、升”各位时，转换手柄可以在“前、Ⅰ、ⅡШ”各位来回扳动；同样转换手柄在“前、Ⅰ、ⅡШ”各位时，调速手柄可以在“降、固1、固2、升”任意扳动；

6．转换手柄在“制”位时，调速手柄可由“0”位扳倒“制”位，当继续推动调速手柄时便带动电位器转动，通过半控整流桥平滑调节牵引电机励磁电流的大小。

6作为内燃机车的传动装置，主要应完成哪些任务？

1．当机车运行在需要柴油机发出满功率时，应使机车在规定的运行速度范围内保证柴油机在额定功率下工作，既不过载也不欠载；

2．当机车仅需柴油机以部分负荷运行时，应使机车在规定的运行速度范围内保证柴油机能按其经济特性运行；

3．机车应有良好的起动性能。

这三项任务主要依靠调节牵引发电机的外特性来得到。

7电力牵引闭环自动控制系统的基本工作原理。

答：根据司机给定量和检测到的被调量的反馈值进行比较，形成偏差信号E，然后按偏差经调节控制器控制晶闸管整流器的输出电压，即控制牵引电机的输入电压，从而达到控制被调量的目的。