電力牽引控制系統(tǒng)主觀題

1、-. z.電力牽引控制系統(tǒng)115.主電路設(shè)計(jì)時(shí)要考慮電機(jī)連接與激磁方式、電機(jī)的供電方式、整流線路、調(diào)速方式、電氣制動(dòng)方式 五方面的因素 16.機(jī)車牽引特性是指機(jī)車牽引力 與機(jī)車速度關(guān)系曲線 17.要改變電機(jī)勵(lì)磁繞組電流實(shí)現(xiàn)磁場削弱調(diào)速主要有電阻分路法、晶閘管分路法 兩種方法 18.機(jī)車制動(dòng)特性是指制動(dòng)力 與速度 關(guān)系曲線 19.機(jī)車牽引限制包括最大速度限制、電機(jī)的平安換向限制、粘著限制、電機(jī)最大電樞電流限制20.機(jī)車制動(dòng)限制包括最大速度限制、電機(jī)的平安換向限制、粘著限制、電機(jī)最大制動(dòng)電流限制、最大勵(lì)磁電流限制21.電阻制動(dòng)在低速時(shí)，制動(dòng)力直線下降。為提高制動(dòng)力，可采用加饋電阻制動(dòng)、分級(jí)電阻制動(dòng)

2、 兩種方法 22.機(jī)車主電路保護(hù)主要有短路、過載、接地、過壓保護(hù) 23.機(jī)車輔助電路主要分直流輔助電路和交流輔助電路兩大類 24.主電路設(shè)計(jì)時(shí)要考慮那幾方面的因素？參考答案：五個(gè)方面的考慮電機(jī)連接與激磁方式；電機(jī)的供電方式；整流線路；調(diào)速方式；電氣制動(dòng)方式25.交直型電力機(jī)車采用最是那種勵(lì)磁方式串聯(lián)還是并聯(lián)參考答案： 交直機(jī)車多采用串勵(lì)勵(lì)磁方式，也有機(jī)車采用復(fù)勵(lì)勵(lì)磁方式。 與并勵(lì)電機(jī)相比，串勵(lì)電機(jī)起動(dòng)力矩大、恒功性能好，但是其防空轉(zhuǎn)較差； 電機(jī)多采用并聯(lián)方式，只有8K機(jī)車采用電機(jī)串聯(lián)方式。 電機(jī)并聯(lián)與串聯(lián)相比有更好的防空轉(zhuǎn)能力，且一個(gè)電機(jī)故障時(shí)對(duì)牽引力影響較小，但是其電器線路設(shè)備較為復(fù)雜，且因

3、輪徑差和性能差引起的負(fù)載分配不均勻較大。26.交直型機(jī)車的調(diào)速過程是先調(diào)壓弱磁,為何要先弱磁參考答案：交直機(jī)車先進(jìn)展調(diào)壓調(diào)節(jié)器速，到額電壓時(shí)，保持電壓不變，再進(jìn)展弱磁調(diào)速。 機(jī)車牽引時(shí)，一方面要速度控制，同時(shí)也要牽引力。 電機(jī)的轉(zhuǎn)矩為： 如果先開場弱磁，意味著在大要得到同樣的牽引力，要更大的電樞電流，這是不經(jīng)濟(jì)的。所以要滿磁場工作，在調(diào)壓到額定電壓之后，電樞電流沒有到達(dá)額定值前采用弱磁調(diào)速方式。27.什么是空轉(zhuǎn)？其危害是什么如何檢測和防護(hù)參考答案：定義： 是牽引時(shí)，牽引力大于粘著力，輕軌發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的現(xiàn)象。 危害： 牽引急劇減小，輪軌間發(fā)生磨損。 檢測:IdV綜合V、V/t和V2/dt2防護(hù)：

4、1.撒砂2.減載3.停車軸重轉(zhuǎn)移是如何生產(chǎn)的為何進(jìn)展軸重補(bǔ)償參考答案： 軸重補(bǔ)償是因?yàn)闄C(jī)車的輕周牽引力與車鉤的阻力不地同一直線上，有一個(gè)轉(zhuǎn)矩，使前轉(zhuǎn)向架軸重減少，后轉(zhuǎn)向架軸重增加。 軸重轉(zhuǎn)移可能使前轉(zhuǎn)向架容易空轉(zhuǎn)，后轉(zhuǎn)向架粘差重量又不充分，整個(gè)機(jī)車的粘著重量利用不充分。軸重補(bǔ)償是使前轉(zhuǎn)向架的牽引電流減小，后轉(zhuǎn)向架牽引電流增大，整車的粘著利用更充分，能發(fā)揮機(jī)車的牽引力。29.牽引和制動(dòng)特性分別主要有那些限制參考答案：牽引特性是指牽引力與速度關(guān)系曲線;制動(dòng)特性是指制動(dòng)力與速度關(guān)系曲線。牽引和制動(dòng)特性都有一定的限制曲線,只有在限制曲線*圍工作才是平安的。牽引限制：最大速度限制機(jī)車構(gòu)造速度；電機(jī)的平安

5、換向限制為常數(shù)，否則環(huán)火或火花；粘著限制牽引力大于最大值時(shí)空轉(zhuǎn)；電機(jī)最大電流限制電構(gòu)電流大于額定值時(shí)發(fā)熱。制動(dòng)限制：最在勵(lì)磁電流限制-If過大，勵(lì)磁繞組發(fā)熱磁路飽和，粘著限制曲線-機(jī)車制動(dòng)力大于粘著力時(shí)，導(dǎo)致打滑，喪失制動(dòng)力。最大制動(dòng)電流限制-電樞電流和制動(dòng)電阻最大電流不能超過最大值，一般是制動(dòng)電阻電流限制先起作用；牽引電機(jī)的平安換向限制-環(huán)火或火花；機(jī)車構(gòu)造速度限制-機(jī)械強(qiáng)度限制30.空轉(zhuǎn)與機(jī)械特性軟硬的關(guān)系統(tǒng)如何畫出恒流控制、恒壓控制和恒速控制機(jī)械特性，并比擬其空轉(zhuǎn)的難易度。參考答案：速度隨牽引力變化較小的機(jī)械特性叫硬特性,反之是軟特性。 機(jī)械特性越硬防空轉(zhuǎn)能力越強(qiáng)，反之越弱。由此可分析：

6、恒流控制最軟件，恒速控制最硬,恒壓控制處于兩都之間,因此恒流控制最容易空轉(zhuǎn)，恒壓控制次之，恒速控制最不容易發(fā)生空轉(zhuǎn)。31.分析電阻制動(dòng)原理，說明為何低速時(shí)采用分級(jí)電阻制動(dòng)可以提高制動(dòng)力？參考答案： 電阻制動(dòng)時(shí)，牽引電機(jī)由串勵(lì)電動(dòng)機(jī)變?yōu)樗鼊?lì)發(fā)電機(jī)。因此有制動(dòng)電流和制動(dòng)力矩。將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能同時(shí)產(chǎn)生了制動(dòng)力矩。低速時(shí)，勵(lì)磁電流到達(dá)額定值，由公式可知：制動(dòng)力電阻減小時(shí)，制動(dòng)電流成反比增大，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也增大.32.交直型機(jī)車再生制動(dòng)有何缺點(diǎn)交直交機(jī)再生制動(dòng)也有這個(gè)缺點(diǎn)參考答案：交直型電力機(jī)車再生制動(dòng)缺點(diǎn)有：功率因數(shù)低，諧波干擾電流大;容易發(fā)生再生顛覆,對(duì)觸發(fā)信號(hào)的可靠性要求高;控制復(fù)雜對(duì)線路要求較高。

7、最主要的缺乏是功率因數(shù)低和諧波電流大，交直交電力機(jī)車采用四象限脈沖整流器供電,其功率因數(shù)接近為1,輸入電流按近為正弦,諧波電流很小。33.機(jī)車保護(hù)主要有那幾類為何要設(shè)保護(hù)參考答案：保護(hù)種類：短路、過載、接地和過壓保護(hù)。保護(hù)理由：主電路電氣設(shè)備在短路、過載、接地和過壓故障發(fā)生時(shí)，不至發(fā)生損壞或者減少損壞。34.輔助電路的功能是什么參考答案：直流輔助電路 供車上電器控制和電子控制的直流電源。交流輔助電路供車上空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、油泵電機(jī)、空調(diào)的三相交流電源。客車供電輔助電路供客車用電的DC600V直流電源。第二次作業(yè)1.無功功率有何危害增大電網(wǎng)電壓降；增加電網(wǎng)損耗；降低電網(wǎng)和電氣設(shè)備的利用率。對(duì)機(jī)車而

8、言，電網(wǎng)電壓低，機(jī)車牽引力不能充分發(fā)揮。2.功率因數(shù)是如何定義的？電流畸變系數(shù)？前提假設(shè)：電網(wǎng)電壓無畸變?yōu)檎也?。而電網(wǎng)電流為非正弦波功率因數(shù)：3.在內(nèi)一坐標(biāo)系畫出半控制橋、全控橋、二段橋和三段橋PF與輸出電壓的關(guān)系參考答案： 理想情況：電機(jī)串聯(lián)電感無窮大，電樞電流平直；換相過程瞬時(shí)完成，不存在換相重迭角。 各種整流橋功率因數(shù)與輸出電壓的關(guān)系如下圖，其中三段橋功率因數(shù)曲線由二段橋和四段橋功數(shù)因數(shù)曲線的一局部構(gòu)成。1/2電壓之下與二段橋一樣，1/2以上與四段橋一樣。4.等效干擾電流是如何定義的參考答案： 等效干擾電流分析濾波器濾波和無功補(bǔ)償?shù)脑韰⒖即鸢福簷C(jī)車采用單調(diào)諧，其實(shí)現(xiàn)的功能有濾除諧波電

9、流補(bǔ)償無功功率諧波原理對(duì)單調(diào)諧電路，諧振頻率設(shè)計(jì)在n次諧點(diǎn)附近，因此:接近為,諧濾電流幾乎全部流入濾波支路，起到濾波作用無功補(bǔ)償原理對(duì)基波電流，濾波支電路阻抗：濾波支路對(duì)基波相當(dāng)于電容，可以向電網(wǎng)提供容性無功電流，補(bǔ)償機(jī)車產(chǎn)生的滯后無功。對(duì)n次諧波電流有：6.一牽引繞組額定電壓為800V,額定功率因數(shù)為0.8,采用單相半控制整流,電機(jī)額定功率為1.6MW,電機(jī)額定電壓為700V,設(shè)計(jì)一個(gè)3次PFC,諧振點(diǎn)設(shè)為2.8,功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.9,求出PFC的C和L的大小.參考答案： 第三次作業(yè)3.數(shù)字式測量轉(zhuǎn)速的方法主要有測頻法 和測周法 4.交直機(jī)車控制方法有恒壓控制、恒流控制、恒壓/恒流控制、特性

10、控制5.分析SS4機(jī)車四段橋調(diào)壓過程并畫出每段工作時(shí)的電壓波形。參考答案： 分四段工作。第一段：0-1/4Ud0第二段：1/4Ud0-1/2Ud0第三段：1/2Ud0-3/4Ud0第四段：3/4Ud0-Ud06. 分析8K機(jī)車調(diào)壓過程及無級(jí)弱磁的原理。第一段：PC橋逐級(jí)滿開放,電壓0-450V第二段: PC橋滿開放,PM橋逐級(jí)滿開放,電壓由450V-900V。在此期間電網(wǎng)增高壓，要保持電壓一不超過900V,采用PC橋調(diào)節(jié)。弱磁過程： 電壓與正半周時(shí)，T21和D241導(dǎo)通，在對(duì)應(yīng)的角前電樞電流全部流過磁場分路電阻的勵(lì)磁繞組，在角之后觸發(fā)T243,電樞電流由T243流到T241,勵(lì)磁繞組的電流在續(xù)

11、流回路流動(dòng)。續(xù)流回路有兩個(gè)：其一是勵(lì)磁繞組與Rsh組成的電路，另一個(gè)是勵(lì)磁繞組與T243和D242組成的電路。負(fù)半周。7.交流電流互感器是如何檢測整流器的電流的參考答案： 8.數(shù)字式轉(zhuǎn)速測量的兩種原理是什么各實(shí)用于那種情況 數(shù)字式轉(zhuǎn)速信號(hào)有輸出頻率，正比于轉(zhuǎn)速。測量轉(zhuǎn)速方法有兩種：測周法：測量信號(hào)的周期(寬度)，乘上由一周內(nèi)的脈沖數(shù)得到轉(zhuǎn)動(dòng)一周所要的時(shí)間,從而計(jì)算到轉(zhuǎn)速。測周法適合于低頻時(shí)，周期大，精度高。測頻法：測量在一定時(shí)間內(nèi)通的脈沖數(shù)，從而得到信號(hào)的頻率，計(jì)算到信號(hào)的周期，同樣可算出轉(zhuǎn)動(dòng)一周所要時(shí)間，得到轉(zhuǎn)速。測頻法適合于高頻時(shí)，頻率高，精度高。9.分析霍爾傳感器檢測電流的原理.參考答案

12、： 問題:1、i與B間受到磁化曲性飽和的影響,存在非線性;2、KH隨溫度影響較大，容易產(chǎn)生溫漂。因此，直檢式通常只用于精度要求不高的場合，其本錢也較低。10.給定積分器的功能是什么分析6G機(jī)車的給定積分的原理.參考答案： 功能：將手柄指令指令緩慢上升到指令值，減少起動(dòng)過程中電流上升速度，提高舒適度，減少電和機(jī)械沖擊.11.畫出比例積分(PI)調(diào)節(jié)器的原理圖,并說明其PI在控制系統(tǒng)中的作用。參考答案： 功能：根據(jù)給定信號(hào)和輸出的差通過比例和積分生成控制量，控制輸出，使其按指令值變化。12.說明特性控制器的功能,畫出特性控制器曲線,并分析電路生成原理。參考答案： 13.說明連續(xù)控制器的功能，分析6

13、G機(jī)車連續(xù)控制器的原理。參考答案： 功能：將調(diào)節(jié)器輸出的控制量生成多段橋連續(xù)的移相控制量。14.說明水平比擬器的功能，分析水平比擬器的原理。參考答案： 功能：比擬兩個(gè)信號(hào)的大小，有強(qiáng)的抗干擾能力，可以防止比擬點(diǎn)處的振蕩.15.分析交直流迭加移相電路的原理參考答案： 當(dāng)Usc+Uc0時(shí)，T開通，無脈沖；當(dāng)Usc+Uc=0時(shí)，關(guān)斷，輸出對(duì)應(yīng)控制角的脈沖。當(dāng)控制電壓Uc由同步信號(hào)usr的負(fù)最大值到正最大值變化時(shí)，控制角由180o到0o變化。16.分析鋸齒波移相原理.參考答案： 17.說明功放電路的功能，并畫出其典型應(yīng)用電路,分析其原理.參考答案： 功能：對(duì)脈沖邏輯信號(hào)放大，通過脈沖變壓器控制主電路晶

14、閘管開通。第四次作業(yè)1.交流異步電機(jī)調(diào)速控制方法主要有 、 、 滑差控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制2.畫出交直電傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造,并說明其調(diào)節(jié)過程參考答案： 圖是一個(gè)電流控制的二段橋交直機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造圖,手柄指令通過給定積分后,生成實(shí)際的電流指令,電流指與電流反應(yīng)量相減后差進(jìn)入PI調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器的輸出控制量Uc,再經(jīng)過連續(xù)控制器生成兩段橋的移相信號(hào),移相信號(hào)經(jīng)過觸發(fā)電路去生成整流橋的觸發(fā)信號(hào),實(shí)現(xiàn)控制角的控制。通過控制角的變化，控制輸出電壓的大小從而實(shí)現(xiàn)輸出電流的控制。當(dāng)輸出小于指令值時(shí)，PI調(diào)節(jié)器的輸出會(huì)增加，減小控制角，從而增大輸出電壓，輸出電流也增大；反之如果輸出時(shí)大于指令值時(shí)，通過閉環(huán)控制

15、使輸出減小。最終調(diào)節(jié)結(jié)果是輸出量與指令相等。3.交直機(jī)車控制方法有那些？參考答案：恒壓控制SS1恒流控制6G：恒壓/恒流控制SS4原型特性控制8k、SS4改4.分析SS4機(jī)車控制系統(tǒng)的工作原理參考答案：略5.與交直型機(jī)車直流傳動(dòng)相比,交直交機(jī)交流傳動(dòng)有何優(yōu)點(diǎn)參考答案：與交直機(jī)車相比，交直交機(jī)車有如下優(yōu)點(diǎn)：采用四象限脈沖電整流器牽引和制動(dòng)時(shí)功率因數(shù)接近為；輸入電流波形近正弦波，等效電流小?？酥屏私恢睓C(jī)車牽引和再生制動(dòng)時(shí)功率因數(shù)低、諧波電流大的問題。采用交流異步感應(yīng)電機(jī)牽引調(diào)速平滑，*圍寬；體積小、功率大；無換器，維修本錢低；特性硬，防空轉(zhuǎn)性能好?？酥屏私恢睓C(jī)車電機(jī)功率密度小和維護(hù)量大的問題。 此

16、外交直交機(jī)車牽引和制動(dòng)時(shí)工況轉(zhuǎn)換、列車運(yùn)行方向轉(zhuǎn)換時(shí)，主電路不做任何切換，這樣了也簡化了主電路構(gòu)造。6.畫出交流機(jī)車電傳動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成。參考答案： 7.牽引變壓器為何要有大的漏抗為何要解藕參考答案：有大的漏抗原因：抑制短路電流：大的漏感可抑制牽引繞組短路時(shí)的電流值及其上升速度，減小短路電流對(duì)牽引變壓器的破壞作用。四象限脈沖整流器需要：交直流變換是四象限脈沖整流器完成的，要實(shí)現(xiàn)升壓和整流功能，在四象限脈沖整流器與交流輸入電源間必須有一個(gè)連接電感。抑制鐵芯飽和時(shí)的電流：變壓器合閘時(shí)會(huì)因暫態(tài)磁通與穩(wěn)態(tài)磁通疊加導(dǎo)致變壓器鐵芯飽和，四象限脈沖整流控制過程中會(huì)使輸入電流中存在直流分量，都會(huì)導(dǎo)致激磁電流增大。

17、漏電感的電感值不受鐵心飽和影響，因此可抑制鐵芯飽和時(shí)的激磁電流。解藕理由： 一臺(tái)牽引變壓器的牽引繞組通常是兩個(gè)以上，每個(gè)牽引繞組與一個(gè)四象限脈沖整流器相連，四象限脈沖整流器要對(duì)牽引繞組電流大小和相位進(jìn)展控制，為了減小兩個(gè)整流器控制間的影響，實(shí)現(xiàn)控制上的穩(wěn)定，要求兩個(gè)牽引繞組沒有藕合或弱藕合，即實(shí)現(xiàn)退藕。8.畫出四象整流器的原理圖,并說明其功能參考答案： PWM整流器有兩個(gè)功給：1控制直流電壓穩(wěn)定；2控制電網(wǎng)電流電電壓同相或反相。9.四象整流器中間直流環(huán)節(jié)有何功能中間直流環(huán)節(jié)上為何有二次是電壓脈動(dòng)參考答案：中間直環(huán)節(jié)的功能：減小直流側(cè)的電壓脈動(dòng)，降低對(duì)四象限整流器和牽引逆變器的影響；與四象限整流器交換基波和諧波無功，與牽引逆變器交換諧波無功，對(duì)它們實(shí)現(xiàn)解藕；作為中間貯能環(huán)節(jié)，支撐中間電壓，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。二次電壓脈動(dòng)原因：可知流入直流環(huán)節(jié)的電流為兩局部：一局部為直流，另一局部為二倍于電網(wǎng)頻率的交流。從牽引逆變器和電機(jī)則看，不考慮其開關(guān)諧波電流，其三相交流的瞬時(shí)功率等于有功率，也就是說其負(fù)載特性相當(dāng)于電阻，從中間直流環(huán)上取的電流為直流，