电力机车控制复习题及参考 答案.doc

电力机车控制课程复习资料一、判断题：1.机车牵引力与机车速度的关系，称为机车的牵引特性。 2.为保持整流电流的脉动系数不变，要求平波电抗阻器的电感为常数。 3.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。 4.机车的起动必须采用适当的起动方法来限制起动电流和起动牵引力。 5.SS4改型机车级磁场削弱时，15R和16R同时投入，磁场削弱系数为0.3。 6.SS4改型机车主电路接地保护采用接地继电器，这是一套无源保护系统。 7.机械联锁可以避免司机误操作。 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 9.交流电机同直流电机相比，维修量可以减小。 10.直流传动是我国电力机车传动的主要方式。 11.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 12.机车故障保护的执行方式有跳主断路器、跳相关的接触器、点亮故障信号显示。 13.交直交传动系统的功率/体积比小。 14.当司机将牵引通风机按键开关合上后,不但能使通风机分别起动,还能使变压器风机和油泵起动。 15.逆变器用于将三相交流电变为直流电。 16.交直交系统具有主电路复杂的特点。 17.压缩机的控制需要根据总风压的变化由司机操作不断起动。 18.整流电路的作用是将交流电转换为直流电。 二、单项选择题：1.机车安全运行速度必须小于机车走行部的( )或线路的限制速度。 A.旅行速度 B.构造速度 C.持续速度2.制动电阻柜属于( )电路的电器设备。 A.主 B.辅助 C.控制3.SS4改型电力机车固定磁场削弱系数为 A.0.90 B.0.96 C.0.984.SS4改型机车控制电路由110V直流稳压电源、( )以及有关的主令电器各种功能的低压电器及开关等组成。 A.硅整流装置 B.电路保护装置 C.蓄电池组5.SS4 改型电力机车采用的电气制动方法为 A.再生制动 B.电磁制动 C.加馈电阻抽制动6.SS4改型电力机车主电路有短路、过流、过电压及( )等四个方面的保护。 A.欠流 B.欠压 C.主接地7.辅助电路线号为“( )”字头的3位数流水号。 A.1 B.2 C.38.电力机车上的两位置转换开关作用之一是转换牵引电机中( )的电流方向，以改变电力机车的运行方向。 A.励磁绕组 B.换向绕组 C.电枢绕组9.SS4改型电力机车电气设备中电压互感器的代号为 A.TA B.TV C.TM10.平波电抗器属于( )电路的电器设备。 A.主 B.辅助 C.控制11.( )电源由自动开关 606QA，经导线640提供电源。 A.前照灯 B.副前照灯 C.副后照灯12.压缩机故障时可以通过( )中的故障隔离隔离开关进行隔离。 A.辅助电路 B.控制电路 C.主电路13.调速控制电路的配电由自动开关( )经导线465提供。 A.600QA B.602QA C.604QA14.若整流电路全部由晶闸管组成，则构成( )整流电路。 A.不控 B.半控 C.全控15.SS4改型电力机车辅机过载采用( )过载保护装置。 A.RC 吸收电路 B.继电器 C.自动开关16.SS4改型机车磁场削弱只有当调速手轮转到( )以上才起作用。 A.四级 B.六级 C.八级17.SS4改型机车整流调压电路中并联两个( )，在正常运行时能吸收部分过电压。 A.电阻 B.电容 C.电感18.SS4改型机车司机室操纵台上，主显示屏和辅助显示屏的显示数目都是( )个。 A.32 B.36 C.28三、填空题：1.电力机车的电气制动方式有 及 两种。2.机车的速度特性是指 与 的关系。3.主电路和辅助电路中各电器的动作均由 控制。4. 与 的关系，称为机车的牵引特性。5.磁场削弱的方法有 和 两种。6.SS4改进型机车采用转向架独立供电方式的优点之一是能充分提高 利用。7.辅机的过载保护用自动开关是 和 的方式执行保护任务的。8.电力机车电路通常由 、 和 三部分组成。9.电力机车的控制方法有 和 两种。10.电阻制动工况时，励磁绕组过流保护是通过各电流传感器电子柜励磁过流中间继电器559KA 分闸，切断励磁电路。11.SS4改进型机车主电路的能量传递顺序是从接触网25KV工频交流供电，经由主变压器和 转换为可调节的直（脉）流电压，使直（脉）流牵引电动机实现拖动任务。12.机车上的联锁方法有两大类，即 与 。13.相控调压可以分为 和 两类。14.电力机车的辅助电路主要由 、 、 组成。15.对机车起动的基本要求是： 。16.自持联锁的特点是：电器得电吸合时需要一定的条件，电器得电吸合后条件 ，仍然能保持得电状态。17.辅助电路由单三相供电系统、 电路、 和 四部分组成。18.辅助电路过流时，电流继电器282KC 吸合动作，使机车主断路器分闸，同时显示 信号。19.对于直流电力机车和整流器电力机车，起动时的主要限制条件是 。20.劈相机的起动方式是 。21.机车上常用的磁场削弱的方式有 及 两种方式。22.SS8机车辅助电路设有 、 、 和 保护。23.辅助电路的保护有 、 、 、 及单相过载保护等。24.串联联锁的特点是：只有所有条件均满足才能使被控制的电器 ，只要有 条件不满足电器将失电。25.静止劈相机又称为 ，由 和 两部分组成。26.根据电气制动时电能消耗的方式，电气制动分为 和 两种形式。27.外部过电压主要是指 ，它主要是以 的形式出现，保护电器是 。28.采用串励牵引电机的电力机车在进行电阻制动时，必须首先切断 与 的联接，使电机电枢与制动电阻接成回路。29.SS4改型电力机车的控制电路分为 和 两部分。30.制动力特性是指 与 的关系。31.牵引电动机主极绕组电路中并联固定分路电阻的作用是降低流过牵引电机主极绕组的电流 ，改善整流换向性能。三、问答题：1.整流器式电力机车的优点、缺点各是什么？2.直流电力机车的有哪些基本特性？主要由哪些设备组成?3.SS4改进型机车控制电路由哪几部分组成？4.主电路如何实现变压器次边短路保护？5.SS4改进型机车电路是如何分类的？6.再生制动受到哪些条件的限制？使用再生制动带来的好处是什么？7.如何通过改变励磁绕组匝数来进行磁场削弱？8.SS4改型电力机车辅助线路中有哪些单相设备？9.电传动机车一般有哪两套制动系统？10.简述交直型整流器电力机车的能量传递过程。11.如何通过改变励磁绕组的电流来进行磁场削弱？12.电力机车上目前采用的机械联锁主要有哪些？13.辅助电路的设备主要有哪些？14.SS4改型电力机车辅助线路中有哪些三相设备？15.SS4改进型机车辅助电路由哪些设备组成？辅助电路的作用是什么？16.机车在长大下坡道上运行是如何实现恒速控制的？17.采用无级磁场削弱的优点是什么？18.机车采用电气制动时应满足哪些基本要求？19.说明SS4改型机车零压保护原理20.简述旋转劈相机的工作原理。21.试述电阻制动的工作范围受到哪些条件的限制？22.对电力机车主电路有什么基本要求？23.电力机车所用的辅助设备主要有哪些？各有什么作用？24.控制电路是由哪几部分组成？它与主电路、辅电路的关系是什么？对控制电路的要求是什么？第7页共7页参考答案一、判断题:1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.二、单项选择题:1.B 2.A 3.B 4.C 5.C 6.C 7.B 8.A 9.B 10.A11.A 12.B 13.C 14.C 15.C 16.B 17.A 18.A三、填空题:1.电阻制动，再生制动 2.机车运行速度、牵引电动机电枢电流3.控制电路4.机车牵引力、机车速度5.改变励磁绕组匝数，改变励磁绕组的电流6.粘着7.热脱扣，电磁脱扣 8.主电路、辅助电路、控制电路9.直接控制 间接控制10.励磁接触器11.调压整流装置12.机械联锁，电气联锁13.全控整流调压，半控整流调压14.电源电路、负载电路、保护电路 15.起动稳、加速快，防止列车冲动和断钩16.消失 17.三相负载，单相负载电路，保护电路18.辅过流19.线路的粘着条件20.分相电阻起动21.改变励磁电流的电阻分路法，晶闸管分路法 22.过电压、过电流、接地、安全23.过电压、过电流、接地、零电压24.得电，一个25.辅助电源，整流器，逆变器26.电阻制动，再生制动27.大气过电压，雷击，避雷器28.牵引电机电枢，电网29.有联锁控制电路，无联锁控制电路30.轮周制动力，电机制动电流31.交流分量三、问答题:1.整流器式电力机车的优点、缺点各是什么？答：优点：供电效率高,投资小,牵引性能好,调速性能较好运行可靠；缺点：电压电流脉动产生损耗电机整流条件差,结构复杂,对通讯有干扰。2.直流电力机车的有哪些基本特性？主要由哪些设备组成?答：直流电力机车的基本特性有速度特性、牵引力特性、牵引特性。直流电力机车主要由受电弓、可调电阻、电枢绕组、励磁励磁绕组、接地装置等组成。3.SS4改进型机车控制电路由哪几部分组成？答：SS4改进型电力机车控制电路由五大部分组成：控制电源：直流110V稳压控制电源及其配电电路。整备（预备）控制电路：完成机车动车前的所有操作过程。调速控制电路：完成机车的动车控制。机车内部状态的信号控制电路：完成机车整车或某些部件的工作状态显示。照明控制电路：完成机车内外照明及标志显示。4.主电路如何实现变压器次边短路保护？答：机车运行中出现变压器次边绕组短路时，要采用过电流保护。次边短路时，由次边电流互感器176TA、177TA、186TA、187TA经电子柜的过流保护环节，使断路器4QF动作。在整流器的每一晶闸管上各串联一个快速熔断器，实现元件击穿短路保护。5.SS4改进型机车电路是如何分类的？答：电力机车上各种电机、电器设备按其功能、作用和电路电压等级，分别组成三个基本独立的电路系统，称为主电路、辅助电路、控制电路。三个电路在电方面基本相互隔离，而通过电磁、电空、电机械传动方式相互联系起来，以达到自动或间接控制协调工作的目的。6.再生制动受到哪些条件的限制？使用再生制动带来的好处是什么？答：再生制动受到的限制有：（1）励磁电离的限制；（2）安全整流的限制；（3）电枢电流的限制；（4粘着的限制；（5）结构速度的限制。使用再生制动好处是可以使电机作为发电机运行而发出的电能反馈到电网，能源得到利用。7.如何通过改变励磁绕组匝数来进行磁场削弱？答：改变励磁绕组匝数，即将牵引电动机励磁绕组分段，通过改变牵引电动机励磁绕组的有效匝数，使流过牵引电动机电枢的电流只通过一部分励磁绕组（有效匝数），来达到削弱磁场的目的。8.SS4改型电力机车辅助线路中有哪些单相设备？答：窗加热玻璃；壁炉；脚炉；空调；热饭电炉等。9.电传动机车一般有哪两套制动系统？答：电传动机车一般有两套制动系统：一是空气制动系统即机械制动系统，包括闸瓦制动和盘形制动；二是电气制动系统，包括电阻制动和再生制动。10.简述交直型整流器电力机车的能量传递过程。答：交直型整流器电力机车的能量传递过程：将接触网供给的单相工频交流电，经机车内部的牵引变压器降压，再经整流装置将交流转换为直流，然后向直流（脉流）牵引电动机供电，从而产生牵引力牵引列车运行。11.如何通过改变励磁绕组的电流来进行磁场削弱？答：改变励磁绕组的电流，也就是使牵引电动机电枢电流中的一部分流过牵引电动机的励磁绕组，从而完成磁场削弱。12.电力机车上目前采用的机械联锁主要有哪些？答：（1）司机控制器换向手柄与调速手柄（轮）间的机械联锁。（2）司机台上按键开关与电钥匙的联锁。（3）换向手柄、电钥匙与钥匙箱的联锁。13.辅助电路的设备主要有哪些？答：辅助电路中的设备主要有分相设备、空气压缩机组、通风机组、油泵及其他设备如取暖设备、通风设备、电热玻璃、热饭电炉、空调等。14.SS4改型电力机车辅助线路中有哪些三相设备？答：（1）压缩机电机；（2）牵引通风机电机；（3）制动通风机电机；（4）变压器通风机电机；（5、）变压器油泵电机等。15.SS4改进型机车辅助电路由哪些设备组成？辅助电路的作用是什么？答：辅助电路主要由供给三相交流电的劈相机和各辅助机组牵引通风机、空气压缩机、制动风机、油泵以及司机室热风机、电热玻璃、自用电插座和相应的各电磁接触器等组成。因为是专向各辅助机械供电的电路，故称辅助电路。按电压等级可分为380V、220V两个部分。16.机车在长大下坡道上运行是如何实现恒速控制的？答:机车在长大下坡道上运行时，欲使机车在某一速度恒速运行，司机给定机车速度为某恒定值，若机车速度高于给定值，则可加大励磁电流使机车制动力增加，迫使机车速度下降；若机车速度低于给定值时，可减小励磁电流使机车制动力减小，机车速度又自动上升。如此根据机车速度的变化情况，不断调节励磁电流，使其制动力自动与加速力相平衡，保持机车以给定的速度恒速下坡。17.采用无级磁场削弱的优点是什么？答：晶闸管分路法是在励磁绕组旁并联晶闸管，对牵引电动机的励磁电流根据要求的值进行旁路，从而达到削弱磁场的目。晶闸管分路加上相控调压可以实现机车的全无级调速。可以实现从满磁场到最深削弱磁场（min43）的连续平滑调节，不仅改善了工作性能，而且还节省了有触点开关和发热元件，减少了线路连线，从而减少了维修量；提高了可靠性。18.机车采用电气制动时应满足哪些基本要求？答：机车采用电气制动时应满足的基本要求：（1）具有电气稳定性并保证必要的机械稳定性；（2）有广泛的调节范围，冲击力小；（3）机车由牵引状态转换为电气制动状态时应线路简单，操纵方便，有良好的制动性能，负载分配力求均匀。19.说明SS4改型机车零压保护原理。答：因网压消失后，变压器辅助绕组两端电压不是突变为零，而是随时间衰减的，所以在此电路中串有两个稳压管，稳压50V。主要作用是使零压时间继电器286KT在电网失压2秒内动作，以达到保护的准确性及必要性（供电网故障重合闸为2秒），排除了电网失电后重合闸时劈相机处于单相堵转合闸或短暂离线乱跳闸。在稳压管两端并接电容256C，其作用主要是在零压时间继电器286KT吸合过程中，在286KT常闭联锁打开的瞬间，利用电容的反突变特性，使加在286KT线圈上的电压有一衰减过程（使286KT吸合的电流不是突然变小，而是随时间衰减）。所以并接电容256C的目的就是为了帮助零压时间继电器能可靠吸合，避免在此过程中出现“打摆子”现象。20.简述旋转劈相机的工作原理。答：在接入单相电源时，闭合接触器A，电流一路通过C1-C4-C2绕组，另一路经C1-C4-C3绕组再经接触器A、起动电阻R到C2与电源构成回路。前一回路可近似看作纯电感负载，其电流滞后电源电压为90，而后一回路为电阻电感负载，其电流滞后电源不到90，当电阻值较大时，电流可与电压相位接近，这样，两个支路的电流间就有一个相位差。此外，由于两回路绕组在空间布置上有一角度差，这就满足了单相电动机起动的两个基本条件，在电机内将产生一椭圆形的旋转磁场，使电枢转动。当电机电枢转动起来以后，在定子三相绕组中产生三相感应电势，由C1、C2、C3输出三相交流电，C1一C4、C2-C4称为电动相，C3-C4称为发电相。在劈相起动起来后，可以使线路中的接触器A断开，切除起动电阻R。21.试述电阻制动的工作范围受到哪些条件的限制？答：列车在制动时，由于受牵引电机、机车本身、制动电阻等多种因素的限制，只允许在一定范围内使用电阻制动。其限制如下：（1）最大励磁电流限制。若超过此限制则励磁绕组发热会烧损绕组，另一方面磁路饱和，磁通增加有限，调节效果不明显。（2）黏着力限制。若机车制动力大于此限制会造成滑行。（3）最大制动电流限制。此值取决于电机电枢绕组的运行温升，一般不超过牵引工况时的持续电流，但因受机车通风条件，制动电阻功率限制。此值根据制动电阻的允许发热而定。电力机车的制动功率为了充分发挥其制动效果，一般等于或小于机车的小时功率，该限制亦表示最大制动功率限制。（4）牵引电机安全换向限制。牵引电机安全换向取决于电抗电势er，因ervIz，要维持er在允许值内，必须随着机车速度的提高，相应地减小制动电流。否则牵引电机主极磁通畸变严重，可能导致换向器发生火花加剧甚至环火。（5）机车构造速度限制。它受机车机械运行部分强度的限制，实际在线路复杂的区段它可能受到线路允许速度的限制。22.对电力机车主电路有什么基本要求？答：根据机车的运行情况，对机车主电路有以下几点要求：（1）由于主电路是高压电路，因此在升弓带电情况下，要保证工作人员与高压带电部分隔离。（2）能快速接通和断开电路。（3）在网压波动的允许范围内能可靠地工作，具有一定的过载能力，对地有良好的绝缘。（4）能改变机车的运行方向，能进行起动和调速。（5）尽可能作到起动平稳、调速平滑、减少冲击。（6）在故障情况下有维持运行的故障电路。（7）有防空转保护装置。（8）有充分的保护。（9）有电气制动的机车应能可靠地进行牵引制动转换，并保证电气制动的电气稳定性和机械稳定性。（10）应有使机车入库的低压电源及入库电路。23.电力机车所用的辅助设备主要有哪些？各有什么作用？答：电力机车所用的辅助设备主要有：分相设备。作用是将单相电转变为三相电供给三相电机。分相设备是辅助电路的关键设备，同时又是辅助电路的薄弱环节，为了提高电力机车的可靠性，通常电力机车设置有两台劈相机的共同工作，或者设置一台劈相机，由一台通风机兼做劈相机用，这样如果劈相机出现故障，另一台劈相机或通风机仍能保证辅助电路的正常工作。空气压缩机及其驱动电机（简称压缩机组）。空气压缩机的作用是产生电力机车需要的压缩空气（也称风源），其压缩空气不仅要提供机车上所有风动电器（如受电弓、主断路器、两位置转换开关、电空接触器、各种阀等）的操纵控制，更重要的是空气制动系统的动力源，故电力机车上设置有两台空气压缩机，有一