动车组传动与控制》复习题.doc

动车组传动与控制复习题动车组传动与控制复习题第一次复习题一、填空题1、动车组的传动方式主要包括直传动方式和交直交、交交的传动方式。2、从发展趋势看，未来干线铁路牵引将主要采用电压型交直交变流器供电的异步电机系统。3、高压电器设备完成从接触网到牵引变压器的接通与断开。主要包括：受电弓、主断路器、避雷器、电流互感器、接地保护开关等。4、决定基本阻力的主要因素是运行速度的大小。机械阻力与运行速度成正比增加，而空气阻力与速度的平方成正比。5、列车牵引功率主要与列车运行最高速度、列车质量、最高速度时的列车运行阻力和剩余加速度、齿轮传动效率、牵引电机效率有关。二、选择题1、列车运行速度达到200hm/h空气阻力约占80%,速度达到300hm/h时空气阻力占（ C ）以上.A、50% B、80% C、95% D、100%2、空载运行时，变压器一次绕组与二次绕组的电压比就等于一次、二次绕组的（B ）。A、电流比 B、匝数比 C、匝数比的倒数 D、线径比3、一般的变压器采用硅钢或其他高磁导率的合金材料。在频率较高的时候，为了减少（A ），也经常采用铁氧体作铁芯。A、涡流损耗 B、磁滞损耗 C、介质损耗 D、电压损耗4、变压器的一次绕组接到交流电源，二次绕组接上（ D ）时，二次绕组中便有电流流过，这种情况称为变压器的负载运行。A、负载电阻 B、电感 C、电容 D、负载阻抗ZL5、CRH1型动车组安装有（C ）主变压器，采用心式结构、车体下吊挂、强迫油循环风冷方式。A、1台 B、2台 C、3台 D、4台三、判断题1、牵引逆变器是牵引传动系统的电源侧变流器，列车牵引时作为整流器，再生制动时作为逆变器，可以实现牵引与再生工况间快速平滑地转换。（）2、脉冲整流器是牵引传动系统的电动机驱动侧变流器，列车牵引时作为逆变器，再生制动时作为整流器，可以实现牵引与再生工况间快速平滑地转换。（）3、机电系统，一般由电动机、机械传动机构、生产机械的工作机构、控制设备和电源5部分组成。（）4、对于一个电力拖动系统，稳定运行的充分必要条件是： （）5、对于列车牵引系统而言比较典型的有2种匹配方案。最大电机最小逆变器匹配方案和最小电机最大逆变器匹配。（）四、简答题1、交直交牵引传动系统的主要组成？答：交直交牵引传动系统主要由受电弓（包括高压电器设备）、牵引变压器、四象限变流器、中间环节、牵引逆变器、牵引电机、齿轮传动系统等组成。2、高速列车牵引特性有哪些特点？答：（1）低速区牵引力恒定或随速度升高而略有下降，要与高速列车的黏着特性随速度的变化趋势相适应。（2）牵引力比大功率机车的牵引力明显减少。（3）高速区为恒功率曲线，牵引力随速度升高而呈双曲线关系下降。（4）正常轨面状态下，启动时及低速范围的牵引力低于黏着限制曲线较多。（5）在正线运行时（坡道12）不会出现全功率低速持续运行的工况。第二次复习题一、填空题1、变压器输出功率与输入功率之比即为效率。2、CRH1型动车组主变压器具有1个原边绕组（25kV,1 600kV?A）、4个牵引绕组（930V，4400kV?A），1个滤波谐振电抗器（1 000V）。3、CRH2型动车组的主变压器+四象限整流器电路是一种升压式脉冲整流供电方式，要求变压器2次绕组具有高电抗、疏耦合性。4、某单迭绕组 ，合成节距y=1,若绕组为整距，则第一节距为：y1=4 。5、复励直流电机的励磁绕组分为两部分，一部分与电枢绕组串联，另一部分与电枢绕组并联。二、选择题1、正常运行时，主变压器上层油温应不大于（D ），绕组平均温度不得大于105（环境温度为+40）。A、75 B、80 C、90 D、952、CRH3型动车组（ A ）牵引单元有一个牵引变压器。A、一个 B、二个 C、三个 D、四个3、CRH3变压器为芯式变压器，一个原边绕组，（ D ）牵引绕组，该牵引引变压器配有膨胀箱。A、一个 B、二个 C、三个 D、四个4、直流电机按供电方式可分为（D ）直流电机和自励直流电机。A、串励 B、并励 C、复励 D、他励5、他（并）励电动机的转速随着所需电磁转矩的增加而稍有变化，这种特性称为（B ）。A、软特性 B、硬特性 C、牛马特性 D、跟随特性三、判断题1、动车组的主变压器与动车集中式电力机车的主变压器相比，为减轻轴重，质量要更轻，体积要更小，功率也较小。（）2、变压器整个铁芯一般只允许一点接地，如果有两点或两点以上接地，不会对变压器的运行造成影响。（）3、变压器的内部绝缘强度与器身的工艺处理关系不大。（）4、直流电机由定子与转子两大部分构成，两者之间存在气隙。（）5、不同产地或不同牌号的变压器油通常不能混用。（）四、简答题：1、简述牵引变压器的作用。答：牵引变压器也叫主变压器，位于动车组底架上，其作用一是将列车供电系统与接触网相隔离，二是将电网电压转换成适当的电压供列车电气系统使用，三是提供滤波、保护等手段，为列车提供安全、可靠、高质量的电力。2、何为电机的电枢磁场、电枢磁动势？答；当电机有负载、电枢绕组中有电流通过时，该电流也会在电机中产生磁场，称为电枢磁场。载流的电枢绕组也会产生磁动势，称为电枢磁动势。第三次复习题一、填空题1、CRH5变压器要100%地加满油，直至储油柜相应温度下的刻度。在最低温度为-20，最高温度为+120时，油位计显示必须能够被看清。2、电枢磁动势对励磁磁场产生的影响称为电枢反应。3、在端电压 ，励磁电流 均为常值的条件下，影响他（并）励电动机转速的因素有电枢电阻压降和电枢反应。4、串励电动机的转速随着转矩的增加而迅速下降，这种特性为软特性。5、以电机在不同转速都能得到充分利用为条件，他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速。二、选择题1、直流电动机常用的启动方法有3种：直接启动、串入变阻器启动和( B )。A、增压启动 B、降压启动 C、恒压启动 D、变阻启动2、（B ）电机的气隙是很小的，中小型电机一般为0.22mm。气隙越大，磁阻越大。A、直流 B、异步 C、并励 D、伺服3、有一台一对磁极的交流电机，若通入频率为50Hz的工频交流电，则此时的旋转磁场的转速为( D )r/min。A、750 B、1000 C、1500 D、30004、异步电动机可以通过3种方式进行调速：改变电动机旋转磁场的磁极对数 调速；改变供电电源的（D ）调速；改变转差率 调速。A、电压 B、电流 C、电阻 D、频率5、三相异步电机作为电动机运行时， ，转差率 A、 B、s1 C、s0 D、s=1三、判断题1、由于极复励电动机既有并励绕组，又有串励绕组，故其稳态特性介于并励电动机和串励当电动机两者之间。（）2、电动机的容许输出功率与转速成正比，而容许输出转矩为恒值，称为恒功率调速。（）3、定子三相绕组的结构是对称的，一般有6个出线端U1、U2、V1、V2、W1、W2置于机座外侧的接线盒内，根据需要接成星形（Y）或对称形。（）4.鼠笼式转子绕组自行闭合，不必由外界电源供电，其外形像个鼠笼，故称鼠笼式转子。（）5、磁场的转向与通入绕组的三相电流相序有关。任意对调两根三根电源接到定子绕组上的导线，就可以改变异步电动机的旋转方向。（）四、问答题1、异步电动机为何又称为感应电动机？答：异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生感应电动势、电流，从而产生电磁转柜。所以异步电动机又称为感应电动机。2、三相异步电动机的转矩与每相电压的有效值有何关系？答：三相异步电动机的转矩与每相电压的有效值平方成正比，也就是说，当电源电压变动时，对转矩产生较大的影响。例如电源电压降低至额定电压的80%时，则转矩只为原来的64%。过低的电压常使电动机不能启动或被迫停转，此种现象一旦发生就会引起电流剧增，若不及时切断电源，在短时间内就会使电动机烧鼠，故在运行中必须引起注意。第四次复习题一、填空题1、矢量控制技术，也称磁场定向控制技术。它通过坐标变换，把交流电机的定子电流分解成转矩分量和励磁分量。2、交流电机主要分为异步电动机（即感应电机）和同步电机两大类。3、到目前为止，VVVF调速控制的发展，大体分为3个阶段：（1）普通功能型 控制方式的通用变频器。（2）高功能型的转差频率控制；（3）高性能矢量控制或直接力矩控制。4、CRH2型动车组在牵引电机的非传动轴端安装了两个速度传感器，用以给传动控制系统提供速度信号，便于逆变器控制和制动控制。5、CRH2型动车组采用交直交传动系统，牵引电机为三相鼠笼式牵引电机。二、选择题1、目前通用变频器大都是采用二极管整流和合控开关器件IGBT或功率模块IPM组成的PWM逆变器，构成交直交（B ）型变压变频器。A、电流 B、电压 C、电源 D、混合2、CRH2采用CI11型牵引变流器采用车下吊挂结构，冷却方式采用（ ）冷却。A、强迫风冷 B、油冷 C、液体沸腾 D、油水混合3、CRH2型动车组主变流器中间直流电压为（ D ）V（随牵引电机输出功率进行调整）。A、2600 B、2800 C、3000 D、2 600V3 0004、CRH5型动车组牵引系统使用交直交传动方式，受电弓通过电网接入25kV的高压交流电，输送给牵引变压器，降压成（D ）V的交流电。A、500 B、1035 C、1050 D、17705、动车组由多个动车和多个拖车组成，每个车辆单元各设（ A ）个网关，各网关通过列车总线连接，列车总线主节点设在头车上。A、1 B、2 C、3 D、4三、判断题1、在电压源型变流器中，支撑电容器作为储能器可以支撑中间回路电压并使其保持稳定。支撑电容Cd值的大小直接决定着中间直流环节的工作性质。（）2、CRH1全车共有5个主断路器，3个直接连接主变压器， 2个用于连接没有升弓和没有受电弓的拖车， 工作时，5个主断路器同时关闭。（）3、再生制服动时脉冲整流器工作在整流状态，以中间回路支撑电容器输出电压DC3 000V为输入，向牵引变压器侧输出AC1 500V、50Hz电压。（）4、CRH5型动车组第一牵引动力单元具有4个牵引/辅助变流器，第二牵引动力单元具有2个牵引/辅助变流器，每台牵引/辅助变流器驱动2台牵引电机。（）5、CRH5动车组的牵引电机是一种三相异步、六极、强迫通风型电机，带有定子开启式分层，不带机壳。（）四、简答题1、矢量控制系统有何特点？答：矢量控制系统有如下特点：答：（1）把定子电流分解为其励磁分量和转矩分量，得类似于直流电机的动态模型。（2）解耦成独立的转速子系统和转子磁子系统，分别用PI调节器进行边疆控制。（3）如选用高性能的DSP和高精度的光电码盘等速度传感器，系统的调速范围可达11 000。（4）可获得很好的动态性能、调节范围宽。3、动车组牵引系统保护有哪些？答：牵引系统保护有两个方面：一是在没有做好牵引准备时，或停车制动、紧急刹车时，联锁装置起作用，不能牵引列车运行；二是在设备、电器等发生不正常状况时迅速使其进入安全状态，以保护设备使用安全。具体实现方法就是联锁、阻断、关闭、隔离、跳闸等手段。五、论述题1、直接转矩控制原理的核心是什么？答：DTC系统的两个核心就是转矩 和定子磁链 反馈信号的计算模型，并利用空间电压矢量的概念，用两个控制器的输出信号来控制产生电压空间矢量的SVPWM波形和对逆变器的开关元件的开通和关断进行综合控制，从而避开了将定子电流分解成转矩和磁链分量，省运河了旋转变换和电流控制，简化控制器的结构；同时选择定子磁链 作为被控量，而不像VC系统中那样选择转子磁链 ，需要知道转子的电阻和电感，可以不受转子参数变化的影响，提高了控制系统的可靠性。2、与传统两点式脉冲整流器相比，CRH2型三点式脉冲整流器具有哪些优点？答：与传统两点式脉冲整流器相比，CRH2型三点式脉冲整流器具有以下优点：（1）每一个功率器件所承受的关断电压仅为直流侧电压的一半。这样在相同的情况下，直流电压就可以提高一倍，容量也可以提高一倍。（2）在同样的开关频率及控制方式下，三点式脉冲整流器输出电压或电流的谱波大大小于是两电平脉冲整流器，因此它的总的谱波失真THD也要远小于两电平脉冲整流器。（3）三点式脉冲整流器输入侧的电流波形即使在开关频率很低时，也能保证一定的正弦度。3、列车网络控制系统的主要任务有哪些？：答：列车网络控制系统的主要任务有：（1）通过贯穿列车的总线来传送信息，简化连线，减轻列车的质量，降低安装和连线的费用；（2）实现整列车同步、协调、可靠的牵引与制动控制功能；（3）实现整列车的状态监测、故障诊断、故障决策、安全防护以及旅客信息管理等功能，及时将信息显示在信息显示屏上，使乘务员及时了解列车的运行状态；（4）提供更多的信息流，实现全列车所有智能设备的联网通信和资源分享。（5）实现全列车的自动门控制和空调控制等功能；（6）提供列车车载试验功能；（7）集中管理列车及其车载设备运行的相关数据，提高列车的保养能力和降低维护强度。4、说明列车牵引网络控制系统的基本构成及