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电力机车主电路及控制

第1次作业

二、主观题(共8道小题)

4.电力机车的基本特性有（速度特性）、（牵引力特性）、（牵引特性）

5.电力机车的基本特性有那些?并对其定义进行说明

答：

①速度特性：机车运行时速度与牵引电机电流的关系曲线。

②牵引力特性：机车牵引力是所有轮周力的总和，机车牵引力特是牵引力与

与电枢电流的关系曲线。

③牵引特性：机车牵引力与速度关系曲线。

6.分析不控整流中抽整流和不控桥式整流机车的工作原理，并画出整流器输出电

压波形.

答：

1)中抽整流

原理:

1

正半周时,VD1受正向电压导通,VD2受反压截止,

负半周时,VD2受正向电压导通,VD1受反压截止,

2)桥式不控整流

正半周时,VD1和VD4受正向电压导通,VD2和VD3受反压截止则输出电压:

负半周时,VD2和VD3受正向电压导通,VD1和VD4受反压截止则输出电压:

2

7.简述交直型机车的特点。

答：

交直型电力机车有如下特点：

①牵引变电所采用交流供电，由车上设备转换降压后转换为交流，可以提高

输电电压，减小牵引电网导线截面积，简化牵引变电所结构，提高了供电电效率；

②车内有变压器降压，可以选用有利电压，降低牵引电机的重量和造价比，

提高可靠性；

③电机采用串励或复励电机，并采用相控整流电路，使其有良好的起动性能

和调速性能，省去了启动电阻，降低了损耗。

8.什么是整流器的外特性，说明为什么随电流增加电压要下降？

答：

整流器的输出电压与电流的关系，即

3

整流器的外特性是一条随电流增加电压下降的曲线，压降产生有原因有：

①整流回路电阻压降

②整流回路电抗引起压降

③整流换相重迭引起压降

④整流元件的导通压降

9.交直机车磁场分路电阻和平波电抗器有何作用?

答：

①磁场分路电阻作用：减小流激磁电感的电流脉冲，减小力矩脉动，有利安

全换向。

②平波电抗器作用：减小电枢电流的脉动，改善换相性能

10.画出交直交机车的主电路结构，并说明各环节的功能.

答：

4

牵引变压器：将25kV电网电压降压隔离后供PWM整流器。牵引变压器的不

漏抗很大（20%-50%），用以限制短路电流和PWM整流器的贮能。

PWM整流器：实现牵引和再生能功率因数为1，同时可保持中间直流电压恒

定。

中间直流环节：滤除PWM整流器和逆变器产生的谐波，贮能，实现PWM整

流器和逆变器的解藕。

牵引逆变器：牵引时将直流变为交流驱动牵引电机，再生制动时将电机的交

流电能变为直流。

牵引电机：牵引时将电能转化为机械能产生牵引力，制动时将机械能变为电

能产生制动力。

11.交直交机车采用交流异步电机牵引，说明其与直流电机牵引的交直机车相比有

何优点？

答：

1.采用异步电机牵引，电机功率密度大，简单可靠，维护量少

2.异步电机有很陡的转矩特性，有很好的防空转性能，粘着利用好；

3.牵引和制动时无需要主电路转换，简化了生电路结构。

因此，目前高速动车组和大功率电力机车都采用交流传动。此外地铁、轻轨

和内燃机车也采用交流异步电机驱动。

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电力机车主电路及控制

第2次作业

二、主观题(共24道小题)

6.采用整流器的交直机车调速的方法有(调压调速)、(弱磁调速)两种方式

7.要改变电机励磁绕组电流实现磁场削弱调速主要有(电阻分路法)、(晶闸管分路法)两种方法。

8.机车牵引时受到的主要安全限制有（机车速度限制）、（机车安全换相限制）、（最大电流限制）、（粘

着条件