2023年机车电工高级工练习题有答案.docx
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1、(-)填空题.牵引电机线圈的导线有铜导线和铝 导线。1 .主变压器铁芯由芯柱铁车厄和夹紧装置组成。2 .为了保证机车牵引系统有较高的静态控制精度和动态稳定性、机车上通常采用闭环控制系统。3 .机车辅助电路是给主电路提供冷却用风,压缩空气等各辅机供电的电路,它是保证主电 路发挥功率和实现性能所必不可少的电路。4 .目前,在铁路牵引的交流传动系统中,几乎都采用脉宽 调制(PWM)逆变器。6电器绝缘的耐潮性实验室通过湿热箱用人工发模拟自然气候条件 来考核电器产品的耐潮性能。7 .在任何一个传动系统中,速度和转矩.值通常被认为是两个重要的被调量。8 .异步牵引电机采用耐热等级高,厚度薄得聚铳亚胺薄膜和
2、云母带作定子主绝缘,并通常选 用 C级绝缘材料作H级温升使用,以提高电机热可靠性。9 .变压器的空载实验是将变压器的副边绕组处在开路 状态,让原边绕组电压达成额定值。10 .油浸式主变器的内部绝缘分为主绝缘和纵 绝缘。11 .油浸式主变器的 纵绝缘指同一绕组不同部位之间的绝缘。12 .直流电机具有可逆性即可作为直流发电机使用,也可作为直流电动机使用。13 .直流电机转向极由换向极铁芯和换向极线圈 构成。14 .电机在选择时应根据负载的规定,尽量也许使电机运营在额定 值附近。15 .主断路器是电力机车电源的总开关和机车的 总保护 电器。16 .主断路器属于高压断路器的一种,按其灭弧介质可分为油断
3、路器,空气 断路器,六氟化硫断路器和真空断路器。17 .大,中型容量的异步电机三相绕组一般采用星形接法。答:通常采用减少电源电压启动(降压启动)和电枢回路串电阻启动(变阻启动)。8 .电压互感器使用时必须注意什么。答:副边不许短路,铁芯及副边绕组一端接地,副边接的阻抗值不能太小。9 .电流互感器使用时必须注意什么。答:副边不许开路,铁芯及副边绕组一端接地,副边回路串入得阻抗不能超过有关技术标准 的规定。10 .交流接触器上的铁芯为什么需要安装短路环。答:当交流电过零瞬间,衔铁会瞬时释放,因而使电磁铁产生振动和噪声,电器结构容易松 散,寿命将减少。为了消除这些现象,在铁芯端面上嵌装一个自成回路的
4、铜制成的短路环。 11 .电容器串联的等级电容值如何计算。答:两个以上的电容器,它们依次头尾串接在一起,称为电容器的串联。电容串联时,其电 容为各电容倒数和的倒数。12.机车运营中轮对发生空转对牵引电动机的工作有什么影响。答:运营中,某轮对发生空转时,会使该轮对电机的转速急剧增长,整流子表面线速度增长; 使电刷和整流子表面产生火花,严重时将烧坏整流子表面,甚至引起环火接地。假如长时间 的这样高速运转,该电机即丧失牵引力,就会增长其他电机的负载,导致过载,甚至发生多 轴空转,因此必须及时制止空转。13,温度、湿度对电机绕组的绝缘电阻有什么影响。答:温度越高,绝缘电阻值就越低(不涉及绝缘材料干燥过
5、程)。这是由于当温度升高时, 分子热运动加剧,分子的平均动能增长,从而使离子容易迁移,其表现结果就是使绝缘电阻 值减少。14 .磁场削弱为什么能提高速度,过度的磁场削弱又有什么害处。答:由电动机转速公式可以看出,电机转速与磁通成反比。在其他条件不变的情况下,消弱 磁场可以提高转速。但若磁场消弱过甚,则会导致电机的电枢反映加强,使磁极的磁场分布 发生畸变,引起换向困难,严重时会形成环火。15 .耐压实验的目的是什么。答:通过耐压实验可以鉴定部件的绝缘性能是否合乎运用规定。同时,耐压实验还可以帮助 寻找绝缘击穿点。16 .什么叫绝缘材料的耐热等级和耐压强度。答:电工绝缘材料在正常运用条件下允许的最
6、高工作温度等级,称为耐压等级。绝缘材料的 耐热等级有Y,A,E,B,F,H,C七个等级,它们相应的最高允许工作温度分别为90, 105, 120, 130, 155, 180和180以上。绝缘物质在电场中,当电场强度增大到某一极 限值时就会击穿,这个绝缘击穿的电场强度数值称为绝缘耐压强度,通常以1mm厚度的绝 缘材料所能承受得电压(KV)值表达。17 .电磁继电器、接触器中电磁力的大小与哪些因素有关。答:电磁力的大小与电磁继电器、接触器中电磁吸力与线圈的参数(W,S),铁芯材料和结 构尺寸以及所加电压的大小有关。而当一个电磁系统的结构、线圈参数固定,外加电压电压 一定期,对于直流电磁电器,电磁
7、吸力F仅仅与气隙有关;而对交流电磁电器,电磁吸力F 除与气隙有关外,还随时间交变,其变化频率是电源频率的2倍。18 .晶闸管对触发电路有哪些规定。答:(1)触发电路发出的触发信号应具有足够大的功率;(2)不该触发时,触发电路因漏电流产生的电压应小于0.150.2V;(3)触发脉冲要有足够的宽度,一般应保持在2050us以上,对于电感性负载其宽度还 应加大;(4)触发脉冲上升前沿要陡,特别是对于串并联使用的晶闸管,最佳采用强触发措施, 其脉冲前沿上升速度应大于0.5A/us;(5)触发脉冲应与主回路同步,且有足够宽的移相范围。19 .双臂电桥为什么可以测量小电阻。答:单臂电桥之所以不能测量小电阻
8、R0 (被测电阻),是由于用单臂电桥测出值包具有桥臂 间的引线电阻与接触电阻。当接触电阻与被测电阻相比不能忽略时,测量结构就有很大的误 差。而双臂电桥电位接头的接线电阻和接触电阻位于RI、R2、Rj、Ri (双桥桥臂电阻)支 路中,假如在制造时令RI、R2、Rj、Ri都远大于接触电阻时,那么接触电阻的影响就可以忽略不计。(五)计算题1 .有一个电流表表头的内阻1000欧姆,满偏电流I=0.001A,若将其并联一个分流电阻,使它的量程变为5A,求分流电阻的大小。2,有一台三相异步电动机,星形联接,由对称三相线电压为380V的电源供电,若该电机额 定功率运营时,其每相的等值电阻为6欧姆,等值电抗为
9、8欧姆,求在额定功率时通入电动 机的电流大小。(六)论述题.试述改变直流电动机转向的方法。答:(1)对于直流电机而言,决定电机转向的因素有电枢端电压的极性和主极磁通的极性;(2)对他励电机而言,独立地改变外加电压或励磁电流的方向,即可改变转向;(3)对并励电机而言,只要将励磁绕组反接,就可以改变转向;(4)对串联电机而言,可改变励磁绕组的接线方向,通过绕组的正、反接来改变转向。1 .直流电机环火的危害有哪些。答:强烈的电弧会灼伤换向器表面和电刷,对电机具有很大的破坏性。此外尚有;(1)出现环火时,电弧还也许由换向器表面飞到换向器前压圈、转轴、刷架圈、磁极铁芯 或机座上,导致电机接地。(2)环火
10、相称于电枢绕组通过电刷直接短路,也许烧断电枢绕组并将其甩出,导致电机“扫 膛”。(3)环火时牵引电动机处在发电机状态,这时电流经环火电弧直接流入励磁绕组,使电机 反电势猛增,电枢绕组中产生巨大的反向短路电流,使电机处在发电机状态,产生很大的制 动转矩,导致动轮踏面擦伤。2 .使用直流互感器应注意些什么。答:(1)直流互感器应按额定原边电流选用。尽量选用接近被测电流的型号,以保证测量准 确度。(2)原边电流母排应避免偏心,相邻并列母线距离及母线拐角与互感器距离应大于直流 互感器外形最大尺寸。(3)对于107500A直流互感器原边电流应从“ + ”端流入。(4)对的接线。(5)直流互感器不允许副边
11、输出开路。(6)由于配用的硅整流元件承受得过压、过流能力是有限的,故应定期检查。4 .三相交流牵引电动机与目前直流牵引电动机相比有什么优点。答:(1)功率大、体积小、重量轻。与带换向器的直流电机相比,在相同的输出功率下,异 步电动机、单相整流子电动机和脉(直)流电动机三者的重量比为1: 2: 6o异步电动机可 以一更高的圆周速度运转。一般说来,带换向器的电动机功率超过1000KW在制造上已极 困难,且在转向架的有限空间内亦难以容纳。而三相交流牵引电动机,在相近的重量体积下, 其功率可提高到14002023KW。同时在高速范围内不受换向条件的限制,可输出较大的功 率,再生制动时亦能输出较大的电功
12、率,这对于发展高速运营是十分重要的。(2)结构简朴、牢固,维修工作量大大减少。由于三相交流牵引电动机没有换向器和电 刷装置,电机的故障率大大减少。特别是鼠笼式异步电动机,转子无绝缘,除轴承的润滑之 外,几乎不需作经常的维护。(3)有良好的牵引性能。通过合理的调速装置设计,可实现大范围的平滑调速,充足满 足机车运营的需要。同时又其硬的机械特性,有自然防空转的性能,使黏着运用率提高。此 外,三相交流牵引电动机对瞬时过电压和过电流很不敏感(不存在换向器的环火问题),它在 启动时能在更长期的时间内发出大的启动力矩。(4)在机车上可以节省若干电器,并有助于实现自动控制。三相交流电动机转向的改变以及从牵引
13、到再生制动状态的转换,不需要变换机车的主电路,而仅仅通过控制系统改变变 频器任意两相晶闸管元件的触发顺序即可使电动机反转。当机车进入再生状态时,对同步电 机来说,转子磁场将引前于定子磁场,此时勿需转换主回路,而只需将变频器晶闸管元件的 触发角与再生状态相适应,不要任何附加装置即可向电网反馈电功率。对于异步电动机,只 是通过控制逆变器的频率、使电机超同步状态即实现了再生。以上都是无接点转换,所以直 流牵引电动机上的转换主电路的反向器和牵引制动转换开关就可以省掉,其他有些接触器、 开关等亦可用固体元件代替。(5)采用交-直-交传动的单向电力机车,可以在负载范围内使机车的功率因数接近于lo 这将远远
14、超过一般的相控整流器机车且亦优于二极管整流器机车。5 .什么叫逆变?什么叫二象限变流器?举例说明逆变运营在交-直传动电力机车上的应用。 答:逆变是整流的逆过程。同一套变流装置中,通过不同的触发控制方式,可以实现整流或 逆变。即可整流,有可逆变的变流装置,叫做二象限变流器。它的电压极性可逆,而其电流 因晶闸管的单向导电性,仍然是单一方向的,即该变流器可工作在以电流为横坐标、以电压 为纵坐标的坐标系的一、四象限,这就是二象限变流器名称的含义。在有再生制动功能的交 -直流传动电力机车上的变流装置就属于二象限变流器。正常工况下,变流装置以整流状态 运营,也就是说电能从交流电网流向直流牵引电动机。而在长
15、大下坡道行驶、机车进入再生 制动工况时,变流装置进入逆变状态,直流电动机作为直流发电机运营,它所发出的电能通 过变流装置逆变为交流电反馈给电网,实现再生。(七)绘画题.画出电压互感器的接线图1 .画出三相负载的星形联接,画出单相用电器保护接零电路图18 .司机控制器通过控制机车控制电路中的电器,间接控制机车 主电路 的电气设备。19 .自动开关的基本结构涉及 触头系统,灭弧系统,传动机构,自由脱扣机构和脱扣器。20 .自动开关的自由脱扣机构是一套连杆机构,当主触头闭合后,将其锁在合闸位置。21 .避雷器是一种限制过电压的保护装置,通常由火花间隙和 非线性电阻 组成。22 .避雷器的过电压越一高
16、 ,火花间隙击穿越快,从而限制了加于被保护物上的过电压。23 .传感器是借助于检测元件接受一种形式的信息,并按一定的规律将它转换成另一种信息的装置。24 .启动,反转,调速和 制动是电机运营时必须解决的问题。25直流电机的励磁方式可分为他励,并励,串励, 复励 。26 .在电机中,电枢导体切割气隙磁通而产生 感应电势。27 .根据磁路欧姆定律,气隙某处磁通或磁密的大小,取决于该处的磁势和 磁路磁阻 的 大小。28 .电机的运营过程中,存在输入功率,输出功率和各种耗损,他们之间应满足.能量守恒 定律。29 .根据机车运营特点,牵引电动机规定了两个定额,即连续定额和 小时 定额。30 .采用再生制
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