电力机车牵引与控制题库-全.docx
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1、电力机车牵引与控制题库-、填空题1 .客运电力机车的特点是牵引力(不大),运行速度(高)。2 . 货运电力机车的特点是牵引力(大),运行速度(不高)。3 . 按传动方式分类,电力机车分为(个别传动)和(组合传动)两种。4 . HXD3型电力机车功率为(7200KW)。5 .直流传动机车调速方法包括(变电阻调速)、(变电压调速)、(变磁通调速)。6 .整流器电力机车是一个集(变压)、(整流)、(牵引)为一体的综合装置。7 .交直型电力机车即整流器电力机车,其能量传递是将接触网供给的(单相工频交流 电),经机车内部的(主变压器)降压,经(整流装置)将交流电转换为脉动直流电。8 .磁场削弱的方法主要
2、有改变励磁绕组匝数和改变(励磁绕组电流)两种。9 .对于异步电机变频调速,调频与调压是相联系的,改变频率的同时,还要改变(电 压)。10 . HXD3型机车的牵引控制采用(恒牵引力)、(准恒速)特性控制方式。11 .对机车起动的基本要求是:(起动快)和(起动平稳)。12 .具有交流牵引电动机机车的调速方法有(改变定子磁极对数)、(改变转差率)、(改变 电源频率)。13 .根据电气制动时电能消耗的方式不同电气制动存在(电阻制动)和(再生制动)二 种形式。14 .电阻制动的最大缺点是低速时(制动力)直线下降,制动效果不明显采用(分级电 阻制动)和(加馈电阻制动)进行改善。15 . HXD3型电力机
3、车牵引电路由(网侧电路)、(四象限整流电路)、(中间直流电路)、 (逆变及牵引电动机电路)、(库内动车电路)等组成。16 .牵引变流器输入回路过流故障,在(3分钟)内连续发生(两)次,故障将被锁定,必须切断CI控制电源,才能恢复正常。辅助变流器过载时,向微机控制系统发出跳开 主断路器信号,该故障消除后(10s)内能自动复位。17 . HXD3型电力电力机车牵引变流器冷却系统,通过(流量计)监测冷却水的流速,实 现牵引变流器进口水压监测和(失压保护)。18 .每台机车装有两台主变流装置,每台变流装置内含有(三组奉引变流器)。19 .当牵引变流器中间直流回路电压大于等于(3200V)时,(瞬时过电
4、压)保护环节动 作,输入回路中的工作接触器断开。20 . HXD3型电力机车再生制动时,逆变器工作在(整流状态),四象限整流器工作在(逆时备用控制环节立即自动投入工作。(V)45 .空压机扳键开父置强泵位,空气压缩机1、2均投入工作。(V)46 . HXD3型电力机车微机控制监视系统TCMS主要功能是实现机车特性控制、逻辑控 制、故障监视和诊断,并将有关信息送到司机操纵台上的微机显示屏。(V)47 .当机车速度大于等于10km / h,且机车末实施空气制动时,若按下定速控制按钮, 当时的机车运行速度被确定为目标速度,机车进入定速控制状态。(X)48 .总风缸压力开关KP51 -1的动作值为65
5、0 -900kPa,KP51 -2的动作值为825 -900kPa。(X)49. 故障复位按钮主要用于牵引变流器发生故障不能自行恢复的情况。(V )50. DC110V充电电源模块PSU输出电压为DC110V2%。( V )51. DC110V控制电源采用的是高频电源模块PSU与蓄电池串联,共同输出的工作方式。(X)52. HXD3型电力机车进入定速控制状态后,司机控制器调速手柄的级位变化超过2级以 上时,机车定速控制状态自动解除。(X)53. KP51 -1、KP51-2用于机车空气压缩机的言动控制。(V)54辅助压缩机电机不宜长时间工作和频繁起机,打风时间应控制在20分钟之内。(x)55.
6、 当压缩机低温加热时,能正常进行工作。(x)56. HXD3型电力机车总体设计采用高度集成化、模块化的设计思路。(V)57. 机车粘着系数是一个恒定值,它不随线路条件,轨面情况,机车起动方式等因素而变 化。(X)、简答题1 .简述电力机车的工作过程。答:电力机车工作过程为:接触网电能一受电弓一主断路器一主变压器降压一变流 器一牵引电机产生电磁转矩一齿轮传动装置一驱动机车轮对一通过轮轨接触产生牵引力 牵引列车运行2 .叙述电气制动的基本原理。答案:电气制动是利用电机的可逆性原理。电力机车在牵引工况时,牵引电机做电 动机运行。将电网的电能转变为机械能,轴上输出牵引转矩以驱动列车运行。电力机车 在电
7、气制动时列车的惯性力带动牵引电机此时牵引电机将做发电机运行,将列车动 能转变为电能,输出制动电流的同时,在牵引电机轴上产生反转矩并作用于轮对,形成 制动力使列车减速或在下坡道上限速。3 .为何大功率直流传动电力机车一般不采用转子回路串电阻调速?答:在牵引电动机回路中串入后动电阻,通过改变电阻阻值的方法来调节机车的速 度。因为牵引电机回路电压较高,电流较大附加调节电阻的损耗使电机效率降低,所 以用这种方法调速不经济;又因为调节电阻调速是有级的,造成机车牵引力有冲击。因 此,在大功率电力机车上一般不采用这种方法进行调速。4 .叙述电气制动的形式。答案:根据电气制动时电能消耗的方式不同,电气制动有电
8、阻制动和再生制动两种 形式。如果电气制动时将产生的电能利用电阻使之转化为热能消耗掉,称之为电阻制 动;如果将电气制动时产生的电能重新反馈到电网去加以利用,称之为再生制动。5 .简述交-直型电力机车的工作原理。答案:交-直型电力机车即整流器电力机车,其能量传递是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,经整流装置将交流电转换为脉动直流电经 平波电抗器后向直流(脉流)牵引电动机供电,从而产生牵引力牵引列车运行。6 .叙述分级电阻制动的原理。答案:利用改变制动电阻阻值来改变制动特性,即将制动电阻分成两级。低速时由 于发电机电势随速度的降低而正比的降低,对于一定的制动电阻,制动电流亦
9、正比减 小,因而不能维持一定制动力时所需电流,若将制动电阻短接(减小)一部分则尽管由 于机车速度的降低使发电机电势下降了,但由于制动电阻减小了 .制动电流仍能保持较 大的值,以维持低速时有较大的制动力。7 . HXD3型电力机车辅助变流器预充电电路的作用是什么?答案:四象限整流器的输出端接有直流回路支撑电容,由于电容器上的电压不能突 变。如果没有限流电阻,那么在接触器K闭合瞬间,主变压器辅助绕组、整流器中的续 流二极管和中间电容形成回路,造成很大的电流冲击。预充电电路的目的在于减小这种 电流冲击。8 . HXD3型电力机车主变压器牵引绕组过流如何保护?答案:在每组牵引变流器的输入回路中设有1个
10、输入电流互感器ACCT,起控制 和监视变流器充电电流及奉引绕组短路电流的作用,其动作保护值为1960A。保护发生 时,四象限整流器和逆变器的门板均被封锁,输入回路中的工作接触器K断开,同时向 微机控制系统发出跳主断信号,通过复位开关可进行恢复。若这种故障在3min内连续 发生两次,故障将被锁定,必须切断变流器Q的控制电源才能恢复正常工作。9 . HXD3型电力机车库内动车如何操作?答案:当需要动车时在牵引电路入库插座XSM1处接入库内动车电源引线,转换 牵引电路入库转换开关QS3 -再闭合地面电源通过操纵司机控制器便可以使机车向 前、向后移动。10 . HXD3型电力机车四象限整流器的作用有哪
11、些?答案:四象限整流器是一个脉宽调制变流器,它将电源的交流电压,通过脉冲宽度 和相位控制,控制中间直流电压的幅值和流入牵引整流器的交流电流波形和相位,使交 流电流的波形尽量接近正弦外,同时使得交流侧的基波电压和基波电流的相位差接近于 0,这样既限制了谐波电流分量又提高了机车功率因数。与相控整流器比较,四象限 整流器有很高的功率因数,谐波电流含量也小得多。11 . HXD3型电力机车牵引电动机过流如何保护?答案:在每组牵引变流器的输出回路中,设有输出电流互感器CTU、CTW,对牵引 电机过载及牵引电机三相电流不平衡起控制和监视保护作用。牵引电机过载保护的动作 值为1400 A。当保护发生时,四象
12、限整流器和逆变器的门板均被封锁,输入回路中的 工作接触器断开,同时牵引变流器控制单元向微机柜TCMS发出CI过流信息,开断主 断路器。12 .简述HXD3型电力机车网侧高压电路的组成。答案:HXD3型电力机车原边网侧电路由一台受电弓API、AP2 (0.5分)两台高压 隔离开关QS1、QS2、(0.5分)一个高压电流互感器TA1、(0.5分)1个高压电压互感 器TV1、(0.5分)一台主断路器QF1、(0.5分)一台高压接地开关QS10、(0.5分)一 台避雷器F1、(0.5分)主变压器原边绕组AX、(0.5分)一个低压电流互感器TA2 (0.5 分)和回流装置EB1 6等组成(0.5分)。1
13、3 . HXD3型电力机车原边电压如何保护?答案:网侧电压由高压电压互感器TV1检测。当原边网压高于32 kV且持续10 ms或者是高于35 kV且持续1 ms时,变流器Q 实施保护,四象限整流器和逆变器的门板均被封锁,输入回路中的工作接触器K断开, 同时向微机控制系统发出原边过电压信息。当原边网压低于16 kV且持续10 ms时,变流器CI实施保护,四象限整流器和逆 变器的门板均被封锁,输入回路中的工作接触器断开,同时向微机控制系统发出原边欠 压信息。14 . HXD3型电力机车辅助电气系统有哪些部分组成?答案:HXD3型交流传动货运电力机车的辅助电气系统是由辅助变流器、各辅助机 组及辅助加
14、热设备等组成。15 . HXD3型电力机车辅助变流器预充电电路的作用是什么?答案:四象限整流器的输出端接有直流回路支撑电容,由于电容器上的电压不能突 变。如果没有限流电阻那么在接触器K闭合瞬间,主变压器辅助绕组、整流器中的续 流二极管和中间电容形成回路造成很大的电流冲击。预充电电路的目的在于减小这种 电流冲击。16 .辅助变流器逆变电路的作用是什么?答案:逆变器的任务是将直流电压转换成三相交流电压向负载电机供电,其输出方 式既可以选择变压变频(VVVF)方式,也可以选择恒压恒频(CVCF)方式以满足不 同负载的需要。17 .简述HXD3型电力机车辅助系统的作用。答案:HXD3型电力机车辅助系统
15、是机车的重要组成部分,包括通风、冷却系统、 压缩机及空调等(2分),其作用是为机车牵引及制动系统提供保障的,而机车辅助变 流系统又是为机车辅助系统提供三相交流电源的(2分)。因此辅助变流系统的好坏, 直接关系到机车能否正常运行。(1分)18 .简述低温预热开关QA56及交流加热空气断路器QA72的作用。答案:正常情况下,低温预热开关(QA56)不需要闭合。(1分)只限在环境温度太 低,机车各系统出现故障无法保证机车正常起机的情况下,才闭合空气断路器QA56 (1 分),同时闭合交流加热空气断路器QA72,(1分)此时机车首先使用蓄电池对机车 110V电源装置LC滤波装置、TCMS与APU加热,
16、(1分)当机车可以正常升弓合主断 后,机车就转变由交流110V电源对整车进行低温加热。(1分)19 . HXD3型电力机车控制单元设备发生故障时,如何处理?答案:微机控制柜中有两组完全相同的控制单元设备。Q分)一组称为主控设备 (MASTER),另一组称为辅助控制设备(SLAVE)。(1分)在微机控制系统TCMS正常运行 的条件下,主控单元工作,辅助控制设备为通电热备状态。(2分)主控单元发生故障 时,辅助控制设备即刻自动投入使用。(1分)20 .简述HXD3型电力机车半自动过分相时的操作。答案:半自动情况下,当机车接近分相区时,司控器手柄回零并人为按下过分相 按钮,(1分)机车的主断路器断开
17、,受电弓仍然升起。(1分)通过分相区后,机车的 微机控制系统(TCMS)检测到网压后,经过一定时间后自动合主断,(1分)重新起动辅 助电源装置、主变流器,控制主变流器的输出电压、输出电流(1分)从而控制牵引 电动机的牵引力,使机车恢复至过分相前的状态。Q分)21 .试述HXD3型电力机车DC110V电源装置工作原理。答案:DC110V充电电源模块PSU含两组电源,通常只有一组工作,故障发生时另 外一组自动启动。(2分)机车110V控制电源与蓄电池并联,(1分)正常情况下由 APU2输入DC750V电源,当APU2故障时,转由APU1输入DC750V电源。(2分)五、综合题(10分/题)1 .如
18、图所示,为交直交型电力机车的原理图。Q)写出图中的名称;(2)简述交-直-交型电力机车的工作原理。答案:(1)整流器直流环节滤波器逆变器平波电抗器三相异步 牵引电动机。(2)机车在工作时,受电弓将网压引入机车变压器一次侧绕组,经变压器二次侧绕组 降压后送入整流器环节,将交流电转换为脉动直流电,经直流环节滤波器环节平滑A处的 脉动,送入三相逆变器环节,将直流电逆变为电压和频率可调的三相交流电,经平波电抗 器提高电能质量后,供给三相异步牵引电动机,电能转化为机械能,实现牵引运行。2 .如图所示,为HXD3型电力机车网侧高压电路。(1)写出 API、QS1、QF1、QS10、TM1、EBI、7V1、
19、TA1 的设备名称;(2)叙述网侧高压电路的电流路径。答:(1)AP1受电弓、QS1高压隔离开关、QF1主断路器、QS10高压接地开央、TM1变 压器高压侧绕组、EB1回流接地装置、TV1高压电压互感器、TA1高压电流互感器。(2)电流路径:接触网电流通过受电弓API或AP2进入机车,经过高压隔离开关QS1或 QS2、主断路器QF1、高压电流互感器TA1、25 kV高压电缆与主变压器网侧1U端子流入 主变压器原边,电流从1V端子流出,通过6个并联的回流接地装置EBI EB6,从轮对回 流至钢轨。3 .如图所示,为HXD3型电力机车中间直流电路。Q)写出图中 FC、Cl、GR11、GCT1、0V
20、R1、0VTR1、DCPT、GS1 的名称;(2)写出中间直流电路的主要组成及各部分的作用。答:FC滤波电容、C1接地电容、GRU接地电阻、GCT1接地信号传感器、0VR1 限流电阻、0VTR1IGBT模块、DCPT电压传感器、GS1接地故障转换开关。(2)中间直流电路主要组成:由中间电压支撑电容FC、瞬时过电压限制电路和主接地 保护电路组成。支撑电容作用:为保持中间回路电压稳定性,并联了大容量的支撑电容,同时它还对四 象限脉冲整流器和逆变器产生的高次谐波进行滤波。瞬时过电压限制电路作用:当中间电压高于规定值时,IGBT导通,直流回路的能量经 由限流电阻放电和释放,从而消除过电压。主接地保护电
21、路作用:除对电路接地进行保护外还保证主电路各点有固定的电位。变状态),并通过中间直流回路向主变压器牵弓I绕组(馈电),将再生能量回馈至接触 网利用。21 .当中间电压为零时,主变压器的牵引绕组通过充电电阻向(四象限整流器)供电,给 中间直流回路(支撑电容)充电。当中间直流电压达到(2000V)时,充电接触器切除充 电电阻,中间电路预充电完成。22 .在逆变器工作之前,(牵引绕组)迅速向中间直流回路支撑电容充电,直至(2800V)。 此时,牵引变流器起动充电过程完成逆变器可以投入工作。23 .当原边网压高于32kV且持续(10ms)或者是高于(35kV)且持续1ms时,CI实施保护,(四象限脉冲
22、整流器和逆变器)的门板均被封锁,输入回路中的(工作接触器)断 开,同时向微机控制系统发出(原边过电压)信息。24 .当原边网压低于(16kV)且持续(10ms)时,Q实施保护,四象限脉冲整流器和逆变器 的门板均被封锁,输入回路中的工作接触器断开,同时向微机控制系统发出(原边欠 压)信息。25 . HXD3型电力机车(电流互感器TA1)主要用作原边电流的检测,是保护用互感器用以驱动(过电流继电器KC1)动作。26 . HXD3型电力机车主变流装置UM1内部可以看成由三个独立的(整流一中间电路一 逆变)环节构成。27 .当主变流器中间回路电压(小于等于2000V)时,(中间回路低电压保护环节)动作
23、, 输入回路中的工作接触器断开。28 . HXD3型电力机车网压低于(17.5kV)时,低压保护环节动作,网压高于(31.5kV)时过 压保护环节动作。29 . HXD3型电力机车主变流器采用(强迫水循环风冷)冷却方式。30 . HXD3型电力机车主接地保护电路由(跨接在中间直流回路的两个串联电容)和一 个(接地信号传感器)组成。31 .四象限整流器因采用脉宽调制的方法,可使整流器的功率因数接近于(1.0),极大地(减 少谐波电流分量),并可消除特定的谐波电流。32 . HXD3型电力机车辅助电动机供电电路由(辅助变流器)、(辅助滤波装置)、(电磁接触 器)、(自动开父)、(辅助电动机)等组成
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