《内燃机车电力传动》练习册答案

习 题 一

一、名词解释

1、电力传动装置：从柴油机到车论之间需要一套速比可变的中间环节，这一中间环节称为电力传动装置。

2、直流电力传动装置：传动装置采用直流牵引发电机和直流牵引电动机。 3、交—直流电力传动装置：这种传动装置是采用交流牵引发电机通过大功率硅整流器使交流电变为直流电，然后供给数台直流牵引发电机。

4、交—直—交流电力传动装置：具有中间直流环节的间接变频的交流电力传动装置称交—直—交流电力传动装置。

5、交—交流电力传动装置：没有中间直流环节的直接变频的交流电力传动装置。 二、判断题

1、内燃机车理想牵引特性是指牵引力与速度成正比关系。 (? ) 2、内燃机车应优先发展交—交电力传动装置，因这种方式最好。 (? ) 3、交—直传动内燃机车优于交—直—交传动内燃机车，所以现在普遍使用交—直流电传动内燃机车。 (? )

习 题 二

一、填空题

1、直流牵引电动机定子主要由（ 主磁极 ）（换向极 ）（机座 ）（端盖）及（轴承）组成。

2、直流牵引电动机电枢由（电枢铁心）、 （电枢绕组）、（换向器）和（ 转轴 ）组成。

3、直流电机按励磁绕组与电枢绕组联接方式不同可分为（串励）、（并励）、（他励）和（复励 ）等。

4、电动机的两个主要特性是（转速特性）和（转矩特性 ）。

5、串励直流电机的两上可贵性能是（起动转矩大）和（过载能力强）。 6、直流电动机三种调速方法是（调节电枢回路电阻）、（改变电源电压）和（调节牵引电动机励磁）。

7、电枢反应引起结果是（合成磁场发生畸变）及（合成磁场被削弱）。 8、影响换向的电势是（电抗电势）和（电枢反应电势）。

9、换向极产生的（换向电势）是用来抵消电抗电势和电枢反应电势对换向的影响.换向极的极性必须适当，使它的磁势与交轴电枢反应磁势的方向（相反）

1

10．换向可能出现的三种情况是（电阻换向）、（延迟换向）和（加速换向）。

11．TQFR-300型同步牵引发电机，其频率（165Ｈｚ ）转速（1100r/min ）极对数（p=9）。

12．同步牵引发电机的特性主要有（空载特性 ）、（短路特性）、（负载特性）、（外特性 ）和（调节特性）。

13．空载特性是指（空载电势Ｅ０）与（转子励磁电流ＩＬ）变化关系。 14．外特性是发电机（端电压）随（负载电流）之间变化关系。 15、短路特性是指（短路电流）与（励磁电流）之间关系。

二、名词解释

1、 直流牵引电动机组成：由静止的定子、旋转电枢两大部分组成。 2、 励磁方式：是指对主磁极励磁绕组的供电方式。 3、 串磁电动机：励磁绕组与电枢绕组串联。 4、 并励电动机：励磁绕组与电枢绕组并联。

5、极距：在电枢表面上，相邻异性磁极的中心线之间的距离叫做极距。 6、主磁场：磁场仅由主磁极上的励磁磁势所建立，这磁场称主磁场。

7、电枢磁场：当电枢绕组中有一定电流流过，在电机磁路中又产生一个磁势，其建立的磁场称电枢磁场。

8、电枢反应：电动机由空载到负载、电枢磁场使主磁场受到影响，而使气隙磁场 发生变化称电枢反应。

9、换向：当旋转电枢元件从一条并联支路经过电刷进入另一条支路时，该元件中 电流从一个方向变为另一个方向称换向。

10、第一气隙：换向极与电枢表面之间的空气隙称第一气隙。 11、第二气隙：换向极铁芯与机座之间加非磁性垫片称第二气隙。 12、全磁场：电枢电流全部流过励磁绕组。

13、磁场削弱：电枢电流只有一部分流过励磁绕组。 14、实槽：电枢铁芯上嵌线的槽称实槽

15、虚槽：每个实槽内上,下两个元件边所占的位置看成是一个虚槽。 16、绕组元件：是一个一匝或多匝线圈。 17、异槽式绕组：若某些元件的下元件边在同一槽内,上元件边分装两个槽内称异槽式绕组。

18、同槽式绕组：若某些元件的上元件边在同一槽内,下元件边也在另外一个槽的同一槽内称同槽式绕组。

19、单迭绕组节距：一个元件两有效边在电枢表面跨过距离用跨过槽数表示。 20、整距绕组：y1=Z/2p称整距绕组

21、短距绕组：当y1Z/2p时,这种绕组称长距绕组。

23、换向片节距：是指元件首尾联接的两个换向片在换向器表面的距离,既所跨的换向片数。

2

24、均压线：将电枢绕组中理论上等电位各点用底电阻铜线连起来,该线为均压线。 25、全额均压线：把所有等电位点，都用均压线联接起来，称全额均压线。 26、换向周期：换向元件从换向开始到换向结束所经历的时间称换向周期。 27、机械火花：由于机械原因，使换向器与电刷之间产生的火花称机械火花。 28、电位火花：牵引电动机某些换向片间电压过高，而发生的火花称电位火花。 29、环火：换向器表面正负电刷间产生电弧而短路，这现象称换火。

30、最大片间电压：强电枢反应造成片间电压分布不均，接近后刷边出现最大值称为最大片间电压。

31、电位梯度：用换向器周围每厘米长度的电位差来表示曲线斜率称为电位梯度。

32、短距系数：Cos

?2称绕组短距系数.

xl?xcr33、功率因数角：φ=arctg

34、内功率因数角：ψ是电枢电流滞后空载电势E0的电角度.

35、发电机交轴电枢反应：发电机旋转磁场磁势方向与转子磁场轴线相垂直称发电机交轴电枢反应。

36、发电机直轴电枢反应：电枢磁势与励磁磁势在同一轴线上,但方向相反称发电机直轴电枢反应。

37、发电机绕组同步阻抗：jX T+RS称发电机绕组同步阻抗

38、发电机绕组同步电抗：X T=X S+X L X T 称发电机绕组同步电抗

39、发电机电枢反映电抗：X S=4.44fWKrzK是正比频率常数, X S称发电机电枢反映电抗。

40、绕组漏抗：漏感抗X L称绕组漏抗

41、间接控制励磁方式：在执行元件和发电机励磁绕组间加入一个或两个中间放大环节这种励磁方式称间接控制励磁方式。

42、直接励磁控制方式：通过执行元件直接控制牵引发电机励磁电流的励磁方式称直接励磁控制方式

三、判断题

1、东风4B内燃机车使用的是ZQDR—410型直流并励牵引电动机。(? )

2、直流牵引电动机是用来产生感应电势和电磁转矩进行机电能量转换。(? ) 3、串励直流牵引电机在空载状态下工作效率低。( ? )

4、串励直流牵引电机不能在空载状态下工作,否则转速极高，可能使转子破坏(? ) 5、串励电动机的软特性，有利粘着条件的恢复。 (? ) 6、他励电动机硬特性，有利于防止动轮空转。(? )

7、内燃机车上主要是靠对串励直流牵引电动机实行磁场削弱进行调速(? ) 8、电机中，绕组元件数和换向片数相等。(? ) 9、实槽数与虚槽数相等。(? )

10、实槽数、元件数、换向片数均相等。(? )

3

11、换向片节距yH= -1为左行绕组。(? ) 12、单迭绕组采用左行绕组更好( ? )

13、东风4B机车，牵引电动机用的是全额均压线，省铜(? )

14、电动机电枢磁场愈强，气隙合成磁场畸变越严重，β角也越小。( ?) 15、调节换向极第二气隙时,第一气隙也随之改变( ? )

16、换向元件中合成电势越大，产生附加电流越大，换向越好。(? ) 17、电阻换向，是一种理想的换向情况。(? )

18、采用第二气隙不仅能使换向极漏磁通减少，而且能使在同样磁密下，使换向极饱和程度降低。(? )

19、选用接触电阻和电阻系数大的电刷时，有利换向。(? ) 20、机车进行磁场削弱时，电感电势也增大，不利换向。(? )

21、牵引发电机定子绕组，作成短矩绕组，有利削弱高次谐波。(? ) 22、牵引发电机交轴电枢反应，是使气隙合成磁场发生歪曲。(? ) 23、牵引发电机直轴电枢反应，是使气隙合成磁场减小。(? ) 24、当0<φ<90°时气隙合成磁场既扭曲，又去磁。(? )

四、选择题

1、若要内燃机车牵引电动机反转，应采取（ B ）

A、电刷A、B与电源正负极之间的联接对调，同时改变励磁电流方向 B、改变磁场方向 C、停止励磁 D、降低电压

2、一般情况下串励牵引电动机，励磁电流与电枢电流关系为（ B ） A、不相等 B、相等 C、无关

3、直流电机中，感应电势方向与电枢电流方向（ B ） A、相同 B、相反 C、无法比较

4、几台串励牵引电动机，并联运行时，其负载分配不均现象，比他励电动机（C ） A、大 B、相同 C、小

5、为了改善换向，对电刷的要求是（C ） A、增大电刷质量，增大电刷电阻。 B、采用电刷质量小的，接触电阻小的。

C、采用分裂式电刷，每片电刷质量小和高接触电阻的石墨电刷

6、牵引发电机，为了削弱绕组中的其他高次谐波，通常把定子绕组元件做成（B） A、整矩绕组 B、短矩绕组 C、长矩绕组

7、内功率因数ψ=00时的电枢反应为（A ） A、交轴电枢反应 B、直轴电枢反应 C、交轴与直轴电枢反应的综合

8、机车上牵引发电机，通过整流后给牵引电动机供电，那么可以认为其负载为（ B ）

4

A、电感性 B、电阻性 C、电容性

９、根据发电机短路特性，随转速增加，空载电势和电抗均以正比关系增加，则短路电流的大小与转速（ B ）

A、无关 B、有关 C、成正比 D、成反比

六、综合题

1、分析同步牵引发电机的负载是什么性质？负载功率因数如何?

答:同步牵引发电机发出的三相交流电,是通过整流装置，整成直流电后向直流牵引电动机供电,通过平波作用可以看成是稳定的直流。线圈电抗对直流电不起阻抗作用，而仅呈现电阻作用，.因此，从整流装置看牵引电动机,相当于一个纯电阻性的负载,可以认为功率因数COSφ=1 。

2、试述改善牵引电动机换向，消除电磁火花的措施。

答:主要是通过两个途径来实现:：即减少换向元件的合成电势, 增大换向回路的电阻。为了减小合成电势牵引电动机装有换向极在换向区建立一个适当的磁场, 该磁场一部分用来抵消交轴电枢反应磁场, 另一部分应使电枢换向元件切割这个磁场产生一个与电抗电势大小相等方向相反的换向电势,来抵消电抗电势的作用,使换向元件中合成电势为零从而改善换向。

增加换向回路中的电阻主要选择接触电阻和电阻系数较大的电刷有利于换向. 3、环火是怎样产生的？

答: 由于电刷磨损下来的炭粉或电刷碎片以及换向器磨损下来的铜粉聚积在换向片间的沟槽内,加之油泥从电动机外部飞溅到换向器上,在两个换向片间形成导电桥,当换向片间电压过高时,此导电桥燃烧而形成火花,这就是电位火花,此电弧使周围的空气游离,随着换向器的转动,此电弧逐渐拉长,扩展下去即形成环火. 片间电压过高, 电磁或机械方面原因都会引起环火.

4、换向元件在换向过程中存在哪几种电势，它们方向和影响如何？ 答:1)电抗电势 2)电枢反应电势 3)换向电势

电抗电势和电枢反应电势的方向和换向前电流方向相同，阻碍电流换向, 换向电势与他们方向相反是帮助电流换向的当换向电势与电抗电势和电枢反应电势恰好相互抵消时,即得到满意换向

5、叙述直流牵引电动机，电枢反应引起的结果是什么？对电机有什么影响？

答: 引起的结果是电机气隙中的合成磁场发生畸变, 电机气隙中的合成磁场被削弱. 电枢反应的去磁作用影响电机的转速和转矩,但是在一般情况下这种影响并不很大. 严重的问题是由于磁场的畸变使电机换向条件恶化,电刷与换向器之间产生火花,甚至引起”环火”,造成电机严重损坏.

6、为什么内燃机车牵引发电机希望有较强的电枢反应？

答: 在电传动内燃机上,为了满足柴油机恒功率运行的要求,必须对同步发电机的外特性进行调整使其满足恒功率要求.因此我们希望同步牵引发电机有较强的电枢反应,这样一方面能够减少外特性调整的范围,使同步牵引发电机的外特性比较接近于所要求的外特性, 另一方面使发电机稳态短路电流不至很大,对机车上的电气设备起到一定的保

5

2、东风4B内燃机车电阻制动特性，是恒励磁制动特性。(? )

3、对于一般干线内燃机车，电阻制动，主要用于下坡调速。(? ) 4、ND5机车，可以实现，恒励磁制动特性和恒流制动特性。(? )

四、选择题

1、机车由牵引工况，过渡到制动工况时，对电动机必须进行（D ）转换． A、切断电源 B、电动机励磁绕组与电源接通 C、在牵引电动机回路接入制动电阻 D、上述三条都必须具备

2、制动工况时牵引电动机作为（ C ）发电机运行． A、串励 B、并励 C、他励

3、ＮＤ５机车通过改变（ B ）电阻值来调节制动力． A、两次 B、三次 C、一次

4、东风型内燃机车是采用（ B ）电阻制动特性． A、恒电流 B、恒励磁 C、恒速 5、东风4型内燃机车采用（ C ）电阻制动特性． A、恒速 B、恒励磁线性 C、恒电流

6、ND5型内燃机车电阻制动电路是采用（ D ）电阻制动特性 A、恒励磁 B、恒流 C、恒速 D、恒励磁与恒流的

7、ＮＤ５机车电阻制动电路，在制动电流没有达到给定值时，控制系统完成的是

（ ）控制

A、恒流，恒速 B、恒励磁，恒速 C、恒流，恒励磁 D、恒励磁

8、电阻制动的制动力随机车速度的下降很快( B ) A、升高 B、降低

9、恒速制动，则要求制动功率( A )

A、足够大 B、很小 C、一般情况就可以 10、采用电阻制动时牵引电动机作为( C )

A、串励发电机运行 B、并励发电机运行 C、他励发电机运行

五、综合题

1、机车重量P=126t，车辆重Q=1800t，在ip=-9‰的下坡道上，要求列车维持在65km/h的平衡速度运行，求所要求的制动功率。

解：由已知条件：P=126 ，Q=1800t ip=90N/t 在65km/h速度时wo=23N/t

代入公式得 F=(P+Q)(ip+wo)

=(126+1800)(9-2.23) =130000N

制动力B必须等于加速力F,才能在下坡道上以一定的平衡速度运行.所以制动功率为：

11

B×V 3600130000 =×65

3600 Nkz=

=2347KW

2、分析ND5机车,电阻制动时, 如何实现恒励磁和恒流控制的?

答：ND5机车可以实现恒励磁制动特性和恒流制动特性。比如在制动电流没有达到给定值时，由ZLH1检测得的励磁信号电压通过比较器F2J及“或门”电路控制斩波器，使控制系统完成恒励磁控制。当制动电流达到给定值时，由ZLH2检测得的制动电流信号通过比较器F2“或门”电路控制斩波器,实现恒流制动.因此,在同一套系统中可以比较方便地同时实现恒流制动及恒励磁制动。

3、设机车重量P=126t车辆重Q=1800t,列车在9%o的下坡道上,维持65Km/h平均速度所需的制动功率2347KW, 制动电流820A求每台电动机制动电阻值.设机车有六台电动机,电动机效率0.91齿轮传动效率0.98

答: N=2347*0.91*0.98=2093Kw

Rz=

2093*1000=0.5?

6*8202 每台电机制动功率2093/6 =340Kw

习 题 六

一、填空题

1、电压调整器是用作调节辅助发电机电压（恒定的 ），我国标准机车辅发直流电压为（110V）

2、电压调整器类型，常分为（晶体管电压调整器）、（可控硅电压调整器）及（磁放大器电压调整器）。

3、TTY型电压调整器是属于（晶体管 ）电压调整器。 4、TTY2电压调整器是属于（可控硅 ）电压调整器。

二、判断题

1、内燃机车上的电压调整器，主要是使辅助发电机电压恒定。( ? )

2、电压调整器，是靠调节励磁机励磁系统，来保证辅助发电机电压恒定。(? ) 3、TTY电压调整器，是属于晶体管电压调整器。( ? )

三、选择题

1、可控硅电压调整器中,主硅和辅硅作用可叙述为（ A ）

12

A、触发辅硅导通是为了关断主硅, 主硅导通增加辅发的砺磁电流 B、主，辅硅同时导通增加励磁电流 C、辅硅导通可使辅发电压上升

2、ＴＴＹ２型电压调整器中, 直流斩波器由（B ）可控硅组成 A、两个 B、３个 C、一个

3、ＴＴＹ２型电压调整器中两个辅助可控硅是（ A）

A、定频轮流导通 B、变频轮流导通 C、定频同时导通

4、ＴＴＹ２型电压调整器中采用差分放大器，以提高电路（ A ） A、热稳定性 B、电路放大倍数 C、起限幅作用

5、ＴＴＹ２型电压调整器中, 串在Ｃ２电路中的晶体管ＢＧ４为一个（ B ） A、开关三极管 B、起等效可变电阻作用 C、可变电感

6、ＴＴＹ２型电压调整器中的单结晶体管ＢＴ１与ＢＴ２的工作实行（B ） A、自锁 B、互锁 C、各自独立工作

四、综合题

1、TTY型电压调整器工作原理

答:反馈电压和基准电压在运算放大器进行比较,使运算放大器输出为高电位或为低电位,控制功放机中的复合管GB1,BG2导通或关断。 GB1,BG2导通,其回路中的辅助发电机励磁绕组得电, 励磁电流上升. GB1,BG2截止,其回路中的辅助发电机励磁绕组失电, 励磁电流下降。以这种方式控制辅助发电机电压恒定。

2、FH23型电压调整器由哪些主要环节组成

答:由电压调节组件,电压保护组件,辅助发电机电路。

电压调节组件由电压检测-比较环节,电压放大与鉴幅环节及功率放大环节等组成. 3、FH23_型电压调整器防止短时浪涌电压原理。

答:为了防止由于极短时间的浪涌电压出现，而使过压保护装置动作,本电路设有延迟时间约100ms的延迟电路,它由BG6,C14,R26构成.在无过电压现象时,BG6截止,辅助发电机电压经R25,J1线圈对C14充电,直至充满。一旦发生过电压现象时,BG6导通,电容C14经R26,BG6放电.随C14电压的下降,J1线圈逐渐得电,一旦电流足够,J1动作,产生过电压动作.改变C14的电容值可以改变或消除过电压现象的延迟时间。

4、TTY2型电路特点

答: 1）执行环节是由三个可控硅组成直流斩波器具有”再关断”特点,因此提高了换流的可靠性.

2)两个辅助可控硅定频轮流导通, 每轮流导通一次就使主硅关断一次,所以它是采用定频调宽的方式来调节辅助发电机平均励磁电压.

3)采用差分放大器, 以提高电路的热稳定性. 5、BT2与BT3互锁原理

答: 是通过电容C5把BT2与BT3的发射极联接起来.当BT2导通时, 电容C3先放电, 电压下降. C4也将随BT2导通而放电, C4电压也随之下降. C3电压将比C4电压更低. 所以当BT2截止后, 电源再次对C3, C4充电时C4先达到峰点电压, 使BT3导通.

13

6、BT1定频调宽原理

答: C2充电时间常数, 决定主硅导通的时间, 只要改变C2的充电电路中的电阻值 就可以调节主硅的导通时间, 电路中采用了晶体管作为一个等效可变电阻. 来控制C2的充电时间常数, 从而达到使主硅在定频调宽的控制方式下工作.

7、BT1与BT2互锁原理

答:辅硅导通要关断主硅, 这时主硅不应再保持触发脉冲, 这种联锁是在电容C2并联一个晶体管BG5 , BG5 导通将C2短路, 防止BT1导通.

8、续流二极管在电压调整器里的作用是什么?

答：续流二极管在电压调整器里， 主要是给励磁绕组续流，电感性负载是储能元件，若没有续流电路，断开时将产生一个高压，破坏其它电器元件。

14

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/73dh.html