动车组传动与控制课后答案

(1)电力牵引高速列车的供电、牵引传动系统，包括从变电站到列车受电弓在内的供电部分和动车组本身的传动系统。 (2)动车组的传动方式主要包括交—直传动方式和交—直—交、交—交的传动方式

(3)交流传动系统是指由各种变流器供电的异步或同步电动机作为动力的机车或动车组传动系统

(4)目前变流器主要有直接式变流器（即交—交变流器）和带有中间直流环节的间接式变流器（即交—直—交变流器）两大类

(5)交—直—交牵引传动系统主要是由受电弓（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。

(6)交—直—交牵引传动系统构成说明：受电弓将接触网的AC25KV单相工频交流电输送给牵引变压器，经变压器降压后的单相交流电供给脉冲整流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电经中间直流电路将直流电输出给牵引变流器，牵引逆变器输出电压、电流、频率可控的三相交流电供给三相异步牵引电动机，牵引电机轴端输出的转矩与转速通过齿轮传动传递给轮对，转换成轮缘牵引力和线速度。

(7)列车牵引运行是将电能转换成机械能，能量变换与传递的途径：接触网→高压电器→牵引变压器→脉冲整流器→中间直流环节→牵引逆变器→牵引电动机→齿轮传动→轮对 再生

P13

1.制动对于动车组的意义体现在哪些方面？

答：对于动车组来说，制动的重要性早已不仅仅是安全问题了。它己成为限制列车速度进一步提高的重要因素；要想做到列车的高速。除了要有大的牵引功率之外，还必须有足够强的制动力能力强大的制动装置，对于保证动车组的高速，安全运行有着至关重要的意义。

2.按动能的传递方式分，动车组采用的制动方式包括哪些种类？

答：1） 盘式制动 2）电阻制动 3）再生制动 4）磁轨制动 5）轨道涡流制动

6） 旋转涡流制动 7）翼板制动

5.按制动力的操纵控制方式，动车组的制动方式分为哪几种？ 答： 1） 空气制动：直通式空气制动 自动式空气制动 2） 电空制动 3）电制动

7.动车组的制动系统一般包括哪些组成部分？动车组的制动系统特点？ 1）主要由电制动系统，空气制动系统，防滑装置和制动控制系统等组成

2) 制动能力强，响应速度快

制动力分配的准确性和一致性高 故障导向安全 制动冲击力小 P45

1动车组为什么要采取“电，空结合，以电为主”的制动方式？保留空气制动的意义何在？

由于列车的制动能量与速度的平方成正比，故动车组的动能很大，需要

第一章 动车组基础知识

1. 简述高速铁路特点及其列车划分方式。 a) 特点：（1）速度快，旅行时间短。 （2）客运量大。 （3）准时性好，全天候。

（4）安全舒适可靠。

（5）能耗低。 （6）污染轻。 （7）效益高。 （8）占地少。 b) 划分方式： 普通列车：最高运行速度100一160 km／h； 快速列车：最高运行速度160—200 km／h； 高速列车：最高运行速度≥ 200km／h。 2. 简述动车组的定义、类型及关键技术。

(一) 定义：动车组：亦称多动力单元列车，是由动车和拖车或全部动车长期固定联挂在一起运行的铁路列车。 (二) 类型：1.按牵引动力的分布方式分：①动力分散动车组②动力集中动车组 2.按动力装置分：①内燃动车组(DMU) ②电力动车组(EMU) ： 3.按服务对象分：①长途高速动车组②城轨交通动车组

(三) 关键技术：动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、牵引控制系统、列车

高速动车组技术

第四章 动车组控制系统

胡汉春 西南交通大学

动车组技术概述

动车组技术概述

动车组技术概述

按照“全面引进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的原 则引进国外先进、成熟、经济、适用、可靠的时速200公里的 设计、制造技术，满足我国铁路客运专线和既有线提速旅客运 输要求，实现我国铁路动车组制造业的现代化。 时速200公里动车组项目，铁道部组织有关铁路局通过招 标采购，2004年10月先后与长春轨道客车股份有限公司、四 方·庞巴迪·鲍尔铁路运输设备有限公司(BSP)和南车四方机车 车辆股份有限公司签订了60列、20列和60列，共计140列动车 组的采购合同。3

动车组技术概述

三种动车组均为200km/h速度级的动力 分散交流传动动车组，适应中国铁路既有线 上运营，并在中国铁路既有线指定区段及新 建的客运专线上以200km/h速度级正常运行。

动车组技术概述

2005年11月铁道部又组织完成了与唐山机车车 辆工厂签订的60列时速300公里动车组的采购项目合 同，成功引进了西门子的高速动车组先进技术。同 时，四方股份在2004年引进技术的基础上，也进行 了动车组向时速300公里的提升。

川崎重工 E2-1000

动车组技术概述 四 方

动车组网络控制复习题

一、填空

（1） 每一个基本单元组设置（两个充电器）和（两组蓄电池）。

（2） 环境是以人类为主体的外部世界，即人类赖以（生存）和（发展）的各种因素

的（综合体）。根据其特征和功能的差别，人类环境可分为（自然环境）和（人工环境）。

（3） 车内环境控制系统的基本功能是满足车内的照明和噪声要求，并维持车厢中规定的（空气温度）、（相对湿度）、（洁净度）和（压力）。 （4） 动车组车内环境有多方面因素共同作用而构成的。一般来说，它应包括：（车

内空气环境）、（车内声环境）以及（光环境）。车内空气环境主要由（热环境）、（湿环境）和（空气品质）等部分构成。热环境好坏由（空气温度的高低）来判定；湿环境的优劣由（空气的干湿度）来表征；空气品质则由（新风（新鲜空气）量的多少）或（空气的洁净度）来区别。

（5） 空气调节是使房间或封闭空间的（空气温度）、（湿度）、（洁净度）和（气体流

动速度）等参数达到给定要求的技术。 （6） 按照车体配线的用途，有（电力）、（广播）、（网络控制）三个电气系统；按照

车体配线在车辆中所在的部位，可分为（车内）和（车下配线）两部分。

（7） 在决定供电系统的总容量时，必

第四章 牵引传动系统

第一节 动车组牵引传动方式

CRH2C型动车组采用交流传动系统，动车组由受电弓从接触网获得AC25kV/50Hz电源，通过牵引变压器、牵引变流器向牵引电机提供电压频率均可调节的三相交流电源（如图4-1所示）。

图4-1 牵引传动系统简图

一、牵引工况：受电弓将接触网AC25kV单相工频交流电，经过相关的高压电气设备传输给牵引变压器，牵引变压器降压输出1500V单相交流电供给牵引变流器，脉冲整流器将单相交流电变换成直流电，经中间直流电路将DC2600~3000V的直流电输出给牵引逆变器，牵引逆变器输出电压/频率可调的三相交流电源（电压：0~2300V；频率：0～220Hz）驱动牵引电机，牵引电机的转矩和转速通过齿轮变速箱传递给轮对驱动列车运行（如图4-2所示）。

图4-2 牵引工况传动简图

二、再生制动：一方面，通过控制牵引逆变器使牵引电机处于发电状态，牵引逆变器工作于整流状态，牵引电机发出的三相交流电被整定为直流电并对中间直流环节进行充电，使中间直流环节电压上升；另一方面，脉冲整流器工作于逆变状态，中间直流回路直流电源被逆变为单相交流电，该交流电通过真空断路器、受电弓等高压设备反馈给接触网，从而实现能量再生（如图4-

2 CRH3型动车组牵引与控制特性分析

2.1 CRH3动车组牵引系统组成部分

在CRH3动车组上装有四个完全相同且互相独立的动力单元。每一个动力单元有一个牵引变流器和一个控制单元，四个并联的牵引电动机以及一个制动电阻器单元。牵引零部件辅助设备所需的3相 AC 440V60Hz 电流由动车组的辅助变流器单元提供。每个基本的动力单元主要包含以下关键器件：

1. 主变压器。主变压器设计成单制式的变压器，额定电压为单相AC 25kV 50Hz。变压器被布置在动车组没有驱动的变压器车车底，并且每一个变压器的附近都布置有一套冷却系统。主变压器箱体是由钢板焊接的，主变压器箱安装在车下，主变压器采用强迫导向油循环风冷方式。主变压器的次级绕组为牵引变流器提供电能。它使用一个电气差动保护、冷却液流量计和电子温度计对主变压器进行监控和保护。

2. 牵引变流器。牵引变流器采用结构紧凑，易于运用和检修的模块化结构。在运用现场通过更换模块可方便更换和维修。牵引变流器由多重四象限变流器、直流电压中间环节和逆变器组成，牵引变流器的模块具有互换性。

3. 牵引电机。动车组总共由16个牵引电机驱动，位于动力转向架上。牵引电机按高速列车的特殊要求而设计。具有坚固的结构，优化重

2 CRH3型动车组牵引与控制特性分析

2.1 CRH3动车组牵引系统组成部分

在CRH3动车组上装有四个完全相同且互相独立的动力单元。每一个动力单元有一个牵引变流器和一个控制单元，四个并联的牵引电动机以及一个制动电阻器单元。牵引零部件辅助设备所需的3相 AC 440V60Hz 电流由动车组的辅助变流器单元提供。每个基本的动力单元主要包含以下关键器件：

1. 主变压器。主变压器设计成单制式的变压器，额定电压为单相AC 25kV 50Hz。变压器被布置在动车组没有驱动的变压器车车底，并且每一个变压器的附近都布置有一套冷却系统。主变压器箱体是由钢板焊接的，主变压器箱安装在车下，主变压器采用强迫导向油循环风冷方式。主变压器的次级绕组为牵引变流器提供电能。它使用一个电气差动保护、冷却液流量计和电子温度计对主变压器进行监控和保护。

2. 牵引变流器。牵引变流器采用结构紧凑，易于运用和检修的模块化结构。在运用现场通过更换模块可方便更换和维修。牵引变流器由多重四象限变流器、直流电压中间环节和逆变器组成，牵引变流器的模块具有互换性。

3. 牵引电机。动车组总共由16个牵引电机驱动，位于动力转向架上。牵引电机按高速列车的特殊要求而设计。具有坚固的结构，优化重

东北大学出版社

第2章 机电传动系统的基础知识

东北大学出版社

习题与思考 2.3 试列出以下几种情况下(见图2.3)系统的运动方程式，并针对各系统说明： (1) T,TL的性质和符号，并带入运动方程。 (2) 运动状态是加速，减速还是匀速？

T

n

TL T

n

TL T

n

TL

T=TL

T<TL

T>TL

T

n

TL

T

n

TL

T

n

TL

T>TL

T<TL

东北大学出版社

T n

TL

符号 T +

性质 拖动转矩 T N m TL N m

TL +运动方程： 状态：匀速 T TL +

制动转矩

GD 2

N m 2

d n r /min d t s

375

0

T=TL TL T n

制动转矩

加速

T>TL

拖动转矩 GD 2 d n r /min N m 2 T N m TL N m 0 运动方程： 375 d t sTL

T n

T -

制动转矩

减速

拖动转矩 GD 2 2 d n N m r /min T N m TL N m 0 375 d t s 运动方程： TL +

T<TL

东北大学出版社

习题与思考 2.6 如图2.3(a)所示，电动机轴上的转动惯量

2 CRH3型动车组牵引与控制特性分析

2.1 CRH3动车组牵引系统组成部分

在CRH3动车组上装有四个完全相同且互相独立的动力单元。每一个动力单元有一个牵引变流器和一个控制单元，四个并联的牵引电动机以及一个制动电阻器单元。牵引零部件辅助设备所需的3相 AC 440V60Hz 电流由动车组的辅助变流器单元提供。每个基本的动力单元主要包含以下关键器件：

1. 主变压器。主变压器设计成单制式的变压器，额定电压为单相AC 25kV 50Hz。变压器被布置在动车组没有驱动的变压器车车底，并且每一个变压器的附近都布置有一套冷却系统。主变压器箱体是由钢板焊接的，主变压器箱安装在车下，主变压器采用强迫导向油循环风冷方式。主变压器的次级绕组为牵引变流器提供电能。它使用一个电气差动保护、冷却液流量计和电子温度计对主变压器进行监控和保护。

2. 牵引变流器。牵引变流器采用结构紧凑，易于运用和检修的模块化结构。在运用现场通过更换模块可方便更换和维修。牵引变流器由多重四象限变流器、直流电压中间环节和逆变器组成，牵引变流器的模块具有互换性。

3. 牵引电机。动车组总共由16个牵引电机驱动，位于动力转向架上。牵引电机按高速列车的特殊要求而设计。具有坚固的结构，优化重