电力机车调速
电力机车调速
电力机车调速电力机车牵引列车运行中，根据运行条件对机车的运行速度进行控制和调节的技术.电力机车调速的目的是充分发挥机车的功率，提高运抽能力，完成运输任务。列车在线路上由于线路状态、坡度、曲线和牵引重量不同，及遇有临时线路施工、进出站等需要急行或停车的情况，速度变化范围较大，要求电力机车具备良好的调速性能，以满足运行需要。对调速的基本要求:①在调速过程中不能中断主电路供电，由一个速度级转换到另一速度级应平稳过渡，避免牵引力突变引起列车冲动。②不因调速引起倾外能量损耗。③调速方法应力求简便、可靠。调速原理电力机车调速实质是牵引电动机(电力机车电机电器)的调速问题。电力机车是以牵引电动机通过齿轮等传动装置驱动机车运行的。电力机车中应用较多的是直流串励电动机(见直流电动机)，这种电动机有调速简单，调节范围广，起动力矩大等优点。直流串励电动机的转速公式为 U.一I.R. C巾，r/min 式中U.为牵引电动机端电压，V;1.为电枢电流，A;凡为牵引电动机电路中总电阻，n;巾为励磁磁通，Wb， c.为电动机结构常数。从公式可知，改变U.、凡以及巾，均可改变电动机的转速，达到调速目的。分类电力机车的调速分为直流电力机车调速、交流电力机车调速、交流一直流一交流传动系统变频调速。直流电力机车调速又可分为变阻调速、变压调速、变磁调速(磁场削弱〕、斩波调速。前三种为有级调速，最后一种为无级平滑调速。变阻调速:其基本工作原理是改变串接在牵引电动机电路中的电阻值以调节机车的速度. 按运行要求，改变可调电阻R的数值，即可改变牵引电动机的端电压，从而使机车的速度变化。变阻调速的值再进一步提速，可充分发挥高速运行时牵引电动机的功率。此时通过采用主极绕组上并联分路电阻(R、与 RZ并联)来减少牵引电动机主极磁通必(一般称为磁场削弱)，从而使电机电流一部分流经分路电阻，减少励磁电流，即相应减少磁通。这种调速方法简单、方便.利用改变分路电阻值的方法，即可得到几个不同的磁场削弱强度.斩波调速:在直流接触网电压电源与直流牵引电动机之间接人可控晶闸管直流斩波器，通过调节可控晶闸管每一周期内导通时间(即改变导通比)，可以改变牵引电动机的端电压，从而调节机车的运行速度. 这种斩波调速方法，不仅损耗小而且可以无级平滑调速。在地下铁道、动车及城市无执电车上广泛采用斩波调速。(见斩波控制直流调速) 交流电力机车调速在交流电力机车中，以整流器式电力机车用的最多。它由单相高压交流接触网供电，经过机车的牵引变压器降压和整流装t整流后以低压直流(实为脉流)形式供给直流牵引电动机.由于这种电力机车上装有牵引变压器、整流器，可以采用多种调压方式。这些调压方式既可用改变牵引变压器输出电压方法来调节牵引电动机的端电压，也可用直接改变整流装置的整流电压方法来调节牵引电动机的端电压，以达到电力机车调速的目的。利用牵引变压器调压方法进行机车调速的优点是:调压电路简单，调速范围广，经济运行级多，调节方便，功率因数和效率比较高。采用直接改变整流电压调速方法，即晶闸管相位控制调压，则可实现平滑无级调速，即每级均可长期运行，都是经济运行级。 (l)牵引变压器调压方法分为高压侧调压及低压侧调压两种，使用较多的是低压侧调压。 1)高压侧调压:改变牵引变压器的高压侧绕组 (即一次绕组)抽头，调节其输出电压，从而达到机车调速目的。高压侧调压的基本原理如图4所示。变压器的基本关系式为竺_丛.0._。坠 uZw:’一‘一’wz 式中WI为高压绕组匝数;WZ为低压绕组匝数;“，为牵引变压器输入电压;uZ
为牵引变压器输出电压。若牵引变压器低压绕组匝数WZ不变时，改变高压实质仍为调节牵引电动机的端电压。图1变阻调速示意图变阻调速方法简单、方便，将电阻分为几级，便可得到几级调速，但在电阻上有能量损耗，不经济。它是有级调速，难以实行平滑无级连续调节，故只用在直流电力机车上，作为短时起动调节，不能长期运行。一般在城市电车上普遍采用变阻调速，而干线大功率电力机车上不采用变阻调速方法。 (2)变压调速:改变作用于牵引电动机上的电压来调节机车的运行速度。这种调压方法，也称为电机的串并联调压方法。在直流电力机车上，通常其牵引电动机直接与接触网(见电气化铁路接触网)连接，中间无变换装置，利用电机的串并联方法，改变牵引电动机端电压，达到调节机车速度的目的(见图2)。如一台直流电力机车装有4台牵引电动机，开始低速运行时采用 ;当台牵引电动机2台串联2组并联时，每台端电压为 U。后者比前者电压提高1倍.机车速度也提高1倍. 2“若4台电机并联，则牵引电动机的端电压为U，即为接触网电压，因电压又提高，故机车速度再提高1倍改变牵引电动机端电压调压 (a)4台串联;(b)2台串联为一组，2组并联; (e)4台并联这种变压调速方法，需改变牵引电动机的接线，并需相应的转换开关，线路较复杂，且为有级调速，调节级数少(2~3级)，但调速时无电能损耗，比较经济，一般在直流电力机车上采用，并可与其他调节方法联合使用。 (3)变磁调速:通过改变励磁即改变牵引电动机的主极励磁磁通来改变电机转速的方法，一般在电力机车运行时，当其速度达到额定低压侧绕组匝数n2;，则可改变牵引变压器输出电压uZ。在机车起动时，将高压侧绕组W:的全部匝数 C串入接触网，以便得到最小输出电压.此时A点与接触网电位相同.在调压过程中，需逐步减少匝数 W:，来提高低压侧翰出电压。输出电压达到最大值时， N点电位和仍与接触网电位相同，而此时A点为接触网电位的几倍! 为此，要求变压器的绕组绝缘水平大大提高，设计制造更复杂.实际上高压侧调压的牵引变压器是一台高压自辆变压器与一台一般双绕组变压器的组合，除有高、低压绕组外，还有一个调压绕组(直接与接触网连接)，三个绕组共同拐合在一个铁芯柱上。在机车起动之前 A、T两点重合，此时高压绕组Ll的两端电压为零，低压绕组LZ的两端也无摘出电压。然后A点向上移动，商压绕组Ll上电压逐渐升高，低压绕组LZ感应相应的输出电压“2，经整流后供给牵引电动机。调压绕组有若干个绕组抽头，通过高压调压开关将高压绕组A 点与调压绕组的相应抽头连接，有几个抽头便可得到几级调压。抽头多，调压级也增多。高压侧调压是有级调压，增加调压级数，以及有调压绕组的存在，都将使变压器的结构复杂、设计容量增加，在机车低速运行时，其效率及功率因数降低。高压侧调压的优点是:调压过程中转换电流较小 (一般为几百安)，开关电器抽头的引线尺寸小、重量轻、调压级数较多(30级左右)，对合理选择牵引电动机端电压有利。 2)低压侧调压:改变牵引变压器低压绕组匝数，达到调节供给牵引电动机的电压，控制机车速度的目的。低压侧调压的优点:牵引变压器的容量较小，对调压开关(为转换变压器低压侧绕组抽头用)的绝缘水平要求较低，机车低速运行时的效率及功率因数较高。其缺点为:由于牵引变压器低压侧电流比较大(数千安)，所以要求调压开关转换电流比较大，低压绕组匝数比较小，设计安排调压用的抽头有一定限制，这一点不如高压侧调压方便。为得到较多的调压级数，采用一些特殊的调压线路。例如，中间抽头式(简称中抽式)调压电路将低压侧绕组每相再分为基本绕组与有几个抽头的可调绕组，利用调压开关的绕组转换开关，将两部分绕组进行正接或反接，调节牵引变压器的输出电压，可得到较多的调压级数。按规定程序调节，可使愉出电压逐级升高，在最高调压级时，输出电压达最大值(为基本绕组与可调绕组电压之和)，反方向调节电压则输出电压下降。这种中间抽头式调压电路在调压过程中，在奇数级时正负半周中两相绕组的输出电压相等，而偶数级时输出电压不等.不对称调压只有在两组绕组翰出电压相等时的电压级上，才可长期运行。在调压过程中，为了使调压级间转换时负载电流不致中断(不中断牵引电动机电路电流)，同时牵引变压器绕组又不发生局部短路，要在高压侧调压电路中，设里有级间转换用的过渡电阻，
在低压侧调压电路中设置有级间转换用硅二极管(也称过渡硅机组)或过波电抗器。在整流式电力机车上，采用中抽式整流电路低压侧调压时，一般采用有过渡硅机组的低压侧绕组、正反接的不对称调压方式。中国韶山1型(551型)电力机车即用此调压方式，韶山1型机车低压侧调压及其绕组正反向连接原理 (a)中点抽头线路;(b)反接中抽线路; (c)正接中抽线路牵引变压器低压侧调压方式的基本调压原理也适用于桥式整流电路的电力机车。 (2)晶闸管相位控制调压(简称相控调压):利用反并联连接的晶闸管接人交流侧进行反并联控制.或与二极管组成混合桥路或者全控桥路，利用相位控制直接进行相控调压，省略了调压开关，减少了主电路的开关电器，使机车主电路简化。为了减少高次谐波电流，在机车牵引变压器二次侧可用多分段绕组，在直流侧采用纵向连接，全控桥时作为逆变器可进行再生制动，晶闸管相控调压可实现无级平滑调压。相控调压也称移相调压，它是通过控制晶闸管整流装置的导通相角，直接调节整流电压的调压方法。在相控调压时，牵引变压器低压侧输出电压“2维持不变，而晶闸管整流装置起着整流与调压的双重作用。最简单的相控调压线路是用一个半控桥式整流电路对牵引电动机供电，但这种电路功率因数很低，对通信干扰大，很少采用。在晶闸管整流器式电力机车上多用两段半控桥调压电路，见图6。交流一直流一交流传动系统变频调速20世纪7。年代电力电子技术迅速发展，出现体积小、功率大、效率高、性能好的静止变频装置，为发展交流传动系统采用异步牵引电动机(或同步电动机)创造了有利条件。图6两段半控桥调压原理及电压波形 (a)原理图;(b)整流电压波形该电路的牵引变压器低压侧有两段绕组，每段向一个半控桥供电，两个半控桥串联对牵引电动机供电。调压过程分为两阶段。第一阶段半控桥UI工作，UZ 中的V7、VS不工作，通过UZ中的V石、V6与电动机组成回路。当Vl、VZ逐渐导通时，对应于一定的控制角a:，牵引电动机得到相应的电压，若逐渐减少控制角al，则整流电压逐渐升高。UI全开通后，整流电压平均值升至0.SUd。(Ud。为a~。时空载电压平均值)，此时第一阶段调压结束。然后在Ul桥全开通基础上，投人UZ桥工作，继续提高整流电压，V7、VS开通，牵引电动机电压也相应提高，直到UZ桥全开通时，整流电压平均值达到Ud。，则整个调压过程完毕。控制角a 的调节范围为180。一0o，实际上由于换相过程中有重叠角y存在，所以a的调节范围为18护~2扩，最小允许到150. 两段半控桥调压比一段半控桥虽然整流电压脉动量有所下降，机车功率因数有所提高，但为进一步提高机车功率因数，晶闸管整流器式机车采用多段桥顺序相控调压方式(如四段桥等)，见图7，过多分段将使牵引变压器和机车主电路结构复杂化。晶闸管相控调压的优点是:为无级平滑调速，充分利用翻着，可发挥机车最大牵引力及平稳操作，不需转换机车主电路，不用专门调压装置，通过控制电路改变晶闸管整流器的导通控制角a，即可调压。利用体积小、重量轻的多功能集成电路组成的相控调压装置，运行可靠、维修方便、寿命长。其缺点是:功率因数较低，在控制角a较大，且低速运行时更为严重，对通信线路有千扰。图7四段桥相控调压示意图在交流电力牵引中，无论交流一直流一交流系统或交流一交流系统，其共同特点是由工频单相交流电源供电，而机车牵引电动机采用三相异步电动机(或同步电动机)，为了解决牵引网供电(工频单相交流)与机车用电(可调频率的三相交流)之间的矛盾，在机车主电路内需有变频装置。静止变频器的变频方式有两种:①有直流中间环节的间接变频(又称交流一直流一交流变频)，它与交流一直流一交流传动系统相匹配;②无直流中间环节的直接变频(又称交流一交流变频)，与交流一交流传动系统相匹配。交流一直流一交流变频是将固定频率的单相交流，经整流装置变为直流，再由逆变器(变频器)将直流逆变为频率可调的三相交流，供给三相异步牵引电动机。交流一交流直接变频是将单相固定频率，用变频器直接变为可调频率的三相交流，供给牵引电动机。交流一直流一交流电力机车传动系统变频调速方法，根据不同要求、不同控制方法可分为转差控制、矢量控制、直接力矩控制三种调速方法。 (1)转差控制法:是通过直接或间接的方法控制异步电动机气隙磁通，再通过控制转子的转差颇率来得到
所需的转矩特性。由于直接测量气隙磁通在实际中较为困难，一般都是用控制定子电压或电流来控制励磁电流，若励磁电流恒定则气隙磁通恒定。图8为转差控制示意图。在起动及低频区段，定子 .151. 电压与颇率之比保持常数，电机磁通恒定，转差恒定，即电动机电流恒定，则得到电动机的恒力矩运行。当定子电压二1与定子频率成比例关系调速时，利用电动机转差控制则可得到恒功率调速特性。在高速运行时，也可在维持。恒定的条件下调节f，，获得弱磁场调速，以充分扩参考坐标系。在交流一直流一交流变频调速系统中，电源侧变流器采用四象限控制，故称为四象限变流器，亦称脉冲整流器。利用脉宽调制方法(或称PWM)，即斩波方法将逆变器输出电压调制为若干个电压脉冲，改变这些电压的方波数量和宽度及其分布规律，即可得到不同数值的电压翰出，从而得到平清的调压.该方法可以保持中间直流环节电压稳定，使电网电流与电压同相，功率因数保持为1;电网电流波形接近正弦波，高次谐波含量少。这种脉宽调制方法，简化了主电路，调节速度快，系统的动态性能好，在较高频率调制时，可以得到高质量的输出电压波形，使电力机车在牵引运行和再生制动时都能得到理想的调速效果，并可抑制低次谐波，提高牵引电动机低速运行的稳定性，扩大了调速范围。当然这种控制方法对于组成变流器元件的晶闸管、八一拓一人大恒功率调速范围。在转差控制时，被控制的量叫是定子电压有效值、定子颇率以及转差频率，这些都是具有平均T’值概念的t，这种平均值意义的控制方式，不能得到快速响应.另外，虽然转差控制既可控制磁通，又可控制抽出转矩，但由于它们都与转差有关，无法实现磁通与转矩的单独控制。把艘特坐标双全侠成肺止生标爪 2.向3. 的种换 C们日心et 3口n.el .相环 (2)矢t控制法:亦称磁场定向控制，是将电机电流分解为磁场电流和力矩电流两个分童，分别加以调节。这种控制方法需进行坐标变换和矢量计算，控制电路较为复杂。有三种不同的磁场定向方法:转子磁场定向、气晾磁场定向、定子磁场定向。为了使异步电动机的变氛调速系统能得到象1流电动机那样的控制灵活性和良好的动态控制性能，可以采用矢童控制法。 (3)直接力矩控制:在直流电机中，转矩可用T一尺乙I.表示。式中1.为电枢电流，用于产生转矩的电流分t;If为励磁电流。1.与I.互不影响。在交流电机中，利用坐标变换方法，首先将三相轴系变换为两相静止轴系(d一q坐标系统)，然后再将d一q坐标系统转换为相应的同步旋转参考坐标系。于是交流电机的转矩也可用尸~K‘瓜你确定，其中几为定子电流力矩分 t，心为定子电流的磁通分t，用以产生气隙磁通。这样交流电机的转矩方程与直流电机相似，参数几与心互不影响且能独立变化，达到分别控制要求。图9为力矩控制示愈图，其中叭与创:分别为磁通给定与侧盆(间接的)信号.T与尹分别为转矩给定与反该值，锁相环产生信号。。料t和sin峡t，用以把控制参盆从d一q旋转参考坐标系变换为相应的静止图9力矩控制示意图二极管等的技术性能要求较高，控制线路也比较复杂. 四象限控制系统示意图见图10。
电力机车控制
电力机车控制
electric locomotive control
作为开关桥，翻:作为调节桥，进行平滑级间调压过渡，其中8级相控调压桥，可提供良好的调压效果和较高的功率因数，并可减少牵引力的冲动，有利于钻着利用。相控调压控制韶山4型电力机车采用四段不对称半控桥相控调压。牵引时可实现恒流或恒压闭环控制，电阻制动时，控制励磁电流，可实现恒速制动。控制系统设有防空转、防滑行及最大电流等保护装置。司机主控制器上有调速手轮及辅助手轮，用于调速及给定电流限定值，可以选定三种控制牵引力或速度方式: ①恒压限流(辅助手轮在3z位)可适应重载起动;②恒流限压(调速手轮在32位)可适应调车或单机运行; ③主、辅手轮同步动作，用于限流、限压，快旋转相当于重载，慢旋转相当于轻载，由司机控制。电阻制动时用主轮调速，励磁电流被限定为最大值，辅轮不调节。若用辅轮控制励磁电流，则主轮不调节。制动力分为 n级，二级制动电阻切换，按照车速自动实现。交流一!流一交流电力机车的控制作为交流一直流一交流电力机车的牵引电动机一般多采用异步牵引电动机，其调速控制则用变颇调速。因为异步电动机的同步转速与摘人电流的频率成正比，所以改变供电电薄颇率可以改变转子的旋转速率.一般笼型感应电动机的转子电流系由定子感应产生，定子电流中既有建立磁场的无功分t，又有产生转矩的有功分量。它们之间与电机电压、颇率及转速有紧密的藕合关系。为了控制异步电动机的转矩和转速，必须对其定子的电压与叔率进行有效控制.从而有效地控制其磁场及电流即电机的电磁转矩。而异步电动机的控制方法可以分为转差控制、磁场矢t控制及直接转矩控制. 转差控制是最先采用的控制方法，根据异步电机的德态理论，利用实测的异步电机的转速频率fr与给定的转差△了之和，作为电机逆变器的翰出频率fs，在调速过程中保持电机逆变器的电压u，与频率f.之比为常数(u./f.一常数)，调节△了即可调节电机的转矩。在低频段适当提高u.以补偿定子电阻产生的压降。转差控制电路简单，但动态响应较慢，其转矩受转子电阻影响较大。磁场矢t控制以异步电动机的动态微分方程为依据，利用矢t变换与运算，以转子磁通的空间旋转矢 t为坐标，将定子电流解辆为与磁场及转矩相对应的分t，分别加以控制，可获得良好的动态特性。它受转子电阻形响小，不需高精度的测速，但需大量的矢量运算，控制系统要求高，主电路元件要有较高的开关频率。直接转矩控制控制电机逆变器，使异步电动机定子磁通空间矢量，按照预定的轨迹运行。根据定子的统。在此系统中通过反馈回路的检测机构将被控对象的被调节参数送回并与给定值比较，然后将其差值输
人控制机构对被控参数进行再调整，形成闭环自动控制系统，见图 2. ┌────┐│控创对旅│└────┘图2闭环自动控制系统闭环自动控制系统的给定值可以是牵引力、速度或功率，比较器将给定值与检测值的比较差值士份，传给调节器处理，按一定的函数关系，将调节变量传给执行机构。双闭环自动控制系统电力机车是一个惯性很大的系统，为了得到准确、稳定、响应快的调节效果，常用双闭环自动控制系统(见图3)。该系统以速
度调节为主调环节(外环)，电流(牵引力)为辅调环节(内环)。外环实现司机指令的调节，内环实现执行环节的控制，外环的输出作为内环指令。图3中v:、vf为速度给定与反馈量;I:、I，为电流给定与反馈量;a为整流桥(执行单元)的电压控制角;Ud为整流电压。这种闭环调节系统对于机车调速，有良好的静态和动态调节特性。图3双闭环控制系统 !流、交流电力机车的控侧分起动控制、调压控制和相控调压控制。起动控制控制电力机车起动是机车基础工况之一，也是考核司机操作水平的一项基本指标。机车的起动是控制速度由零逐渐上升到运行速度的加速过程，也是一种速度调节. 起动要求:一般按直流电力机车和交流电力机车两大类考虑。对起动的基本要求是快速平稳起动，且起动过程中能量损耗小。电力机车起动受线路钻着条件和牵引电动机换向条件的限制。随着电力机车牵引电动机的不断发展和完善，完全可以保证在猫着条件允许范围内具有良好的换向，所以电力机车的起动实质上仅受线路粘着条件的限制。增大起动电流(即牵引力)虽能缩短起动过程，但起动电流不宜过大，如果超出猫着条件允许，破坏了轮轨之间的猫着，机车则发生空转，反而降低牵引力。电力机车理想的起动控制方式是无级平滑起动，保持起动电流恒值，即所谓恒流起动。其优点是可保持起动电流和起动牵引力不变，使猫着条件一直维持在最佳状态，发挥大的起动牵引力，缩短起动过程，并可平稳起动，没有机械冲击。晶闸管整流器电力机车可以实现无级平滑起动。起动方式有以下几种。 (1)直流电力机车的变阻起动。直流电力机车在起动时，牵引电动机的电枢回路中串有起动电阻，起动过程中根据设计要求，逐级切除起动电阻，当起动电阻全部切除时，起动过程结束。起动电阻是按短时发热条件设计的，不能在电枢电路内长时间使用。这种变阻起动方法，一般用于直流电力机车上。变阻起动在起动过程中有能耗损失，不能平滑无级调节，属有级调节，已逐渐被晶闸管直流斩波器所取代。 (2)降压起动。这种起动方式能降低牵引电动机的端电压，限制其起动电流。因牵引电动机在起动初始转速很小，起动电流很大，所以机车起动时需降低牵引电动机的端电压。交流电力机车可利用车上牵引变压器的调压开关改变整流装置的交流电压，以降低牵引电动机上的直流电压。交流电力机车(尤其整流器式电力机车)广泛采用这种降压起动方法。另外，晶闸管相控调压起动也属于降压起动的一种形式。调压控制韶山3型交流电力机车采用由硅整流器与调压开关及相控桥级间调压装置组成的硅整流器 8级晶闸管级间调压控制。机车牵引变压器低压绕组有5段，通过调压开关的10个触头与一个半控桥和一个二极管整流桥组成相当于8级相控桥调压系统(见图4)。在第一级时，触点1、2闭合，相控桥投人调压，在第1、第2级转换期间，先闭合1、2、3触点，由二极管取代半控桥，随后触点2断开，触点4闭合，细，图4韶山3型电力机车调压控制 d一onllJ一ehe kongzh- 电力机车控制(electrie locomotive eontrol) 用电力机车的操作与控制装t，控制电力机车的主电路及其辅助电路的电机、电器(见电力机车电机电器)，便之按照规定的程序动作，并发挥机车的牵引、制动能力，控制列车的运行状态，安全、经济、可靠地完成运抽任务。分类可分为人工控制即手动控制(也称司机驾驶)及自动控制两种，还可分为有级(非连续)控制和无级(连续)控制两种。人工控制由司机操纵控制器、有关控制开关、接触器、继电器、电控阀、电子控制装置等完成机车的前进、后退、加速、减速、起动、停车等作业。自动控制由司机选定指令信号后，通过机车各种电气自动控制装里，实现机车各种技术性能的控制，如恒转矩起动、恒功率运行、恒速控制、防滑行、空转、再生制动以及故障自动监测等。一般在机车运行速度较低的情况下(低于12。 km/h)可由司机手动控制;但在高速运行时(高于200 km/h)，凭借司机的视力及听力来不及反应和监视，必须由自动控制装置控制列车运行。在自动控制时，司机能够更集中注意力以保证列车安全运行。有级控制早期的电力机车控制系统，较多是有触点的组合电器，如组合调压开关、反向器、控制器等。它们的控制过程是有级的、非连续的。无级控制现代的电力机车，大多采用各种半导体和徽电子技术的无触点自动控制装置，控制过程是自动连续的，使机车的性能有很大提高。控
《电力机车维护与运用》作业 姓名：班级: 学号: 一．牵引变流器检修和维护时的电气安全规则及注意事项。 <1> 在任何针对牵引变流器（主变流器）工作或接近牵引变流器前，必须仔细遵守下列 5 项电气安全规则： 1. 断开牵引变流器设备电源。 2. 通过联锁确保电源不会再接通。 3. 确认设备处于无电状态。 4. 接地并短路。 5. 保护和隔离与装置邻近的有电区域。 <2>其它准则及注意事项： 1.牵引变流器包含有大电容器。即使机车已经降弓，这些电容器可能在较 长时间（几天）内带有危险的高电压。基于这一情况，在对牵引系统进行维护工作之前，首先必须确保牵引系统处于安全状态。 2.如果系统的部件带电（包括辅助供电和蓄电池电压）：必须始终佩戴合 适的绝缘手套和防护眼镜。 3.如果牵引变流器处于未知的操作状态，则必须认为中间直流回路中的电 容器已充有高电压，临近牵引变流器的系统部件（例如，牵引电动机）也必须认为带有高电压。在针对牵引变流器执行任何工作前，必须绝对保证中间直流回路完全放电。 4.即使中间直流电容器已经放电，仍可能出现危险电压。当线路接触器 Q101 和 Q202 以及预充电接触器 K101 和 K201 断开时，其触点没有直接与接地导线连接。如果没有断开交流供电，即使与接地导线连接，这些触点还会带有电压。 5.如果主断路器没有断开，受电弓没有降下，决不能打开主变流器柜。 6.如果谐振电抗器没有连接到主变流器，也可能出现危险电压。在这种情 况下，谐振电容不能通过软短路电阻放电，而只能通过分压电阻放电，这一放电过程可能持续几个小时。 7.如果牵引变流器内的电气连接受损/中断，即使与接地导线连接，牵引变 流器可能仍处于危险电压级。在这类情况下，即使与接地导线连接，也必须认为牵引变流器为带电状态。 8.主变流器的低压部分和高压部分之间没有安全的电气绝缘。
一、课题名称：列车网络控制系统分析及故障排除 二、指导老师： 三、设计内容与要求 1、课题概述 随着牵引动力的交流化和运行速度的提高，列车上采用微机实现智能化控制的部件或装置也越来越多，各微机系统间的协调和信息交换显得越来越重要。另外，为提高列车的舒适度，各种辅助装置的控制和服务装置的控制都必须纳入到这个微机控制系统中来。因此，列车控制也由单台机车的牵引传动控制逐渐向网络控制方向发展，网络控制技术已经成为核心技术之一。 本课题基于TCN、ARCNET等常见列车通信网络，分析其通信原理和通信特点，着重分析高速动车、大功率交传机车、城轨车辆等多类列车网络控制系统的拓扑结构、控制功能、硬件组成及工作原理，指出网络控制系统中常见的故障现象，阐述其故障应急处理方法。 2、设计内容及要求 （1）设计内容 本课题下设3个子课题： ①CRH动车组网络控制系统的分析及故障排除 ②HXD交传机车网络控制系统的分析及故障排除 ③城轨车辆网络控制系统的分析及故障排除 每个子课题设计的主要内容可包括： ①列车网络控制系统的发展历史及现状分析 ②列车网络控制系统的功能、特点及其与传统机车微机控制系统的区别 ③常见的列车网络通信标准 ④以某个车型为例，从结构、原理、可靠性、实时性等方面详细分析该车型的网络控 制系统 ⑤列车网络控制系统常见故障的判断分析与处理 ⑥结论 （2）要求 ①通过检索文献或其他方式，深入了解设计内容所需要的各种信息； ②能够灵活运用《电力电子技术》、《计算机应用技术》、《机车总体》、《列车网络控制 技术》等基础和专业课程的知识来分析城轨列车、大功率机车及高速动车组上的网 络控制系统。 ③要求学生有一定的电子电路，轨道交通专业基础。
和谐型系列电力机车电气系统特点分析 【摘要】文章以和谐1、2、3型电力机车的电气系统为研究对象，对机车的电气系统特点按照主电气电路、辅助电气电路、微机控制系统分类做了系统的比较分析。 【关键词】电力机车；主电气电路；辅助电气电路；控制系统 1 引言 和谐系列电力机车是南车集团和北车集团与国外企业合作，引进消化技术，并国产化的新一代交流货运机车，型号有HXD1、HXD1B、HXD1C，HXD2、HXD2B、HXD2C和HXD3、HXD3B、HXD3C。和谐型系列机车电气系统的主、辅回路均采用了交流控制技术，系统的设计坚持起点高、技术领先的原则，采用先进、成熟、可靠的技术，按照标准化、系列化、模块化、信息化的总体要求进行全方位设计的。 2 主电气系统 机车主电气电路主要由网侧电路、主变压器、牵引变流器及牵引电机构成，如图1所示。其中和谐型系列电力机车网侧电路主要由受电弓、主断路器、台避雷器、高压电压传感器、高压电流传感器、高压隔离开关、主变压器原边、回流侧互感器和接地碳刷等组成。下面主要从主变压器、变流器和牵引电机三个方面进行比较。 图1 简化主电气电路 2.1 HXD1型电力机车主电路特点 （1）主变压器 采用EFAT6744型电力机车牵引变压器。其内除主变压器外，还装有两台100HZ滤波电抗器。它们装在一个邮箱内，共用一个冷却系统。主变压器是单相变压器，卧式结构，采取车体下悬安装方式。 （2）牵引变流器 每台机车由2节车组成，每节车设有1个牵引变流柜，每个牵引变流柜由2套相互独立的变流器组成。一个变流器包含2个并联的四象限整流器、1个牵引逆变器和1个辅助逆变器等。 （3）牵引电机
电力机车运用与规章 一、填空题 1、《运规》规定因抢救急需，医护人员凭调度命令可登乘机车。 2、连续式机车信号显示一个半黄半红色灯光，要求及时采取停车措施，表示列车接近的地面信号机显示红色灯光。 3、机车信号分为连续式和接近式。 4、调车作业中接近被连挂的车辆时速度不准超过5公里。 5、行车基本闭塞法有自动闭塞、半自动闭塞两种。 6、机车交路按牵引作业性质可分为客运机车交路、货运机车交路、补机交路和小运转机车交路。 7、列车运行，原则上以开往北京方向为上行。 8、按机车工作状态，支配机车可分为运用机车和非运用机车。 9、机车出段进入挂车线后，应严格控制速度，确认脱轨器及停留车位置。 10、出乘方式有立即折返制、外段调休制、外段驻班制、中途换班制和随乘制。 11、进站、出站、进路和通过信号机的灯光熄灭，显示不明或显示不正确时，均视为停车信号。 12、机车信号分为连续式和接近式。 13、行车基本闭塞法有自动闭塞、半自动闭塞两种。 14、调车作业中接近被连挂的车辆时速度不准超过5公里。 15、机车管理工作原则上分为机车运用和机车检修两大方面。 16、在列车运行中乘务员应严格遵守防火的有关规定，严禁向窗外抛撒火种，机械间严禁吸烟。 17、机车管理工作原则上分为机车运用和机车运用两大方面。 18、根据铁路技术政策，内燃机车尽量采用长交路。 19、机车乘务制度有包乘制和轮乘制两种形式。 20、《运规》规定因抢救急需，医护人员凭调度命令可登乘机车。 二、选择题
1、机车、轨道车鸣示警报信号的方式为（A ）。 （A）一长三短声（B）一长二短声（C）二短一长声（D）三短声 2、在地形、地物影响视线的地方、进站信号机的显示距离，在最坏条件下，不得少于A（D ）m。 （A）200 （B）250 （C）300 （D）500 3、车站一切电话中断时，单线行车按A（D ）。 （A）书面联络法（B）时间间隔法（C）隔时续行法（D）电话闭塞法 4、列车通过减速地点标时，应按标明的速度运行，未标明时为A（B ）km/h。 A、15 B、25 C、10 D、30 4、《操规》规定货物列车速度在（ C ）km/h以下的不得缓解列车制动。 A、10 B、12 C、15 D、20 6、按规定列车管压力每分钟漏泄不得超过（ B ）kPa。 A、10 B、20 C、30 D、50 7、列车需要分部运行时，司机应使用列车线调度电话（B ）。 （A）报告前方站（B）报告前方站和列车调度员 （C）报告列车调度员（D）报告车长 8、客运列车干线直接经济损失100万以上构成B（A ）事故。 （A）重大（B）大（C）险性（D）一般 9、一切电话中断后发出的列车，占用区间的行车凭证是：（B ）。 （A）路票（B）红色许可证（C）绿色许可证（D）绿色灯光 10、听觉信号重复鸣示时，须间隔（D ）s以上。 （A）2 （B）3 （C）4 （D ）5 11、编入列车的关门车数不超过现车总数的（C ）。 （A）3% （B）5% （C）6% （D）10% 12、自阀施行最大有效减压量，制动管定压600kPa时为（C ）kPa。 （A）140 （B）160 （C）170 （D）120 13、《操规》规定货物列车速度在（C）km/h以下的不得缓解列车制动。 （A）10 （B）12 （C）15 （D）20 三、判断题
《电力机车控制》课程复习资料 一、判断题： 1.机车牵引力与机车速度的关系，称为机车的牵引特性。 [ ] 2.为保持整流电流的脉动系数不变，要求平波电抗阻器的电感为常数。 [ ] 3.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。 [ ] 4.机车的起动必须采用适当的起动方法来限制起动电流和起动牵引力。 [ ] 5.SS4改型机车Ⅲ级磁场削弱时，15R和16R同时投入，磁场削弱系数为0.3。 [ ] 6.SS4改型机车主电路接地保护采用接地继电器，这是一套无源保护系统。 [ ] 7.机械联锁可以避免司机误操作。 [ ] 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 [ ] 9.交流电机同直流电机相比，维修量可以减小。 [ ] 10.直流传动是我国电力机车传动的主要方式。 [ ] 11.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 [ ] 12.机车故障保护的执行方式有跳主断路器、跳相关的接触器、点亮故障信号显示。 [ ] 13.交直交传动系统的功率/体积比小。 [ ] 14.当司机将牵引通风机按键开关合上后,不但能使通风机分别起动,还能使变压器风机和油泵起动。 [ ] 15.逆变器用于将三相交流电变为直流电。 [ ] 16.交直交系统具有主电路复杂的特点。 [ ] 17.压缩机的控制需要根据总风压的变化由司机操作不断起动。 [ ] 18.整流电路的作用是将交流电转换为直流电。 [ ] 二、单项选择题： 1.机车安全运行速度必须小于机车走行部的( )或线路的限制速度。 [ ] A.旅行速度 B.构造速度 C.持续速度 2.制动电阻柜属于( )电路的电器设备。 [ ] A.主 B.辅助 C.控制 3.SS4改型电力机车固定磁场削弱系数β为 [ ] A.0.90 B.0.96 C.0.98 4.SS4改型机车控制电路由110V直流稳压电源、( )以及有关的主令电器各种功能的低压电器及开关等 组成。 [ ] A.硅整流装置 B.电路保护装置 C.蓄电池组 5.SS4 改型电力机车采用的电气制动方法为 [ ] A.再生制动 B.电磁制动 C.加馈电阻抽制动 6.SS4改型电力机车主电路有短路、过流、过电压及( )等四个方面的保护。 [ ] A.欠流 B.欠压 C.主接地 7.辅助电路线号为“( )”字头的3位数流水号。 [ ] A.1 B.2 C.3 8.电力机车上的两位置转换开关作用之一是转换牵引电机中( )的电流方向， 以改变电力机车的运行方向。 [ ] A.励磁绕组 B.换向绕组 C.电枢绕组 9.SS4改型电力机车电气设备中电压互感器的代号为 [ ] A.TA https://www.doczj.com/doc/5817932143.html, C.TM 10.平波电抗器属于( )电路的电器设备。 [ ] A.主 B.辅助 C.控制 11.( )电源由自动开关 606QA，经导线640提供电源。 [ ] A.前照灯 B.副前照灯 C.副后照灯 12.压缩机故障时可以通过( )中的故障隔离隔离开关进行隔离。 [ ] A.辅助电路 B.控制电路 C.主电路 13.调速控制电路的配电由自动开关( )经导线465提供。 [ ]
中南大学现代远程教育课程考试（专科）复习题及参考答案 电力机车控制 一、判断 1.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。（） 2.机车牵引力与机车速度的关系，称为机车的牵引特性。（） 3.直流电力机车速度曲线比整流器电力机车的速度特性曲线下降更陡。（） 改型机车Ⅲ级磁场削弱时，15R和16R同时投入，磁场削弱系数为。 ( ) 5.网侧出现短路时，通过网侧电流互感器7TA及原边过流继电器101KC，使主断路器4QF 动作。 ( ) 改型机车主电路接地保护采用接地继电器，这是一套无源保护系统。 ( ) 7.牵引工况下，每“转向架供电单元”设一套接地保护系统，除网侧电路外，主电路任一点接地时，接地继电器动作，通过其联锁，使主断路器4QF动作，实现保护。 ( ) 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 ( ) 9.劈相机起动电阻备有两组，更换使用，若起动电阻均不能使用时，可将闸刀开关296QS 倒向253C，改用电容分相起动。 ( ) 10.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 ( ) 11.控制电源柜由110V电源柜和蓄电池组成，通常二者并联运行，为控制电路提供稳定的110V电源。 ( ) 12.控制电源各配电支路均采用单极自动开关，它们既作为各支路的配电开关，可人为分合，又可作为各支路的短路与过流保护开关，进行保护性分断。 ( ) 13.交直交传动系统的功率/体积比小。（） 14.交流电机同直流电机相比，维修量可以减小。（） 15.交直交系统具有主电路复杂的特点。（） 二、填空 1.主电路按电压级可分为网侧高压电路、调压整流电路和电路三级。
摘要：近年来, 为了适应“提速、重载”的要求, 功率大、性能技术先进的新型国产内燃、电力机车的投人运用, 成为我国铁路运输的主要牵引动力。自1995年以来, 我国铁路机车迅速更新换代, 不仅蒸汽机车迅速退出历史舞台, 而且国产第一代内燃机车和第二代内燃机车的早期产品也批量报废, 国产第一代电力机车早期产品已开始批量报废, 第二代国产电力机车正通过大修改造为第三代相控电力机车。近年来, 大批量生产的是适应“提速、重载”的第三代内燃、电力机车, 并在积极研制第四代新型内燃、电力机车。本文简要介绍了机车电力传动形式的转变历程，回顾了交流传动的发展历史，揭示出电力电子技术与电传动技术的密切关系，重点阐述了我国电力牵引技术的发展与现状，并展望了以交流传动技术为方向的我国铁路机车车辆装备制造业的发展前景。 关键词：电力机车传动，控制技术，发展与现状。
目录 1.电力传动形式的转变 (3) 2.交流传动技术 (4) 2.1 交流传动技术的发展 (4) 2.2交流传动技术的原理简介 (6) 3.我国机车电传动技术的发展 (6) 3.1 第一代电力机车控制技术 (6) 3.2 第二代电力机车控制技术 (7) 3.3 第三代电力机车控制技术 (8) 4.展望 (10) 参考文献： (11)
1.电力传动形式的转变 从很早的年代开始,人们就一直努力探索机车牵引动力系统的电传动技术。1879年的世界第一台电力机车和1881年的第一台城市电车都在尝试直流供电牵引方式。1891年西门子试验了三相交流直接供电、绕线式转子异步电动机牵引的机车, 1917年德国又试制了采用“劈相机”将单相交流供电进行旋转、变换为三相交流电的试验车。这些技术探索终因系统庞大、能量转换效率低、电能转换为机械能的转换能量小等因素,未能成为牵引动力的适用模式。 1955年,水银整流器机车问世,标志着牵引动力电传动技术实用化的开始。1957年,硅可控整流器( 即普通晶闸管) 的发明, 标志着电力牵引跨入了电力电子时代。大功率硅整流技术的出现，使电传动内燃机车和电力机车的传动型式从直-直传动(直流发电机或直流供电-直流电动机)，很自然地被更优越的交-直传动(交流发电机或交流供电-硅整流-直流电动机)所取代。1965年,晶闸管整流器机车问世, 使牵引动力电传动系统发生了根本性的技术变革, 全球兴起了单相工频交流电网电气化的高潮。随着大功率的晶闸管特别是大功率可关断晶闸管(GTO)的出现和微机控制技术等的发展，20世纪70年代以后出现了交-直-交传动(交流发电机或交流供电-硅整流-逆变器-交流电动机)，即所谓的交流传动，又很自然地取代了交-直传动。
和谐1型电力机车控制系统 和谐1型电力机车控制系统 一、电子控制系统 机车的两节机车电子控制系统具有相同的控制级结构，是基于西门子铁路自动化系统SIBAS32和TCN列车通讯网络技术的成熟产品。机车各个控制系统间的通讯由总线来完成。 1、中央控制单元（CCU） 中央控制单元（CCU）位于司机侧后墙柜中。 中央控制单元（CCU）管理机车的控制系统。在每节的控制系统中，其控制与监控功能由CCU直接执行，或是由CCU协同处理。 CCU由西门子铁路自动化系统SIBAS32微处理器控制单元组成。 每节机车有两个中央控制单元CCU，一个作为主控CCU，用来完成一节机车的所有开环控制。另一个为从属CCU（后备级）。二个CCU拥有相同的结构，当一个CCU失效，第二个也能维持机车运行。为了确保机车运行的可靠性，，主控CCU与从属CCU要进行周期性的变换。 从属CCU的故障后，对机车运行没有任何影响，该故障信息将发送到司机显示屏上。 在两节机车或四节机车重联运行时，每节机车都有一个主控CCU和一个从属CCU（后备级）。操纵节的主控CCU也是整个机车组的主控CCU。这个控制整个机车组的主控CCU通过列车总线WTB向从属CCU发出控制命令和整定值，从属CCU又通过车辆总线MVB传递命令和整定值到它们的子系统。因此即使一节车只要有一个CCU良好时，整个机车组就可以照常运行。 2、牵引控制单元（TCU） 牵引控制单元（TCU）负责电力牵引设备的开环/闭环控制。同时集成了对PWM辅助逆变器的控制。每一个中间直流电路都有一个牵引控制单元TCU，以及它所连接的相模块。TCU也是由西门子铁路自动化系统SIBAS32微处理器控制单元组成，SIBAS32采用32位处理器。TCU有电子防滑/防空转功能。 3、紧凑型输入/输出模块 紧凑型I/O输入输出系统减少了车辆配线的数量，从而提高了机车控制与诊断系统的性能。对于不直接与车辆总线MVB连接的设备和部件，它们发出的信号可以被离散地检测和控制。由于I/O终端采用模块化结构，设备地控制功能可以经济有效地执行。 4、微机显示器 列车司机的人机界面（MMI）由一个显示器组成。该显示器是SIBAS控制与机车故障诊断的人机界面。 显示器为司机提供功能检测信息或机车故障信息、故障诊断结果并提供可能的解决措施。在正常情况下，司机室显示器用于显示运行数据，例如，网压、原边电流及与牵引力相关的数据（显示器的显示可以在中英文之间切换）。 在机车故障情况下诊断系统具有如下功能： ⑴检测机车电气故障，以便司机或地勤人员采取必要措施进行维修。 ⑵当机车发生故障时，为司机提供故障信息及所应采取的处理措施。 ⑶将故障信息、诊断结果以及故障发生的日期、时间、公里数、相关环境参数以及运行数据及时进行储存。 ⑷可以通过CCU的服务接口，从诊断系统记忆存储器中下载各种故障信息。 二、人—机界面显示器 人机界面显示器位于操纵台上，显示器是机车的人－机界面设备。它显示机车的运行状态、故障信息以及为乘务员和维修人员提供指导。
第六章机车微机控制系统 第一节机车微机控制系统概述 一、微机控制系统的基本概念和特点 微机控制系统一般都具有三个要素，即控制对象、信息处理机构、执行机构控制目标；信息处理机构将目标值和实际情况进行比较、运算，给执行机构控制对象出动作指令；执行机构根据接收到的动作指令进行调节，以求达到或尽员接近控制目标。图6一1所示为控制系统示意图。 控制系统有开环控制和闭环控制之分。在开环控制中，输出信号不反馈到信息处理机构；在闭环控制中，信息处理机构是根据给定目标与输出反馈信号的差值来进行控制的。毫无疑问，闭环控制比开环控制易于稳定并具有较高的精度。 一个复杂的控制系统可以由多个闭环系统组合而成，如速度环、电流环、电压环等。例如，55型电力机车微机控制系统，不论是在正常工况下还是在故障工况下，都采用闭环控制，由系统自动调节，从而减轻了司机的劳动强度，简化了司机的操作程序。 在电力机车上，微机的控制目标主要是电机电枢电流和机车速度，信息处理机构是微型计算机，执行机构是晶闸管变流装置。即微机根据司机给定的手柄级位以及实际机车速度来调节晶闸管的触发角，从而使机车稳定运行在司机希望的工况。 我国558型电力机车是国产电力机车中首次采用微机控制的车型。以往的机车都采用模拟控制，如553、554改和55：型机车等，它们都是采用以运算放大器为基础的模拟控制方式。随着电力电子技术、半导体集成技术的发展和控制要求的提高，用微机控制来取代模拟控制是牵引动力技术发展的必由之路，它标志着机车控制技术水平上升到了新阶段。与膜拟控制相比，微机控制有以下特点： (l）微机控制系统不仅需要有硬件，而且必须有软件，而模拟控制中左右硬件。硬件是指各种能完成一定功能的电子插件，是看得见摸得着的。软件是指为实现一定功能而*制的程序，它通常存储在断电也能保存的器件（如 EPROM、ROM）中，是一串由0和1构成的代码。软件又分系统软件和应用软件。对用户来讲，主要是根据需要编制应用软件。 （2）微机控制系统的硬件是通用的，它不是针对某个特定任务设计的。例如，我们现在使用的微机控制硬件就能在所有交直传动车上使用，尽管有些功能可能在某种车型上并不需要。因此，微机控制的优点就是通用，易于从一种车型移植推广到另一种车型，而且易于适应设计过程中新增加的控制功能要求。而模拟控制的电路有一定的针对性，不同的车型不能互相通用。 （3）微机控制具有灵活可变的软件，对于不同机车的不同的控制功能要求，可用改变软件的方法来实现。在研发过程中，对于设计，调试过程中新提出的问题可以通过修改，增加一段程序的方法来解决，一般不必改动硬件。而在模拟控制中，没增加一个功能都必须通过增加相应的电路来实现，功能越多，则硬件电路越多，也越复杂。有些控制功能用硬件来实现电路比较复杂，如果用软件来是实现则只是增加一段相应的程序。因此，在微机控制中，有时用软件来实现一些硬件难于实现的功能。例如，多段折线的函数发生器，空转保护中的速度差，加速度，加速度的变化率，轮径修正及减流曲线等，用软件实现既方便快
电力机车控制复习题及参考答案
《电力机车控制》课程复习资料 一、判断题： 1.机车牵引力与机车速度的关系，称为机车的牵引特性。 [ ] 2.为保持整流电流的脉动系数不变，要求平波电抗阻器的电感为常数。 [ ] 3.机车的速度特性是指机车牵引力与运行速度的关系。 [ ] 4.机车的起动必须采用适当的起动方法来限制起动电流和起动牵引力。 [ ] 5.SS 4改型机车Ⅲ级磁场削弱时，15R 和16R 同时投入，磁场削弱系数为0.3。 [ ] 6.SS 4改型机车主电路接地保护采用接地继电器，这是一套无源保护系统。 [ ] 7.机械联锁可以避免司机误操作。 [ ] 8.控制电路是为主电路服务的各种辅助电气设备和辅助电源连成的一个电系统。 [ ] 9.交流电机同直流电机相比，维修量可以减小。 [ ] 10.直流传动是我国电力机车传动的主要方式。 [ ] 11.零压保护电路同时起到高压室门联锁阀的交流保护作用。 [ ] 12.机车故障保护的执行方式有跳主断路器、跳相关的接触器、点亮故障信号显示。 [ ] 13.交直交传动系统的功率/体积比小。 [ ] 14.当司机将牵引通风机按键开关合上后,不但能使通风机分别起动,还能使变压器风机和油泵起动。 [ ] 15.逆变器用于将三相交流电变为直流电。 [ ] 16.交直交系统具有主电路复杂的特点。 [ ] 17.压缩机的控制需要根据总风压的变化由司机操作不断起动。 [ ] 18.整流电路的作用是将交流电转换为直流电。 [ ] 二、单项选择题： 1.机车安全运行速度必须小于机车走行部的( )或线路的限制速度。 [ ] A.旅行速度 B.构造速度 C.持续速度 2.制动电阻柜属于( )电路的电器设备。 [ ] A.主 B.辅助 C.控制 3.SS 4改型电力机车固定磁场削弱系数β为 [ ] A.0.90 B.0.96 C.0.98
--电力机车的分类: 1.按用途分： 客运电力机车；货运电力机车；客车两用电力机车；：调车电力机车： ⑴具有个别传动的电力机车：⑵具有组合传动的电力机车： 3.按机车动轴数分 可以分为四轴、六轴、八轴等电力机车。 4 （1）直流供电-直流牵引电动机驱动的直直型电力机车 （2）交流供电-直（脉）流牵引电动机驱动的交直型电力机车 （3）交流供电-变流器环节-三相交流异步电动机驱动的交直交型电力机车 （4）交流供电-变频器环节-三相交流同步电动机驱动的交交型电力机车 --交流供电按接触网供电频率的不同可分为单相低频制和单相工频制 --我国电气化铁路始建于1958年，采用单相工频交流供电制，25KV 5.交直型整流器电力机车工作原理 --交直型整流器电力机车工作原理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，再经整流器装置将交流转换为直流，然后向直流（脉冲）牵引电动机供电，从而产生引力牵引列车运行。 6.固定磁场分路电阻的定义 在电气线路中将牵引电动机励磁绕组两端并联磁场分路电阻，利用励磁绕组电流变化的滞后作用，将交流高频成分引入分路电阻支路，净化电机电流，减少电机换向的火花等级以改善牵引电机的换向 7.牵引电动机采用适合牵引的串励或复励电动机 8.交直交型电力机车各环节组成部分； （1）电源交流器;(2)中间回路;（3）电动机侧逆变器;(4)电抗器;（5）牵引电动机9.交流传动电力机车，由于应用了四象限脉冲整流器，使得机车在1/4额定功率以上是的功率因数接近于1.方便地实现再生制动。 10.列车的整个运行过程概括起来只有启动，调速，制动三种基本的运行状态，其本质都是速度的调节。 11.常用的机车调速方案有两种； (1).改变牵引电动机端电压的调压调速;（2）.改变磁通量的磁削调速 12.磁场削弱调速一般是在牵引电动机端电压已达到额定电压，而牵引电动机电流比额定值小时实施。这是一种辅助调速手段，磁场削弱的目的是扩大机车的速度运行范围，充分利用机车功率。 13.磁场削弱常用的方法是改变励磁绕组的电流。 14. 改变励磁绕组电流的方法； (1)电阻分路；（2）晶闸管分路 15.电阻分路是在励磁绕组的两端并联电阻对励磁电流进行分流。原理图在P29 16.SS4改型电力机车就采用三级磁削 17.磁场削弱深度是有限的，否则由于牵引电动机主极磁场过分削弱，在机车大电流、高速运行情况下会使牵引电机换向恶化，容易发生电机火花。 18.交直型电力机车的相控调压电路分为全控整流电路和半空整流电路 19.采用再生制动的电力机车，选择全控桥整流电路。 20.机车上常用的方法之一是应用多段整流桥顺序控制。
一、选择题 1.劈相机启动电阻备有两组，当启动电阻263R烧损时，将启动电阻转换开关296QS打向（B ）位置，即可使备用电阻264R启动。 A.上 B.下 C.左 D.右 2.SS9型机车单相负载电路共有（D）路。 A.1 B.2 C.3 D.4 3.当控制风缸风压大于（A）KPa时可断开596SB。 A.500 B.600 C.700 D.800 4.主断路器合闸时，主断路器风缸的风压必须（A） A.大于450KPa B.大于400KPa C.大于500KPa D.大于550KPa 5.SS9电力机车控制电源提供(C)稳压控制电源 A.交流110V B.交流220V C.直流110V D.直流220V 6.电磁阀的代码是（B） A.SA B.YV C.AC1 D.QS 7.下列不属于SS9型电力机车启动通风机的条件是（D） A.主断已闭合 B.PX已启动 C.通风机本身没故障 D.压缩机启动 8.若第一台劈相机故障，则需要把劈相机故障开关242QS置（C）位，此时隔离了1MG，而用2MG作电阻分相启。 A.0 B.1 C.2 D.3 9.受电弓升起时，必须具备大于（B）的压缩空气才能完成。 A.400KPa B.450KPa C.500KPa D.600KPa 10.将扳键开关408SA1（408SA2）置“强泵”位，当风压达到（C）KPa时，安全阀会发出排气声，要立即停止强泵风操作 A.900 B.1200 C.1000 D.1100 11.SS9机车电路符号代号“KE”表示（D） A.中间继电器 B.压力继电器 C.时间继电器 D.接地继电器 12.SS9机车闭合通风机扳键开关，有（B）个接触器得电。 A.5 B.6 C.7 D.8 13.闭合制动风机扳键开关是（A）。 A.407SA B.408SA C.409SA D.410SA 14.通风机扳键开关是（C）。 A.405SA B.407SA C.406SA D.408SA 15.机车单相负载电路电压为（B）。 A.180V B.220V C.360V D.720V 16.下列不属于真空断路器合闸的必备条件：（C） A.司机控制器处于机械零位 B.主断处于正常开断状态 C.劈相机处于闭合位 D.主断风缸风压大于450kpa 17.SS9型电力机车控制线路分为两种：一种是LCU逻辑控制和微机控制电路；另一种是（A ） A.有接点控制电路 B.整备控制电路 C.调速控制电路 D.控制电源电路 18.当真空主断路器具备合闸条件时，扳动主台上“断”扳键开关于“合”位，控制单元LCU使导线（ D ）有电。 A.499 B.531 C.280 D.541 19.SS9型机车中，闭合主操纵台电钥匙570QS1（570QS2）开关，导线（A ）
《电力机车运用与规章》作业参考答案 作业一 1.铁路信号的分类有几种？ 答：（1）视觉信号。①按使用时间分为昼间信号、夜间信号及昼夜通用信号； ②按使用形式分为固定信号、移动信号、手信号、信号表示器及信号标志； ③按装置分为信号机和信号表示器两类。 （2）听觉信号。听觉信号按使用形式分为号角与口笛、风笛与汽笛和响墩三种类型。 2.联系用的手信号有几种？内容是什么？ 答：联系用的手信号有： （1）过标信号：列车整列进入警冲标内方，运转车长与接车人员显示的信号。 （2）互检信号：运转车长与接发车人员、巡道人员，或在双线区段列车交会时，与邻线的运转车长显示的互检信号，以示列车安全运行。（3）道岔开通信号：表示进路道岔准备妥当。 （4）股道号码信号：要道或回示股道开通号码。（5）连结信号：表示连挂作业。 （6）溜放信号：表示溜放作业。（7）停留车位置信号：表示车辆停留地点。 （8）十、五、三车距离信号：表示推进车辆的前端距被连挂车辆的距离。 （9）取消信号：通知将前发信号取消。（10）要求再度显示信号：前发信号不明，要求重新显示。 （11）告知显示错误的信号：告知对方信号显示错误。 3.什么是信号标志？有哪几种类型？ 答：信号标志是指表示线路所在地点的情况和状态,指示行车人员依据各标志的要求，及时正确地进行作业的标志。 有警冲标、站界标、预告标、引导员接车地点标、司机鸣笛标、断电标、接触网终点标、准备降下受电弓标、作业标、减速地点标、补机终止推进标、四显示机车信号接通标、四显示机车信号断开标、四显示区段调谐标、四显示区段点式设备标、通知操纵除雪机人员的临时信号标志。 4.在四显示区段使用自动闭塞法行车时，列车进入闭塞分区的行车凭证是什么？ 答：使用自动闭塞法行车时，列车进入闭塞分区的行车凭证： 出站或通过信号机的黄色灯光、绿黄色灯光、绿色灯光，客运列车及跟随客运列车后面通过的列车，为出站信号机的绿黄色灯光或绿色灯光。但快速旅客列车由车站通过时为出站信号机的绿色灯光。 5.预告色灯信号机的显示方式及其意义是什么？ 答：预告色灯信号机显示下列信号：一个绿色灯光——表示主体信号机在开放状态； 一个黄色灯光——表示主体信号机在关闭状态。 遮断信号机的预告信号机显示一个黄色灯光——表示遮断信号机显示红色灯光；不着灯时，不起信号作用。 作业二 1.什么是单机挂车？对挂车辆数有什么限制？ 答：单机是指未挂车辆在区间运行的机车。为充分利用机车动力，加速机车车辆周转和货物送达，准许顺路机车连挂车辆，称为单机挂车。考虑各种因素，对于单机挂车的数量有规定：单机挂车的辆数，线路坡度不超过12‰的区段，以10辆为限；超过12‰的区段，由铁路局规定。
浅谈SS8型电力机车微机控制系统的基本原理和常见故障处理 SS8型电力机车是采用微机控制的准高速客运电力机车,整个微机控制系统由微机控制柜和彩色液晶显示屏两部分组成,除传统的牵引制动控制和防空转滑行控制外,还具有故障诊断和故障数据记录功能。微机控制柜中的信息显示插件是微机控制柜与彩屏的接口。机车正常运行时,彩屏显示机车工况及运行参数,发生故障时显示故障种类、故障参数等并提示司机应采取何种措施。 一、硬件特点 微机控制柜以插件箱为基本控制单元,每个插件箱独立控制1个转向架,即第一层插件箱(RACK1)控制I端转向架,第二层插件箱(RACK2)控制II端转向架,第一层与第二层插件箱布线稍有不同。第一、二层插件箱中对应位置的插件相同,插件可以互换,但同一插件箱中的数字入/出A、B插件由于内部跨接矩阵不同而不能互换。 1.模拟输入信号:司机控制器的指令信号、电压/电流传感器的反馈信号、速度传感器反馈信号、制动缸压力传感器反馈信号等,分别经相应信号调整处理电路,送A/D采样。 2.模拟输出信号:计算机输出的数字控制量,经D/A转换输出8路模拟信号。 3.外部数字信号:经带过压吸收的光电隔离的数字信号输入电路后,送CPU的内部数据总线。 4.内部数字信号:通过无隔离的通用数字输入/输出通道(GP线)用于插件箱内部各插件间的连接。这种GP线既可以用作输入,又叫以用作输出,根据不同的应用通过跨接矩阵灵活设置,大大增强了数字入/出的通用性。 5.数字输出信号:经继电器隔离输出数字控制信号,如过载跳主断等。 6.脉冲输出信号:脉冲控制及根据SBC送来的移相控制信号(UE1、UE4)控制晶闸管的触发时刻和触发位置,实现牵引/制动的调速控制。 二、微机控制系统功能概述 1.牵引控制功能 2.制动控制功能 3.防空转/滑行保护功能 防空转、防滑行控制使机车运行在尽可能大的粘者附近,可以保证机车在任何轨面条件下启动、加速、制动不擦伤轮轨,不发生牵引电机超速。 4.故障转换功能
一、填空(每题2分,共20分) 1、机务段运用车间是机车运用工作的基层组织。 2、机务段按照其性质和担当的运输生产任务、机车检修任务及设备规模，可分为机务本段、机务折返段及机务折返点3种。 3、目前我国实行的电力机车检修分为四级，即大修，中修，小修和辅修。 4、机车长期备用用指 1 个月以上的机车。 5、机车固定担当运输任务的周转（往返）区段称为机车交路。 6、轮乘制外段换班继乘休息时间不得少于6h 。 7、列车运行图是行车组织工作的基础，也是铁路运输工作的综合计划。 8、机务段的配属机车台数计算的图解法是从机车周转图上直接核算出运用机车台数的方法。 9、电力机车整备作业包括机车外皮洗刷、补砂、给润滑油、清扫保养、机车检查和自动信号测试等内容。 10、列车站停20 min时，开车前应进行列车制动机简略试验。
二、判断(每题2分,共20分) 1、机务折返段是为担当补机、调机、小运转机车等的部分整备作业而设置的。（X） 2、配属机车是根据铁道部、铁路局命令拨交各局、段支配使用的机车。（X） 3、一个机务段担当机车牵引交路的数量可为一个或几个。（√） 4、机车乘务员的定员和配备，由铁道部负责。（×） 5、列车运行图确定了机车牵引列车的车次及到、开时间。（X） 6、机车用砂整备作业时应注意砂箱中的砂量不应多于砂箱容积的一半。（×） 7、机车日产量指标属于质量指标。（√） 8、机车日车公里和机车周转距离成正比，而和全周转时间成反比。（√） 9、机车乘务员对非法登乘机车的人员劝阻无效时，有权不开车，报请车站处理。（√） 10、电力机车的检查按检查形式可分为日常检查和定期检查。（ X ） 三、选择(每题2分,共20分) 1、审批机车司机驾驶证的职责由（ A ）负责。 A．铁道部 B．铁路局 C．机务段运用车间
微机网络控制系统-图文 以下是为大家整理的微机网络控制系统-图文的相关范文，本文关键词为微机,网络,控制系统,图文,7章,微机,网络,控制系统,1节，您可以从右上方搜索框检索更多相关文章，如果您觉得有用，请继续关注我们并推荐给您的好友，您可以在教育文库中查看更多范文。 第7章微机网络控制系统 第1节概述 hxD2型电力机车的控制系统是由微机控制系统、worldFIp网络通信系统和Dc110V电气控制电路组成的。
hxD2型电力机车控制系统的核心控制设备是基于worldFIp网络的微机控制系统，整套微机网络控制系统采用Alstom公司的AgATeTm 系列电子产品。通过在hxD2型电力机车项目上与Alstom公司的合作，国内铁路机车制造行业首次系统引进worldFIp网络通信技术，从而能极大的提高worldFIp网络通信技术在国内的发展水平。 hxD2型电力机车的微机网络控制系统以一节机车为一个单元，包括2组主处理单元mpu1和mpu2、2组远程输入输出模块RIom1和RIom2、4组牵引控制单元Tcu1～Tcu4、2组辅助控制单元Acu1和Acu2、2组司机显示单元DDu1和DDu2、1组制动控制单元bcu组成。整套微机网络控制系统采用模块化设计，具有充分的可扩展性，可按照用户要求，适当的增加或减少接入FIp网络的电子设备。 hxD2型电力机车的微机网络控制系统向用户提供了完善和强大的机车控制功能，主要的控制功能包括机车控制与监控功能、网络通信功能、牵引控制功能、辅助控制功能、检修维护功能等。 hxD2型电力机车的Dc110V电气控制电路包括有接点电路、列车超速防护设备、列车通讯设备、无线重联控制设备等。实现的功能与既有直流机车控制电路类似，用于提供部分不接入FIp网络的Dc110V 设备的控制功能。 hxD2型电力机车的有接点电路是指控制电源为Dc110V（包括Dc24V）的低压电气控制电路。 hxD2型电力机车的列车超速防护设备、列车通讯设备、无线重联控制设备，在第十一章《运行安全、通信、重联控制系统》中有详
浅谈SS8型电力机车微机控制系统的基本 原理和常见故障处理 本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！ SS8型电力机车是采用微机控制的准高速客运电力机车,整个微机控制系统由微机控制柜和彩色液晶显示屏两部分组成,除传统的牵引制动控制和防空转滑行控制外,还具有故障诊断和故障数据记录功能。微机控制柜中的“信息显示”插件是微机控制柜与彩屏的接口。机车正常运行时,彩屏显示机车工况及运行参数,发生故障时显示故障种类、故障参数等并提示司机应采取何种措施。 一、硬件特点 微机控制柜以插件箱为基本控制单元,每个插件箱独立控制1个转向架,即第一层插件箱(RACK1)控制I端转向架,第二层插件箱(RACK2)控制II端转向架,第一层与第二层插件箱布线稍有不同。第一、二层插件箱中对应位置的插件相同,插件可以互换,但同一插件箱中的数字入/出A、B插件由于内部跨接矩阵不同而不能互换。 1.模拟输入信号:司机控制器的指令信号、电压/
电流传感器的反馈信号、速度传感器反馈信号、制动缸压力传感器反馈信号等,分别经相应信号调整处理电路,送A/D采样。 2.模拟输出信号:计算机输出的数字控制量,经D/A转换输出8路模拟信号。 3.外部数字信号:经带过压吸收的光电隔离的数字信号输入电路后,送CPU的内部数据总线。 4.内部数字信号:通过无隔离的通用数字输入/输出通道(GP线)用于插件箱内部各插件间的连接。这种GP线既可以用作输入,又叫以用作输出,根据不同的应用通过跨接矩阵灵活设置,大大增强了数字入/出的通用性。 5.数字输出信号:经继电器隔离输出数字控制信号,如过载跳主断等。 6.脉冲输出信号:脉冲控制及根据SBC送来的移相控制信号(UE1、UE4)控制晶闸管的触发时刻和触发位置,实现牵引/制动的调速控制。 二、微机控制系统功能概述 1.牵引控制功能 2.制动控制功能 3.防空转/滑行保护功能 防空转、防滑行控制使机车运行在尽可能大的粘
《电力机车运用与规章》课程复习资料 一、填空题： 1.铁路信号分为______和听觉信号两大类。 2.连续式机车信号显示一个半黄半红色灯光，要求及时采取______措施，表示列车接近的地面信号机显 示红色灯光。 3.机车信号分为连续式和______。 4.我国普遍实行的电力机车检修分为四级，即大修、中修、小修和______。 5.行车基本闭塞法有自动闭塞、______两种。 6.机车交路按牵引作业性质可分为______、货运机车交路、补机交路和小运转机车交路。 7.机车的整备作业由地勤作业和______作业两部分组成。 8.按机车工作状态，支配机车可分为______和非运用机车。 9.机车出段进入挂车线后，应严格控制速度，确认______及停留车位置。 10.进站、出站、进路信号机及线路所的通过信号机，均以显示______信号为定位。 11.进站、出站、进路和通过信号机的灯光熄灭，显示不明或显示不正确时，均视为______。 12.机车信号分为连续式和______。 13.行车基本闭塞法有自动闭塞、______两种。 14.调车作业中接近被连挂的车辆时速度不准超过______。 15.机车管理工作原则上分为______和机车检修两大方面。 16.在列车运行中乘务员应严格遵守防火的有关规定，严禁向______抛撒火种，机械间严禁吸烟。 17.机车管理工作原则上分为机车运用和______两大方面。 18.根据铁路技术政策，内燃机车尽量采用________。 19.机车乘务制度有包乘制和______两种形式。 20.跨局开行欠轴列车要经______批准，并发给准许欠轴的调度命令方可开行。 21.补机原则上应挂于本务机车的______或次位。 22.在货物列车中连续连挂关门车不得超过______。 23.自动闭塞按通过信号机显示分为三显示自动闭塞和______自动闭塞。 24.防护人员设置的响墩，待停车原因消除后可______响墩。 25.机车三项设备是指列车运行监控记录装置、机车信号和______。 二、单项选择题： 1.在正常情况下预告、驼峰、驼峰辅助信号机的显示距离不得少于 [ ] A.200m B.300m C.400m 2.在地形、地物影响视线的地方、进站信号机的显示距离，在最坏条件下，不得少于 [ ] A.200m B.250m C.300m D.500m 3.车站一切电话中断时，单线行车按 [ ] A.书面联络法 B.时间间隔法 C.隔时续行法 D.电话闭塞法 4.列车通过减速地点标时，应按标明的速度运行，未标明时为 [ ] A.15km/h B.25km/h C.10km/h D.30km/h 5.停留车十车距离是指距离停留车 [ ] A.100m B.110m C.150m 6.按规定列车管压力每分钟漏泄不得超过 [ ] A.10kPa B.20kPa C.30kPa D.50kPa 7.列车需要分部运行时，司机应使用列车线调度电话 [ ] A.报告前方站 B.报告前方站和列车调度员 C.报告列车调度员 D.报告车长 8.我国电力机车的机车乘务制度大多采用 [ ] A.包乘制 B.轮乘制 C.轮包结合制 9.一切电话中断后发出的列车，占用区间的行车凭证是 [ ] A.路票 B.红色许可证 C.绿色许可证 D.绿色灯光 10.听觉信号重复鸣示时，须间隔（）s以上。 [ ] A.2 B.3 C.4 D.5