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1 《机车车辆传动与控制》作业参考答案（5-6章）一、名词解释：1.Band-Band 控制：即滞环控制，用滞环比较器实现。
控制：即滞环控制，用滞环比较器实现。
2.PI 调节器：即比例积分调节器。
它克服了积分调节器动态响应慢的缺陷，利用了比例调节器动态响应迅速的特点，将比例调节器和积分调节器结合起来，使得输出静态准确，动态响应迅速。
3.PWM 控制：控制：PWM PWM PWM（（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形（含形状和幅值）。
二、简答题：1.1.分析矢量控制的基本思想。
分析矢量控制的基本思想。
分析矢量控制的基本思想。
答：将三相异步电动机经3/2变换、变换、2s/2r 2s/2r 变换，变换到以转子磁场定向的M 、T 同步坐标系，并使M 轴定向在转子磁链ψ2方向，就可实现励磁电流i M 和电流i T 的独立控制，使非线性耦合系统解耦，将其等效成直流电动机模型。
然后仿照直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，再经过相应的反变换，既可以控制异步电动机。
这就是矢量定向控制的基本思想。
2.2.分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
答：转子磁链电压模型是根据电压方程中电动势等于磁链变化率的关系，对电动机的电动势进行积分即可得到磁链。
经推导可以得出即可得到磁链。
经推导可以得出式中式中 L L m ——α-β坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感L 1——α-β坐标系定子等效两绕组的自感坐标系定子等效两绕组的自感 L L 2——α-β坐标系转子等效两绕组的自感坐标系转子等效两绕组的自感σ——漏磁系数，由上式可知，磁链计算只需要实测的电压、电流信号，不需要转速信号，计算过程只与定子电阻r 1有关，与转子电阻r 2无关，定子电阻r 1容易测取。
机车车辆传动与控制复习题及参考答案一、名词解释：1.电阻制动2.(相控电力机车)恒压控制3.(相控电力机车)速度控制4.(相控电力机车)中央控制单元5.(相控电力机车)传动控制单元6.(相控电力机车)逻辑控制单元7.电压型牵引变流器8.电流型牵引变流器9.两电平式逆变器10.（异步牵引电动机）恒磁通调速11.（异步牵引电动机）恒功率调速12.间接矢量控制二、简答题：1.试分析并联运行时串励牵引电动机、并励牵引电动机的负载分配情况。
2.简述直流牵引电动机的调速方式。
3.分析相控电力机车传动系统电气线路的类型及作用。
4.电力机车的相控调压方式选择原则是什么？5.电阻制动受哪些因素影响？6.什么是加馈制动？简述加馈电阻制动的作用与过程。
7.简述影响相控电力机车牵引特性的主要因素及牵引特性的工作范围。
8.简述我国干线相控电力机车主电路的基本技术特征。
9.简述相控电力机车辅助电路的组成及其功能。
10.简述电力牵引交流传动技术组成。
11.简述交流传动列车牵引特性及控制策略。
12.简述牵引变流器的类型及特点。
13.简述四象限脉冲整流器的基本工作原理。
14.简述电压型四象限脉冲整流器的特征。
15.简述三电平式脉冲整流器PWM控制原理。
16.简述牵引变流器中间直流储能环节的的作用和组成。
17.分析矢量控制的基本思想。
18.分析转子磁链电压模型的基本工作原理及优缺点。
19.分析直接转矩控制的基本思想及控制方法。
20.直接转矩控制（DTC）与矢量控制（VC）在控制方法上有何异同？三、综合分析题：1.试分析SS8型电力机车整流调压电路工作方式、调压过程及其磁场削弱电路的工作过程。
2.试分析电动车组（EMU）的牵引特性与控制策略。
第1页共17页参考答案一、名词解释：1.电阻制动：电阻制动属动力制动，是利用电机的可逆原理，将牵引电动机改为他励发动机运行，将列车的惯性能量转化为电能的一种非摩擦制动方式，在动力轴上产生与列车运行方向相反的阻力性转矩，阻碍列车运行，对列车实施制动。
城市轨道车辆传动与控制期末复习题及参考答案一、单项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）在每小题列出的备选项中只有一个符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑，错涂、多涂或未涂均无分1.三相逆变器有三个桥臂，一般每个桥臂的上、下两个开关元件在一个周期内交替导通或关断，而三相对应元件相差（）电角轮流导通，使输出端得到三相交流电压。
A.90°B.120°C.180°2.直流斩波器工作于（）象限时，使直流电机运行于电动机状态。
A. 第二和第四B.第一和第二C. 第一和第三3.我国城市轨道交通发展的新型电力牵引方式是（）。
A.直-直电传动B.交-直-交电传动C.直-交电传动4.当异步电机工作于发电机状态时，异步电机转子转速n总是（）同步转速n1。
A. 大于B. 等于C. 小于5.几台直流牵引电动机并联运行时，由于电动机特性的差异或者动轮直径的差异，将引起电动机之间负载分配不均匀现象，这种不均匀性（）最严重。
A.串励电动机B.他励电动机C.复励电动机二、单选题（本大题共2小题，每小题3分，共6分）在每小题列出的备选项中只有一个符合题目要求的，请将其选出并将“答题卡”的相应代码涂黑，错涂、多涂或未涂均无分1.直流传动的动车改变运行方向时，是通过改变牵引电动机的（）来达到的。
A. 电枢电流方向或励磁电流方向 B.电枢电流方向和励磁电流方向C. C电枢绕组与励磁绕组的串并联方式2.直流斩波电路的导通比表示为/T，当（）时为定宽调频调压方法。
A. 变化、T变化B. =常数、T变化C. 变化、T=常数三、判断题（本大题共9小题，每小题3分，共27分）正确的填涂√、错误填涂×。
错涂、多涂或未涂均无分1.直流斩波器的导通比，升压斩波器的输出电压。
（）2.牵引逆变器采用SPWM技术时，一般在牵引电机启动低速阶段采用异步调制，随着速度的提高采用分段同步调制。
（）3.直流牵引电动机的速度调节方法一般有：改变端电压；改变电枢回路的电阻值；磁场削弱。
铁路机车复习题铁路机车复习题铁路机车是现代铁路运输系统的核心，承担着重要的运输任务。
对于从事铁路机车相关工作的人员来说，熟练掌握机车知识是必不可少的。
下面，我们来进行一些铁路机车的复习题，帮助大家巩固知识，提高应对实际工作的能力。
一、机车基础知识1. 机车是铁路运输系统中的重要组成部分，它的主要功能是什么？2. 机车的主要动力来源是什么？请简要介绍。
3. 机车的制动系统有哪些类型？各自的特点是什么？4. 机车的车体结构主要包括哪些部分？请简要描述。
二、机车牵引系统1. 机车的牵引系统是实现机车牵引力传递的关键部件，请简要介绍机车牵引系统的组成和工作原理。
2. 机车的牵引力是通过什么方式传递给车辆的？请简要说明。
3. 机车的牵引力与什么因素相关？请列举几个主要因素，并简要解释其对牵引力的影响。
4. 机车的牵引力调整是如何实现的？请简要描述。
三、机车故障诊断与维修1. 机车故障诊断是保障机车正常运行的重要环节，请简要介绍机车故障诊断的基本步骤。
2. 机车故障诊断中，常用的故障检测手段有哪些？请简要描述其原理和应用范围。
3. 机车故障维修中，常见的维修措施有哪些？请简要介绍。
4. 机车故障维修中，如何保证维修质量和安全性？请简要说明。
四、机车安全与运行管理1. 机车安全是铁路运输系统中的重要方面，请列举几个常见的机车安全隐患，并简要说明其危害和防范措施。
2. 机车运行管理中，常见的运行控制手段有哪些？请简要介绍其作用和应用范围。
3. 机车运行中，如何保证列车的运行速度和安全距离？请简要说明。
4. 机车运行中，如何应对突发情况和紧急事件？请简要介绍应急措施和应对策略。
以上是一些关于铁路机车的复习题，希望能够帮助大家巩固知识，提高应对实际工作的能力。
铁路机车作为现代铁路运输系统的核心，对于保障铁路运输的安全和高效起着重要的作用。
因此，对于从事铁路机车相关工作的人员来说，不断学习和提升自己的专业知识是必不可少的。
《机车车辆传动与控制》作业参考答案（5-6章）一、名词解释：1.Band-Band控制：即滞环控制，用滞环比较器实现。
2.PI调节器：即比例积分调节器。
它克服了积分调节器动态响应慢的缺陷，利用了比例调节器动态响应迅速的特点，将比例调节器和积分调节器结合起来，使得输出静态准确，动态响应迅速。
3.PWM控制：PWM（Pulse Width Modulation）控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要的波形（含形状和幅值）。
二、简答题：1.分析矢量控制的基本思想。
答：将三相异步电动机经3/2变换、2s/2r变换，变换到以转子磁场定向的M、T同步坐标系，并使M 轴定向在转子磁链ψ2方向，就可实现励磁电流i M和电流i T的独立控制，使非线性耦合系统解耦，将其等效成直流电动机模型。
然后仿照直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，再经过相应的反变换，既可以控制异步电动机。
这就是矢量定向控制的基本思想。
2.分析转子磁链的电压模型的基本工作原理及优缺点。
答：转子磁链电压模型是根据电压方程中电动势等于磁链变化率的关系，对电动机的电动势进行积分即可得到磁链。
经推导可以得出式中 L m——α-β坐标系定子与转子同轴等效绕组间的互感L1——α-β坐标系定子等效两绕组的自感 L2——α-β坐标系转子等效两绕组的自感σ——漏磁系数，由上式可知，磁链计算只需要实测的电压、电流信号，不需要转速信号，计算过程只与定子电阻r1有关，与转子电阻r2无关，定子电阻r1容易测取。
u1σ、u1β、i1σ、i1β很容易由测量得到的电动机定子三相电压、电流经过3／2变换得到。
电压模型受电动机参数变化的影响较小，算法简单便于应用。
但由于含有积分运算，积分的初始值和累计误差会对结果产生影响。
在低速时，定子电阻压降的变化较大，因此电压模型计算法在低速时测量精度可能不高，更适合于中、高速范围。
3.分析转子磁链的电流模型的基本工作原理及其特点。
第一章1.试述交-直流传动电力机车的主要缺陷及评价标准。
答：交-直流传动电力机车的主要缺陷是功率因数偏低，谐波电流偏大，对电网与广播通信系统产生不利影响。
评价标准：采用功率因数PF和谐波干扰电流作为评价标准2.简述功率因数的概念，提高交-直流传动电力机车功率因数的主要措施。
答：在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S.提高功率因数的主要措施：（1）选择合适的整流调压电路（2）采用功率因数补偿电路3.试述交-直流传动电力机车的调速方法及相互关系答：交-直流传动电力机车的调速是通过调节直流（脉流）牵引电动机的转速来实现的，直流牵引电动机的调速主要有两种（1）改变电枢电压调速（2）磁场削弱调速相互关系：在交-直流传动电力机车中只有当调压资源用尽后才能开始实施磁场削弱调速4．分析三段不等分半控桥电路的调压过程及输出关系、波形。
答：调压过程：升压调压过程第一段：普通半控桥（大桥）首先工作，VT1、VT2触发导通，调节α1进行移相控制，直至其全开放，输出电压由零均匀地调至额定输出电压的一半。
此阶段中抽式半控桥（小桥1、2）始终被封锁，α2＝α3＝π，由VD3、VD4提供续流通路。
第二段：保持普通半控桥VT1、VT2的全导通状态，α1＝0，中抽式半控桥中小桥1投入工作，小桥2仍然被封锁，触发VT3、VT4使其导通，调节α2进行移相控制，输出电压在1/2U d基础上递增。
当VT3、VT4全开放时，α2=0，输出电压达到额定输出电压的3/4第三段：保持普通半控桥、小桥1处于全开放状态，小桥2投入工作，触发VT5、VT6导通，调节α3进行移相控制，输出电压将在3/4基础上递增。
当VT5、VT6全开放时，输出电压达到额定值。
至此，升高电压的调节过程全部结束。
降压顺序控制过程与上述升压控制过程相反。
输出关系：第一段大桥：0≤α1＜π，α2=α3=πU d=U d1=1/4U d0(1+cosα1) 0≤U d≤1/2U d0第二段大桥1：0≤α2＜π，α1=0，α3=πU d2=1/8U d0（1+cosα2）U d=U d1+U d2=1/8U d0（5+cosα2）, 1/2U d0＜U d≤3/4U d0第三段大桥2：0≤α3＜π，α1=α2=0U d3=1/8U d0（1+cosα3）U d=U d1+U d2+ U d3=1/8U d0（7+cosα3）, 3/4U d0＜U d≤U d0输出波形：5.试述交-直流传动电力机车主电路的选择原则原则：1.若需要进行再生制动，整流电路必须采用全控桥式；若需要电阻制动，可选用半控桥式；2.客用机车采用无级磁削方式，货运机车采用有级磁削方式，一般为3级。
机车传动期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 机车传动系统的主要功能是将（）。
A. 电能转换为机械能B. 机械能转换为电能C. 热能转换为机械能D. 化学能转换为机械能答案：A2. 内燃机车的传动方式不包括（）。
A. 机械传动B. 液力传动C. 电力传动D. 电磁传动答案：D3. 液力传动机车中，液力变矩器的主要作用是（）。
A. 传递动力B. 改变扭矩C. 改变转速D. 吸收冲击答案：B4. 电力机车的牵引电机通常采用（）。
A. 直流电机B. 交流电机C. 同步电机D. 异步电机答案：B5. 机车的驱动轮与轨道之间的摩擦力是（）。
A. 静摩擦力B. 动摩擦力C. 滚动摩擦力D. 滑动摩擦力答案：A6. 机车的制动系统通常包括（）。
A. 空气制动B. 电磁制动C. 液力制动D. 以上都是答案：D7. 机车的牵引力与速度的关系是（）。
A. 正比关系B. 反比关系C. 无关D. 先增后减答案：D8. 机车的牵引力计算公式中，不包括以下哪个参数（）。
A. 机车重量B. 摩擦系数C. 空气阻力D. 轮轨接触面积答案：D9. 机车的功率输出与（）成正比。
A. 牵引力B. 速度C. 牵引力和速度D. 轮轨接触面积答案：C10. 机车的传动效率通常受到（）的影响。
A. 材料C. 温度D. 以上都是答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 机车传动系统的设计需要考虑的因素包括（）。
A. 动力源B. 传动效率C. 维护成本D. 环境适应性答案：ABCD2. 液力传动机车中，液力变矩器的组成部分包括（）。
A. 泵轮B. 涡轮D. 离合器答案：ABC3. 电力机车的牵引电机类型包括（）。
A. 直流电机B. 交流异步电机C. 交流同步电机D. 永磁电机答案：ABCD4. 机车制动系统的设计需要考虑的因素包括（）。
A. 制动距离B. 制动力度C. 制动稳定性D. 制动响应时间答案：ABCD5. 机车传动效率的影响因素包括（）。
内燃机车电传动考题姓名：成绩：一、填空题1、内燃机车的电传动装置依牵引发电机和牵引电动机所采用的电流制不同可分为（直-直流、交-直流、交-交流）三类。
2、交-直流电力传动装置中的牵引发电机采用（三相交流）发电机，牵引电动机采用（直流串励）电动机。
3、直流串励电动机用于牵引具有好的（调速）性能和（牵引）性能。
4、交流电力传动可分为两种类型：一种是（交-直-交）电力传动类型，一种是（交-交）电力传动类型。
二、判断1、东风11型交-直式电传动机车目前是我国铁路干线客运主型内燃机车（∨）2、柴油机是内燃机车的原动力（∨）3、传动装置的主要任务是将柴油机的输出功率传递至机车动轮,并使机车具有良好的牵引性能（∨）4、采用电传动装置扩大机车的牵引力和运行速度的变化范围,以满足列车运行的需要（∨）三、选择题1、所谓（A）电传动装置，是指机车牵引发电机和牵引电动机都采用直流电机，故又称直流电力传动A 直—直流 B交-交2、所谓（A）电力传动装置中的牵引发电机为三相交流发电机，牵引电动机仍采用直流串励电动机。
A 交-直流 B直—直流3、如图所示图中传动方式为：（A）A 交—直—交 B直—直流4、如图所示图中传动方式为：（C）A 交—直—交 B直—直流 C交—交四、简答题1、目前，我国大功率内燃机车电力传动发展的特点是什么？答案：（1）普遍采用交-直流电力传动，发展交-交流电力传动；（2）电力传动装置广泛采用新型电子技术，努力提高机车自动控制能力；（3）不断改进结构工艺，提高机车传动装置部件的工作可靠性，延长使用寿命；（4）机车部件通用化。
2、内燃机车采用电力传动装置后，具有哪些特点？答案：（1）扩大机车的牵引力和牵引速度的调节范围；（2）便于设置恒功率调节装置；（3）电力传动的内燃机车，可以利用牵引电动机的短时过载能力，充分利用机车的粘着重量，提高单机牵引能力；（4）可方便地改变牵引电动机的旋转方向，实现机车的换向运行。
《机车车辆传动与控制》作业参考答案（0-2章）一、名词解释：1.加馈电阻制动：为了改善电阻制动在低速时的制动特性，须维持制动电流不随机车速度降低而下降。
要维持制动电流不变，必须要有外部电源对制动回路补充供电，以使制动电流（电枢电流）不变，实现低速恒制动力特性，这种方法称为“加馈电阻制动”。
在电力机车电阻制动中，加馈电源由主变压器和主整流桥相控输出整流电压U d提供，对制动回路实施电流加馈，以维持制动电流不变，即达到恒制动力特性。
Z ad Z R EU I +=，要维持制动电流不变，加馈电压必须要与发电机感应电势同步反向变化，即发电机输出电压减小多少就由U d补偿多少，直至加馈整流桥输出电压达到最大值为止，加馈制动功率达到最大值，加馈制动过程结束。
此后，电力机车将按照最大励磁电流特性进行制动。
2.电阻制动：电阻制动属动力制动，是利用电机的可逆原理，将牵引电动机改为他励发动机运行，将列车的惯性能量转化为电能的一种非摩擦制动方式，在动力轴上产生与列车运行方向相反的阻力性转矩，阻碍列车运行，对列车实施制动。
电阻制动将发电机输出的电能消耗在制动电阻上，以热能的形式散失掉。
3.牵引特性：机车牵引特性是指机车轮周牵引力F与机车速度v之间的关系，即F=f(v)，它是表征机车性能的重要指标，是列车运行牵引计算的依据。
4.（相控电力机车）特性控制：特性控制是目前广泛用于国产机车上的一种控制方式。
它是恒流控制和准恒速控制的结合，即机车牵引特性具有恒流启动和准恒速运行的双重性能。
二、简答题：1.简述列车电力传动系统的基本组成及其功能。
答：列车电力传动系统一般由能源供给单元、变换单元、动力输出单元和控制单元等部分组成。
列车电力传动系统的基本组成如下图所示。
能源供给单元：系统提供适当的工作能源，一般有一次能源石油和二次能源电能。
一次能源主要为柴油，二次能源电能通过接触网线提供；变换单元是将工作能源通过相应的装备变换成动力输出单元（负载）所需要的电能，提供给动力输出单元。
《机车车辆传动与控制》作业参考答案（0-2章）一、名词解释：1.加馈电阻制动：为了改善电阻制动在低速时的制动特性，须维持制动电流不随机车速度降低而下降。
要维持制动电流不变，必须要有外部电源对制动回路补充供电，以使制动电流（电枢电流）不变，实现低速恒制动力特性，这种方法称为“加馈电阻制动”。
在电力机车电阻制动中，加馈电源由主变压器和主整流桥相控输出整流电压U d 提供，对制动回路实施电流加馈，以维持制动电流不变，即达到恒制动力特性。
Za d Z R E U I +=，要维持制动电流不变，加馈电压必须要与发电机感应电势同步反向变化，即发电机输出电压减小多少就由U d 补偿多少，直至加馈整流桥输出电压达到最大值为止，加馈制动功率达到最大值，加馈制动过程结束。
此后，电力机车将按照最大励磁电流特性进行制动。
2.电阻制动：电阻制动属动力制动，是利用电机的可逆原理，将牵引电动机改为他励发动机运行，将列车的惯性能量转化为电能的一种非摩擦制动方式，在动力轴上产生与列车运行方向相反的阻力性转矩，阻碍列车运行，对列车实施制动。
电阻制动将发电机输出的电能消耗在制动电阻上，以热能的形式散失掉。
3.牵引特性：机车牵引特性是指机车轮周牵引力F 与机车速度v 之间的关系，即F=f(v)，它是表征机车性能的重要指标，是列车运行牵引计算的依据。
4.（相控电力机车）特性控制：特性控制是目前广泛用于国产机车上的一种控制方式。
它是恒流控制和准恒速控制的结合，即机车牵引特性具有恒流启动和准恒速运行的双重性能。
二、简答题：1.简述列车电力传动系统的基本组成及其功能。
答：列车电力传动系统一般由能源供给单元、变换单元、动力输出单元和控制单元等部分组成。
列车电力传动系统的基本组成如下图所示。
能源供给单元：系统提供适当的工作能源，一般有一次能源石油和二次能源电能。
一次能源主要为柴油，二次能源电能通过接触网线提供；变换单元是将工作能源通过相应的装备变换成动力输出单元（负载）所需要的电能，提供给动力输出单元。
《机车车辆传动与控制》课程复习资料一、名词解释：1.电阻制动2.(相控电力机车)恒压控制3.(相控电力机车)速度控制4.(相控电力机车)中央控制单元5.(相控电力机车)传动控制单元6.(相控电力机车)逻辑控制单元7.电压型牵引变流器8.电流型牵引变流器9.两电平式逆变器10.(异步牵引电动机)恒磁通调速11.(异步牵引电动机)恒功率调速12.间接矢量控制二、简答题：1.试分析并联运行时串励牵引电动机、并励牵引电动机的负载分配情况。
2.简述直流牵引电动机的调速方式。
3.分析相控电力机车传动系统电气线路的类型及作用。
4.电力机车的相控调压方式选择原则是什么？5.电阻制动受哪些因素影响？6.什么是加馈制动？简述加馈电阻制动的作用与过程。
7.简述影响相控电力机车牵引特性的主要因素及牵引特性的工作范围。
8.简述我国干线相控电力机车主电路的基本技术特征。
9.简述相控电力机车辅助电路的组成及其功能。
10.简述电力牵引交流传动技术组成。
11.简述交流传动列车牵引特性及控制策略。
12.简述牵引变流器的类型及特点。
13.简述四象限脉冲整流器的基本工作原理。
14.简述电压型四象限脉冲整流器的特征。
15.简述三电平式脉冲整流器PWM控制原理。
16.简述牵引变流器中间直流储能环节的的作用和组成。
17.分析矢量控制的基本思想。
18.分析转子磁链电压模型的基本工作原理及优缺点。
19.分析直接转矩控制的基本思想及控制方法。
20.直接转矩控制(DTC)与矢量控制(VC)在控制方法上有何异同？三、综合分析题：1.试分析SS8型电力机车整流调压电路工作方式、调压过程及其磁场削弱电路的工作过程。
2.试分析电动车组(EMU)的牵引特性与控制策略。
参考答案一、名词解释：1.电阻制动：电阻制动属动力制动，是利用电机的可逆原理，将牵引电动机改为他励发动机运行，将列车的惯性能量转化为电能的一种非摩擦制动方式，在动力轴上产生与列车运行方向相反的阻力性转矩，阻碍列车运行，对列车实施制动。
电阻制动将发电机输出的电能消耗在制动电阻上，以热能的形式散失掉。
2.(相控电力机车)恒压控制：所谓恒电压控制是指机车运行中，维持牵引电动机的端电压不变，也就是整流电压按某一指令值维持不变的控制，其控制原理如图所示。
恒压控制的实质是用自动调节的办法，补偿了整流器内阻的电压降。
恒电压控制方式在日本的机车上运用得比较广泛，因为恒电压控制有较硬的牵引特性，所以有较好的再黏着性能。
恒电压控制原理图3.(相控电力机车)速度控制：速度控制是采用速度反馈，使机车速度按一定规律变化的控制。
通常使用的是准恒速控制。
恒速控制原理如图1所示，恒速控制可通过电动机电压的控制和磁场削弱(仅当采用无级磁削时)来达到。
恒速控制的牵引特性如图2中的虚线所示，它是一组平行于纵轴的直线，其值随速度指令值变化。
从牵引特性可知，只要速度有微小的变化，牵引力就会产生很大的波动，这是不希望的。
因而往往采用图中实线的形式，即准恒速控制。
图1恒速控制原理图图2恒速与准恒速控制的牵引特性4.(相控电力机车)中央控制单元：中央控制单元（CCU）负责机车重联控制、MVB管理、WTB控制和故障诊断。
CCU根据司机的指令以及机车的状态信息，经过逻辑处理后，形成控制命令并发布到各机车有关的控制单元；把机车运行状态以及故障信息通过司机台指示灯和显示屏反馈给司机或维护人员。
5.(相控电力机车)传动控制单元：传动控制单元（DCU）实现牵引控制、电制动控制（加馈制动）、防空转／防滑行保护等功能。
6.(相控电力机车)逻辑控制单元：逻辑控制单元（LCU）采用无触点控制方式，具备完成电力机车传统继电器有触点控制电路的控制及机车网络控制系统的网络通信功能，同时具有自诊断功能，可自检装置的输入输出通道，亦可检测输出回路的短路状态。
具备与机车网络通信的接口，在正常情况下通过智能显示单元IDU显示主断路器、受电弓和主、辅助系统等设备的运行状态参数，便于实时监控。
7.电压型牵引变流器：交-直-交流传动系统中，牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。
整流器的作用是把来自接触网的单相交流电压变换为直流。
直流中间环节由滤波电容器或电感组成，其作用是储能和滤波，获得平直的直流电。
逆变器的作用是将中间环节平直的直流电，通过一定的控制策略，变换为频率、电压可调的三相脉冲交流电，供给交流牵引电动机，通过能量转换驱动列车。
根据中间直流环节滤波元件的不同，牵引变流器可分为电压型和电流型两种。
电压型变流器直流中间环节的储能器采用电容器，向逆变器输出的是恒定的直流电压，相当于电压源。
8.电流型牵引变流器：交-直-交流传动系统中，牵引变流器由网侧整流器、直流中间环节、电动机侧逆变器及控制装置组成。
整流器的作用是把来自接触网的单相交流电压变换为直流。
直流中间环节由滤波电容器或电感组成，其作用是储能和滤波，获得平直的直流电。
逆变器的作用是将中间环节平直的直流电，通过一定的控制策略，变换为频率、电压可调的三相脉冲交流电，供给交流牵引电动机，通过能量转换驱动列车。
根据中间直流环节滤波元件的不同，牵引变流器可分为电压型和电流型两种。
电流型牵引变流器直流中间环节的储能器采用电感，相当于恒流源，向逆变器输出的是恒定的直流电流。
9.两电平式逆变器：逆变器将直流转换为交流。
两电平式逆变器，把直流中间环节的正极电位或负极电位接到电动机上，即逆变器的输出相电压为两种电平。
10.（异步牵引电动机）恒磁通调速：根据交流电动机定子绕组感应电势公式当电源电压一定时，如果降低频率，则主磁通要增大，基频（额定频率）以下主磁通增加势必使主磁路过饱和，励磁电流增加，铁心损耗也相应增加，这是不允许的。
为此调频时一定要调节电势，保持感应电势与频率的比值不变，即可保持主磁通不变。
11.（异步牵引电动机）恒功率调速：在恒磁通控制中，随着频率和转速的上升，电压U1也相应提高，牵引电动机的输出功率增大，但电压的提高受到电动机功率或逆变器最大电压的限制。
通常调节频率大于基准频率f1>f1N时，即当电压提高到一定数值后维持不变或将不再正比于f1上升，此后电动机磁通开始减小，将进入恒功率控制方式。
由于由此可见，电动机按恒功率运行，电压与频率的调节可采用两种不同的方式，即U1=C，s=C的调节方式和f2=C，U12/f 1=C的调节方式。
12.间接矢量控制：根据有无磁链的闭环控制，矢量控制系统可分为直接矢量控制系统和间接矢量控制系统。
间接矢量控制，也称转差频率矢量控制或磁场前馈控制，系统中无磁链闭环，属于开环控制系统。
转矩和磁链的幅值、相位角通过控制系统给定值计算出来，由矢量控制方程保证。
它既保持了稳态模型转差频率控制系统的优点，又利用基于动态模型的矢量控制规律，克服了其大部分不足。
目前，高速列车一般采用间接矢量控制策略。
二、简答题：1.试分析并联运行时串励牵引电动机、并励牵引电动机的负载分配情况。
答：牵引电动机并联运行时，为了能充分利用机车功率，要求各牵引电动机的负载分配要均匀。
但是，由于各牵引电动机的特性有差异，以及机车动轮直径不完全相同等原因，实际上各牵引电动机负载分配是不均匀的。
图1所示为牵引电动机特性有差异时的负载分配情况。
从图中可以看出两台特性稍有差异的串励（或并励）牵引电动机，装在一台机车上并联运行时，即使动轮直径相同，电机转速相同，电动机的负载电流和转矩均有差别。
由图1（a）中可以看出，串励牵引电动机具有较软的特性，在同一运行速度下的负载电流Il 和I2差值比较小。
并励牵引电动机特性较硬，如图1（b）所示，负载电流I1和I2差值要比串励牵引电动机大得多。
如果两台牵引电动机的特性完全相同，而各自驱动的动轮直径稍有不同，机车运行时两台电动机的转速将产生差异，如图2所示。
设一台电动机转速为n1，另一台电动机转速为n2，由相同转速差异引起的负载电流Il 和I2的差值，串励牵引电动机比并励牵引电动机小。
图1 牵引电动机特性有差异时的负载分配(a)串励；(b)并励图2 动轮直径有差异时牵引电动机的负载分配(a)串励；(b)并励。
2.简述直流牵引电动机的调速方式。
答：根据直流牵引电动机转速表达式：a e a e a a e S a e a I C R C U I C R R C U n Φ-Φ=Φ+-Φ=' 可知，直流牵引电动机的调速可通过改变电枢两端电压和减小磁通来实现，即改变电枢电压调速和弱磁调速。
（1）改变电枢电压调速由上式可知：当负载一定时，若忽略电枢回路的电阻压降，可以认为电动机的转速与电枢端电压成正比，提高电枢端电压将提高转速。
电枢端电压的提高是以额定电压为限值的，对应的转速为调节电压所能达到的最高转速，即改变电枢端电压调速是以额定电压对应转速为最高转速的调速方法。
改变电压调速时的速率特性如图1所示。
图1 牵引电动机调电压时的速率特性（2）弱磁调速当调压资源用尽后才能开始实施磁削（磁场削弱）调速，即进行磁削调速时，电源电压已达到最大值且保持不变。
若不考虑电枢回路的电阻压降，则有1221,ΦΦ≈Φ=n n C U n e a 即磁削后电动机转速升高，转速与磁通基本成反比关系。
磁削后的转速都高于额定磁场时的转速，磁削后的人为特性总是处于固有特性(额定磁通之特性)的上方。
弱磁调速就是以额定电压、额定磁通对应的转速为最低转速的一种调速方法，磁通越小，转速越高。
磁削时的速率特性如图2所示。
图2 牵引电动机磁削时的速率特性3.分析相控电力机车传动系统电气线路的类型及作用。
答：相控电力机车传动系统电气线路按其功能作用可分为主电路、辅助电路和控制电路三大部分。
电力机车主电路是高电压、大电流的大功率动力回路，是产生牵引力和制动力的主体电路，具有功率大、控制复杂、工作条件恶劣及空间受限制等特点。
主电路的结构、性能在很大程度上决定着电力机车的性能、成本等技术经济指标。
主电路由受电弓、主断路器、避雷器、高压电流互感器、牵引变压器、牵引变流装置、牵引电动机、平波电抗器、制动电阻及其相连接的电气开关元件等组成，它应满足机车启动、调速及制动三个基本工作状态的要求。
辅助电路主要由提供三相交流电的劈相装置和各种辅助机械拖动电动机等组成。
劈相装置就是一个单-三相交流电源变换装置，一般有旋转机组劈相机和静止变流劈相机两种形式，国产SS 系列电力机车主要采用旋转机组劈相机。
辅助电路依靠劈相机将单相交流电变换为三相交流电，供给各辅助机械拖动电动机，驱动通风机、油泵、空压机等装置工作，为保障主电路的正常工作提供冷却条件以及控制动力。
它是保证主电路发挥功率和实现牵引性能所必需的电路。
控制电路就是执行司机的控制命令或意图，完成对主电路、辅助电路间接控制的低压电路，它由各种主令电器及控制模块组成，承担着列车传动系统的控制以及与外部行车指挥系统的信息传输、储存任务。
