电力牵引与控制复习

《电力牵引与控制复习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、一、简答题1、城市轨道交通牵引系统的基本组成与任务（P2）牵引电机旋转电机线性电机直流电机交流电机1变压变频控制2凸轮变阻斩波调阻斩波调压12变压变频控制一般情况电力牵引系统指电力传动部分，所以城市轨道车辆电力牵引系统通常要有受流装置牵引变流装置牵引电机牵引电器以及由它们组成的主电路和控制电路组成。根据电力牵引的基本功能，城轨交通电力牵引系统的能量传动过程一般为车辆通过受流装置从牵引网络获得电能，当车辆为牵引工况时，受流装置电能一部分供给辅助供电，其余通过变流装置调制供给牵引电机使用，此时将电能转化为机械能，以一定转速转矩从电机机械

2、端口输出，电机机械端口输出的机械能通过齿轮箱减速驱动轮对转动，轮对通过与钢轨黏着驱动车辆运行。处于电制动工况，牵引电机将机械能变成电能，产生制动力。牵引电机作为机电能量变换装置，将城市轨道车辆电力牵引系统分为了电气传动和机械传动两部分。2、城市轨道交通车辆电力及机械传动原理与过程（P6）获得的电能通过牵引变流装置进行电力变换后给牵引电机产生机械能经过机械传动装置最终驱动列车运行机械传动装置根据车辆结构不同而不同一级齿轮箱传动二级齿轮箱传动直驱式3.直流电机组成、分类、原理（P32）电机要实现机电能量变换，电路和磁路之间必须有相对运动

3、。所以旋转电机具备静止的和旋转的两大部分。静止和旋转部分之间有一定大小的间隙，称为气隙。静止的部分称为定子，作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。包括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等。旋转部分称为转子或电枢，作用是感应电势实现能量转换。包括电枢铁心，电枢绕组，换向器、轴和风扇等。直流电机的分类：按结果主要分为直流电动机和直流发电机。按类型主要分为直流有刷电机和直流无刷电机。按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电

4、动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。1、直流电动机的工作原理：　　在图中，线圈连着换向片，换向片固定于转轴上，随电机轴一起旋转，换向片之间及换向片与转轴之间均互相绝缘，它们构成的整体称为换向器。电刷A、B在空间上固定不动。　　在电机的两电刷端加上直流电压，由于电刷和换向器的作用将电能引入电枢线圈中，并保证了同一个极下线圈边中的电流始终是一个方向，继而保证了该极下线圈边所受的电磁力方向不变，保证了电动机能连续地旋转，以实现将电能转换成机械能以拖动生产

5、机械，这就是直流电动机的工作原理。注意：每个线圈边中的电流方向是交变的。　　2、直流发电机的工作原理：　　如图，当用原动机拖动电枢逆时针方向旋转，线圈边将切割磁力线感应出电势，电势方向可据右手定则确定。由于电枢连续旋转，线圈边ab、cd将交替地切割N极、S极下的磁力线，每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的，线圈内的感应电动势是交变电动势，但由于电刷和换向器的作用，使流过负载的电流是单方向的直流电流，这一直流电流一般是脉动的。　　在图中，电刷A所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，它始终具有正极性;电刷B始

6、终具有负极性。这就是直流发电机的工作原理。4、直流电机斩波调速基本原理（单向、双向）（P39）直流电机斩波调速原理是：利用触发信号使H桥通断即为斩波，斩波后的脉冲电压平均值随斩波占空比变化而变化，达到调速目的。为了达到控制直流电机转速，在控制回路加入了速度、电压、电流反馈环路和PID调节器来防止电机由于负载变化而引起的波动和对电机速度、电压、电流超常保护。目前，市场上普遍使用IGBT直流H桥电路，它是属于全控型斩波器。晶体二极管桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。 控制电路主要环节是：触发电路、电压电流检测单元、驱动电路、检测与故

7、障保护电路等。4、交流电机调速基本原理（P68）三相交流异步电机调速方法改变极对数调节供电频调节转差车用通过调节供电变频来调节旋转磁场速度6、SPWM基本原理（P72）在进行脉宽调制时，使脉冲系列的占空比按正弦规律来安排。当正弦值为最大值时，脉冲的宽度也最大，而脉冲间的间隔则最小，反之，当正弦值较小时，脉冲的宽度也小，而脉冲间的间隔则较大，这样的电压脉冲系列可以使负载电流中的高次谐波成分大为减小，称为正弦波脉宽调制。7、磁链跟踪型SVPWM基本工作原理（P75）8、交流异步电机转差频率控制原理（P77）调速系统的动态性能主要取决于其

8、对转矩的控制能力。由于直流电动机的转矩与电流成正比的关系，控制电流即可达到控制转矩的效果，较易实现，而交流异步电动机的转矩控制比直流电动机复杂的多。转差频率矢量控制的目标就是将交流电动机复杂的转矩控制模型转化为类似直流电动机的简单转矩