陈戈市轨道交通电力牵引与控制复习

城市轨道交通电力牵引与控制 填空题 1. 影响可用黏着的因素动轮踏面与钢轨表面状态、车轮直径、轴重、机车速度、线路质量 2. 黏着制动根据制动原理不同，分为黏着制动（闸瓦、盘形、动力以及空电联合 制动）、非黏着制动（涡流轨道、磁轨、气制动力制动）。 3. 城市轨道交通中应用较多的制动方式是闸瓦制动、盘形制动、电阻制动、再生制动以及空电联合制动。 4. 逆变电路根据直流侧电源性质分类分为电压型逆变电路、电流型逆变电路。 5. GTO关断时间t*为存储时间ts、下降时间。两者之和。 6.IGBT关断时间由关断延迟时间、电压上升时间、电流下降时间三者构成。 7.IGBT开通时间由开通延迟时间、电流上升时间、电压下降时间组成。 8. 时间比控制方式分为定频调宽、定宽调频、调宽调频三种类型。 9.IPM自保护功能包括控制电源欠压锁定、过热保护、过流保护、短路保护。 10.GTO门控电路由开通电路、关断电路、偏置电路组成。 1L恒流控制有瞬时值控制和平均值控制两种方式。 12.6种基本斩波电路降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta 斩波电路。 13.SPWM逆变器由三角波（载波）、正弦波（调制波）相交得出。P154 14. GTO开通缓冲电路的作用限制导通时的di/dt,以免发生元件内的过热点，还起着抑制故障时贯穿短路电 流的峰值及其di/dto GTO关断缓冲电路的作用限制GTO关断时重加电压的du/dt及过电压，并且对降低GTO的关断消耗， 使GTO发挥应有的关断能力，充分发挥它的负荷能力起重要作用。 15. PWM控制技术的热门课题是正弦脉宽调制技术。 16. 空转判定方法蠕化率判据、速度差判据、加速度判据、加速度的微分判据、电流差判据。 17. 黏着控制系数JMax （”黏着利用率、Amax可用黏着） 18. GTO开通时间由延迟时间、上升时间组成。 19. 电流型交一直一交变频器 20. 电压型交一直一交变频器 21. 性能良好的逆变电路包括电力电路及缓冲电路、控制电路、电力电子器件的门控电路。 简答题 1. 蠕化率判断空转。 当轮对实际蠕化率小于极限蠕化率，认为车轮工况正常；当轮对实际蠕化率等于极限蠕化率，则达到最优； 而当轮对实际蠕化率大于极限蠕化率，就认为此轮对将发生空转。 2. 加速度和加速度微分判据。 当加速度大于某个阀值时便可判定为空转；加速度的微分为零的时刻即是黏着系数最佳值，若轮周速度的二 次微分值大于零，则有空转趋势。 3. 电压型逆变电路的特点。 A. 直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低抵抗； B. 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关，而交流侧输出 电流波形和相位因负载阻抗情况不同而不同。 C. 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流侧向直流侧 反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。 4. GTO关断特性。 在存储时间里，阳极电流变化很小，而门中极电流已达最大值，在八点结束前，门极抽离出大量过剩载流子， GT0内部开始退出饱和，再继续从 使通导区不断收缩，而阳极电流不变，点结束之后，开始下降时间。, 门极抽离载流子，这时阳极电流迅速下降，阳极电压不断上升，当阳极电流下降至10时，七结束，开始尾 部时间Tt 5. GTO缓冲电路功能。 GTO开通缓冲电路的作用限制导通时的di/dt,以免发生元件内的过热点，还起着抑制故障时贯穿短路电 流的峰值及其di/dt。 GTO关断缓冲电路的作用限制GTO关断时重加电压的du/dt及过电压，并且对降低GTO的关断消耗，使 GTO发挥应有的关断能力，充分发挥它的负荷能力起重要作用。 6. 电流型逆变电路特点。 A, 直流侧串联有大电感，相当于电流源，直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗； B, 电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通通径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗 角无关，而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同； C, 当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直 流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。 7. 什么是擎住效应。 IGBT结构内部存在一只NPN型寄生晶体管，当漏极电流大于规定的临界值时，该寄生晶体管因有过高的正 偏置被触发导通，使PNP管也饱和导通，结果IGBT的栅极失去控制作用。 8.IGBT栅控电路要求和基本原理。 要求1、提供适当的正向和反向输出电压 2、提供足够大的瞬时功率或瞬时电流。 3、输入、输出延迟时间尽可能小。 4、输入、输出电气隔离性能足够高。 5、具有灵敏的过电流保护能力。 原理姗控电路由MOSFET及晶体管推挽电路构成，具有正负偏置，当输入信号为高电平时，MOSFET截止, VT1导通，IGBT导通。当输入信号为低电平时，MOSFET及VT2都导通，IGBT截止。 9. 速度差与加速度微分判断空转。 当速度差大于一个空转阀值时，就可以判定该轮对是否发生空转；加速度的微分为零的时刻即是黏着系数最 佳值，若轮周素的的二次微分值大于零，则有空转趋势。 10. 蠕滑产生的原因。 由于在车轮接触面的前部产生压缩，后部产生拉伸；而在钢轨接触面的前部产生拉伸，后部产生压缩。车轮 上被压缩的金属，在接触表面的前部与钢轨被拉伸的金属相接触。随着动轮的滚动，车轮上原来被压缩的金属 陆续放松，并被拉伸，而钢轨上原来被拉伸的金属陆续被压缩，因而在接触面后部出现滑动。 11防空转设计。 A. 主电路防空转设计 1. 牵引电动机全并联结构。 2. 采用机械特性硬的牵引电动机。 B. 传动系统防空转设计 1. 采用单电动机转向架传动系统。 2. 机械走行部分采用低位牵引，以及采用合适的悬挂系统等措施。 分析题 1.180导通型三相逆变器在各阶段的等值电路及相电压和线电压值。P151表6-1 2.120导通型三相逆变器在各阶段的等值电路及相电压和线电压值。 3. 目前常见几中的现代黏着控制方法的优缺点。 直接蠕滑速读法优原理最为简单、直观。缺控制所需蠕滑速度不易获得。 间接蠕滑速读法优可通过其他方法实现对蠕滑速度的调节，不需知道蠕滑速度就可实现黏着控制。缺 当发生严重空转或滑行时，车体加速度适配值会偏离真实值，对系统性能造成影响 黏着斜率法优原理简单，计算不复杂。缺微分运算对噪音有放大作用，容易受到噪音信号干扰。 相位移法优不需要进行微分计算；缺为研究而叠加的测相信号对电机控制是无法消除的干扰，会影 响电动机控制系统的性能 黏着系数导数法优原理简洁、直观，对黏着峰值点判断，搜寻较方便。