机车新技术

《机车新技术》 课程复习资料

一、填空题：

1.电力牵引传动系统覆盖范围包括铁道________________、城市轨道交通车辆和电动车辆等领域的电气传动控制。

2.交—直—交流传动系统是具有中间直流环节的间接变流系统，其变流过程由交—直流变换和______________________________变换两部分组成。

3.交流传动机车成为现代机车发展的方向，是由_________________的特点和优点所决定的。

4.电压型PWM整流器电路是________________电路，其输出直流电压可以从交流电源电压峰值附近向高调节，若向低调节会使电路恶化，甚至不能工作。

5.电压型变流器中间直流环节的储能元件采用__________，向逆变器输出恒定的直流电压。

6.电力机车、电动车组交一直一交流传动系统，网侧采用_________________，构成交一直流变换部分。

7.四象限脉冲整流器能够执行_________________两方面功能，能够在输入电压和电流平面所在的四个象限中工作。

8.中间直流电路的二次滤波电路由二次吸收电抗器和二次滤波电容器组成谐振电路，谐振频率为_________________Hz，为四象限脉冲整流器工作时产生的二次谐波电流提供通路，以保证中间直流回路电参数的品质。

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9.逆变器根据_______________的不同，可以构成两种形式的电路系统，即电压型逆变器和电流型逆变器。

10.PWM型牵引逆变器按_________________的不同，可分为两电平和三电平两种。

11.从电路结构与输出波形对两电平、三电平逆变器进行比较，两电平逆变器电路结构简单，但输出线电压波形中________________少于三电平电路，其电流波形中谐波相对较多。

12.交流异步电动机是利用电磁感应原理，在三相绕组中通入三相对称电流后将产生旋转磁场，旋转磁场的转速称_________________。

13.异步电动机可以通过三种方式对异步电动机进行调速，即改变电动机绕组的极对数、改变转差率和__________________进行调速。

14.HXD1型机车最大持续功率为__________kW。

15.HXD2型机车单节机车主电路由四组互相的牵引变流器组成，每组牵引变流器驱动一根传动轴，实现机车的__________方式。

16.HXD3型机车主电路主要由网侧电路、主变压器、________________及牵引电动机等组成。

17.CRH1A型动车组主要计算机系统叫做TCMS，即_____________________________。

18.HXN3型机车主发电机装配包括TA20牵引发电机和____________________________。

19.HXN3型机车牵引发电机励磁斩波器是一个模块化的装置，包括_________________、IGBT触发

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装置、斩波控制模块（CCM）和1个连接各种控制输入／输出和电源的底板装配。

20.CRH2A型动车组是动力分散型交流传动方式，以

_____________________________________________共8辆车构成一个编组。

21.CRH5A型动车组高压设备的部分组件位于车顶，部分位于车组_________上。

22.机车悬挂装置的垂向静挠度数值应等于或稍大于机车的__________________。

23.最高运行速度超过200km/h的高速机车，为了减轻转向架构架的质量，以改善转向架的动力性能，把牵引电动机置于车体上，这种全悬挂称为_________________。

24.机车曲线通过性能关系到机车脱轨的安全性、轮缘和曲线轨侧__________。

25.机车一系悬挂的垂向刚度主要由垂向螺旋弹簧和橡胶垫实现，而纵向和横向刚度主要由________________________________实现。

26.机车_____________是指高速运行时，机车在垂向及横向产生振动，在车体中的人所感觉到的舒适程度。

27.机车的临界速度大致与__________________的平方根成反比。

28.径向转向架通过曲线的情况，前轴和后轴都向曲线半径方向偏斜而占______________位置，使冲角为零，故称之为径向转向架。

29.机车径向转向架分为自导向及_____________两类。

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30.为减小轮缘与钢轨侧面的摩擦系数，可以采用____________或轮缘润滑或二者兼施的方法。

二、单项选择题：

1.交流传动系统的总效率约为（ ），而交直流传动系统的总效率约为0.86。 [ ]

A.0.82 B.0.86 C.0.90 D.0.94

2.和谐系列电力机车和CRH电动车组采用（ ）传动方式。 [ ]

A.交—交流 B.交—直—交流 C.直—直流 D.直—交流

3.目前，交流传动电力机车、内燃机车和动车组中牵引变流器主要采用的电力电子器件是 [ A.GTO B.IGBT C.IGCT D.MCT

4.电压型变流器中间直流环节的储能元件采用（ ），向逆变器输出恒定的直流电压。 [ ]

A.电容器 B.电抗器 C.电阻器 D.阻容网络

5.四象限变流器电路中电感所吸收的无功功率，由（ ）来提供。 [ ]

A.交流电网 B.直流电压侧 C.电动机侧逆变器 D.再生制动

6.脉冲整流器是利用漏电抗器的储能，达到整流、（ ）、稳压的目的。 [ ]

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A.逆变 B.反馈 C.升压 D.滤波

7.三相电压型两电平PWM逆变器输出线电压可有（ ）种电平。 [ ]

A.1 B.2 C.3 D.4

8.HXD、HXN系列机车采用（ ）逆变器。 [ ]

A.六阶波 B.阶梯波 C.三电平 D.两电平

9.在机车处于再生制动工况时，牵引电动机处于（ ）状态，并将电机产生能量反馈回电网，达到节能的效果。

[ ]

A.电动机 B.发电机 C.电磁制动 D.逆变

10.交流异步牵引电动机主要由定子、转子及（ ）三部分组成。 [ ]

A.气隙 B.机座 C.铁芯 D.绕组

11.交流异步牵引电动机的机械特性是指（ ）与电磁转矩或电磁力之间的关系。 [ ]

A.电压 B.电流 C.频率 D.转差率

12.HXD2型机车轮周牵引功率（持续制）为（ ）kW。 [ ]

A.8000 B.9600 C.10000 D.12000

5

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13.HXD2型机车牵引变压器采用卧式结构被吊挂安装在机车中部，采用（ ）冷却。 [ ]

A.油冷 B.水冷 C.风冷 D.强迫油循环风冷

14.HXD3型机车中间直流电路主要由（ ）、瞬时过电压电路和主接地保护电路组成。

[ ]

A.中间电压支撑电容 B.中间电压支撑电感

C.二次滤波环节 D.放电电阻

15.当HXD3型机车发挥10%及以上额定功率时，功率因数 [ ]

A.≥0.85 B.≥0.90 C.≥0.98 D.=1

16.HXN3型机车牵引发电机TA20的励磁电流是由（ ）提供的。 [ ]

A.蓄电池 B.辅助电流逆变器CAP C.牵引发电机励磁斩波器 D.CA9辅助发电机

17.CRH1A型动车组列车通信网络结构采用3个MVB区段形式，其中（ ）在一个列车组内各基本列车单元之间传递数据。

[ ]

A.列车控制和管理系统TCMS B.列车控制总线WTB

C.多功能车辆总线MVB D.网关单元GW

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18.接地回流装置主要是保证网侧向钢轨的可靠回流，同时保护机车（ ）不受电蚀以及可靠的接地性能。

[ ]

A.车轴 B.轴承 C.牵引装置 D.悬挂装置

19.CRH2A型动车组牵引电路逆变器采用（ ）方式进行控制。 [ ]

A.PWM控制 B.转差频率控制 C.矢量控制 D.直接力矩控制

20.CRH5A型动车组（ ）安装在TP和TPB车的底架上，用以接通或断开变流器与牵引变压器的连接。

[ ]

A.线路连接断路器（DJ） B.附加断路器（DJ1）

C.高压箱（PRECOMB） D.附加控制器（ACU）

21.为使机车最大限度发挥轮轨间的黏着潜力，对于机车走行部而言，要使（ ）分布均匀，而且在牵引力的作用下，轴重转移要尽量小。

[ ]

A.轴箱定位的刚度 B.轴重 C.悬挂装置的刚度 D.簧下质量

22.牵引电动机（ ）的簧下质量大，轮轨动载荷大。 [ ]

A.轴悬式 B.全悬挂 C.架悬式 D.体悬式

23.把牵引电动机置于（ ）上，这种全悬挂称为体悬式。

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[ ]

7

A.车轴 B.转向架 C.转向架构架 D.车体

24.为了控制转向架的蛇行振动，在机车上广泛应用抗蛇行液压减振器，置于（ ）中，沿纵向布置于转向架中部两侧。

[ ]

A.一系悬挂 B.二系悬挂 C.转向架 D.横动装置

25.高速电动车组转向架基础制动一般采用（ ）结构。 [ ]

A.踏面制动 B.轮盘制动 C.轴盘制动 D.再生制动

26.高速机车为了进一步减小转向架的质量及转动惯量，把转向架上的牵引电动机移至车体上，成为体悬式电机，就是为了提高机车的

[ ]

A.曲线通过性能 B.横向稳定性 C.临界速度 D.直线性能

27.踏面等效斜率大，曲线导向性能好，但是较大的踏面等效斜率不利于转向架的 [ ]

A.蛇行稳定性 B.横向稳定性 C.运行平稳性 D.直线性能

28.采用小斜度的锥形踏面可提高高速列车的 [ ]

A.曲线通过性能 B.蛇行稳定性 C.横向稳定性 D.直线性能

29.机车径向转向架的轴箱（ ）应尽可能小，以利于径向调节。 [ ]

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A.水平定位刚度 B.垂向定位刚度 C.纵向定位刚度 D.横向定位刚度

30.（ ）转向架利用轮轨间的纵向蠕滑力，使前后两轮对接近占径向位置，利于曲线通过。

[ ]

A.自导向径向转向架 B.普通转向架

C.摆式径向转向架 D.迫导向径向转向架

三、多项选择题：

1.电力牵引传动系统一般由（ ）和控制单元等部分组成。 [ ]

A.能源供给单元 B.能源变换单元 C.动力输出单元 D.动力传动单元 单元

2.为加快推进铁路装备现代化，2004年铁道部提出了采用先进、（ ）技术的方针。 [ A.成熟 B.经济 C.适用 D.可靠 E.创新

3.和谐系列机车中，（ ）型机车等轴式为B0－B0。 [ ]

A.HXD1 B.HXD2 C.HXD3 D.HXN3 E.HXN5

4.绝缘栅双极型晶体管IGBT属于（ ）器件。 [ ]

第 9 页 共 25 页 控制

]

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E.

A.相控型 B.全控型 C.电压控制型 D.复合型 E.双极型

5.牵引变流器由（ ）组成。 [ ]

A.网侧整流器 B.中间直流环节 C.二次波滤波器

D.电动机侧逆变器 E.控制环节

6.四象限变流器有（ ）三种功能。 [ ]

A.开关 B.整流 C.逆变 D.反馈 E.滤波

7.牵引变流器中间直流环节由滤波电容器或电感组成，进行（ ），获得平直的直流电。

[ ]

A.斩波 B.储能 C.转换 D.滤波 E.控制

8.三相电压型两电平式逆变器的输出相电压PWM波形由（ ）、±Ud/3和0共5种电平组成。

[ ]

A.+Ud B.-Ud C.+2Ud/3 D.-2Ud/3 E.+Ud/2

9.从电路结构与输出波形对两电平、三电平逆变器进行比较，三电平逆变器电路 [ ]

A.结构简单 B.使用元件数目增加

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C.输出电压波形更接近正弦 D.电流波形中谐波相对较多

E.输出线电压波形中电平数量少于两电平电路

10.当异步电动机的负载发生变化时，转子的转速和转差率将随之变化，使转子导体中的（ ）也发生相应的变化，以适应负载的需要。

[ ]

A.最大转矩 B.感应电势 C.电阻 D.电流 E.电磁转矩

11.当异步电动机参数与电源参数已知时，最大转矩 [ ]

A.与定子绕组相电压无关 B.与定子绕组相电压的平方呈正比

C.与定子绕组电流频率的平方呈反比 D.与转子电阻呈正比

E.与转子电阻无关

12.主电路是动力电路，它包括（ ）及三相牵引电机。 [ ]

A.受电弓 B.主断路器 C.主变压器 D.变流器 E.辅助变流器

13.HXD1型机车网侧电路的路径是：从接触网来的25kV单相工频交流电，经受电弓、（后通过接地刷、动轴，最后通过车轮到钢轨，再回到变电所。

[ ]

A.主断路器 B.网侧电流互感器 C.主变压器原边绕组

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D.主变压器牵引绕组 E.车体固定接地点

14.HXD2型机车机车的牵引传动控制系统实行轴控方式，包括 [ ]

A.四象限整流控制 B.逆变控制 C.防空转/防滑控制

D.安全保护控制 E.逻辑控制

15.HXD2型机车牵引变流器是由四象限脉冲整流器、中间直流电路和三相逆变电路组成，每个中间直流电路由（ ）构成。

[ ]

A.放电电阻 B.二次滤波环节 C.储能环节 D.测量及保护环节 E.冷却系统

16.HXD3型机车牵引变流器由（ ）、四象限整流器、中间电路、PWM逆变器等组成。

[ ]

A.接触器 B.输入电流互感器 C.输出电流互感器

D.充电电阻 E.过电压电路

17.HXN3型机车是（ ）合作生产的交流传动内燃机车。 [ ]

A.大连机车车辆公司 B.戚墅堰机车车辆厂 C.Bomdardier公司

D.GE公司 E.EMD公司

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18.CRH1A型动车组网侧高压系统为3个主变压器供电，主要包括 [ ]

A.受电弓 B.网侧变流器 C.主变压器 D.线路断路器 E.接地电刷

19.CRH2A型牵引电路的基本单元由（ ）和牵引电机（8台）构成。 [ ]

A.受电弓（1台） B.受电弓（2台） C.主断路器（1台）

D.牵引变压器（1台） E.牵引变流器（2台）

20.安装主断路器（VCB）的目的是在牵引变压器二次侧以后的电路发生故障时，能够（断过电流。

[ ]

A.迅速 B.安全 C.经济 D.确实 E.有效

21.CRH3C型动车组变压器采取了多种保护措施以防变压器过载，包括 [ ]

A.为检测一次电路过压故障执行的一次隔离监控

B.冷却回路中以防热过载执行的温度监控

C.为检查冷却剂流量执行的流量监控

D.为检测牵引电路接地故障执行的隔离监控

E.为检测一次电路接地故障执行的一次隔离监控

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）地阻

22.机车若发生剧烈蛇行，会（ ），影响运行安全。 [ ]

A.降低车体的横向振动加速度 B.产生很大的横向轮轨作用力

C.影响转向架各部分之间的相对位置 D.对线路造成破坏

E.造成车轴轴承过热或损坏

23.轮轨垂向动力学振动系统中，由于（ ）都具有弹性支承，钢轨表面的不平顺激发了上部车辆系统和下部轨道系统的垂向振动。

[ ]

A.机车 B.车辆 C.钢轨 D.轨枕 E.道床

24.机车悬挂装置也称弹簧装置，包括 [ ]

A.轴箱悬挂 B.弹性元件 C.弹性旁承 D.阻尼元件 E.减振器

25.牵引电动机悬挂形式分为 [ ]

A.半悬挂 B.轴悬式 C.全悬挂 D.架悬式 E.体悬式

26.转向架构架不但要支承车体，电机及各种零部件，而且需要传递车体与轮对之间的

[ ]

A.牵引力 B.制动力 C.垂向作用力 D.横向作用力 E.纵向作用力

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27.高速电动车组转向架二系液压减振器包括 [ ]

A.横向液压减报器 B.垂向液压减振器 C.抗侧滚液压减振器

D.抗蛇行液压减振器 E.抗摇摆液压减振器

28.影响机车平稳的因素是 [ ]

A.振动频率 B.振幅 C.振动速度 D.振动加速度 E.振动加速度的变化率

29.HTCR转向架牵引与导向分离，前后轮对摇头运动相互耦合，且相对于转向架构架的转角[ ]

A.方向相反 B.方向相同 C.方向、大小相同

D.大小相等 E.大小不同

30.机车锥形标准踏面踏面有（ ）两段斜面，在外侧有5×45º的倒角。 [ ]

A.1：5 B.1：10 C.1：20 D.1:30 E.1：40

四、简答题：本大题4个小题，每小题5分，共20分。

1.试述交—直—交流传动的电力机车、电动车组的基本工作原理。

2.牵引变流器的作用是什么？

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3.四象限脉冲整流器的作用是什么？

4.什么叫交流异步牵引电动机的机械特性？

5.试述HXD3型机车网侧电路电流路径？

6.HXD3型机车网侧电路由哪些部件组成？

7.试述CRH1A型动车组基本单元的组成？

8.CRH5A型动车组牵引电机布置有什么特点？

9.试述CRH5A型动车组牵引单元的组成？

10.客运机车悬挂装置的特点是什么？

11.与常规转向架相比，机车径向转向架有哪些优点？

12.转向架轴距对机车横向稳定性有什么影响？

五、分析题：本大题2个小题，每小题15分，共30分。

1.电力牵引传动系统由哪些部分组成？各部分的作用是什么？2.牵引变流器由哪些部分组成？各部分的作用是什么？

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3.试分析异步电动机在电磁制动状态的运行状态？

4.异步牵引电动机黏着性能好体现在哪些方面？

5.二系悬挂的横向刚度及阻尼对机车横向稳定性分别有什么影响？

6.与车辆径向转向架相比，机车径向转向架要考虑哪些主要问题？

7.轮缘偏磨的主要原因是什么？

8.磨耗形踏面为什么能减少轮缘磨耗和踏面磨耗？

《机车新技术》课程复习参

一、填空题：

1.机车与动车组 2.直—交流 3.异步电动机

4.升压整流 5.电容器 6.四象限脉冲整流器

7.整流或反馈 8.100 9.直流中间环节储能方法

10.输出电平数目 11.电平数量 12.同步转速

13.改变供电电源的频率 14.9600 15.轴控

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16.主变流器 17.列车控制和管理系统 18.CA9辅助发电机

19.全波整流模块 20.4辆动车和4辆拖车 21.底架

22.最大运行速度 23.体悬式 24.磨耗

25.轴箱定位装置 26.运行平稳性 27.转向架的质量

28.径向 29.迫导向 30.钢轨侧面润滑

二、单项选择题：

1.C 2.B 3.B 4.A 5.B 6.C 7.C 8.D 9.B 10.A

11.D 12.C 13.D 14.A 15.C 16.D 17.B 18.B 19.C 20.C

21.B 22.A 23.D 24.B 25.B 26.C 27.A 28.B 29.C 30.A

三、多项选择题：

1.ABCE 2.ABCD 3.AB 4.BCDE 5.ABDE 6.ABD

7.BD 8.CD 9.BC 10.BDE 11.BCE 12.ABCD

13.ABCE 14.ABCD 15.BCD 16.ABCD 17.AE 18.ACD

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19.ACDE 20.ABD 21.BCE 22.BDE 23.CDE 24.BE

25.AC 26.CDE 27.ABD 28.ABDE 29.AD 30.CE

四、简答题：本大题4个小题，每小题5分，共20分。

1.答：交—直—交流传动的电力机车、电动车组通过受电弓从接触网受电，将单相高压交流电源引入车内牵引变压器，经降压后输入到四象限脉冲整流器，完成交流到直流的变换。经中间直流环节的滤波、稳压处理，得到稳定的直流电压，供给逆变器。控制逆变器输出频率、电压可调的三相交流电，供给牵引电动机，对其转矩、转速进行控制，将电能转化成机械能产生牵引力。

2.答：牵引变流器将来自接触网或其他电源的交（直）流电压变换为频率、幅值可调的三相等效正弦波交流电压，供给交流牵引电动机。

3.答：四象限脉冲整流器将来自主变压器牵引绕组的单相交流电压变换成直流电，通过滤波储能元件建立稳定的中间直流电压。通过PWM斩波控制，可以调节从电网输入的电流相位，使电流波形接近正弦波形，并能在较大的负载变化范围内，使整流电路的功率因数接近于1。电网只提供有功电能，最大可能地减小对通信信号的谐波干扰和充分利用电网的传输功率。四象限变流器能很方便地实现牵引和再生制动之间的能量转换，获得显著的节能效果。

4.答：交流异步牵引电动机的机械特性是指转差率与电磁转矩或电磁力之间的关系，即Tem=f(s)或Fem=f(s)。

5.答：HXD3型机车网侧电路电流路径：

接触网电流通过受电弓AP1或AP2进入机车，经高压隔离开关QS1或QS2和主断路器QF1，

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通过高压电流互感器TA1进入车内，经25kV高压电缆与主变压器原边1U端子相连，经过主变压器原边，从1V端子流出，通过6个并联的回流装置EB1～EB6，从轮对回流至钢轨。

6.答：HXD3型电力机车网侧电路由2台受电弓（AP1、AP2）、2台高压隔离开关（QS1、QS2）、1个高压电流互感器（TA1）、1个高压电压互感器（TV1）、1台主断路器（QF1）、1台高压接地开关（QS10）、1台避雷器（F1）、主变压器原边绕组（AX）、1个低压电流互感器（TA2）和回流装置（EB1～6）等组成。

7.答：CRH1A型动车组可分成三个列车基本单元。每个列车基本单元由一个主变压器供电，并由一个列车计算机进行控制。

列车基本单元1有3辆车（Mc1a-1、Tp2-2、M2-3），8个驱动轴，全变压器负载组成。

列车基本单元2由3辆车（Md2-4、T2-5），8个驱动轴，半变压器负载组成。

列车基本单元3有2辆车（M2-6、Tp2-7、Mc1a-8），4个驱动轴，全变压器负载组成。

8.答：CRH5A型动车组牵引电机（M1和M2）安装在MC2、M2S、M2、MH和MC1车中。一个车组中有10台牵引电机。牵引电机经万向轴连接至齿轮箱。牵引电机通过支架悬挂在车体的底架上，牵引电机采用强制通风冷却。

9.答：CRH5A型动车组由2个牵引单元组成，包括8节车辆。每个牵引单元由4辆车组成。一个牵引单元包括三辆动车（MC2，M2S和M2）和一辆拖车（TP）。另一个牵引单元包括两辆动车（MH，MC1）和两辆拖车（T2，TPB）。每个牵引单元配一个主变压器和受电弓。

10.答：客运机车的速度较高，最大运用速度vmax=160km/h，高速动车组的最大速度

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vmax=300km/h。车速高，机车振动加剧，客运机车的运行平稳性和稳定性是主要问题。因此，其悬

挂装置的特点是一系硬，二系软，总的静挠度比货运机车大，主要由二系来提供。二系软，可显著减小车体的振动加速度，有利于机车的高速运行平稳性。

11.答：与常规转向架相比，机车径向转向架有下述优点：

（1）曲线通过性能大大改善，轮缘及轨侧磨耗大大减轻，防止脱轨的安全性明显提高；

（2）直线运行横向稳定性与曲线通过性能达到良好的协调；

（3）曲线上的黏降减少，机车牵引性能明显提高。

12.答：增加转向架轴距有利于转向架蛇行稳定性；增加两转向架中心距，则有利于车体摇头的稳定性。机车临界速度随转向架轴距增大而增高。为此，不少高速机车的二轴转向架轴距长达2.8～3.0m。

五、分析题：本大题2个小题，每小题15分，共30分。

1.答：电力牵引传动系统一般由能源供给单元、能源变换单元、动力输出单元和控制单元等部分组成。

能源供给单元为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。

能源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。柴油机将一次能源柴油转化为机械能，拖动牵引发电机组工作产生电能。接触网上的二次能源电能通过车载受电装置引入车内，经变流环节变换为合适的电能，供给动力输出单元。

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动力输出单元主要由牵引电动机、传动装置和动力轮对组成，牵引电动机接受电能并将其转换为机械能从转轴上输出，通过传动装置带动车轮旋转，在轮轨之间产生牵引力，牵引列车运行。

控制单元是电力传动系统的中枢神经，承担着整个系统各单元内部及相互间的控制和通信任务。

2.答：牵引变流器由网侧整流器、中间直流环节、电动机侧逆变器及控制环节组成。

整流器的作用是把来自接触网的单相交流电压或同步发电机输出的三相交流电压变换为直流。

中间直流环节由滤波电容器或电感组成，进行储能和滤波，获得平直的直流电。

逆变器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。

3.答：电磁制动状态由原动机或其他外力使转子逆着旋转磁场方向旋转，即n＜0，s＞1。此时转子导体切割磁场的相对速度方向与电动机状态时相同，故转子导体中的感应电动势和电流瞬时值的方向与电动机状态时相同，电磁转矩方向也相同，就像电动机一样在吸收电能。对转子来说，由于其转向的改变，此电磁转矩为制动性转矩，它与发电机状态一样需要吸收机械能去克服制动性的电磁转矩。此时电机处于电磁制动状态——成为一台双端输入能量的电机，即一方面从外界输入机械能，同时又从电网吸收电能，这两部分能量都被电机的绕组所消耗，变成了热量。

4.答：黏着性能好主要体现在：

（1）异步电动机有很硬的机械特性，所以当某电机发生空转时，随着转速的升高，转矩很快降低，具有很强的恢复黏着的能力。空转发生时，转速上升值不大，即使是同步转速，与原工作点的转速差不会超出5%以上。串激电动机则不然，转矩变化一点，转速就有很大的变化。

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（2）异步电动机的工作点可以很方便地进行平滑调节，以实现最大可能的黏着利用，不会出现黏着中断情况。根据检测有关黏着控制的信号，准确、迅速地改变逆变器输出的电压和频率，寻求最佳工作点，使驱动系统既不能发生空转，又能充分发挥最大的牵引力。

（3）可实现各轴单独控制。当某台电机发生空转时，可调节该台电机，这样能充分利用机车的黏着性能。在交—直传动系统中，某轴空转时，需要使所有各轴电机卸载，这样就大大降低了机车的牵引能力。

5.答：二系悬挂的横向刚度及阻尼对机车横向稳定性的影响：

（1）二系横向刚度：减小二系横向刚度对车体、转向架及轮对的蛇行稳定性都是有利的。因此，现代速度较高的机车车辆都无例外地采用较低的二系横向刚度。

（2）二系回转刚度：增大二系回转刚度（转向架复原力矩）有利于转向架的摇头振动稳定性，但易使车体摇头振动失稳。而且，增大二系回转刚度对转向架通过曲线不利。因此，二系回转刚度要考虑到各个方面，选取适当的值。实际上，在一些结构中二系回转刚度与其他参数有关不能单独任意选定。例如当二系悬挂采用高圆簧或橡胶弹簧时，二系回转刚度就与横向刚度及垂向挠度相关。

（3）二系横向阻尼：二系横向阻尼用二系横向液压减振器提供。二系横向阻尼对车体蛇行稳定性有着有利影响，但其影响程度视踏面斜度而定；当踏面斜度较小时，上述影响就会减小。二系横向阻尼还有利于转向架蛇行稳定性。

（4）二系回转阻尼：增大二系回转阻尼能使车体摇头失稳迅速消失，同时对控制转向架摇头失稳也有较好的作用。现代速度较高的机车都装备提供二系回转阻尼的抗蛇行减振器，高速机车更无例外地装有抗蛇行减振器。

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6.答：与车辆自导向径向转向架相比，机车径向转向架也是靠内外轮纵向蠕滑力形成的力偶来实现轮对的径向调节，即自导向的机理是相同的，但具体实现方法有极大差异，因为机车径向转向架要考虑到下列特点：

（1）机车踏面上作用有纵向的牵引力（亦属蠕滑力）：由于蠕滑力有其极限值（通常称为黏着力），因此，由于内外轮轮径差产生的蠕滑导向力就受到，其与牵引力的合成不能超过蠕滑力的极限值。亦即机车转向架的自导向作用不及车辆转向架。减小轴箱纵向定位刚度，就能实现车辆轮对的径向调节，对机车径向转向架来说，轴箱纵向定位刚度应该比车辆小得多才能实现轮对的径向调节。

（2）机车轴箱纵向定位刚度要满足牵引力传递的要求：对径向转向架来说，轴箱纵向定位装置已不能用来传递牵引力了，而要另外增加一套牵引装置，称为牵引与导向功能的分离。

7.答：机车在运用中常发生个别轮对轮缘偏磨现象，轮缘偏磨的主要原因是：

（1）轮对组装位置不正确

轮对应与转向架构架垂直，转向架内各轮对相互平行。如果某一轮对位置歪斜，则在走行中会造成一侧轮缘偏磨。

（2）轮对两侧车轮载荷不等

如果轮对两侧车轮载荷不等，则由于踏面的斜度，轨作用于踏面的法向反力不等。法向反力的垂直分量与车轮载荷平衡，横向水平分量不平衡；在横向力的作用下，轮对有向轮荷重较轻一侧横移的趋势。轮对静置于钢轨上时，轮轨间的摩擦力很大，横向力较小，不足以使轮对横移；但在轮对滚动前进时，较小的横向力却能使轮对横移，直至轮荷重较轻的车轮轮缘贴靠钢轨。就是这样，该轮缘在直道上与钢轨接触，形成轮缘偏磨。

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造成轮对两侧车轮载荷不等的原因是两侧轴箱弹簧刚度不等，刚度较大的轴箱弹簧车轮载荷就较大。因此，在装配轴箱弹簧时，应尽量做到轮对两侧的轴箱弹簧刚度相等或接近。

8.答：磨耗形踏面减少了曲线上的轮缘磨耗，其原因如下：

（1）磨耗踏面的等效斜率较大，有利于曲线导向；

（2）锥形踏面轮线向钢轨贴靠时，轮轨呈两点接触：一点接触于踏面，传递轮荷重；一点接触于轮缘，传递轮缘力，该点与钢轨有相对速度，磨耗较快。而磨耗形踏面从踏面到轮缘接触的过渡是连续过程，轮轨间总是一点接触。接触点的位置随轮缘力的大小而变化，接触处的轮缘角随轮缘力的增大而增大。由于轮轨一点接触，故轮缘磨耗大为减少，通常可较锥形踏面减少一半。

与锥形踏面相比，磨耗形踏面的踏面磨耗也较少。其原因一是凹形踏面与轨头的接触面积较大，接触应力小；二是通过曲线轮对横动时，踏面与轨头接触点的变动范围较宽，亦即磨耗带较宽，减轻了踏面及轨面的磨耗。

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