表示,也叫Y接法。
122.采用星形接法时,线电压与相电压的关系如何?
星形接法时,线电压与相电压之间的关系是:
U线= U相≈1.732U相
123.三相交流电如何产生旋转磁场?
在三相异步电动机的每相定子绕组中,流过正弦交流电流时,每相定子绕组都产生脉动磁场。由于三相绕组在铁心中摆放的空间位置互差120°,电角度空间相位,绕组中分别流过三相交流电流,而各相电流在时间上又互差120°,使它们同时产生的三个脉动磁场在空间所合成的总磁场,成为一个旋转磁场。
124.旋转磁场的转向和转速是怎样确定的?
异步电动机转于的转向和转速由旋转磁场的转向和转速决定。旋转磁场的方向由线圈中电流的相序决定。想改变异步电机的转向,只要改变定子三相绕组的电流相序即可。
旋转磁场的旋转速度:
n1=60?f/p
式中 n1—旋转磁场的转速(同步转速)(r/min);
f—定子电源频率(HZ);
p—电动机旋转磁场的极对数。
从公式中可以看出,当频率固定不变时,旋转磁场的转速与极对数成反比。也就是说,旋转磁场的极对数愈多,它的转速愈低。
125.为什么交流发电机可以采用旋转磁场而直流发电机必须用旋转电枢?
不论交流或直流发电机,在电枢绕组中所产生的都是交变的感应电动势。交流发电机产生交流电后,因为不需要经过整流而输出,即由定于绕组输出交变电流,所以采用旋转磁场由转子励磁。直流发电机因必须经过整流后才能输出直流电。所以,直流发电机必须采用旋转电枢,在电枢上有换向器,将电枢的交变电流经换向器向外输出直流电,而它的磁极就只能布置在定子上。
126.交流发电机采用旋转磁场有何优点?
(1)定于绕组是嵌装在不转动的槽子里,有较多的位置来嵌装导体和绝缘。
(2)所产生的交流电不经过滑动的接触装置,直接由定子绕组引出,电气绝缘和机械强度都较好,所以能产生较高的电压。
(3)通过滑环引入旋转磁场所需要的直流励磁电流较小,电压也很低,所以比从滑环上引出交流电安全和简便得多。
127.直流牵引电动机为什么采取串励的形式?
当提高直流串励电动机转速时,转矩很快下降,其曲线近似双曲线的形状。由于电动机是通过齿轮直接和动轮啮合在一起的,电动机的转矩相当于机车的牵引力,电动机的转速相当于机车的速度。所以,直流串励电动机的特性能自动满足速度低时牵引力大;速度高时牵引力小的要求。
这是因为串励电动机在磁路未饱和时,磁通与电流成正比,根据电动机转矩公式:
M=CeФI
该转矩M又与磁通Ф和电流I成正比,故可认为,串励电
动机的转矩与电流的平方成正比。这样,当负载小时,所需转矩小,电流和磁通小,牵引力亦小。根据电动机转速公式:
n=(U-IR)/CeФ
此时,电动机转速n增加;反之,当负载增加时,转速成反比,这个特性有利于不需要大牵引力时,而能得到较高的转速,即较高的列车运行速度。另外,直流串励电动机的起动转矩很大,这对机车起动时要求有足够的牵引力也是相符合的。并且有较高的过载能力(可达300%),对牵引列车也很有利。这就是通常所说的中励牵引电动机的“牛马特性”。
128.为什么要对牵引电动机进行磁场削弱?
当机车加速运行时,随着司机控制器主手柄的提高,牵引发电机和牵引电动机的电流、电压随之上升。电压的升高为牵引电动机转速的提高创造了必要的条件。但当牵引发电机电压升至限压值时,牵引发电机沿限压线工作,其电压不能再明显上升,其输出功率将减小,这就限制了牵引电动机转速和机车速度有更多的提高,不能满足机车运行速度的要求,柴油机功率也就不能充分被利用。
为了避免牵引发电机电压对机车速度提高的限制,充分利用柴油机的功率,所以采取了磁场削弱的措施,以相应提高牵引电动机的端电压。
129.什么叫正向过渡和反向过渡?
牵引电动机由全磁场向一级磁场削弱或由一级磁场削弱向二级磁场削弱的转换过程,分别称为一级正向过渡或二级正向过渡。
由二级磁场削弱向一级磁场削弱或由一级磁场削弱向全磁场的转换过程,分别称为二级反向过渡或一级反向过渡。
二、电子电路基础知识
130.当电流通过晶体三极管时,三极管的三个极之间的电流如何分配?
当电流通过三极管时,晶体三极管内部包括集电极电流(Ic)、基极电流(Ib)和发射极电流(Ie)。
其分配关系如下式所示:
Ie+Ic=Ib
并且Ib远小于Ic。
131.如何用万用表测量晶体二极管?
测量方法:将万用表“选择与量程”开关转至R×l00或R×lk挡,并调好“0”,然后用两个表笔分别正反方向测量二极管两端,即可读到大小两个阻值,其中小的阻值为二极管的正向电阻,这时黑表笔所接的一端为二极管正极,红表笔所接的一端为二极管的负极。这两个电阻值的差越大越好。若两个阻值都差不多而且都很大,则证明二极管断路;如两个阻值都为零,则证明二极管短路。如测量电路上的二极管时,应先甩掉一端的接线。
132.如何用万用表测量三极管的极性?
用万用表测量和判别三极管时,只能用欧姆挡的R×l00或R×lk。
(1)判别三极管是PNP型还是NPN型,及找出基极管脚的方法:可根据PN结正向电阻小、反向电阻
大的原理来判别。若测出的两个阻值都很小(一般在1kΩ左右),则此三极管就是PNP型,红表笔接触的管脚就是基极。
若测得的两个阻值都同样很大(一般在几百千欧以上),则此管是NPN型,红表笔所接触的管脚就是基极。
(2)判别找出发射极和集电极的方法:测PNP型时,用手将基极和待判别的其中另一个管脚捏在一起,但管脚不要相碰,然后用红表笔接在与基极捏在一起的这个管脚,用黑表笔接触另一个待判别的管脚,量出电阻值,再把两个待判别的管脚对换测量一次,两次测量中,电阻值较小的一次黑表笔所接触的管脚是发射极;另一个管脚就是集电极。
如果测量NPN型管,只要把表笔对换一下来测量,在两次测量中,电阻小的一次,其红表笔所接触的管脚就是发射极;另一个管脚就是集电极。
133.如何用万用表测量晶体三极管的好坏?
三极管的好坏可以通过用万用表测量发射极的正向、反向电阻来判别。
测量方法:测PNP型管子时,用万用表黑表笔接触基极b,红表笔接触集电极c时,测得的阻值便是集电极的反向电阻值。然后黑表笔仍接基极,用红表笔接发射极,所测得的电阻值便是发射极的反向电阻值。这两个阻值应尽可能大,若此值接近于零,则三极管可能击穿,不能使用。
然后再测发射极及集电极的正向电阻。
测量方法:基极接红表笔,集电极接黑表笔,这时的b、c的PN结加正向电压,所测得的电阻值便是集电极的正向电阻值。使基极仍接红表笔,若发射极接黑表笔,这时的b、c的PN结加正向电压,所测得的电阻值,便是发射极的正向电阻值,这两个正向电阻值越小,表明三极管质量越好。
134.什么是晶闸管?简述其结构
晶闸管是由三个PN结四层半导体组成,引出3条连接线。从外层P型半导体中引出的称阳极A,从中层P型半导体中引出的称为控制极G,另外一层从N型半导体中引出的称阴极K。
135.筒述晶闸管的工作原理
晶闸管具有单向导电特性,需要晶闸管导通时,应加正向电压,同时控制极要有触发信号,晶闸管才能导通。导通以后的晶闸管即使把触发信号取消,而晶闸管照样处于导通状态,不因触发信号的取消而变成截止。
若导通的晶闸管要截止,需要以下任一条件:
(1)把晶闸管的阳极正电压减小到一定程度,使晶闸管通过的电流小于它的维持电流,晶闸管自然关断。
(2)人为使晶闸管阳、阴两极短接,使两端的电压降为零。
(3)外加一个反向电压于晶闸管阳、阴极两端。
136.晶闸管元件有何优缺点?
晶闸管元件具有体积小、重量轻、动作快、效率高、维护方便等优点;它的缺点是抗干扰和承受过
电流与过电压的能力差,在电路中如不加以保护,就会因过载而导致损坏,因此必须采用一定的保护装置。
137.晶闸管的过电流与过电压如何保护?
为防止晶闸管因过电流而损坏,故采用快速动作的保护电器,常用的有快速熔断器。晶闸管过电压时,会引起元件反向击穿而损坏。一般电路上产生过电压都是时间很短的尖峰脉冲。因此多采用阻容保护装置,利用电容器两端电压不能突变这一特性加以保护。
138.什么是隧道二极管?有什么主要用途?
隧道二极管是一种具有负阻特性的二极电子器材,多用于振荡器和开关电路中。
139.简述差动放大器的工作原理
用两只同类型的晶体管组成的差动式电路如图1—1—18所示。T1和T2是两只特性相同的晶体管,电路的参数完全对称,两管的发射极连接在一起,共同接人一个发射极电阻Re和发射极电源Ec。在静态情况下,Ie1=Ie2=Ie3,流过Re的电流是2Ie,无输人信号时,由于两管对称.故放大器的电压亦为零。
当两个晶体管的基极分别输入一个大小相等极性相反的信号电压时,两管的集电极电流将向不同的方向变化,于是有输出电压。
usc=Kusr
式中 usc——输出电压;
usr——输入电压;
K——电压放大倍数。
上式说明,第一,差动放大器的输出信号usc与输入信号usr成正比。第二,电压放大倍数与单管放大倍数大小相同。差动放大器的主要作用在于抑制放大器的零点漂移,所以在多级放大的精密仪器中都毫无例外的采用差动放大器。
140.简述移相触发电路的工作原理
如图1—1—19所示,单结晶体管发射极电压也就是电容器C3的电压。此电压上升的快慢,取决于C3上充电的时间常数,而充电的时间常数又取决于R12及T3的阻值和C3的容值的乘积。当C3容值为一定时,要改变充电时间,就必须改变R12或T3的阻值。R12的阻值是固定的,因此三极管T3在此处即作为一个可变电阻串在电路里。其阻值的变化受该三极管基极偏置的控制,亦即受UR3的控制。当UR3增大时,T3管压降减小,C3的充电电流增大,C3的充电电压上升到峰点电压的时间缩短。也就是发出脉冲的时间提前,或者说输出脉冲及相位提前了,反之当电压UR3减小时,T3管压降增大,电容C3充电时间变慢,亦即输出脉冲的相位后移。
三.电机电器基础知识
141.试述长弧灭弧法的原理
(1)拉长电弧:增长电弧的长度,使加到电弧弧隙两端的外加电压不足以维持电弧燃烧。
(2)冷却电弧:由于电弧在磁场中受力或因其他原因而拉长时,相对冷空气运动而起冷却作用,抑制游离作用,迫使电弧熄灭。
拉长电弧的具体方法有机械拉长电弧、用触