机车电工高级工练习题有答案.docx

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机车电工高级工练习题有答案

高级工

（一）填空题

1.牵引电机线圈的导线有铜导线和铝导线。

2.主变压器铁芯由芯柱铁轭和夹紧装置组成。

3.为了保证机车牵引系统有较高的静态控制精度和动态稳定性,机车上通常采用闭环控制系统。

4.机车辅助电路是给主电路提供冷却用风，压缩空气等各辅机供电的电路，它是保证主电

路发挥功率和实现性能所必不可少的电路。

5.目前，在铁路牵引的交流传动系统中，几乎都采用脉宽调制（PWM）逆变器。

6.电器绝缘的耐潮性试验室通过湿热箱用人工发模拟自然气候条件来考核电器产品的耐潮性能。

7.在任何一个传动系统中，速度和转矩值通常被认为是两个重要的被调量。

8.异步牵引电机采用耐热等级高，厚度薄得聚铣亚胺薄膜和云母带作定子主绝缘，并通常选用C级绝缘材料作H级温升使用，以提高电机热可靠性。

9.变压器的空载试验是将变压器的副边绕组处于开路状态，让原边绕组电压达到额定值。

10.油浸式主变器的内部绝缘分为主绝缘和纵绝缘。

11.油浸式主变器的纵绝缘指同一绕组不同部位之间的绝缘。

12.直流电机具有可逆性即可作为直流发电机使用，也可作为直流电动机使用。

13.直流电机转向极由换向极铁芯和换向极线圈构成。

14.电机在选择时应根据负载的要求，尽量可能使电机运行在额定值附近。

15.主断路器是电力机车电源的总开关和机车的总保护电器。

16.主断路器属于高压断路器的一种，按其灭弧介质可分为油断路器，空气断路器，六氟化硫断路器和真空断路器。

17.大，中型容量的异步电机三相绕组一般采用星形接法。

18.司机控制器通过控制机车控制电路中的电器，间接控制机车主电路的电气设备。

19.自动开关的基本结构包括触头系统，灭弧系统，传动机构，自由脱扣机构和脱扣器。

20.自动开关的自由脱扣机构是一套连杆机构，当主触头闭合后，将其锁在合闸位置。

21.避雷器是一种限制过电压的保护装置，通常由火花间隙和非线性电阻组成。

22.避雷器的过电压越高，火花间隙击穿越快，从而限制了加于被保护物上的过电压。

23.传感器是借助于检测元件接收一种形式的信息，并按一定的规律将它转换成另一种信息的装置。

24.启动，反转，调速和制动是电机运行时必须解决的问题。

25直流电机的励磁方式可分为他励，并励，串励，复励。

26.在电机中，电枢导体切割气隙磁通而产生感应电势。

27.根据磁路欧姆定律，气隙某处磁通或磁密的大小，取决于该处的磁势和磁路磁阻的大小。

28.电机的运行过程中，存在输入功率，输出功率和各种耗损，他们之间应满足能量守恒定律。

29.根据机车运行特点，牵引电动机规定了两个定额，即连续定额和小时定额。

30.采用再生制动的电力机车，整流电路必须选择全控桥。

31.变压器的铁芯都采用电工钢片叠装而成。

32.主变压器的铁芯一般采用芯式结构。

33.交流磁通变压器铁芯中会引起涡流耗损和磁滞耗损。

34.三相异步电动机中的定子是把电能装换为机械能的关键部件。

35.异步电动机按定子相数可分为三相，单项两相异步电动机。

36.为了防止变压器运行和实验时由于静电感应作用在铁芯或其他金属构件上产生悬浮电位，造成对地放电，铁芯所有金属构件（除穿芯螺杆外）都必须接地。

37.有触点电器是由导电材料，导磁材料和绝缘材料等组成。

38.电器温度升高后，其本身温度与周围环境温度之差，称为温差。

39.触头磨损包括机械磨损，化学磨损和电磨损。

40.电控阀是借电磁吸力来控制压缩空气管路的导通或关断，从而到达远距离控制气动器械的目的。

41.接触器一般由触头装置，传动装置，灭弧装置，和安装固定装置组成。

42.灭护罩是让电弧与固体介质相接触，降低电弧温度，从而加速电弧熄灭的比较常用的装置。

43.触头处于断开位时，动静触头之间的最小距离称为触头的开距。

44.触头的超程指触头对完全闭合后，如果将静触头移开，动触头在触头弹簧的作用下继续前移的距离。

45.电器的传动装置是指来驱使电器运动部分（触头、接点）按规定进行动作的执行机构。

46.电控阀按工作原理可分为开式和闭式，但从结构来说都由电磁机构和气阀两部分组成。

47.脉流牵引电机大都采用刷架圈固定结构。

（二）选择题

1.直流电机工作在电动机状态稳定时，电磁转矩的大小由（C）决定。

A.电压大小B.电阻大小C.电流大小D.负载

2.在单相双绕组变压器中，一次和二次线圈中电势的相应关系决定于（C）。

A.线圈的绕向B.线圈的始末端标定C.线圈的绕向与始末端标定D.其他因素

3.提高电磁式继电器返回系数的方法可采用（A）。

A.增加衔铁吸合后的气隙

B.减小衔铁吸合后的气隙

C.减小反作用弹簧的刚度

D.减小反作用弹簧的拉力

4.在由二极管组成的单相桥式整流电路中，若一只二极管断路，则（B）。

A.与之相邻的另一只二极管烧坏

B.电路仍能输出单相半波信号

C.其他三只管子相继损坏

D.电路仍能输出全波信号

5.电传动机车直流牵引电机在进行再生制动时，采用（C）方式。

A.串励B.并励C.他励D.其他

6.选定电压互感器二次侧熔丝额定值时，熔丝额定电流应大于最大负载电流，但不应超过（D）。

A.1.2倍B1.5倍C.2倍D.3倍

7.不能用自耦变压器降压启动方法进行启动的是（D）

A.星接的三相异步电动机

B.角接的三相异步电动机

C.星接或角接的三相异步电动机

D.三相同步电动机

8.当负载发生变化时，（B）电机的转速将在很大范围内变化

A.并励B.串励C.复励D.空励

9.三相半控桥式整流电路的最大导通角是（B）

A.90°B.120°C.150°D.180°

10.三相半控桥式整流电路每只晶闸管承受得最大反向电压为（D）

A.0.9UB.1.414UC.2UD.2.45U

11.在变流装置主桥臂的每只晶闸管上串联一只（D），当主变压器次边断路时，对晶闸管实行保护。

A.电阻B.电容C.电感D.快速熔断器

12.牵引电机小齿轮“弛缓”保护，是当防空转装置动作（B）后，仍不起作用时，才起保护作用。

A0.5SB.1SC.1.5SD.2S

13（C）是由于调速手柄一离开零位就有较大的电枢电流引起的。

A.冲动B.调速失控C.窜车D.环火

14.（A）故障无电流反馈时，会引起机车过载。

A.电流传感器B.电压传感器C.司机控制器D.电位器

15.利用牵引通风机代替劈相机进行电容分相启动时，在网压低于约（C）时不能正常工作。

A.20KVB.21KVC.22.5KVD.25KV

16.并励直流电动机电枢电源反接制动时，应（D）

A.保护电枢和励磁组电源不变

B.同时断开电枢和励磁绕组电源

C.断开电枢电源并保护励磁绕组电源不变

D.断开电枢电源后反接，保持励磁绕组电源不变

17.整流元件击穿形成短路时，将引起（B）保护作用，使主断路器分断。

A.网侧短路B.整流侧短路C.牵引电机过流D.牵引电机过压

18.低压断路器用于笼形电动机电路时，电磁脱扣器的瞬时整定电流为（D）热脱扣器的额定电流。

A.1.5--2.5倍B.1.5--7倍C.4--7倍D.8--15倍

19.改变非磁性垫片的厚度可调整电磁式继电器的（A）

A.释放电压B.吸和电压C.A、B都能D.A、B都不能

20.降低电源电压后三相异步电动机的临界转差率将（C）。

A.增大B.减小C.不变D.忽大忽小

21.当用并励直流电动机拖动电力机车下坡时，如果不加以制动，当转速超过理想空载转速后，电机进入发电机状态，此时电枢电流将反向，电枢电动势将（C）。

A.小于外加电压B.等于外加电压C.大于外加电压D.不一定

22.对三相异步电动机进行耐压试验后，其绝缘电阻与耐压试验前的电阻值（C）。

A.稍小B.稍大C.相等D.增大

23.三相异步电动机，在切除故障线圈后，电动机的输出功率要（A）。

A.降低B.升高C.相等D.增大

24.设三相异步电动机额定电流I=10A,频繁带负载启动，熔断体的额定电流应选（D）。

A.10AB.15AC.20AD.25A

25.当电源电压由于某种原因降低到额定电压的（C）及以下时，保证电源不被接通的措施叫做欠压保护。

A.75%B.80%C.85%D.90%

26.在额定恒转矩负载线运行的三相异步电动机，若电源电压下降，则电机温度将会（B）。

A.降低B.升高C.不变D.迅速降低

27.分相式单相异步电动机，在轻载运行时，若两绕组之一断开，则电动机（C）。

A.立即停转B.继续转动C.有可能继续转动D.烧毁

28.当电流较小时，用电动力灭弧时的电动力很小。

考虑它有2个断口，一般适用于（B）作灭弧装置。

A.中间继电器B.交流接触器C.直流接触器D.交流接触器或直流接触器

29.分相式单相异步电动机改变转向的具体方法是（A）。

A.对调两绕组之一的首末端

B.同时对调两绕组首尾端

C.对调电源的极性

D.改变电源电压

29.单向变压器在进行短路试验时，应将（A）。

A.高压侧接入电源，低压侧短路

B.低压侧接入电源，高压侧短路

C.高压侧接入电源，低压侧短路；让后再将低压侧接入电源，高压侧短路

D.低压侧接入电源，高压侧短路；让后再将高压侧接入电源，低压侧短路

30.通常平均电压值是衡量晶闸管质量好坏的指标之一，其值（A）。

A.越大越好B.越小越好C.适中越好D.为0最好

31.为提高继电器工作的可靠性，空调系统的控制电路电压应选取交流（B）或直流110V。

A.110VB.220VC.314VD.380V

（三）判断题

1.晶闸管斩波器的作用是把可调的直流电压变为固定的直流电压。

（×）

2.若使晶闸管可靠的触发，触发脉冲必须有一定的幅度和宽度。

（√）

3.普通晶闸管一经触发导通后，控制极就失去了控制作用。

（√）

4.普通晶闸管控制极加正向电压则导通，加反向电压则截止。

（×）

5．两只电容器在电路中使用，如果将两只电容串联起来总电容量减少。

（√）

6.在串联电容中，电容量较小的电容器所承受的电压高。

（√）

7.机车蓄电池组在空载时电压应保持在110V以上。

（×）

8.机车蓄电池在运用中是不需要充电的。

（×）

9.三相对称负载的中线可有可无。

（√）

10.RLC并联电路发生谐振时，其阻抗值等于R（×）

11.热敏电阻的温度系数多为负值。

（√）

12.基尔霍夫电流定律和电压定律的数字表达式分别为∑I=0、∑U=0。

（√）

13.受电弓滑板在工作高度范围内对接触网导线的压力称为受电弓的动态接触压力。

（×）

14.在测量绝缘电阻前，必须将被测设备对地放电，测量中禁止他人接近设备。

（√）

15.额定电压相同的交、直流继电器能相互代替。

（×）

16对于对称负载来说，三相四线制的中线的电流等于0。

（√）

17.若用刀开关来控制电动机时，可以选用刀开关的额定电压和额定电流等于电动机的额定电压和额定电流。

（×）

18.单相电动机采用电容分相，可以得到两相相位相差为90°电角度的电流，产生旋转磁

场。

（√）

19.真空接触器具有耐压强度高，介质恢复速度快，接通、分断能力大，电器和机械寿命长等优点。

（√）

20.继电器是一种根据输入量变化来控制输出量跃变的自动电器，可以实现控制、保护有关电器设备。

（√）

21.用双臂电桥测量小电阻时的准确度比单臂桥高。

（√）

22.用互感器扩大仪表的量程，要比用分流器或附加电阻扩大量程对功率的锁耗打。

（×）

23.变压器铁芯通过接地片接地，只能有一个接地点。

（√）

24.变压器的耗损可近似地看成铜耗。

（×）

25.使用指针式万用表判断晶闸管，不可使用R×10K欧姆挡，以防表内电压过高而使门极损坏。

（√）

26.高压静电电压表是利用静电感应原理制成的，它只能用于测量直流电压而不能用于测量交流电压。

（×）

27.硅元件的过压吸收常利用压敏电阻。

（×）

28.闭环控制系统是输出端的被调量与输入端的给定量之间无任何联系的控制系统，他不具备自动调接能力。

（×）

29.主电路是指将牵引电动机及相关的电气设备连接而成的线路，该电路具有电压高、电流小的特点。

（×）

30.串励直流电动机具有较大的启动转矩，当负载转矩增加，电机转速自动下降，从而使输出功率变化不大。

（√）

31.直流电动机调压调速是恒转速调速，弱磁调速时恒功率调速。

（√）

32.三相异步电动机运行时，若转差率为零则电磁转矩也为零。

（√）

33.异步电动机的调速性能比直流电动机要好。

（×）

34.对电网来说三相异步电动机是一个电感负载。

（√）

35.蓄电池充电电阻的作用是限制电流大小。

（√）

36.电阻材料必需有较高的电阻系数，承受长时间的高温，阻值随温度的变化小。

（√）

37.涡流产生在与磁通垂直的铁芯平面内，为了减少涡流，铁芯采用涂有绝缘层的薄硅钢片叠装而成。

（√）

38.交流继电器也可用于直流电路中。

（×）

39.例行试验是为了保证每台产品的质量而在产品总装后进行的试验。

（√）

40.机车产品单件耐压应与整车耐压一致。

（×）

41.电力机车牵引特性是指机车牵引力与机车速度的关系。

（×）

42.直流电动机电枢绕组短路，会使转速变快。

（√）

43.三相变压器的额定容量为额定电压与额定电流乘积的3倍。

（×）

44.变压器无论带什么性质的负载，只要负载电流继续增大，其输出电压必然降低。

（×）

45.从空载到满载，变压器的磁滞损耗和涡流损耗是基本上不变。

（√）

46.变压器的铜耗时通过空载试验测得，而变压器的铁耗时通过短路试验测得。

（×）

47.20世纪70年代以后出现了交--直传动，即所谓的交流传动，这种传动形式被认为时现代机车的标志。

（×）

（四）简答题

1.简述拉长电弧法使电弧熄灭的原理。

答：

电弧拉长后，电弧电压就增大了，改变了电弧的伏安特性。

在直流弧中，其静伏安特性上移，电弧可以熄灭。

在交流弧中，由于燃弧电压的提高，电弧重燃困难。

2.什么叫三相交流电。

答：

由三个频率相同，电势振幅相同、相位互差120°角的交流电路组成的电力系统，叫三相交流电。

3.什么叫绝缘材料的耐热等级。

答：

电工绝缘材料在正常运行条件下允许的最高工作温度等级，称为耐热等级。

绝缘材料等级有Y,A,E,B,F,H,C七个等级。

4.什么是电压表的灵敏度。

答：

电压表的灵敏度是表达电压表对被测电路影响程度的重要指标，它以电压表的每伏内阻来表示。

电压表的灵敏度越高，其内阻就越大，对被测电路的影响就越小。

5.什么叫异步电机。

答：

凡是定子绕组中通以交流电，而转子绕组自成闭合回路的交流电机，均叫异步电动机。

6.变压器电压、电流、绕组匝数之间有什么关系。

答：

变压器原、次边电压之比等于变压器原、次边匝数之比。

变压器原、次边电流之比等于变压器原、次边匝数之比的倒数。

7.直流电动机通常采用哪些启动方法。

答：

通常采用降低电源电压启动（降压启动）和电枢回路串电阻启动（变阻启动）。

8.电压互感器使用时必须注意什么。

答：

副边不许短路，铁芯及副边绕组一端接地，副边接的阻抗值不能太小。

9.电流互感器使用时必须注意什么。

答：

副边不许开路，铁芯及副边绕组一端接地，副边回路串入得阻抗不能超过有关技术标准的规定。

10.交流接触器上的铁芯为什么需要安装短路环。

答：

当交流电过零瞬间，衔铁会瞬时释放，因而使电磁铁产生振动和噪声，电器结构容易松散，寿命将降低。

为了消除这些现象，在铁芯端面上嵌装一个自成回路的铜制成的短路环。

11.电容器串联的等级电容值如何计算。

答：

两个以上的电容器，它们依次头尾串接在一起，称为电容器的串联。

电容串联时，其电容为各电容倒数和的倒数。

12.机车运行中轮对发生空转对牵引电动机的工作有什么影响。

答：

运行中，某轮对发生空转时，会使该轮对电机的转速急剧增加，整流子表面线速度增加；使电刷和整流子表面产生火花，严重时将烧坏整流子表面，甚至引起环火接地。

如果长时间的这样高速运转，该电机即丧失牵引力，就会增加其他电机的负载，造成过载，甚至发生多轴空转，因此必须及时制止空转。

13.温度、湿度对电机绕组的绝缘电阻有什么影响。

答：

温度越高，绝缘电阻值就越低（不包括绝缘材料干燥过程）。

这是因为当温度升高时，分子热运动加剧，分子的平均动能增加，从而使离子容易迁移，其表现结果就是使绝缘电阻值降低。

14.磁场削弱为什么能提高速度，过分的磁场削弱又有什么害处。

答：

由电动机转速公式可以看出，电机转速与磁通成反比。

在其他条件不变的情况下，消弱磁场可以提高转速。

但若磁场消弱过甚，则会造成电机的电枢反应加强，使磁极的磁场分布发生畸变，引起换向困难，严重时会形成环火。

15.耐压试验的目的是什么。

答：

通过耐压试验可以鉴定部件的绝缘性能是否合乎运用要求。

同时，耐压试验还可以帮助寻找绝缘击穿点。

16.什么叫绝缘材料的耐热等级和耐压强度。

答：

电工绝缘材料在正常运用条件下允许的最高工作温度等级，称为耐压等级。

绝缘材料的耐热等级有Y,A,E,B,F,H,C七个等级，它们对应的最高允许工作温度分别为90℃，105℃，120℃，130℃，155℃，180℃和180℃以上。

绝缘物质在电场中，当电场强度增大到某一极限值时就会击穿，这个绝缘击穿的电场强度数值称为绝缘耐压强度，通常以1mm厚度的绝缘材料所能承受得电压（KV）值表示。

17.电磁继电器、接触器中电磁力的大小与哪些因素有关。

答：

电磁力的大小与电磁继电器、接触器中电磁吸力与线圈的参数（W,S），铁芯材料和结构尺寸以及所加电压的大小有关。

而当一个电磁系统的结构、线圈参数固定，外加电压电压一定时，对于直流电磁电器，电磁吸力F仅仅与气隙有关；而对交流电磁电器，电磁吸力F除与气隙有关外，还随时间交变，其变化频率是电源频率的2倍。

18.晶闸管对触发电路有哪些要求。

答：

（1）触发电路发出的触发信号应具有足够大的功率；

（2）不该触发时，触发电路因漏电流产生的电压应小于0.15~0.2V；

（3）触发脉冲要有足够的宽度，一般应保持在20~50us以上，对于电感性负载其宽度还应加大；

（4）触发脉冲上升前沿要陡，特别是对于串并联使用的晶闸管，最好采用强触发措施，其脉冲前沿上升速度应大于0.5A/us；

（5）触发脉冲应与主回路同步，且有足够宽的移相范围。

19.双臂电桥为什么能够测量小电阻。

答：

单臂电桥之所以不能测量小电阻R0（被测电阻），是因为用单臂电桥测出值包含有桥臂间的引线电阻与接触电阻。

当接触电阻与被测电阻相比不能忽略时，测量结构就有很大的误差。

而双臂电桥电位接头的接线电阻和接触电阻位于R1、R2、Rj、Ri（双桥桥臂电阻）支路中，如果在制造时令R1、R2、Rj、Ri都远大于接触电阻时，那么接触电阻的影响就可以忽略不计。

（五）计算题

1.有一个电流表表头的内阻1000欧姆，满偏电流I=0.001A，若将其并联一个分流电阻，使它的量程变为5A，求分流电阻的大小。

2.有一台三相异步电动机，星形联接，由对称三相线电压为380V的电源供电，若该电机额定功率运行时，其每相的等值电阻为6欧姆，等值电抗为8欧姆，求在额定功率时通入电动机的电流大小。

（六）论述题

1.试述改变直流电动机转向的方法。

答：

（1）对于直流电机而言，决定电机转向的因素有电枢端电压的极性和主极磁通的极性；

（2）对他励电机而言，独立地改变外加电压或励磁电流的方向，即可改变转向；

（3）对并励电机而言，只要将励磁绕组反接，就可以改变转向；

（4）对串联电机而言，可改变励磁绕组的接线方向，通过绕组的正、反接来改变转向。

2.直流电机环火的危害有哪些。

答：

强烈的电弧会灼伤换向器表面和电刷，对电机具有很大的破坏性。

此外还有；

（1）出现环火时，电弧还可能由换向器表面飞到换向器前压圈、转轴、刷架圈、磁极铁芯或机座上，造成电机接地。

（2）环火相当于电枢绕组通过电刷直接短路，可能烧断电枢绕组并将其甩出，造成电机“扫膛”。

（3）环火时牵引电动机处于发电机状态，这时电流经环火电弧直接流入励磁绕组，使电机反电势猛增，电枢绕组中产生巨大的反向短路电流，使电机处于发电机状态，产生很大的制动转矩，造成动轮踏面擦伤。

3.使用直流互感器应注意些什么。

答：

（1）直流互感器应按额定原边电流选用。

尽量选用接近被测电流的型号，以保证测量准确度。

（2）原边电流母排应避免偏心，相邻并列母线距离及母线拐角与互感器距离应大于直流互感器外形最大尺寸。

（3）对于10~7500A直流互感器原边电流应从“+”端流入。

（4）正确接线。

（5）直流互感器不允许副边输出开路。

（6）由于配用的硅整流元件承受得过压、过流能力是有限的，故应定期检查。

4.三相交流牵引电动机与目前直流牵引电动机相比有什么优点。

答：

（1）功率大、体积小、重量轻。

与带换向器的直流电机相比，在相同的输出功率下，异步电动机、单相整流子电动机和脉（直）流电动机三者的重量比为1：

2：

6。

异步电动机可以一更高的圆周速度运转。

一般说来，带换向器的电动机功率超过1000KW在制造上已极困难，且在转向架的有限空间内亦难以容纳。

而三相交流牵引电动机，在相近的重量体积下，其功率可提高到1400~2000KW。

同时在高速范围内不受换向条件的限制，可输出较大的功率，再生制动时亦能输出较大的电功率，这对于发展高速运行是十分重要的。

（2）结构简单、牢固，维修工作量大大减少。

因为三相交流牵引电动机没有换向器和电刷装置，电机的故障率大大降低。

特别是鼠笼式异步电动机，转子无绝缘，除轴承的润滑之外，几乎不需作经常的维护。

（3）有良好的牵引性能。

通过合理的调速装置设计，可实现大范围的平滑调速，充分满足机车运行的需要。

同时又其硬的机械特性，有自然防空转的性能，使黏着利用率提高。

另外，三相交流牵引电动机对瞬时过电压和过电流很不敏感（不存在换向器的环火问题），它在启动时能在更长期的时间内发出大的启动力矩。

（4）在机车上可以节省若干电器，并有利于实现自动控制。

三相交流电动机转向的改变以及从牵引到再生制动状态的转换，不需要变换机车的主电路，而仅仅通过控制系统改变变频器任意两相晶闸管元件的触发顺序即可使电动机反转。

当机车进入再生状态时，对同步电机来说，转子磁场将引前于定子磁场，此时勿需转换主回路，而只需将变频器晶闸管元件的触发角与再生状态相适应，不要任何附加装置即可向电网反馈电功率。

对于异步电动机，只是通过控制逆变器的频率、使电机超同步状态即实现了再生。

以上都是无接点转换，所以直流牵引电动机上的转换主电路的反向器和牵引制动转换开关就可以省掉，其他有些接触器、开关等亦可用固体元件代替。

（5）采用交-直-交传动的单向电力机车，可以在负载范围内使机车的功率因数接近于1。

这将远远超过一般的相控整流器机车且亦优于二极管整流器机车。

5.什么叫逆变？

什么叫二象限变流器？

举例说明逆变运行在交--直传动电力机车上的应用。

答：

逆变是整流的逆过程。

同一套变流装置中，通过不同的触发控制方式，可以实现整流或逆变。

即可整流，有可逆变的变流装置，叫做二象限变流器。

它的电压极性可逆，而其电流因晶闸管的单向导电性，仍然是单一