华工 2012年 电机学第二次作业

1、 变压器中主磁通和漏磁通有什么区别？指出激励各磁通的磁动势。

答：主磁通同时交链一次、二次绕组，并在原边、副边产生感应电动势E1和E2，起传递能量作用。漏磁通只交链原边绕组，只在原边绕组产生漏抗电动势，不传递功率，起电抗压降作用。

2、 变压器并联运行时，希望满足哪些理想条件？如何达到理想的并联运行？

答：理想的并联应能满足下列条件：

(1)空载时，并联的变压器之间没有环流。

(2)负载时，能够按照各变压器的容量合理地分担负载；

(3)负载时各变压器所分担的电流应为同相。

要达到理想并联运行，各台并联运行的变压器应满足：

(1)各变压器的额定电压与电压比应当相等。

(2)各变压器的联结组号应相同；

(3)各变压器的短路阻抗的标幺值要相等，阻抗角要相同。

3、 异步电机在建立等效电路时要进行哪些归算？为什么？

答：要进行频率归算和绕组归算。由于定子、转子频率不同，相数和有效匝数也不同，故定子、转子的电压方程不能联立求解，定子、转子电路联不到一起。为了得到定子、转子的等效电路图，必须把转子频率转换为定子频率，转子的相数、有效匝数变换为定子的相数和有效匝数。

4、 一台异步电动机，原设计频率50HZ, 现将其接在相同电压的60HZ的电网上，其漏电抗

和空载电流会怎么变化？

答：漏电抗减小，空载电流减小。

5、 为什么异步电动机无论处于何种运行情况其功率因数总是滞后？

答：从异步电机的等效电路图可以知道，其等效电路阻抗呈感性，所以运行中必须从电网中吸收无功功率，功率因数恒小于1。当异步电机负载变化时，等效电路中只有电阻在变化，所以无论何种运行情况其功率因数总是滞后。

6、 为什么串电阻启动时不仅可以减小异步电动机的启动电流，且可以增大启动转矩？所串

电阻是否越大越好？

答：当转子回路串入电阻后，转子回路每相阻抗增大，所以启动电流会减小；另外启动时转子回路串入电阻还有两个影响，一是转子回路的功率因数增大，二是因转子回路阻抗增大，使启动瞬间的主磁通比不串电阻直接启动时要大，因此可以增大启动转矩。只要串入的电阻值适当，电动机的启动转矩就会增大。但当串入的电阻值过大时，启动电阻反而会减少。

7、 异步电机调速时为什么要求电源电压也随之变化？

答：变频调节时，通常希望电动机的磁路饱和程度、励磁电流和电动机的功率因数保持不变，最大转矩也保持不变。变频调速时，气隙磁通量保持不变，忽略定子的漏阻抗电压，根据 U1≈E1=2 f1N1kwl m，则应使定子端电压与频率成比例地调节。

U1 常数 f1 即

8、 同步电机的电枢旋转式和磁极旋转式有何不同？为什么大容量同步电机采用磁极旋转

式？

9、 答：⑴电枢旋转式同步电机：电枢装在转子上，主磁极装在定子上。这种结构在小容量

同步电机中曾得到应用。⑵磁极旋转式同步电机：主磁极装在转子上，把电枢装在定子上。⑶由于磁极旋转式同步电机励磁部分的容量和电压较电枢小得多，电刷和集电环的

负荷大为减轻，工作条件改善，所以大容量同步电机均采用磁极旋转式。

10、 同步发电机中阻尼绕组有什么作用？

答：在同步发电机中，当转子发生振荡、转速高于或低于同步转速时，阻尼绕组将切割气隙旋转磁场，感应一低频电流，所产生的电磁转矩总是对偏离同步转速起阻尼作用，抑制转子的机械振荡。

11、 分别画出凸极式和隐极式同步发电机的相量图。

0

a E0 E

a900

E I XjIa U RIa XjI

12、

13、 为什么凸极同步电机的直轴电枢反应电抗比交轴电枢反应电抗大？

答：在凸极同步电机中沿电枢圆周的气隙不是很均匀的，分析其电枢反应时，要用双反应理论，即把电枢反应磁动势分解成垂直和平行于电动势E0的两个分量Fad和Faq ，它们分别产生直轴电枢反应磁通Φad和交轴电枢反应磁通Φaq，相应的电流也分解成两个分量。因此

，或

，或

，

，

由于直轴磁路的磁导比交轴磁路的磁导要大得多，同样大小的电流产生的磁通和相应的电动势也都大得多，所以电抗 Xad > Xaq 。

14、 同步发电机并网运行的条件及方法。

答：把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联，或称为并列。在并联时必须避免产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。并车前必须检查发电机和电网是否适合以下条件：

① 发电机与电网应有一致的相序；

②发电机与电网应有相同的电压波形；

③发电机与电网应有同样的频率；

④发电机的励磁电动势与电网电压大小相等，相位相同。

并联的方法：①准确整步法②自整步法

15、 怎么改变他励直流发电机输出端的极性？

答：一是改变励磁电流的方向，二是改变电枢的转向。

16、 怎么判别直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？

答： 当电枢电压Ea大于端U时，为直流发电机；当Ea<U 时，为直流电动机

17、 为什么串励直流电动机不能空载运行，而复励电动机可以空载运行？

答：在空载时串励直流电机励磁电流很小，导致电机转速很高，有飞车的危险，故串励电动机不允许空载或轻载运行。复励电动机既有并励绕组又有串励绕组，所以空载时转速不是很高，因此运行空载运行。