填空题部分.docx

1、填空题部分填空题部分一变压器1变压器铁心叠装时铁心间隙较大则空载电流（激磁电流）增大2一台单相变压器进行空载实验在高压侧加额定电压测得的损耗和在低压侧测得的折算后损耗相等3变压器正序阻抗、负序阻抗、短路阻抗关系4变压器变比K=E1/E2（精确）Y,d K=U1n/U2n D,y K= U1n/U2n5变压器空载实验可测得变压器的 励磁阻抗和励磁电抗6变压器并联运行严格满足 连接组别相同7变压器空载时 外施电压升高磁路未饱和，主磁通将 增加8三相变压器零序阻抗的大小取决于 绕组连接方式和铁心结构9变压器等效电路中铁心损耗的等效电阻10引起单相变压器空载电流中三次谐波电流分量的原因是 磁路的饱和效

2、应11变压器空载电流对变压器的主要影响是 继电保护误动作12零序阻抗 对于Y,yn 从一次侧看 Zm0=；YN,y接线从二次侧看Zm0= 对于组式变压器Zm0=Zm; 对于芯式变压器ZmZm0Zk13变压器空载合闸 理想合闸( t=0)u1最大 最差合闸( t=0)u1=014当变压器一次侧家上超过额定电压时，铁心中磁密会增加，由于铁磁材料的磁化曲线是非线性的，磁导率随磁场强度变化而变化，所以这时励磁电流和铁耗会增加而励磁电阻和电抗会减小15Yy组式变压器外施加正弦电压 则空载电流波型正弦/主磁通为平顶波/相电动势波型为尖顶波16对于变压器 容性负载时为负为负或0； 感性负载时为正为正17变压

3、器的效率大小取决于负载大小 性质及变压器参数 18变压器产生最大效率的条件是铜损耗等于铁损耗或可变损耗等于不变损耗 19变压器的磁路饱和程度越大 励磁阻抗越小 =二异步电机20绕线式异步电动机启动时，在转子回路接入适量三相电抗则能减小启动电流，但此时产生的启动转矩减小 21绕线式异步电动机要把转速上调 采用 变频调速 22异步电动机三种运行状态 电动机状态0s1 发电机状态s1 23异步电动机分类 按定子绕组相数 单相和三相；按转子绕组结构分鼠笼式和绕线式24鼠笼式异步电动机的优点 结构简单维修方便价格便宜25异步电动机额定功率是转轴输出的机械功率26异步电动机转子不转时候 f1=f2; 转子

4、旋转时 f2=s*f1 27异步电动机中的转速 n1定子旋转磁场的速度； n2转子旋转磁场对转子的转速； n转子对定子的转速。则 n+n2=n1即转子旋转磁场对定子转速28单相罩极式异步电动机起转向为未罩极转向罩极 29异步电动机转子的转速为n2=sn1=s60f1/p30定子绕组的磁势幅值 转子绕组的磁势幅值 31异步电动机的转差率32异步电动机的等效电路图中为模拟总机械功率的等效电阻33异步电动机最大转矩与电压平方成正比 34异步电动机最大转矩与转子电阻无关35异步电动机最大转矩与频率的平方近似成反比36异步电动机最大转矩与定转子漏抗 成反比 37异步电动机恒定转矩运行时转子回路串联电阻当

5、达到稳定运行时转子回路电流不变 38异步电动机启动性能的两个重要指标是启动电流和启动转矩 39异步电动机随着负载功率的增加转子电流增大故转差率随输出功率增大而增大 40星-角换接启动适用于定子绕组角接线且每相两个引出端的异步电动机41星-角换接启动星接电流为角接电流1/3 42双鼠笼式异步电动机 上笼为启动笼 下笼为运行笼 43异步电动机调速方法：变极调速 变频调速和变转差率调速 44单相异步电动机无启动转矩 45单相异步电动机按启动方式分相启动和罩极启动 =三 同步电机 46同步电机按转子结构分为 隐极式和凸极式； 按安装方式为卧式和立式47同步发电机的励磁方式为直流励磁机励磁和半导体励磁系

6、统（静止半导体和旋转半导体）48同步发电机基波空载电动势有效值49饱和系数 50同步电机电枢反应的性质取决于电枢磁动势基波分量与励磁磁动势基波分量在空间上的相对位置54同步电机电枢反应的性质取决于电枢电流I和空载电动势E0时间相量相位差55同步发电机运行时励磁磁动势大小与励磁电流有关。转速由频率和极对数由远动机决定56同步发电机空载时气隙中仅有电枢磁动势，负载时除了电枢磁动势还有励磁磁动势 57E与I的夹角为内功率角，E与U的夹角为功角，U与I的夹角外功率角58=0电枢反应为交轴电枢反应 电阻性负载 =90电枢反应为直轴去磁反应 感性负载 =-90电枢反应为直轴助磁反应 容性负载59同步发电机

7、外功率角大小由负载阻抗决定，而内功率角除负载阻抗决定还与同步阻抗有关60定子漏抗是受定子磁动势影响的61同步电机电抗越大表示负载时电枢反应磁场和漏磁场越强。填空题第二部分一同步电机1在无穷大电网运行的同步发电机(0)欲增加有功功率输出需增加 原动转矩 2同步发电机需要调节无功功率则只需调节励磁电流（这时有功功率不改变），若要调节有功功率则需要调节原动机输入转矩，但这时无功功率，所以增大励磁电流3同步发电机的稳态短路实验实验曲线为一条直线是因为电枢反应的去磁结果 4同步发电机气隙越大，则 短路比越大，并网运行时静态稳定性能越好 ，短路比是同步电机的一个重要参数它关系到电机的制造成本和运行性能5同

8、步电机中的电抗Xa电枢反应电抗 X漏抗 Xt=Xa+X同步电抗凸极电机中 Xd=Xad+X直轴同步电抗，Xq=Xaq+X交轴同步电抗对于隐极电机Xd=Xq6同步发电机的电压变化率U(%)=(E0-Un)/Un *100% 影响它的因素是 负载大小及性质；同步阻抗7重要公式 凸极同步发电机E0=U+jId*Xd+jIq*Xq 其中Id=Ia*sin,Iq=Ia*cos 隐极同步发电机 E0=U+jIa*Xt8同步发电机只要有两条特性：外特性和调整特性，前者反映励磁电流一定时负载变化时端电压的变化，后者则说明负载变化保持端电压不变，励磁电流变化的规律。9同步发电机并列运行时严格遵守的时 电压频率相

9、同 还尽量保持发电机电压与电网电压大小相等、发电机电压相位与电网电压相位相同、电压相序一致。10重要公式同步发电机有功功率 凸极PemP2=mE0*Usin/Xd+mU2(1/Xq-1/Xd)sin2/2 隐极PemP2=mE0*Usin/Xt 无功功率 凸极Q=mE0*Ucos/Xd-mU2(1/Xq+1/Xd)/2+mU2(1/Xq-1/Xd)cos2/2 隐极Q=mE0*Ucos/Xt-mU2/xt11凸极同步发电机有附加电磁功率的原因是交轴磁阻大于直轴磁阻 12同步发电机并列的2种方法：准同步法和自同步法 13同步发电机用过载能力Km来衡量其静态稳定的性能，提高过载能力的方法有：增加励

10、磁电流和减小同步电抗Xt 14在一定的有功功率输出条件下，调节励磁电流，使发电机cos=1时的励磁状态叫常励磁=分割线=二同步发电机三相突然短路及三相不对称运行15超导回路守恒原理：超导闭合回路的总磁链不变 16同步发电机暂态短路时定子中有2种磁场 一为直流分量不变磁场，另一个为交流分量旋转磁场 17 Xd-直轴次暂态电抗，X-定子漏抗， Xd直轴暂态电抗 XdXdXd 18不对称运行时 同步发电机的正序电抗X1=Xt, 负序电抗X2Xt19阻尼绕组作用 削弱负序磁场的作用 20失磁运行的不良影响 1引起发电机各部件过热2 对电力系统的影响21自由振荡 由电机本身的惯性引起，而与外力无关，其振

11、荡频率仅决定于电机本身机械的和电磁的参数这种振荡称为自由振荡。=三直流电机及交流绕组部分1直流电机的转子电流是交流2直流电机电枢绕组是一个闭合回路 3 Z-定子槽数,-极距 y合成节距，y1第一节距，y2第二节距，q每极每相糟数,p极对数4=Z/2p，q=Z/2p*m, y=y1+y25单叠绕组并联支路数2a等于磁极数2p 电枢电流Ia=2a*ia ia一个支路的电流6单波绕组支路树2a=17直流发电机额定功率Pn=U1n*I1n，电动机额定功率Pn=U1n*I1n*8直流电机的基本方程 以电动机为例 Ia电枢电流Ra电枢电阻 Ea=U-IaRa, Ea=Ce*n，Tem=Ct*Ia， 其中C

12、e=pN/60a，Ct=pN/2a 9直流电动机的机械特性方程 n=n0Tem，n0=U/Ce*，=(Ra+R串)/CeCt2。10串励电动机运行时注意：不允许空载或轻载起动；启动转矩较大；输出功率变化不大。11直流电动机的电枢反应性质由电刷位置决定。 顺转向偏转 逆转向偏转直流电动机 助磁兼交磁 去磁兼交磁直流发电机 去磁兼交磁 助磁兼交磁12直流电机起动时电枢回路串联电阻或降低电源电压其用意是防止起动电流过大，对绕组和转轴冲击力减小火花 13直流动机电枢绕组中感应电动势和电枢电流方向相反 14直流发电机按励磁方式为他励式、并励式和复励式 =简答题部分 变压器部分1自耦变压器的优点？功率如何

13、传递？ 减小了铁心的面积缩小了总尺寸，减小了占地面积；副边匝数不变，减小了截面积减小了铜用量。自藕变压器功率传递通过2部分：一部分是传导容量，通过主副边电的公共端直接传输，另一部分通过电磁感应传导即电磁容量。2试比较三相组式变压器和三相心式变压器的磁路特点？ 三相组式变压器各相主磁通以各自的铁心闭合故他们的磁路彼此无联系，而三相芯式变压器三相磁通相互关联每相磁通经过另两相闭合构成回路故有磁的联系3变压器并联运行的条件及必须遵守哪项 变比相同，连接组别相同，阻抗标幺值相同。连接组别相同必须满足。4三相组式变压器不能采用Y，y连接的原因？因为Y接三次谐波不能流通，会引起电压畸变，三相中各相三次谐波

14、电流大小相等，相位相同，故当三相变压器做Y连接而无中线时，绕组中不能有三次谐波流通，这时励磁电流为正弦波而磁通为平顶波，平顶波磁通可分为基波磁通和三次谐波磁通，他们在各自铁心路径闭合，分别在一二次侧感应基波电动势和三次谐波电动势，而三次谐波电动势将叠加到基波电动势上产生过电压，所以三相组式变压器一般不做Yy连接5大容量三相变压器常接成Yd连接而不接成Yy？Yd变压器中由于三角闭合回路使得三次谐波电流环流，而使三次谐波磁通得以削弱，因此相电势中无明显三次谐波电动势，相电势接近正弦波。而Yy联结变压器，对于组式变压器由于励磁电流中无三次谐波电流流通，磁路又独立故铁心中有较强的三次谐波磁通，相电动势

15、为尖顶波。对于芯式变压器，三次谐波磁通沿各自箱壁及部件构成回路，产生涡流而发热，从而降低变压器效率。 异步电机6三相交流绕组通过三相交流电产生磁场的性质？ 幅值大小Fm1=2.7NIKw1/2p 转速n1=60f/p 方向由电流相序决定，当某相电流达到最大值时，磁场最大值则在该相的直轴线上。7说明削弱三相交流绕组谐波电势的方法。 使气隙磁通沿气隙成正弦分布；采用短距绕组；采用分布绕组；三相绕组采用星接线。8说明异步电动机的调速方法 变极调速，变压调速，变转差率调速（改变定子电压调速和改变转子电压调速）9异步电机的3种运行状态0S1电磁制动状态，S0发电机状态。10异步电动机启动和空载时功率因数

16、低而满载运行时又高呢？ 空载时电动机从电网吸收无功电流用来励磁，有功功率很小，功率因数低。负载时，励磁电流增加，输入的有功分量增加，功率因数也增加，在额定功率附近，无功电流最大，功率因数最大。11异步电动机运行原理？ 三相交流电压通入三相交流绕组产生三相旋转磁通；三相旋转磁通切割转子绕组产生三相交流电动势，由于转子绕组闭合，所以有三相交流电流流通；由于三相交流电流在磁场中将受到电磁力矩作用，故沿力矩方向旋转。12鼠笼式异步电动机的起动直接启动；降压启动：定子回路串联电阻，星角接换起动，自耦补偿器起动。13绕线式异步电动机的起动转子回路串联电阻起动，转子回路串联频敏变阻器起动。14 起动方法 串

17、联电抗器 星角接换起动 自耦补偿器 起动电压 Un/K Un/3 Un/ K 起动电流 Ist/K Ist/3 Ist/K2 起动转矩 Tst/K2 Tst/3 Tst/K215普通鼠笼式异步电动机起动时起动电流很大而起动转矩很小呢？ 在起动瞬间时，转子处于静止状态，n=0 s=1定子旋转磁场以最大转速切割转子绕组，在转子中产生最大的感应电动势和电流，导致它平衡定子磁动势也最大，所以此时定子的电流最大。Tem=Ct*I2cos由于n=0 s=1,转子电流频率很大，漏抗很大，此时Cos很小使得Tem很小即起动转矩很小。16三相异步电动机在不对称电压下运行有何不妥？ 由于某相因正负电流同相而使电流

18、过大，从发热的观点看不允许电压有过大的不对称；由于负序电流较大，使定转子的铜耗增大，又使转子的感应电动势增大，使其铁耗增大，电动机效率降低；使电动机的输出转矩减小，启动性能和过载能力降低；会引起电机的振动及电磁噪声。17单相异步电动机的起动方法？ 分相起动：电容分相起动，电容起动兼运转，电容运转电动机 罩极起动=同步发电机：一种转子转速与定子电流频率保持严格一致的电机18同步发电机的励磁方式？ 直流励磁机励磁系统；半导体励磁系统（静止半导体励磁和旋转半导体励磁）19为什么同步电机稳态短路曲线是直线 在短路时电枢磁势对转子磁势有着强烈的去磁作用，所以电机内部合成磁通较弱，很弱的磁通意味着电机处于

19、不饱和状态，所以短路电流不致过大，从电路角度看Ik=E0/X即电流大小与空载电动势成正比，是条直线。20同步电抗的影响因素？ 同步电抗是漏抗与电枢反应电抗之和又X=2fN2/Rm当N电枢绕组匝数增加时同步电抗增加；铁心饱和程度增加使Rm增大故同步电抗减小；气隙增大Rm增大同步电抗减小；励磁绕组匝数增加，在正常运行时由于电枢反应不会在励磁绕组感应电动势和电流，它对电枢反应磁场不会起反作用，即同步电抗大小不变（励磁绕组匝数的改变其本身不改变电枢磁场磁路的饱和程度）21同步发电机并列的方法？准同步法和自同步法22同步发电机与电网并联的条件？哪项严格遵守？ 同步发电机的电压幅值大小与电网电压幅值大小相

20、等；同步发电机电压相位与电网电压相位相同；电压频率二者相同；电压相序相同。其中电压频率相同必须严格遵守。23凸极同步发电机附加电磁功率的特点？与励磁电流无关即使去掉励磁电流P=mU2 *(1/Xq-1/Xd)sin2仍存在；在=45度时P最大；P只有在XqXd凸极同步电机才成立。24什么是同步发电机的静态稳定？ 是指并在电网上稳定运行的同步发电机在受到来自电网或原动机方面的某些微小干扰时，运行状态将发生变化，当干扰消失后，能自动恢复到原来稳定运行状态的能力。25同步发电机的暂态短路和稳态短路区别？由于转子磁通不变，定子绕组的感生电动势无论是暂态还是稳态都是E0，但稳态时，定子磁通可以穿过转子铁

21、芯，遇到磁阻小磁导大，所以定子感抗大则稳态短路电流小；在暂态短路时由于阻尼绕组与励磁绕组感应电流的反作用，定子绕组产生磁通不能穿过转子铁芯遇到磁阻大磁导小，定子感抗小，则暂态电流很大，随着阻尼绕组和励磁绕组中电流的衰减，定子磁通逐渐穿过铁芯定子电流也逐渐衰减。26同步发电机不对称运行时的影响引起转子表面发热；引起发电机振动27失磁运行的不良影响？对发电机本身的影响：转子各部分温度升高，失磁运行后励磁绕组阻尼绕组及铁心中感应交流电流产生附加损耗，使各绕组及转子发热对电力系统的影响：失磁后发电机不但不能向电网提供无功反而向电网吸收无功导致电网无功差额。=直流电机28直流电机按励磁分类：他励式和自励

22、式（并励、串励和复励）29并励发电机自励磁建压的条件？ 电机内有剩磁；电枢转向及电枢绕组与励磁绕组连接正确；磁路饱和；励磁电阻小于临界电阻值。30直流电动机的调速方法？改变励磁电流；改变电枢回路电压；改变电枢回路电阻。31直流并励发电机带负载运行时引起电压降，试说明原因？ 电枢反应的去磁作用使的磁场减弱；电枢回路电阻压降增大；由以上2点使得端电压降低，其励磁电流随端电压的降低而进一步降低。=计算题部分按章节 一变压器部分计算短路标幺值、电压变化率，效率对于这类题需要注意在求励磁电阻时P0需除以3（三相的总功率之和P0，求一相电阻），同样短路电阻Rk=Pk3Ik2,求标幺值时需求基准值Z1n=U

23、1n3/I1n，求电压变化率 和效率 套公式u=(R*kcos+X*ksin)，=1(P0+Pk2)/(Sncos+P0+Pk2)100%需要注意的是当要求最大效率时m=根号下（P0Pk) 当额定负载时=1当要求求二次端电压-U实际时可根据电压变化率物理意义求取u=（U2n-U实际）/U2nU实际=(1u)U2n1一台S-750/10三相电力变压器，其Sn=750KVA,U1n/U2n=10000/400V,Y,yn接线低压侧空载试验U0=400V,I0=60A,P0=3800W高压侧短路试验Uk=440V,Ik=43.3A,Pk=10900W（1）求其以高压侧的近似等效电路参数标幺值（2）额

24、定负载cos2=0.8时的电压变化率及效率解（1）Zm=U03/I0=4003/60A=3.85 Rm=P03/I02=38003/602=1266.67/3600=0.35 Xm=(Zm2Rm2)=(3.8520.352)=3.83折算到高压侧K=U1n3/(U2n3)=25Rm=Rm*K2=0.35*25*25=218.75，Xm=Xm*K2=3.83*25*25=2393.75I1n=Sn/U1n*3=43.3A , Z1n=U1n3/I1n=133.34空载标幺值R*m=Rm/Z1n=1.64，X*m=Xm/Z1n=2393.75/133.34=17.95Rk=Pk3/Ik2=1090

25、03/43.32=1.94，Zk=Uk3/Ik=4403/43.3=5.87Xk=(Zk2Rk2)=(5.8721.942)=5.54R*k=Rk/Z1n=1.94/133.34=0.0145X*k=Xk/Z1n=5.54/133.34=0.0415（2）由于是额定负载所以=1 u=1(R*kcos+X*ksin)=0.0145*0.8+0.0415*0.6=0.0365效率=1（P0+P2)/(Sncos+P0+Pk2)100%=1(3800+10900)/(750000*0.8+3800+10900）100%=0.976*100%=97.6%=97.6%-重要公式4.44公式 E1=4.4

26、4f1*N1*,E2=4.44f1*N2*=二异步电动机部分该部分主要考的是功率流程图内容，P1=P2+p=P2+pcu1+pFe+pcu2+pmec+pad电磁功率Pem=P2+pcu2+pmec+pad全机械功率PMec=P2+pmec+pad效率=P2/P1*100%重要公式 s*Pem=pcu2，PMec=(1s)Pem电磁转矩Tem=Pem/1，输出机械转矩T2=P2/2,=2*n/60定子磁场转速n1=60f1/p转子转速n2=s*n1转差率S=（n1-n2)/n12 一台三相异步电动机PN=10kW，UN=380V，f=50Hz，p=3，同时已知Pcul=PCu2=500W,Pm

27、ec+Pad=100W。试求：定子电流产生的旋转磁场的转速；额定运行时的转差率；额定运行时电机输出的机械转矩。解n1=60f1/p=60*50/3=1000r/minPem=P2+pcu2+pmec+pad=10000+500+100=10600WS=pcu2/Pem=500/10600=0.047n2=s*n1=1000*0.047=47r/min2=2n2/60=2*3.14*47/60=4.92rad/sT2=Pn/2=10000W/4.92rad/s=2032.52N*m-求定子电流注意是定子电流不是额定电流，区别定子电流I 1=P1/3*U1*cos1,额定电流In=Pn/3*U1*cos13三相异步电动机PN=17KW，UN=380V,nN=725转分，2P=8，f1=50Hz，cosn=0.82，PCUI=856W，PFe=455W，Pmec=150W，Pad=95W试计算额定状态运行时，(1)转差率SN；(2)电磁转矩Tem；(4)定子电流I1解n1=60f1/p=60*50/4=750r/mins=(n1-n2)/n1=25/750=0.033PMec=(1-s)Pem Pem=(Pn+pmec+pad)/(1-s)=17833.5WTem=Pem/1=17833.5/2*750/60=227.18N*mpcu2=s*Pem