电机学第二次作业2 (1)

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。

区别：1. 在路径上，主磁通经过铁心磁路闭合，而漏磁通经过非铁磁性物质磁路闭合。

2．在数量上，主磁通约占总磁通的99%以上，而漏磁通却不足1%。

3．在性质上，主磁通磁路饱和，φ0与I0呈非线性关系，而漏磁通磁路不饱和，φ1σ与I1呈线性关系。

4．在作用上，主磁通在二次绕组感应电动势，接上负载就有电能输出，起传递能量的媒介作用，而漏磁通仅在本绕组感应电动势，只起了漏抗压降的作用。

空载时，有主磁通0.φ和一次绕组漏磁通σφ1.，它们均由一次侧磁动势0.F激励。

负载时有主磁通0.φ，一次绕组漏磁通σφ1.，二次绕组漏磁通σφ2.。

主磁通0.φ由一次绕组和二次绕组的合成磁动势即2.1.0.FFF+=激励，一次绕组漏磁通σφ1.由一次绕组磁动势1.F激励，二次绕组漏磁通σφ2.由二次绕组磁动势2.F激励.
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：1. 频率的归算。

2. 绕组的归算。

保证归算前后转子对定子的电磁效应不变即转子磁动势总的视在功率转子铜耗及转子漏磁场储能均保持不变。

功率也必须保证归算前后相等
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？
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？
异步电机的定子，在三相电的作用下产生一个旋转磁场，转子在磁场作用下就开始转动，把电能转换为机械能输出了。

电机的定子，就是一个大的电感线圈，电感在交流电中，就会使电流相对与电压来说而发生滞后（详细理论分析请见电工原理等等）。

所以，异步电机的功率因数总是滞后的。

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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？
答从等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小。

转子电阻增加，使得2cosϕ提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势1E增加，使气隙磁通增加。

起动转矩与气隙磁通、起动电流、2cosϕ成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和2cosϕ增加，使起动转矩增加了。

如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。

7、异步电机调速时为什么要求电源电压也随之变化？
在等效电路中，是励磁电流，如果它变
小，励磁作用减弱(即旋转磁场变小)，异步电动机的带载能力迅速下降；如果它变大，属于过励磁，使定子、转子铁芯磁过饱和，电动机的铁损大大上升，造成电机发热．甚至烧毁。

所以，异步电动机的词速过程中，必须保持励磁电流
基本不变。

要保持励磁电流基本不变，
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=常数。

所以，变频调速是通过改变电源频
率(电源电压也随之改变，保持 =常数)来改变异步电动机的同步转数。

从而达到改变异步电动机转数的目的，并保持了励磁电流
基本不变。

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？
磁极旋转式——以电枢为定子，磁极为转子。

使磁极旋转，激磁电流通过集电环送入激磁绕组。

旋转电枢式应用于小容量同步电机
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由于励磁绕组电流相对较小，电压低，放在转子上引出较方便。

电枢绕组电压高、容量大，放在转子上使结构复杂、引出不方便。

故大容量电机将电枢绕组作为定子，磁极作为转子，为旋转磁极式。

9、同步发电机中阻尼绕组有什么作用？
阻尼绕组在结构上相当于在转子励磁绕组外叠加的一个短路鼠笼环，其作用也相当于一个随转子同步转动的“鼠笼异步电机”，对发电机的动态稳定起调节作用。

发电机正常运行时，由于定转子磁场是同步旋转的，因此阻尼绕组没有切割磁通因而也没有感应电流。

当发电机出现扰动使转子转速低于定子磁场的转速时，阻尼绕组切割定子磁通产生感应电流，感应电流在阻尼绕组上产生的力矩使转子加速，二者转速差距越大，则此力矩越大，加速效应越强。

反之，当转子转速高于定子磁场转速时，此力矩方向相反，是使转子减速的。

因此，阻尼绕组对发电机运行的动态稳定有良好的调节作用。

10、分别画出凸极式和隐极式同步发电机的相量图。

隐极式同步电动机的相量图和等效电路
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凸极式同步发电机的相量图
11、 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 在凸极电机中沿电枢圆周的气隙是很不均匀的，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0E&的两个分量adFv 和aqFv ，它们分别产生直轴电枢反应磁通ad Φ和交轴电枢反应磁通aq Φ，相应的电流也分解成两个分量。

因此adadaddEFI ∝Φ∝∝ 或 E=，daddIEX= adadaddEFI ∝Φ∝∝ 或 aqqaqXIE=，qaqqIEX= 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大德多，所以电抗aqaqXX> 。

12、 同步发电机并网运行的条件及方法。

并车前必须检查发电机和电网是否适合以下条件：
① 双方应有一致的相序； ② 双方应有相等的电压； ③ 双方应有同样或者十分接近的频率和相位。

方法：灯光明暗法 灯光旋转法 自整步法
13、 怎么改变他励直流发电机输出端的极性？
改变直流电压U 的极性（Ｒf ＝０，可调直流源输出预置在U = U min ）
改变直流电源U 的极性后，重新通电并观察转向。

14、 怎么判别直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？
当端电压U 大于电枢电势Ea 时，直流电机运行于电动机状态，当端电压U 小于电枢电势时，直流电机运行于发电机状态。

15、 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：串励直流电动机空载运行时电枢电流很小则电动机转速将趋于无限大可能导致转子破坏。

串励电动机空载运行时，转速 很高，会产生“飞车”事故。

复励电动机由于有串励绕组，，不会使电动机空载时出现“飞车”现象，电机可以空载运行
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。

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？
3、 异步电机在建立等效电路时要进行哪些归算？为什么？
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？
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？
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？
7、异步电机调速时为什么要求电源电压也随之变化？
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、同步发电机中阻尼绕组有什么作用？
10、分别画出凸极式和隐极式同步发电机的相量图。

11、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？
12、同步发电机并网运行的条件及方法。

13、怎么改变他励直流发电机输出端的极性？
14、怎么判别直流电机运行于发电机状态还是电动机状态？
15、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？
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