电机学复习题

1．电力变压器在额定电压下工作时，空载电流的波形如何？为什么？

答：空载电流的波形为一扭曲的尖顶波。

因为电力变压器铁芯的磁化曲线为饱和曲线，I0与磁通同相。因而I0因为饱和而畸变为一尖顶波，同时，变压器工作时存在磁滞损耗和涡流损耗，因而是一个扭曲的尖顶波。

2．电力变压器中，主磁通的作用是什么？漏磁通的作用是什么？

答：1、主磁通的作用是交链一二次绕组，传递一次绕组的电能传递给二次绕组，是能量传递的媒介。

2、漏磁通只交链绕组本身。

3．为什么变压器空载运行时功率因数很低？

答：因为空载运行时，空载电流基本是一个感性无功电流，即变压器工作时要从电网吸收一个滞后的感性无功电流进行励磁。

4．试作出变压器的“T”型等效电路并说明等效电路中各参数的物理意义。

5．变压器的电压调整率是反映变压器什么运行性能的物理量？它的大小是由哪些参数决定的？

答：电压调整率反映了变压器供电电压稳定性的物理量，其大小由负载的大小、负载的性质以及变压器短路阻抗标幺值有关

6．变压器的副边额定电压是怎样定义的？在何种情况下，变压器的副边电压会高于其额定电压？

答：副边额定电压是指原边为额定电压时，副边带负载运行的开路电压

当负载为容性，且BRcosfai

7．变压器运行时产生的损耗有哪些？空载运行时主要是哪一种损耗？负载运行时产生的损耗主要是什么？

答：损耗主要有铁耗和铜耗，空载运行时主要为铁耗，负载运行时主要有铁耗和铜耗。

8．试作出一台Y,d11联接组的三相变压器的绕组连接图。

9．变压器的理想并联运行条件是什么？

答：1、变压器的额定电压应相等，如若是单相变压器，则变压器变比应该相等。

2、变压器的联结组应相同。

3、各变压器的短路阻抗标幺值应相等，且短路电阻和短路电抗比值也应相

等。

10．当并联运行的变压器的阻抗电压（u k）不相等时，希望阻抗电压小的变压器容量大些还是小些？为什么？

答：希望阻抗电压小的变压器容量大一些，因为变压器并联运行时，电流分配与短路阻抗模的标幺值成反比，而阻抗电压大的变压器阻抗电阻也大，分配的电流也就大了。因而希望阻抗电压小的变压器容量大些，这样可以使得阻抗不同的变压器同时达到满载，充分利用设备性能。

11．为什么交流绕组多采用分布、短距绕组？

答：为了有效减小交流绕组电动势的高次谐波，改善波形，使产生的感应电动势波形趋向于正弦。

12．单相交流绕组产生的磁动势是什么性质的？其频率如何？

答：属于脉振磁动势（脉动磁动势），其频率与产生磁动势的交流电流频率相等。

13．三相对称绕组通以三相对称交流电流，产生的合成磁动势是什么性质的？其转速如何？转向如何？位置如何确定？

答：

性质：旋转的磁动势

转向：正转，+a方向（电流超前相绕组轴线至电流落后相绕组轴线）

转速：n=60f/p

位置：当某一相电流达到最大值时，三相合成基波磁动势f1的正副值正处于处于该相绕组的轴线处。

14．简述同步发电机的工作原理。

答：由原动机带动转子旋转，转子上的励磁绕组中通入励磁电流，从而在气隙中产生一旋转的磁场，旋转的磁场切割定子绕组导线，使定子绕组感应出交流电动势。由于定子绕组的合成基波磁动势与转子绕组的励磁磁动势旋转方向及转速相同，因而叫做同步发电机。

15．一台额定功率为300MW的汽轮发电机，额定电压为20kV ，额定功率因数为0.85，则该汽轮发电机的额定电流是多少？

16．若改变汽轮发电机的转向，则会引起发电机的什么变化？为什么？

答:会使得发电机输出的三相电压、三相电流的相序改变。

因为发电机转向改变时，发电机产生的感应磁动势的旋转方向也随之改变，切割钉子绕组的顺序也随之改变，进而发电机输出三相电压的相序也就

随之改变。

17．同步发电机空载运行时，气隙中存在磁动势有哪些？该磁动势是怎样产生的？

答：空载运行时，气隙中存在励磁磁动势，该磁动势是由励磁电流产生的。18．汽轮发电机在运行时，转子绕组中是否会产生感应电势？为什么？

答：不会，因为汽轮发电机是同步电机，定子绕组产生的三相基波合成磁动势、转子绕组产生的励磁磁动势的转向与转速均与转子绕组相同，因而不会与转子绕组导体切割，即不会产生感应电势。

19．试写出汽轮发电机一相绕组的电势方程式并作出相应的相量图。（忽略电枢电阻）

答：

20．汽轮发电机的过载能力指什么？它反映了汽轮发电机运行的那一项性能？

答：汽轮发电机的过载能力指：最大电磁转矩Tmax与额定电磁转矩Tn之

比，或最大电磁功率Pmmax与额定电磁功率Pmn之比。

最大过载能力反映了汽轮发电机静态稳定性性能。

21．同步发电机负载运行时，气隙中的磁动势有哪些？该磁动势分别是怎样建立的？

答：负载时，气隙中的磁动势包括有：转子绕组产生的励磁磁动势、定子绕组的旋转三相合成基波磁动势。前者是由励磁电流感应而生，后者是由定子绕组三相脉动磁动势合成的。

22．同步发电机的并联运行条件有哪些？如若该条件不满足时并车会产生什么后果？

答：条件：频率相同、幅值相同（且波形一致）、相位相同、相序相同。

若以上任一条件不满足，并网合闸时都会产生冲击电流。

23．写出汽轮发电机定、转子侧的功率平衡关系。

答：定子侧：P1=P0+PM P0=Pfe+Pm

转子侧：PM=Pcu+P2

24．在运行过程中，若要增加汽轮发电机的输出功率应采取什么措施？在调整过程中，各物理量的变化如何？

答：应该增加燃料量或者增大汽门，以此增大原动机力矩T1.

T1增加，N增加，fai增加，励磁磁动势

25．何谓汽轮发电机的静态稳定问题？汽轮发电机运行在什么范围内是静态稳定的？

答：是指发电机稳定时，电网或原动机方面而然发生了一个扰动，扰动去除后，发电机能仍能回到原来的运行状态。

当发电机运行范围在DT/D西塔时，即（西塔在0-90度范围内时），为运行静态稳定区域。

汽轮发电机额定运行时功角范围为30-40度。

26．如何调节汽轮发电机输出的无功功率？汽轮发电机在迟相运行状态下（过励）输出何种性质的无功功率？在进相运行状态下（欠励），又输出何种性质的无功功率？

答：通过改变励磁电流来调节发电机输出的无功功率。