电机简单深刻复习思考题(2018年度.12.10)

前言：

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知识点为大致整理，具体请自己整理，录音已发班群。

思考题自制参考答案，来源自己编、辅导书、百度各种方式，仅供参考。附有下划线的问题表示不会，后续会进行补充。

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本资料为李璟欣大佬初稿，本人二次编辑。

感谢李大佬的码字和张大佬的支持。

1、P 223汽轮机结构特点：转子为隐极式；转速高；磁极数小；卧式安装；L/D 比较大；转子上有护换中心环，防止转子径向和轴向移动。

水轮机结构特点：凸极结构；转速低；级数多；转动惯量大；直径大；长度短；立式安装

2、P 225额定容量S N 与额定功率P N ：S N 同步发电机是发电机出线端的额定视在功率（单位：kVA/MVA ）；P N 同步电动机指转轴上输出的有效机械功率（单位：kW/MW ）同步调相机用发电机出线端输出无功功率表示（kvar/Mvar ） 三相交流发电机输出的有功功率 N N N N N N I U S P θθcos 3cos ==

三相交流电动机输出的有功功率 N N N N N I U P ηθcos 3= 额定转速p

Hz f r n N N )(60min)/=（ 3、P 228空载运行：气隙磁场由转子磁势单独建立

电枢反应：同步电机负载以后，电机内部的磁势和磁场及绕组中感应电势将发生显著变化，此变化主要由电枢磁势的出现所致。

类型：直轴去磁电枢反应（感性无功功率，ψ=90°，过励状态），直轴助磁电枢反应（吸收感性无功，ψ=-90°，欠励），交轴电枢反应电势（发电机0°，电动机180°）

同步发电机运行状态（-90°——90°）同步电动机（90°——270°）

同步电机的运行方式可以由内功率因数角ψ来判定。同步电机作为发电机运行时转子磁场较定子磁场超前。

以及D ，q 轴的概念以及Xd,Xq 大小和什么因数有关？

4、P 237隐极式/凸极式电压方程，向量图与相关计算（最好用几何方法，使用时

最好把向量图画上去）。

5、P245空载特性，短路特性、负载特性、外特性。相关参数的计算（不饱和电抗、饱和度、短路比、饱和电抗、漏抗）

6、P264同步电机并联运行

条件:（1）发电机频率等与电网频率（2）发电机电压幅值等于电网电压的幅值（3）发电机的电压相序与电网的相序相同（4）在并网时，发电机的电压相角与电网电压的相角一样

不满足的后果：在发电机绕组中产生环流，引起发电机功率振荡，增加运行损耗，运行不稳定等问题。

方法：准确整步法：直接法（灯光熄灭法），交叉法（灯光旋转法），自整步法优缺点：灯光旋转法优点：能看出发电机频率比电网高还是低。

准确整步法：优点投入瞬间电网和电机没有冲击；缺点整步过程比较复杂。

自整步法：优点投入迅速，不需要增添复杂的装置；缺点是投入时定子电流冲击稍大

7、P266隐极/凸极同步电机的功角特性，运行点变化，功角，功率因数变化，计算，画图及分析。

8、P273有功功率调节，无功功率调节，V形曲线的的区域

9、P278同步电动机补偿机无功补偿问题

同步电动机启动方法：异步启动法，辅助电机法，变频启动法

发电机和电动机区别：电动机电流流入为正，导致.....

10、同步发电机的不对称运行负序造成的影响：

电机影响：2n反响切割感生电势，产生涡流，铁芯本体产生1000Hz电热

（1）造成转子绕组过热尤其是汽轮发电机的护环和中心环搭接处

（2）转子产生震动产生附加交变转矩引起转子震动（水轮机）

11、P308短路电流分量及时间常数问题，计算题，最不利

12、P304次暂态、暂态、稳态概念电抗

13、P273P313振荡与静态稳定和动态稳定问题

12-1同步电机的空气隙磁场，在空载时如何激励的？在负载状态下如何励磁的？如何确定定子旋转磁场与转子旋转磁场的波形、振幅、转速以及他们之间的相对位置？

空载时，定子绕组中没有电流，气隙磁场是转子绕组中直流电流激励的。负载时，定子三相电流产生旋转磁动势，其基波以同步速度旋转，与转子相对静止。气隙磁场是由转子绕组中直流电流和定子绕组中三相交流电流共同激励的。

12-3同步电抗对应于什么磁通？为什么说同步电抗是三相电流产生的电抗而他的数值又是每相值？每相同步电抗与每项绕组本身的励磁电抗有什么区别？

同步电抗对应于三相对称电枢电流产生的电枢总磁通包括电枢反应磁通和漏磁通两部分。

同步电抗反映的是一相绕组的电动势与一相电流的比值，仍是一相的值，但是感应电动势的磁场却是三相绕组通电共同产生的所以说同步电抗是与三相有关的电抗而数值又是每相的值。

每相同步电抗反映了三相绕组流过对称三相电流形成的合成磁动势所产生

的磁通在一相绕组中感应电动势与一相电流的比值，而每相绕组自身的电抗反映的是该相绕组通电产生的磁场在自身绕组中所产生感应电动势与自身电流的比值。

12-4设某同步发电机的负载电流较空载电动势在时间轴上滞后30°，求定子旋转磁场与转子旋转磁场间的空间相角关系，这两种磁场在定子绕组中所感应的电动势间相角差又是如何？这是合成旋转磁场的空间位置较转子旋转磁场超前还是滞后？合成感应电动势的时间相位关系将较空载电动势超前还是滞后？

两种磁场在定子绕组中所感应的电动势间相角差

为120°，即

.

1f

F和.

a

F的相位差。

转子磁场超前于定子磁场，故合成旋转磁场滞后于转子旋转磁场。

空载电动势超前于电枢反应电动势，即

.

E超前于.a E，故合成感应电动势滞

后与空载电动势。

12-6什么是双反应法？为什么凸极同步电机要用双反应法来分析电枢反应？隐极同步电机能不能用双反应法?

双反应理论：将同步电机的电枢磁动势分解为直轴和交轴两个分量，分别考虑单独对电机影响。

凸极同步电动机有明显的磁极，气隙不均匀，当电枢磁动势与主磁极轴线重合时，磁路气隙最小，磁阻最小，磁导最大，对应的电抗也最大；当电枢磁动势处于主磁极的几何轴线时，磁路气隙最大，磁阻最大，磁导最小，对应的电抗也