機(jī)電機(jī)拖動(dòng)[張廣溢]習(xí)題答案解析

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1、WORD格式編輯整理第七章同步電機(jī)7-1什么叫同步電機(jī)？一臺(tái)的同步電機(jī)，其極數(shù)是多少？答（1）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速恒等于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速的電機(jī)稱為同步電機(jī)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系是：，當(dāng)電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)一定時(shí)，，即：頻率與轉(zhuǎn)速之間保持嚴(yán)格不變的關(guān)系。（2）一臺(tái)的同步電機(jī)，其極數(shù)是24。7-2汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？答汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速高、極數(shù)少，其轉(zhuǎn)子一般采用隱極式結(jié)構(gòu)，氣隙均勻分布，機(jī)身比較細(xì)長(zhǎng)；水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低、極數(shù)多，其轉(zhuǎn)子一般采用凸極式結(jié)構(gòu)，氣隙不均勻，直徑

2、大，長(zhǎng)度短。7-3同步電機(jī)在對(duì)稱負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，氣隙磁場(chǎng)由哪些磁勢(shì)建立？它們各有什么特點(diǎn)？答（1）同步電機(jī)在對(duì)稱負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，除轉(zhuǎn)子磁勢(shì)外，定子三相電流也產(chǎn)生電樞磁勢(shì)。電樞磁勢(shì)的存在，會(huì)使氣隙中磁場(chǎng)的大小及位置發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱之為電樞反應(yīng)。此時(shí)，氣隙中的磁場(chǎng)是由轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)和電樞反應(yīng)磁場(chǎng)共同產(chǎn)生的。（2）它們的特點(diǎn)如下：電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)是交流勵(lì)磁，勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)是直流勵(lì)磁；基波波形大小位置轉(zhuǎn)速勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)正弦波恒定不變，由勵(lì)磁電流大小決定由轉(zhuǎn)子位置決定由原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定（根據(jù)、）電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)正弦波恒定不變，由電樞電流大小決定由電樞

3、電流的瞬時(shí)值決定由電流的頻率和磁極對(duì)數(shù)決定7-4同步發(fā)電機(jī)的內(nèi)功率因數(shù)角由什么因數(shù)決定的？答同步發(fā)電機(jī)的內(nèi)功率因數(shù)角既與負(fù)載阻抗的性質(zhì)和大小有關(guān)，又與發(fā)電機(jī)本身的參數(shù)有關(guān)。①當(dāng)負(fù)載阻抗為時(shí)，總阻抗，則角在范圍內(nèi)；②當(dāng)負(fù)載阻抗為時(shí)，總阻抗，則；③當(dāng)負(fù)載阻抗為時(shí)，總阻抗，則；當(dāng)負(fù)載阻抗為時(shí)，總阻抗，。7-5什么是同步電機(jī)的電樞反應(yīng)，電樞反應(yīng)的性質(zhì)決定于什么？答同步電機(jī)在空載時(shí)，定子電流為零，氣隙中僅存在著轉(zhuǎn)子磁勢(shì)。同步電機(jī)在負(fù)載時(shí)，隨著電樞磁勢(shì)的產(chǎn)生，使氣隙中的磁勢(shì)從空載時(shí)的磁勢(shì)改變?yōu)樨?fù)載時(shí)的合成磁勢(shì)。因此，電樞磁勢(shì)的存在，將

4、使氣隙中磁場(chǎng)的大小及位置發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱之為電樞反應(yīng)。同步發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)的性質(zhì)主要決定于空載電勢(shì)和負(fù)載電流之間的夾角，亦即決定于負(fù)載的性質(zhì)。當(dāng)和同相位，即：為交軸電樞反應(yīng)；當(dāng)滯后電角度，即：為直軸去磁電樞磁勢(shì)；當(dāng)超前電角度，即專業(yè)資料分享WORD格式編輯整理：為直軸增磁電樞磁勢(shì)；當(dāng)任意角度時(shí)，即一般情況下：當(dāng)：產(chǎn)生直軸去磁電樞磁勢(shì)和交軸電樞磁勢(shì)，當(dāng)：產(chǎn)生直軸增磁電樞磁勢(shì)和交軸電樞磁勢(shì)。7-6為什么說同步電抗是與三相有關(guān)的電抗，而它的數(shù)值又是每相值？答同步電抗是由電樞反應(yīng)電抗和漏電抗兩部分組成，分別對(duì)應(yīng)于定子電流產(chǎn)生的

5、電樞反應(yīng)磁通和定子漏磁通。電樞反應(yīng)電抗綜合反映了三相對(duì)稱電樞電流所產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁場(chǎng)對(duì)于一相的影響，它等于電樞反應(yīng)磁場(chǎng)在一相中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)與相電流的比值。所以說同步電抗是與三相有關(guān)的電抗，而它的數(shù)值又是每相值。7-7隱極電機(jī)和凸極電機(jī)的同步電抗有何異同？答對(duì)于隱極電機(jī)而言，氣隙均勻，電樞反應(yīng)磁通為不論作用在什么位置所遇到的磁阻相同，其在定子繞組感應(yīng)電勢(shì)所對(duì)應(yīng)的電抗，與定子漏磁通感應(yīng)電勢(shì)所對(duì)應(yīng)的電抗之和，即=+稱為隱極同步電機(jī)的同步電抗。對(duì)于凸極電機(jī)而言，直軸及交軸上氣隙是不相等的，所以將電樞反應(yīng)磁勢(shì)分解為直軸和交軸分量，其

6、相應(yīng)的電抗分別為直軸和交軸電樞反應(yīng)電抗，和定子漏抗相加，便可以得到直軸同步電抗和交軸同步電抗，即在直軸磁路上，由于氣隙小，磁阻小，所以較大。在交軸磁路上，由于氣隙很大，磁阻大，所以較小，因此有，。由于磁路飽和的影響，所以、和的大小是隨著磁路飽和程度的改變而改變的。7-8測(cè)定發(fā)電機(jī)短路特性時(shí)，如果電機(jī)轉(zhuǎn)速由額定值降為原來的一半，對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響？答由于和都與轉(zhuǎn)速成正比的關(guān)系，而電樞電阻與轉(zhuǎn)速無關(guān)，在電機(jī)轉(zhuǎn)速為額定值測(cè)量時(shí)，由于很小，可以忽略不計(jì)。如果電機(jī)轉(zhuǎn)速由額定值降為原來的一半時(shí)，則在電動(dòng)勢(shì)方程式中所占的比例將會(huì)增大，不

7、能忽略不計(jì)，使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大誤差。7-9為什么同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流不太大，而變壓器的穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流值卻很大？答由于同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流是由同步電抗或限制的。同步電抗是由電樞反應(yīng)電抗和漏電抗兩部分組成，電樞反應(yīng)電抗或與異步電機(jī)的勵(lì)磁電抗相似，是對(duì)應(yīng)主磁路磁化性能的參數(shù)，其值很大（左右），所以同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流不大。而變壓器的穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流由變壓器的漏阻抗限制的。變壓器漏電抗是對(duì)應(yīng)漏磁路磁化性能的參數(shù)，其值很?。ㄗ笥遥?，因此變壓器的穩(wěn)態(tài)對(duì)稱短路電流值卻很大。7-10如何通過試驗(yàn)來求取同步電抗的飽和值與不飽和

8、值？答1)由開路特性的不飽和段及短路特性求取同步電抗或的不飽和值專業(yè)資料分享WORD格式編輯整理2）或的飽和值可以按下述方法近似求得。在開路特性上找出對(duì)應(yīng)于額定電壓下的勵(lì)磁電流，再從短路特性上找出與該勵(lì)磁電流對(duì)應(yīng)的短路電流，則3）利用開路特性和零功率因數(shù)特性，可以求得同步電抗的飽和值。以對(duì)應(yīng)于零功率因數(shù)