(3)能耗制动需要把定子绕组从交流电源断开,同时在定子绕组中通入直流电流。 26. 直流发电机的损耗包括哪几部分?并说明其变化规律?
答:包括铁损耗、铜损耗和机械损耗。
铁损耗和机械损耗为不变损耗,即与负载电流Ia大小无关,铁损耗存在于直流电机的电枢铁心中;铜损耗与随负载电流Ia的平方成正比。
27. 一台并联在电网上的直流发电机,怎样能使其运行于电动机状态?
答:只要是原动机输入转矩T1?0,电机转速就会下降,电动势Ea?Ce?n也随之下降,当电动势小于端电压时,即Ea?U,直流发电机就成为电动机运行状态了。 28. 为什么同步发电机在稳态短路时其短路电流不是很大?
答:同步发电机稳态短路时,短路电流主要由直轴同步电抗Xd限制,由于Xd的值一般较大,即起去磁作用的电枢反应磁动势较大,从而使气隙合成磁动势较小,导致气隙电动势很小,所以短路电流不是很大。 29. 变压器负载运行时,电压比是否发生变化?
答:根据变压器变压比的定义,电压比为一、二次侧绕组的感应电动势之比,也等于绕组匝数之比,所以,不论变压器是空载还是负载,其匝数比没有改变,电压比也不会有变化。不过在测量电压比时,应为一次额定电压和二次空载电压之比,否则误差较大。 30. 为什么可以把变压器的空载损耗近似看成是铁耗,而把短路损耗看成是铜耗?
答:因为空载时电流很小,所以空载时铁耗占大多数,所以空载损耗近似看成铁耗;而短路时,短路电压很低,所以磁通很小,铁耗也很小,短路损耗中铜耗占大多数,所以近似把短路损耗看成铜耗。
31. 变压器在高压侧和低压侧做空载实验时,所得到的铁耗是否一样?计算出的励磁阻抗值
有无差别?
答:变压器在高压侧和低压侧做空载试验时,所的到的铁耗是一样的。因为无论在高压侧还是低压侧做空载试验,电压均为额定电压,则主磁通大小不变,所以铁耗也不变。 高压侧实验时,计算出来的励磁阻抗为折算到高压侧的值,而低压侧实验时,计算
出来的励磁阻抗为折算到低压侧的值,所以两者大小不相等前者为后者的k倍,但两者标幺值相等。
32. 什么叫做异步电动机的转差率?如何根据转出来的不同来区别各种不同的运行状态? 答:异步电动机的转差率s是指旋转磁场转速n1与转子转速n之间的转速差(n1?n)与旋转磁场转速n1的比率,即s?(n1?n)/n1。
当s?1时,为电磁制动运行状态;0?s?1时,为电动机运行状态;当s?0时为发电机运行状态。
33. 异步电动机运行时,转子电流的频率是多少?转子电动势的频率是多少?它们由什么因
素决定?
答:异步电动机运行时,转子电流的频率是sf1,由转差率和电源频率决定;转子电动
2势的频率是sf1,由磁场与绕组间的相对切割速度及电动势的极对数决定,即
f2?p(n1?n)/60。
34. 漏抗增加对异步电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响?
答:当电源电压和频率一定时,最大转矩近似与漏抗成反比。漏抗越大,起动转矩和起动电流越小,功率因数越低。
35. 异步电动机转子电阻增加对感应电动机的起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等
有何影响?
答:当电源电压和频率一定时,最大转矩近似与电阻R2无关,电阻越大,起动电流越小,起动转矩越大,功率因数越低。
36. 什么时电枢反应?电枢反应的性质有哪些?电枢反应的性质有什么决定?
答:电枢反应是指电枢磁动势对励磁磁动势的影响。
电枢反应的性质有增磁、去磁和交磁;
电枢反应的性质取决于负载的性质和电机内部的参数。
37. 同步电抗对应什么磁通?其物理意义是什么?
答:同步电抗是电枢反应漏抗和电抗之和。
其物理意义是:同步电抗表征三相稳定运行时,电枢旋转磁场和漏磁场对电枢电路作用的一个综合参数。同步电抗越大,表明一定负载电流时,电枢反应磁场和漏磁场越强,由它们在电枢绕组中引起的电抗压降越大。
38. 同步发电机的功角?的时间、空间物理意义是什么?
答:在时间上,功角?为空载电动势E0与相电压U之间的夹角;在空间上,功角?为主磁极轴线与等效合成磁极轴线之间的夹角。
??'计算题
15. 有一台三相电力变压器,容量为5000 kV·A,一、二次绕组分别采用三角形和星形接
法,U1N/U2N?10/6.3kV,求:(1)变压器一、二次侧的额定电压和额定电流;(2)变压器一、二次绕组的额定相电压和额定相电流;(3)电压比k。 解:(1)一、二次侧额定电压为:U1N?10kV, U2N?6.3kV 一次侧额定电流:I1N?SN3U1NSN3U2N?5000?288.68A 3?105000?458.23A
3?6.3 二次侧额定电流:I2N??(2)由于一、二次绕组分别采用星形和三角形接法,故: 一次侧额定相电压为:U1P?U1N?10kV 一次侧额定相电流为:I1P?I1N3?288.68?166.67A 3 二次侧额定相电压为:U2P?U2N3?6.3?3.64kV 3 二次侧额定相电流为:I2P?I2N?458.23A (3) 电压比为:k?U1P10??2.75 U2P3.64
16. 有一台三相电力变压器,容量为3200 kV·A,一、二次绕组分别采用星形和三角形接
法,U1N/U2N?35/10.5kV,求:(1)变压器一、二次侧的额定电压和额定电流;(2)变压器一、二次绕组的额定相电压和额定相电流;(3)若负载功率因数为0.85(滞后),则这台变压器额定运行时能带多少有功负载。
解:(1)一、二次侧额定电压为:U1N?35kV, U2N?10.5kV 一次侧额定电流:I1N?SN3U1NSN3U2N?3200?52.8A 3?353200?176A
3?10.5 二次侧额定电流:I2N??(2)由于一、二次绕组分别采用星形和三角形接法,故: 一次侧额定相电压为:U1P?U1N3?35?20.2kV 3 一次侧额定相电流为:I1P?I1N?52.8A 二次侧额定相电压为:U2P?U2N?10.5kV 二次侧额定相电流为:I2P?I2N3?176?101.6A 3(3)能带的有功负载为: P?SNcos??3200?0.85?2720 kW
17. 有一台三相电力变压器,一、二次绕组分别采用星形和三角形接法,
U1N/U2N?10/3.15kV,每匝电压为14.189 V,二次侧额定电流为I2N?183.3A。求:
(1)变压器一、二次侧的绕组匝数;(2)一次侧额定电流及额定容量;(3)若负载功率因数为0.85(滞后),则这台变压器额定运行时能带多少有功负载。 解:(1)一、二次侧额定电压为:U1N?10kV, U2N?3.15kV 由于一、二次绕组分别采用星形和三角形接法,故:
一次侧额定相电压为:U1P?U1N3?10?5.77kV 3 二次侧额定相电压为:U2P?U2N?3.15kV 所以,
U1P?407
14.189U1P 二次侧绕组匝数:N2??222
14.189 一次侧绕组匝数:N1?(2)一、二次侧额定容量相等,均为变压器额定容量,由SN?3U1NI1N?3U2NI2N 得:SN?3?3.15?183.3?1000 (kV·A)
I1N?SN3U1N?1000?57.74 A 3?10(3)能带的有功负载为: P?SNcos??1000?0.85?850 kW
18. 有一台三相电力变压器,容量SN?1000 kV·A一、二次绕组均采用星形接法,
U1N/U2N?10/4kV,低压绕组每相匝数为200匝,求:(1)变压器的电压比;(2)
高压绕组的每相匝数;(3)如果高压侧额定电压由10 kV改为35 kV,保持主磁通及低压绕组额定电压不变,则新的高、低压绕组每相匝数应是多少? 解:(1)因为高、低压绕组均采用星形联接,故:
电压比为:k?U1PU1N/310???2.5 U2PU2N/34(2)由k?N1可得,高压侧每相匝数为: N2 N1?kN2?2.5?200?500 (匝)
(3)保持主磁通及低压绕组额定电压不变就是保持低压绕组的匝数不变,即
N2?200匝,当U1N?35 kV时,由k?U1PU1N/3N1??可得:U2PU2N/3N2N1?kN2?35?200?1750(匝) 419. 有一台三相电力变压器,容量SN?1000 kV·A一、二次绕组均采用星形接法,
U1N/U2N?10/4kV,低压绕组每相匝数为200匝,求:(1)高压侧的额定相电压和