同步電機(jī)直流電機(jī)知識(shí)點(diǎn)整理

1、同步電機(jī)1. 汽輪機(jī)：隱極式（高速，氣隙均勻）； 水輪機(jī)：凸極式（低速，氣隙不均勻）。2. 時(shí)間相量（一相）：E，U，I， ；空間矢量（整個(gè)三相電樞或者主極作用）：F,B。時(shí)空矢量圖的前提：時(shí)間相量和空間矢量變化頻率一致。3. 發(fā)電機(jī)：轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)超前；交軸分量滯后Ff1；-900。電動(dòng)機(jī)：定子磁場(chǎng)超前；交軸分量超前Ff1；90270，0。電樞反應(yīng)決定了能量的傳遞方向。4. 過(guò)勵(lì)：去磁作用；電樞電流滯后電流，輸出感性無(wú)功功率；欠勵(lì)：磁化作用；電樞電流超前電流，輸出容性無(wú)功功率，吸收感性無(wú)功功率。5. 凸極同步發(fā)電機(jī)的分析方法：雙反應(yīng)理論6. 隱極：與轉(zhuǎn)子繞組無(wú)關(guān)（定子磁場(chǎng)并不切割轉(zhuǎn)子繞組，無(wú)相對(duì)運(yùn)

2、動(dòng)） 只有定子電流為對(duì)稱(chēng)電流（空氣隙磁場(chǎng)為圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）時(shí)，Xs有意義。7. 漏抗：電樞漏抗和差漏抗 漏磁通（影響U）：槽漏磁通（集膚效應(yīng)銅耗）和端部漏磁通（渦流，發(fā)熱） 8.不飽和同步電抗：空載特性將向下彎曲:磁路存在飽和現(xiàn)象用曲線1和2求出的電抗是不飽和的：在測(cè)定短路特性時(shí)，由于空氣隙中的磁通密度甚低，磁路始終處于不飽和狀態(tài)（短路特性曲線是一條直線），曲線1和2處于不同的飽和狀態(tài)。同步電抗：9. 短路比是指空載時(shí)使空載電動(dòng)勢(shì)有額定值的勵(lì)磁電流/短路時(shí)使短路電流有額定值時(shí)的勵(lì)磁電流（有額定勵(lì)磁電流時(shí)的短路電流/額定電流），（大，小，負(fù)載變化時(shí)電壓變化小，穩(wěn)定度高；氣隙大，造價(jià)高,過(guò)載能力大。

3、）10. 漏抗測(cè)量：空載特性曲線、零功率曲線電抗三角形抽出轉(zhuǎn)子法：比實(shí)際值大 保梯電抗：空載特性曲線、零功率曲線。汽輪機(jī)：；水輪機(jī)：11. 轉(zhuǎn)差率實(shí)驗(yàn)：所測(cè)得的同步電抗Xd和Xq均為不飽和值。12. 同步電機(jī)外特性：在感性負(fù)載和純電阻負(fù)載時(shí)，外特性下降（電樞反應(yīng)的去磁作用和漏抗壓降）；在容性負(fù)載且內(nèi)功率因素角超前時(shí)，電樞反應(yīng)的增磁作用和漏抗電壓上升引起，外特性可能上升。電壓變化率：13. 并聯(lián)運(yùn)行條件：發(fā)電機(jī)頻率等于電網(wǎng)頻率；發(fā)電機(jī)電壓幅值等于電網(wǎng)電壓幅值；發(fā)電機(jī)的電壓相序與電網(wǎng)相序相同；在并網(wǎng)時(shí)，發(fā)電機(jī)的電壓相角與電網(wǎng)電壓相角一樣。否則：在發(fā)電機(jī)繞組中產(chǎn)生環(huán)流，引發(fā)發(fā)電機(jī)功率振蕩，增加運(yùn)行損

4、耗，運(yùn)行不穩(wěn)。14. 準(zhǔn)確整步法：燈光熄滅法（黑暗法）若燈光閃爍，表明f不同若燈光旋轉(zhuǎn)，表明相序不同燈光旋轉(zhuǎn)法（可以看出發(fā)電機(jī)的f比電網(wǎng)高還是低）若燈光旋轉(zhuǎn)，表明f不同 自整步法：操作簡(jiǎn)單，方便快捷，無(wú)復(fù)雜裝置，但合閘時(shí)定子電流沖擊稍大，適用與事故狀態(tài)下的快速并步。15. 隱極；過(guò)載能力（最大功率與額定功率之比）（氣隙）。16. 凸極，第一項(xiàng)基本電磁功率，第二項(xiàng)附加電磁功率，只與電網(wǎng)電壓U有關(guān)。Pmax在45X-X0。零序電阻就是電樞繞組的每相電阻。23. 兩相短路測(cè)定負(fù)序電抗。；24. 磁鏈不變?cè)瓌t：在沒(méi)有電阻的閉合回路中，磁鏈將保持不變。25. 突然短路：在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中產(chǎn)生直流分量，抵消

5、定子電流中的對(duì)稱(chēng)交變分量所合成的圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在勵(lì)磁繞組中產(chǎn)生的直流磁鏈，以保持勵(lì)磁繞組磁鏈不變。26. ：在短路初瞬，由于磁鏈不變?cè)瓌t，短路電流所產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁通不能通過(guò)轉(zhuǎn)子鐵芯去鍵鏈轉(zhuǎn)子繞組，被擠到轉(zhuǎn)子繞組外側(cè)的漏磁路中去了。定子短路電流所產(chǎn)生的磁通所經(jīng)路線的磁阻變大，即此時(shí)限制電樞電流的電抗變小，使突然短路初始瞬間有較大的短路電流。這個(gè)限制電樞電流的電抗就是直軸瞬態(tài)電抗。（電樞反應(yīng)的磁通是由三相交流電共同激勵(lì)產(chǎn)生的。）27. ：當(dāng)轉(zhuǎn)子上裝有阻尼繞組時(shí)，則因阻尼繞組也為閉合回路，它的磁鏈也不能突然改變。同理，在短路初始瞬間，電樞磁通將被排擠在阻尼繞組之外。即電樞磁通將依次經(jīng)過(guò)空氣隙、阻尼繞

6、組旁的漏磁路和勵(lì)磁繞組旁的漏磁路。這時(shí)，磁路的磁阻更大，與之相應(yīng)的電抗將有更小的數(shù)值。28. 同步電機(jī)電抗的大小比較：不飽和同步電抗飽和同步電抗：從空載-零功率因數(shù)曲線可以看出，磁路不飽和使得曲線下彎，則磁導(dǎo)大，即不飽和同步電抗大；直軸同步電抗交軸同步電抗：直軸氣隙小，則磁阻小，磁導(dǎo)大，即直軸同步電抗大；保梯電抗漏抗：實(shí)際零功率因數(shù)曲線和理論零功率因數(shù)曲線相比，前者的總磁阻大于后者（為了獲得同樣的氣隙磁通，必須加大勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)），因此前者曲線比后者更下傾一些，由此得出的電抗三角形中代表（與相對(duì)應(yīng)）的線段要更長(zhǎng)一些，故直軸瞬態(tài)電抗超瞬態(tài)電抗。因?yàn)樵诳紤]有阻尼繞組時(shí)，電樞反應(yīng)磁通被擠到阻尼繞組和勵(lì)磁

7、繞組之外的漏磁路中，而在無(wú)阻尼繞組時(shí)電樞反應(yīng)磁通在勵(lì)磁繞組外穿過(guò)，顯然后者大于前者。交軸瞬態(tài)電抗=交軸同步電抗。因?yàn)樵诮惠S上沒(méi)有勵(lì)磁繞組。29. 在不用阻尼繞組而由整塊鐵芯起阻尼作用的隱極式電機(jī)中，氣隙均勻，Xd和Xq近似相等。在有阻尼繞組的電機(jī)中，阻尼繞組在直軸所起的作用較在交軸所起的作用為大，故Xq就較Xd略大。30. ，短路繞組的軸與交軸重合發(fā)生短路（短路電流為純感性，無(wú)直流分量）。t=T/4時(shí)，最高沖擊電流和周期性電流的起始振幅相等。31. ，短路繞組的軸與直軸重合發(fā)生短路（短路電流有直流分量，作用是保持短路繞組中的磁鏈不能突變。其初始值=交流分量初始值）。t=T/2時(shí)，最高沖擊電流是

8、周期性電流的起始振幅的2倍。這時(shí)一種最不利的突然短路的情況，它將導(dǎo)致最大可能的沖擊電流。32. 在短路故障中，絕大多數(shù)是線對(duì)中點(diǎn)和線對(duì)線的短路，即不對(duì)稱(chēng)短路；三相對(duì)稱(chēng)短路發(fā)生的幾率較小。直流電機(jī)1. 勵(lì)磁方式（接線）：他勵(lì)式，另一個(gè)獨(dú)立的直流電源供給勵(lì)磁；自勵(lì)式并勵(lì)，電壓相等；串勵(lì)，電流相等；復(fù)勵(lì)，一個(gè)串聯(lián)，一個(gè)并聯(lián)；積復(fù)勵(lì)：串聯(lián)繞組與并聯(lián)繞組產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)方向相同；差復(fù)勵(lì)：方向相反。長(zhǎng)分接法：先將串聯(lián)繞組與電樞繞組串聯(lián)，再與并聯(lián)繞組并聯(lián)；短分接法：先并后串。永磁式。2. 電機(jī)的線圈數(shù)S=換向片數(shù)K=虛槽數(shù)Ze；總導(dǎo)體數(shù)N=2CNcZ=2NcZe。 單疊繞組：a=p；單波繞組：a=1。3. 直流

9、電機(jī)定子繞組中通入直流產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)（不隨時(shí)間變化的恒定磁場(chǎng)），其分布一般為平頂波；電樞繞組中電流一般是交變的。4. 電刷間的電動(dòng)勢(shì)為直流，但電樞導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是交變的。5. 交軸電樞對(duì)電機(jī)運(yùn)行的影響：電樞反應(yīng)的去磁作用將使每極磁通略有減少（這是由于磁路飽和）；電樞反應(yīng)使極面下的磁通分布不均勻。6. 電樞進(jìn)入極面的磁極極尖為前極尖；電樞離開(kāi)極面的磁極極尖為后極尖。 發(fā)電機(jī)：前極尖削弱，后極尖增強(qiáng)；電動(dòng)機(jī)：前極尖增強(qiáng)（電樞反應(yīng)），后極尖削弱。7. 自勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓建立條件：電機(jī)磁路有剩磁，磁化曲線有飽和現(xiàn)象；勵(lì)磁繞組接法和電樞旋轉(zhuǎn)方向配合正確；最初的微小勵(lì)磁電流必須能增強(qiáng)原有的剩磁，才能使感應(yīng)

10、電動(dòng)勢(shì)逐漸加大(改變電樞旋轉(zhuǎn)方向和電樞繞組與勵(lì)磁繞組間的相對(duì)連接)；勵(lì)磁回路的總電阻應(yīng)小于發(fā)電機(jī)該轉(zhuǎn)速時(shí)的臨界電阻。（不同轉(zhuǎn)速將有不同的臨界場(chǎng)阻）。8. 電壓建立過(guò)程：當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)后，電機(jī)中的剩磁會(huì)在電機(jī)電樞繞組中感應(yīng)出一較小電壓，該電流時(shí)并勵(lì)繞組中流過(guò)的電流電壓建立過(guò)程：當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)后，電機(jī)中的剩磁會(huì)在電機(jī)電樞繞組中感應(yīng)出一較小電壓，該電流時(shí)并勵(lì)繞組中流過(guò)的電流，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)該與剩磁方向相同，使電機(jī)磁場(chǎng)相加，這樣在電樞繞組中感應(yīng)出更大的電壓，該電壓又使勵(lì)磁電流增加，如此，直至電壓回路與磁路回路電壓平衡，處于圖中磁化曲線與場(chǎng)阻線相交點(diǎn)處，該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向應(yīng)該與剩磁方向相同，使電機(jī)磁場(chǎng)

11、相加，這樣在電樞繞組中感應(yīng)出更大的電壓，該電壓又使勵(lì)磁電流增加，如此，直至電壓回路與磁路回路電壓平衡，處于圖中磁化曲線與場(chǎng)阻線相交點(diǎn)處。9. 并勵(lì)發(fā)電機(jī)的外特性分析：電流增加段，電流拐點(diǎn)區(qū)域，電流下降段。 并勵(lì)發(fā)電機(jī)的電壓變化率要比他勵(lì)發(fā)電機(jī)的大。 它有一個(gè)負(fù)載電流的最大值，且穩(wěn)態(tài)短路電流并不很大，出現(xiàn)了一個(gè)拐點(diǎn)。這時(shí)由于一方面當(dāng)負(fù)載電阻減小，使負(fù)載電流增大，端電壓下降。另一方面負(fù)載電阻減少后端電壓下降，使勵(lì)磁減少，導(dǎo)致氣隙磁通和電樞電動(dòng)勢(shì)下降，這會(huì)使負(fù)載電流有下降的趨勢(shì)。因此負(fù)載電阻減少對(duì)負(fù)載電流的影響，可以看成是上述兩種因素的綜合。電流增加段：當(dāng)端電壓較高勵(lì)磁電流較大時(shí)，電機(jī)磁路一般處于飽

12、和狀態(tài)，勵(lì)磁電流變化對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)影響不大，這時(shí)前一種因素占優(yōu)勢(shì)，故當(dāng)負(fù)載電阻減小時(shí)負(fù)載電流將增大；電流下降段:當(dāng)電流增大至臨界值Icr（拐點(diǎn)）以后，端電壓較低勵(lì)磁電流較小時(shí)，電機(jī)磁路退出飽和，后一種因素占優(yōu)勢(shì)，即端電壓下降比負(fù)載電阻減少的更快，故當(dāng)負(fù)載電阻減小時(shí)負(fù)載電流將減小；當(dāng)電樞直接短路時(shí)，端電壓為零，勵(lì)磁電流為零，電樞電流僅由剩磁電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，因此短路電流不會(huì)很大。10. 并勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，磁回路切不可斷路，否則“飛車(chē)”；（至微小剩磁感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電樞電流） 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，不允許空載運(yùn)轉(zhuǎn)，也不能帶很輕負(fù)載。（勵(lì)磁電流和電樞電流很小，氣隙磁通很小n，超速導(dǎo)致電機(jī)損壞）11. 負(fù)載為輕載時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將迅速上升，直至加速到危險(xiǎn)的高值，造成飛車(chē)；重載時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩克服不了負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)可能停轉(zhuǎn)，此時(shí)電流很大，達(dá)到起動(dòng)電流。12. 串聯(lián)勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)接到額定電壓不變的交流電源上，不能產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩：因?yàn)榻拥浇涣麟娫瓷蠒r(shí)，電流方向改變時(shí)