電機學(xué)課件-動態(tài)習(xí)題課

第七篇動態(tài)習(xí)題課思考題：課本第319頁，共10題7-6 （1）7-7 （2）7-13~7-14（3）~（4）7-18~7-23（5）~（10）練習(xí)題：課本第321頁，共1題7-36 （1）解答：設(shè)負序電流為：則：7-6同步電機三相繞組中通入一組對稱負序電流，試求其dq0分量。

7-6續(xù)1

7-6續(xù)2

7-6續(xù)3

7-6續(xù)4

7-6續(xù)5：負序電流的dq0分量：可以證明（見下）正序電流的dq0分量為：7-6續(xù)6:理解負序電流的dq0分量：正、負序電流之i0=07-6續(xù)7:理解正序電流的dq0分量（正、負序電流之i0=0）7-6續(xù)8：以下求證正序電流之dq0：7-6續(xù)9

7-6續(xù)10

7-6解畢。解答：7-7為什么說零軸分量是孤立的，它不影響機電能量轉(zhuǎn)換過程？（注意：不能說零“序”分量，不是對稱分量變換）

可見，零軸電流與θ（轉(zhuǎn)子位置）無關(guān)，故與轉(zhuǎn)子無關(guān)。故言零軸分量是孤立的。 前已證明正序電流的零軸分量等于0、負序電流的零軸分量也等于0。 雖然零序電流的零軸分量不等于0，但是，零序電流是不參與定轉(zhuǎn)子間的機電能量轉(zhuǎn)換的。 故言：零軸分量不影響機電能量轉(zhuǎn)換過程。

7-7解畢。7-7續(xù)1

解答：同步電機的電抗大小取決于磁路的磁阻。磁阻大者電抗小。三個電抗中，Xd最大，Xd″最小。解畢。7-13同步電機的電抗大小取決于什么？Xd、Xd′、Xd″哪一個最大？哪一個最小？解答：定子突短電流倍數(shù)，是無阻尼電機的大。阻尼繞組的存在導(dǎo)致瞬變電抗變成超瞬變電抗。電抗變小，電流變大。 勵磁電流非周分量增長倍數(shù)，是無阻尼電機的大。阻尼繞組的存在導(dǎo)致勵磁繞組、阻尼繞組共同抵御定子電樞反應(yīng)磁通的入侵，負擔(dān)減輕。解畢。7-14定子突短電流倍數(shù)和勵磁電流非周期分量增長倍數(shù)，是有阻尼電機大，還是無阻尼電機大？為什么？

解答：定子非周分量是由于定子周期分量（穩(wěn)基電流與瞬基電流之和）之初值不等于零而產(chǎn)生的。根本原因在于：電流不突變的換路定則。 定子周期分量初值絕對值最大時，定子非周分量絕對值最大。 解畢。7-18同步發(fā)電機三相突短時，為什么短路電流中會有非周分量？什么情況下非周分量最大？轉(zhuǎn)子繞組中非周分量的起始值是否與θ0有關(guān)，為什么？

轉(zhuǎn)子電流非周分量的起始值與θ0無關(guān)。因為轉(zhuǎn)子電流非周分量是用來抵御去磁的直軸電樞反應(yīng)磁通Фad的。Фad的大小與轉(zhuǎn)子位置角θ0無關(guān)。另一方面，同步發(fā)電機短路時，無論穩(wěn)短還是突短，由于電樞電阻比同步電抗小很多，電樞電流總是滯后勵磁電勢約90°的，因而電樞反應(yīng)磁通總是接近純?nèi)ゴ判再|(zhì)，與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)。7-18續(xù)1

解答：影響有二：1）使定子電流瞬時值增大；2）使勵磁電流瞬時值較小。解畢。 7-19試述阻尼繞組對三相突短時定子電流和勵磁電流的影響。

解答：兩種解釋：一、與穩(wěn)短比較，突短時同步電抗Xd變小，變?yōu)樗沧冸娍筙d’，或超瞬變電抗Xd’’。因為直軸電樞反應(yīng)磁通Фad被逼繞道勵磁繞組漏磁路，或外加繞道阻尼繞組漏磁路。（參見下頁圖。）二、與穩(wěn)短比較，突短時空載電勢E0變大，變?yōu)樗沧冸妱軪0’，或超瞬變電勢E0’’。因為直軸電樞反應(yīng)磁通Фad侵生勵磁電流的瞬非分量Δif=，或外加侵生阻尼電流的瞬非分量ΔiD=。7-20為什么三相突短電流要比穩(wěn)短電流大很多倍？

7-20續(xù)1：解釋一的想象圖-----Фad被逼繞道轉(zhuǎn)子漏磁路。

7-20解畢。解答：直軸瞬態(tài)電抗的意義-----想象直軸電樞反應(yīng)電抗被逼繞組勵磁繞組之漏磁路。與該漏磁路所對應(yīng)的同步電抗就是直軸瞬態(tài)電抗。7-21試述直軸瞬態(tài)電抗和超瞬態(tài)電抗的意義，并畫出其相應(yīng)的磁路和等效電路。

7-21續(xù)1：直軸超瞬態(tài)電抗的意義-----想象直軸電樞反應(yīng)電抗被逼繞道勵磁、阻尼兩繞組之漏磁路。與該漏磁路所對應(yīng)的同步電抗就是直軸超瞬態(tài)電抗。

7-21解畢。解答：同步發(fā)電機三相突短時，會衰減的定子電流分量及其時常是：1）定子瞬基分量Im’，衰減時常為直軸瞬態(tài)時常Td’；2）定子超瞬基分量Im’’，衰減時常為直軸超瞬態(tài)時常Td’’；3）定子瞬非分量i=，衰減時常為電樞時常Ta；4）定子瞬二分量i2，衰減時常為電樞時常Ta。7-22三相突短時同步發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子電流的那些分量會衰減，那些分量不衰減？衰減的時間常數(shù)各是什么？

同步發(fā)電機三相突短時，會衰減的轉(zhuǎn)子電流分量及其時常是：1）轉(zhuǎn)子瞬非分量Δif=，衰減時常為直軸瞬態(tài)時常Td’；2）轉(zhuǎn)子瞬非分量ΔiD=，衰減時常為直軸超瞬態(tài)時常Td’’；3）轉(zhuǎn)子瞬基分量if~，衰減時常為電樞時常Ta；4）轉(zhuǎn)子瞬基分量iD~，衰減時常為電樞時常Ta。 同步發(fā)電機三相突短時，不衰減的定、轉(zhuǎn)子電流分別是：定子穩(wěn)短電流Im、轉(zhuǎn)子勵磁電流If0。7-22續(xù)1

7-22解畢。解答：某相電流周期分量初值絕對值最大時，該相電流非周分量最大。因為定子非周分量乃是在滿足換路定則要求時，由定子周期分量侵生的。參見題7-18。解畢。7-23三相突短時，什么情況下定子某相繞組中非周分量電流最大？

已知發(fā)電機的額定電流IN為1400A，試求Xd″、Xd′和Xd的標(biāo)幺值。解答：參見課本第298頁公式。當(dāng)只計基周，即不計非周、二周時，該公式變?yōu)椋海ㄒ娤马摚?-36用示波器錄