南工大電機(jī)學(xué)課程考核要點(diǎn).doc

電機(jī)學(xué)復(fù)習(xí)材料-浦電氣 第 26 頁電機(jī)學(xué)課程考核要點(diǎn)1. 基本理論、基本知識(shí)2. 理論分析（原理、工作特性）3. 對(duì)比列舉（電勢(shì)與磁勢(shì)、基波與諧波）4. 圖形（特性曲線、變化曲線）5. （電路圖、電路方程式、向量圖/矢量圖）三者合一6. 公式選擇、推導(dǎo)、計(jì)算（各種表達(dá)形式 ）7. 綜合性電機(jī)學(xué)試卷結(jié)構(gòu)分析一單相選擇題 (每小題1.5分，共15分)二填空題 (每空1.5分，共15分) 基本理論、基本知識(shí)、簡(jiǎn)單計(jì)算三簡(jiǎn)答分析題 （每小題6分，共24分） 重點(diǎn)、難點(diǎn)、對(duì)比、列舉、各種特性、變化趨勢(shì)、電路圖、方程式、向量圖四計(jì)算題 （3小題，共46分）變壓器、異步電機(jī)、同步電機(jī)（基波、諧波、電場(chǎng)、磁場(chǎng) 系數(shù)、參數(shù)、阻抗、角度電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率、效率）第一章 緒論 1.電機(jī)定義：是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。2.電機(jī)分類：（按運(yùn)動(dòng)方式分類）靜止電機(jī)-變壓器 電機(jī)直流電機(jī) 旋轉(zhuǎn)電機(jī) 交流電機(jī) 異步電機(jī) 同步電機(jī)3.導(dǎo)電材料：線圈（銅、鋁）導(dǎo)磁材料：鐵磁材料 特性：具有高的導(dǎo)磁性能；磁化曲線呈非線性（飽和特性）磁化曲線：；4了解磁滯損耗和渦流損耗5基本電磁定律：全電流定律 電磁感應(yīng)定律： 電磁力定律：第二章 變壓器的基本作用原理與理論分析1.變壓器的定義：它是一種靜止的電機(jī)，通過線圈間的電磁感應(yīng)關(guān)系，將某一等級(jí)的交流電壓轉(zhuǎn)換為同頻率的另一等級(jí)的交流電壓。2基本結(jié)構(gòu)： 器身：由鐵心和線圈組成。鐵心：構(gòu)成主磁路，機(jī)械骨架，由硅鋼片迭成線圈：導(dǎo)電部分，銅線或鋁線3從空載和負(fù)載運(yùn)行時(shí)的電磁關(guān)系出發(fā)，分析基本原理、物理過程，導(dǎo)出基本方程式、等效電路和相量圖。 包括：各物理量正方向的規(guī)定；主磁通和漏磁通的區(qū)別；勵(lì)磁電流 作用：一是用來激磁，產(chǎn)生主磁通；二是供空載損耗。 波形：磁路飽和：尖頂波；磁路不飽和：正弦波。 為什么越小越好？ *空載電流的大?。喝Q于激磁阻抗的大小，從變壓器運(yùn)行的角度看，希望空載電流越小越好，因此變壓器采用高導(dǎo)磁率的鐵磁材料，以增大Zm減少I0，提高變壓器的效率和功率因數(shù)。變比 只要改變線圈的匝數(shù)，就能達(dá)到改變電壓的目的。*三相變壓器：Y，d接線： D，y接線： Y，y和D，d接線：4 即 * 結(jié)論：影響主磁通大小的因素是: 電源電壓U1、電源頻率f和一次側(cè)線圈匝數(shù)N1，與鐵心材質(zhì)及幾何尺寸基本無關(guān)。5變壓器的額定值 計(jì)算： 單相變壓器的關(guān)系式：三相變壓器的關(guān)系式：6思考題：變壓器原邊加直流電壓是否可以？為什么？7 和的物理意義：是反映鐵耗的等效電阻即模擬電阻，并非實(shí)質(zhì)電阻，不能用直流電表來測(cè)量；是由主磁通引起的電抗，反映了電機(jī)鐵芯的導(dǎo)磁性能，在變壓器中希望它大，這樣勵(lì)磁電流就小。8歸算：目的：獲得等效電路；簡(jiǎn)化計(jì)算；畫相量圖； 方法：N2=N1 原則：和二次側(cè)的各功率保持不變；折算后的方程9空載、短路實(shí)驗(yàn)由空載簡(jiǎn)化等效電路，得：；由簡(jiǎn)化等效電路，得 ； ；*一般認(rèn)為：；10短路電壓：短路試驗(yàn)時(shí)，使短路電流為額定電流時(shí)一次側(cè)所加的電壓，成為短路電壓UK即UKN=I1NzK75uK對(duì)變壓器運(yùn)行性能的影響：短路電壓大小反映短路阻抗大小 正常運(yùn)行時(shí)希望小些 ，電壓波動(dòng)小 ； 限制短路電流時(shí)，希望大些。11標(biāo)么值計(jì)算 通常以額定值為基準(zhǔn)值，各側(cè)的物理量以各自側(cè)的額定值為基準(zhǔn)*額定值的標(biāo)么值為1； 標(biāo)么值的表示為在原符號(hào)右上角加“*”表示； 使用標(biāo)么值表示的基本方程式與采用實(shí)際值時(shí)的方程式在形式上一致。12電壓變化率：定義式；參數(shù)表達(dá)式 稱為負(fù)載系數(shù)，直接反應(yīng)負(fù)載的大小，如，表示空載； ，表示滿載；*影響u的因數(shù)：負(fù)載大??；短路阻抗標(biāo)么值；負(fù)載性質(zhì)13損耗和效率 即 銅損=鐵損時(shí)發(fā)生最大效率。思考題：2-3，2-5，2-6，2-7，2-8，2-9，2-10 作業(yè)第三章 三相變壓器及運(yùn)行1了解三相組式（獨(dú)立）、心式變壓器（相關(guān)）的磁路；2三相變壓器線圈的連接組別： 時(shí)鐘表示法；由電勢(shì)相量圖判別連接組別； 作圖步驟：先畫出高壓線圈的位形圖； 便于比較，將A,a連成等電位點(diǎn)； 畫出低壓側(cè)的位形圖； 將AB,ab連線，得出結(jié)論。3 磁路和線圈連接方式對(duì)空載電動(dòng)勢(shì)波形的影響 接 線 波 形 Y,yYN,y或D,yY,d正常運(yùn)行Y,yn組式心式組式心式組式心式激磁電流正弦正弦尖頂尖頂正弦正弦正弦主磁通平頂基本正弦正弦正弦基本正弦平頂基本正弦感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)尖頂基本正弦正弦正弦基本正弦尖頂基本尖頂*說明：Y,yn接線空載時(shí)與Y,y接線情況完全相同。思考題：Y,d接線的三相變壓器，三次諧波電動(dòng)勢(shì)在d中能形成環(huán)流，而基波電動(dòng)勢(shì)在d中能否形成環(huán)流，為什么？4 變壓器并聯(lián)運(yùn)行理想條件理想情況：空載時(shí)副邊無環(huán)流； 負(fù)載后負(fù)載系數(shù)相等；各變壓器的電流與總電流同相位。理想條件：各變壓器的原、副邊的額定電壓分別相等，即變比相等； 各變壓器的連接組號(hào)相同；各變壓器的短路阻抗（短路電壓）標(biāo)么值相等，且短路阻抗角也相等。5.組別不同時(shí)并聯(lián)運(yùn)行組別不同時(shí)，副邊線電動(dòng)勢(shì)最少差300，由于短路阻抗很小，產(chǎn)生的環(huán)流很大。*結(jié)論：組別不同，絕對(duì)不允許并聯(lián)。6.短路阻抗標(biāo)么值不等時(shí)的并聯(lián)運(yùn)行*結(jié)論：各變壓器所分擔(dān)的負(fù)載大小與其短路阻抗標(biāo)么值成反比，短路阻抗標(biāo)么值大的變壓器分擔(dān)的負(fù)載小，短路阻抗標(biāo)么值小的變壓器分擔(dān)的負(fù)載大。7.變壓器運(yùn)行規(guī)程規(guī)定：變比不同和短路阻抗標(biāo)么值不等的變壓器，在任何一臺(tái)變壓器都不會(huì)過載的情況下，可以并聯(lián)運(yùn)行。短路阻抗標(biāo)么值不等的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高短路阻抗標(biāo)么值大的變壓器的二次電壓（即適當(dāng)減小其電壓變比），以使并聯(lián)運(yùn)行的變壓器的容量均能得以充分利用。思考題：3-3 3-5 3-6 3-7 作業(yè)第四章 三相變壓器的不對(duì)稱運(yùn)行1對(duì)稱分量法（以電流為例）定義：實(shí)際上是一種線性變換，它是把一組三相不對(duì)稱的正弦量分解成三組互為獨(dú)立的三相對(duì)稱的正弦量，它們分別是：零序分量：三相對(duì)稱的正弦量，大小相等，相位相同，即；正序分量：三相對(duì)稱的正弦量，大小相等，相位互差120，相序?yàn)椋?fù)序分量：三相對(duì)稱的正弦量，大小相等，相位互差120，相序?yàn)?，。分解公式?-6 4-8 2.正序阻抗和等效電路正序阻抗：正序電流所遇到的阻抗，相序?yàn)椋海?.負(fù)序阻抗和等效電路負(fù)序阻抗：負(fù)序電流所遇到的阻抗，相序?yàn)椋海?.零序阻抗和等效電路零序阻抗：零序電流所遇到的阻抗；等效電路：由零序電流本身特點(diǎn)，其產(chǎn)生零序磁通與線圈的連接方式和鐵心結(jié)構(gòu)有關(guān)。線圈連接方式的影響：Y：零序無通路，Y側(cè)開路； YN：可以經(jīng)中性線流通； D：在線圈內(nèi)流通，從外電路看，開路。鐵心結(jié)構(gòu)影響：.組式變壓器：三相零序磁通與對(duì)稱運(yùn)行時(shí)的主磁通磁路相同，很大； .心式變壓器：磁阻大，零序磁通不能在鐵心內(nèi)閉合，很小，且5中性點(diǎn)位移：零序電動(dòng)勢(shì)越大，中性點(diǎn)位移就越嚴(yán)重。6三相變壓器組不允許采用Yyn接法，而對(duì)于三相鐵芯式變壓器，由于零序勵(lì)磁阻抗較小，在SN=1800kVA的變壓器中允許采用Y，yn接法。思考題：4-3 4-4 作業(yè) （主要對(duì)稱分量法）第六章 交流電機(jī)繞組及其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.交流繞組的基本要求三相繞組對(duì)稱，以保證三相電動(dòng)勢(shì)（或磁動(dòng)勢(shì)）對(duì)稱；在導(dǎo)體數(shù)一定時(shí)，力求得到盡可能大的電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)；電動(dòng)勢(shì)和磁動(dòng)勢(shì)波形盡可能接近正弦波形；用銅量少、工藝簡(jiǎn)單，便于安裝檢修。2. 交流繞組的分類根據(jù)繞法：迭繞組和波繞組；根據(jù)槽內(nèi)層數(shù)：?jiǎn)螌永@組和雙層繞組。3基本概念極距：線圈節(jié)距y： 整距y=； 短距y?？臻g電角度（或電角度）：空間電角度=p機(jī)械角度槽距角（電角度）： 每極每相槽數(shù)q: 相帶：60相帶，分相AZBXCY ； 槽電勢(shì)星形圖了解展開圖繪制方法 計(jì)算極距 計(jì)算槽距角；計(jì)算每極每相槽數(shù)q； 分相：采用60相帶； 畫展開圖； 端線連接。4交流繞組基波電動(dòng)勢(shì)一根導(dǎo)體的電動(dòng)勢(shì)： 線匝電動(dòng)勢(shì)及短矩系數(shù)： ，短矩系數(shù)： 線圈電動(dòng)勢(shì)：線圈組電動(dòng)勢(shì)及分布系數(shù) ：集中繞組： 分布繞組：分布系數(shù)： 繞組系數(shù)： 一相繞組電動(dòng)勢(shì)： 單層繞組： ； 雙層繞組： 5了解改善電勢(shì)波形的方法其中，采用短矩繞組： 基波f次諧波 則 取 消除次諧波電勢(shì)*思考題：是否分布越多越好？ 6-4 6-6 作業(yè)第七章 交流繞組的磁動(dòng)勢(shì)1單相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)結(jié)論：波形：矩形波； 脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)：空間位置固定、幅值大小和方向隨時(shí)間而變化的磁動(dòng)勢(shì)。脈動(dòng)的頻率取決于電流的交變頻率。分解： 其中：用電角度表示的空間距離。 基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值： 次諧波磁勢(shì)的幅值： 基波磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)：按正弦規(guī)律變化的脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)。2.一組整距分布繞組的磁勢(shì)（q個(gè)） 階梯波 3.一組雙層短矩分布繞組的基波磁動(dòng)勢(shì) 4.單相繞組的磁動(dòng)勢(shì)： 5.單相脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)的分解 *結(jié)論：兩個(gè)磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)：圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)； 幅值為單相磁動(dòng)勢(shì)幅值的一半； 轉(zhuǎn)速： 即：一個(gè)脈動(dòng)磁勢(shì)可以分解為兩個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。6三相繞組基波合成磁動(dòng)勢(shì)-旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)結(jié)論：三相對(duì)稱繞組流過三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的合成基波磁動(dòng)勢(shì)為圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)；性質(zhì)：幅值： ； 轉(zhuǎn)速： ； 轉(zhuǎn)向：從載有超前電流相轉(zhuǎn)到載有滯后電流相；某相電流達(dá)最大值時(shí)，合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值恰好在該相繞組的軸線上 。2.橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)： 當(dāng)其中一個(gè)不對(duì)稱時(shí)，便為橢圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。小結(jié)：?jiǎn)蜗嗬@組-脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)； 三相繞組-旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)。思考題： 7-3 7-8 作業(yè)第九章 異步電動(dòng)機(jī)的理論分析與運(yùn)行特性1基本結(jié)構(gòu) 定子： 定子鐵心：磁路一部分，低硅鋼片0.5mm 定子繞組：電路一部分，銅線機(jī) 座 ：固定和支撐定子鐵心 轉(zhuǎn)子： 轉(zhuǎn)子鐵心：磁路一部分, 低硅鋼片0.5mm 轉(zhuǎn)子繞組： 籠型繞組轉(zhuǎn)軸 繞線式繞組氣隙(gap)：對(duì)于中小型異步電機(jī)，氣隙一般為0.11mm；為了降低電機(jī)的空載電流和提高電機(jī)的功率，氣隙應(yīng)盡可能小。2. 異步電動(dòng)機(jī)基本工作原理 電生磁：定子繞組接到三相電源上，定子繞組中將流過三相對(duì)稱電流，氣隙中將建立基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)速為：；動(dòng)磁生電：轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的電流；轉(zhuǎn)子自身閉合；電磁力定律：轉(zhuǎn)子帶電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受電磁力的作用，并形成電磁轉(zhuǎn)矩，推動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)起來。思考：1）n和n1是否可以相等？ 2）電機(jī)的轉(zhuǎn)向由隨決定？3）何謂異步？說明：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電流相序有關(guān)，若要改變轉(zhuǎn)向，只需改變相序，即對(duì)調(diào)任意兩根電源線。 轉(zhuǎn)速n同步轉(zhuǎn)速n13三種運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)差率定義： 起動(dòng)瞬間：n=0,S=1；理想空載：nn1，s0；正常運(yùn)行：SN=0.010.06； n=(1-S)n1 狀態(tài)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電磁制動(dòng)n與s關(guān)系nn1,0sn1,s0n與n1反向，n1E1 反電動(dòng)勢(shì)電源電動(dòng)勢(shì)反電動(dòng)勢(shì)Tem驅(qū)動(dòng)制動(dòng)制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換電能機(jī)械能原動(dòng)機(jī)機(jī)械能電能電+機(jī)械能內(nèi)部損耗（短路）4.額定值及計(jì)算對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率： 5異步電動(dòng)機(jī)的主磁通和漏磁通， 與變壓器有何不同主磁通0： 作用：傳遞能量的媒介作用；路徑：定子氣隙轉(zhuǎn)子氣隙定子。漏磁通： 不起傳遞能量的媒介作用，只起電抗壓降的作用； 包括：槽部漏磁通、端部漏磁通和高次諧波。6轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)的狀況分析 電動(dòng)勢(shì)平衡方程：與變壓器副邊短路時(shí)相似的物理過程說明：有氣隙，異步電動(dòng)機(jī)的x比變壓器的大； U1一定，也近似不變。磁動(dòng)勢(shì)平衡方程： 7轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)繞組的各電磁量轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率：；正常運(yùn)行時(shí)，；轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：；轉(zhuǎn)子繞組的電阻和漏抗：忽略集膚效應(yīng)，認(rèn)為不變不變； ；轉(zhuǎn)子繞組的電流：正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子端電壓U2=0， ；有效值：；*結(jié)論：轉(zhuǎn)子電流I2隨S的增加而增加。轉(zhuǎn)子繞組的功率因數(shù)：*結(jié)論：轉(zhuǎn)子功率因數(shù)隨S的增加而減小。轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)的轉(zhuǎn)速：相對(duì)轉(zhuǎn)子速度：相對(duì)定子速度：8基本方程及等效電路 、相量圖異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子參數(shù)須經(jīng)頻率歸算和繞組歸算。附加電阻的物理意義：模擬轉(zhuǎn)軸上總的機(jī)械功率。分析：堵轉(zhuǎn)：，相當(dāng)于短路；空載：，相當(dāng)于開路。9簡(jiǎn)化等效電路： 與變壓器的近似等效電路相同，但須引入一修正系數(shù)C1 ，對(duì)于40kW以上，可取C1=1。*注意：異步電動(dòng)機(jī)的等效電路與變壓器的區(qū)別。10功率平衡 理解功率流程圖電源輸入功率：定子銅損： 定子鐵損： 電磁功率： 轉(zhuǎn)子銅損： 總機(jī)械功率： 輸出功率： 可見： 11.轉(zhuǎn)矩平衡： ，即 -機(jī)械角速度rad/s；式中：Tem電磁轉(zhuǎn)矩（驅(qū)動(dòng)）；T2負(fù)載轉(zhuǎn)矩（制動(dòng)）；T0空載轉(zhuǎn)矩（制動(dòng)）；式中： 12、電磁轉(zhuǎn)矩物理表達(dá)式： = (CT為轉(zhuǎn)矩常數(shù))說明：上式描述了電磁轉(zhuǎn)矩與主磁通、轉(zhuǎn)子有功電流的關(guān)系。參數(shù)表達(dá)式：由簡(jiǎn)化等效電路可得 ：可得：*結(jié)論：與電源參數(shù)、電機(jī)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的關(guān)系。13.轉(zhuǎn)矩特性：其他參數(shù)一定， 分析：異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率s在01之間，但實(shí)際上s在0sm（臨界轉(zhuǎn)差率）時(shí)， 穩(wěn)定；s在1sm之間，不穩(wěn)定；，s=sm，處于臨界狀態(tài)。14.三個(gè)特征轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TN：額定負(fù)載時(shí) 最大電磁轉(zhuǎn)矩Tm： 特點(diǎn)：Tmax與成正比；而Sm與無關(guān)；Tmax與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)；而Sm與轉(zhuǎn)子電阻有關(guān)；f1一定時(shí)，越大， Tmax越小。過載能力（或最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)） 一般為1.62.5，越大，過載能力越強(qiáng)。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst n=0, S=1，得 當(dāng)轉(zhuǎn)子回路電阻為：時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大電磁轉(zhuǎn)矩。 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)：，起動(dòng)能力強(qiáng)。15實(shí)用表達(dá)式 *此表達(dá)式主要用于求機(jī)械特性曲線。 16工作特性一、轉(zhuǎn)速特性： 或 是一條稍向下傾斜的曲線。二、輸出轉(zhuǎn)矩特性：異步電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：是一條過原點(diǎn)稍向上翹的曲線。三、定子電流特性： 由知，空載時(shí)：，很小；負(fù)載時(shí)，P2增加，也增加，I1也增加。四、定子功率因數(shù)特性： 空載：很?。回?fù)載時(shí)，隨，。五、效率特性： 根據(jù)= 空載時(shí)，P2=0，=0；負(fù)載時(shí)，隨著P2的增加，也增加，當(dāng)負(fù)載增大到可變損耗與不變損耗相等時(shí)，最大；負(fù)載繼續(xù)增大，銅損增加很快，反而下降。*說明：電機(jī)在額定負(fù)載附近的和較高，希望在PN附近運(yùn)行。 I1 T2 S P2 異步電動(dòng)機(jī)工作特性圖第十二章 同步電機(jī)的基本理論和運(yùn)行特性1基本結(jié)構(gòu)定子：定子鐵心；電樞繞組（交流）；機(jī)座轉(zhuǎn)子：鐵心（磁極）；勵(lì)磁繞組（直流）；轉(zhuǎn)軸氣隙：2同步電機(jī)的分類：1）按用途分類：同步發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、同步調(diào)相機(jī)（補(bǔ)償機(jī)）2）按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類： 隱極同步電機(jī)（無明顯突出的磁極，氣隙均勻。）凸極同步電機(jī)（有突出的磁極，氣隙不均勻。） 3）同步發(fā)電機(jī)按原動(dòng)機(jī)分類：汽輪發(fā)電機(jī)（高速原動(dòng)機(jī)，隱極式結(jié)構(gòu)）；水輪發(fā)電機(jī)（低速原動(dòng)機(jī)，凸極式結(jié)構(gòu)）3同步發(fā)電機(jī)基本工作原理：在跟轉(zhuǎn)子同軸的勵(lì)磁繞組通以直流勵(lì)磁電流，建立極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)，即建立起主磁場(chǎng)；原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組；電樞繞組中將會(huì)感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對(duì)稱交變電勢(shì)。通過引出線，即可提供交流電源。4額定值及計(jì)算發(fā)電機(jī)：電動(dòng)機(jī)：5同步電機(jī)空載運(yùn)行的定義：同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子被原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)至同步速度，勵(lì)磁繞組中通入直流電流，定子繞組開路時(shí)的運(yùn)行為空載運(yùn)行，此時(shí)氣隙中的磁場(chǎng)僅有直流勵(lì)磁電流產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場(chǎng)，稱為空載磁場(chǎng)或主磁場(chǎng)。 主磁通，漏磁通 基本電磁關(guān)系： 轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流If -轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)Ff ；Ff -氣隙磁場(chǎng)（氣隙磁通密度）；基波氣隙磁通密度B0 隨轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速n1 旋轉(zhuǎn)；B0 在電樞繞組中產(chǎn)生基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。了解勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)、磁場(chǎng)的空間分布和表示方法。6掌握對(duì)稱負(fù)載時(shí)的電樞反應(yīng)（其性質(zhì)與內(nèi)功率因數(shù)角有關(guān)），相矢圖分析方法。）電樞反應(yīng)的概念基波電樞磁動(dòng)勢(shì)對(duì)基波勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)的影響）內(nèi)功率因數(shù)角的定義）和同相（y = 0）時(shí)的電樞反應(yīng)：只有交軸電樞反應(yīng)滯后90（y = 90）時(shí)的電樞反應(yīng)：只有直軸電樞反應(yīng)，去磁作用，過勵(lì)運(yùn)行狀態(tài)滯后180（y = 180）時(shí)：交軸電樞反應(yīng)超前90（y = -90）時(shí)：直軸電樞反應(yīng)，增磁作用，欠勵(lì)運(yùn)行狀態(tài)思考：對(duì)稱負(fù)載時(shí)，同步電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)之間有無相對(duì)運(yùn)動(dòng)？在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組中有無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？ 無 一般情況下的電樞反應(yīng)：作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí) 作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí) 同步電抗的物理概念：同步電抗更是同步電機(jī)的重要參數(shù)，包含兩部分：與漏磁通相對(duì)應(yīng)的漏抗；與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的電樞反應(yīng)電抗。定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，為電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)與磁通成正比，不考慮飽和時(shí)，磁通正比于磁動(dòng)勢(shì)和電流，因此電樞反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電樞電流之間成正比關(guān)系，其比例常數(shù)就是電樞反應(yīng)電抗。磁路飽和時(shí)，磁阻增加使得電樞反應(yīng)電抗減小，同步電抗的大小隨磁路飽和程度而改變。隱極同步電機(jī)：xs = xa + xs凸極同步電機(jī)：稱為直軸同步電抗；稱為交軸同步電抗對(duì)稱運(yùn)行時(shí)同步發(fā)電機(jī)的電磁過程，畫等效電路，列基本方程式，畫相量圖，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。）隱極：）凸極：雙反應(yīng)理論10. 了解空載、短路、負(fù)載特性及主要參數(shù)測(cè)定同步電抗的不飽和值、飽和值的測(cè)定；短路比的概念：短路比是指同步電機(jī)空載時(shí)使空載電動(dòng)勢(shì)有額定值時(shí)的勵(lì)磁電流與在短路時(shí)使短路電流有額定值時(shí)的勵(lì)磁電流之比。11. 電壓變化率的定義及求?。妱?dòng)勢(shì)法；磁動(dòng)勢(shì)法）思考題：12-1，12-6，12-12 作業(yè)第十三章 同步發(fā)電機(jī)在大電網(wǎng)上運(yùn)行1并聯(lián)運(yùn)行的定義，什么是無窮大電網(wǎng) 并聯(lián)運(yùn)行定義：將兩臺(tái)或更多臺(tái)同步發(fā)電機(jī)分別接在電力系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)母線上，或通過主變壓器、輸電線接在電力系統(tǒng)的公共母線上，共同向用戶供電。無窮大電網(wǎng)：2同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的條件：發(fā)電機(jī)的頻率等于電網(wǎng)頻率；發(fā)電機(jī)的電壓幅值等于電網(wǎng)電壓的幅值；發(fā)電機(jī)的電壓相序與電網(wǎng)的相序相同；在并網(wǎng)時(shí)，發(fā)電機(jī)的電壓相角與電網(wǎng)電壓的相角一樣。3了解并聯(lián)運(yùn)行的方法：整步：把同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)至電網(wǎng)的手續(xù)或過程。整步條件：相同的相序；相等的電壓（電壓的檢驗(yàn)相對(duì)容易）；相等或接近的頻率為了判斷是否滿足并網(wǎng)條件，采用同步指示燈。燈光黑暗法和燈光旋轉(zhuǎn)法（屬于準(zhǔn)確整步）4隱極同步發(fā)電機(jī)的功角特性：a) 對(duì)于發(fā)電機(jī)而言，輸出功率即為端點(diǎn)功率Pb) 對(duì)于電動(dòng)機(jī)而言，輸出功率轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功率的功率為PMc) 如取發(fā)電機(jī)的P和d 有正，則電動(dòng)機(jī)PM和d 均應(yīng)有負(fù)值d) 如把電樞電阻r a略去不計(jì)，則端點(diǎn)功率和電磁功率相等功角特性：功率PM 或P 隨著功角而變化的關(guān)系。 90時(shí)，有最大功率輸出。了解電樞電阻對(duì)功角特性的影響：無論發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)，電樞電阻的存在，都將使最大功率的數(shù)值減小，且使最大功率在d 角的絕對(duì)值小于90時(shí)