同步電機直流電機知識點整理

1、同步電機1. 汽輪機：隱極式（高速，氣隙均勻）； 水輪機：凸極式（低速，氣隙不均勻）。2. 時間相量（一相）：E，U，I， ；空間矢量（整個三相電樞或者主極作用）：F,B。時空矢量圖的前提：時間相量和空間矢量變化頻率一致。3. 發(fā)電機：轉(zhuǎn)子磁場超前；交軸分量滯后Ff1；-900。電動機：定子磁場超前；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. 過勵：去磁作用；電樞電流滯后電流，輸出感性無功功率；欠勵：磁化作用；電樞電流超前電流，輸出容性無功功率，吸收感性無功功率。5. 凸極同步發(fā)電機的分析方法：雙反應(yīng)理論6. 隱極：與轉(zhuǎn)子繞組無關(guān)（定子磁場并不切割轉(zhuǎn)子繞組，無相對運

2、動） 只有定子電流為對稱電流（空氣隙磁場為圓形旋轉(zhuǎn)磁場）時，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：在測定短路特性時，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. 短路比是指空載時使空載電動勢有額定值的勵磁電流/短路時使短路電流有額定值時的勵磁電流（有額定勵磁電流時的短路電流/額定電流），（大，小，負載變化時電壓變化小，穩(wěn)定度高；氣隙大，造價高,過載能力大。

3、）10. 漏抗測量：空載特性曲線、零功率曲線電抗三角形抽出轉(zhuǎn)子法：比實際值大 保梯電抗：空載特性曲線、零功率曲線。汽輪機：；水輪機：11. 轉(zhuǎn)差率實驗：所測得的同步電抗Xd和Xq均為不飽和值。12. 同步電機外特性：在感性負載和純電阻負載時，外特性下降（電樞反應(yīng)的去磁作用和漏抗壓降）；在容性負載且內(nèi)功率因素角超前時，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)運行條件：發(fā)電機頻率等于電網(wǎng)頻率；發(fā)電機電壓幅值等于電網(wǎng)電壓幅值；發(fā)電機的電壓相序與電網(wǎng)相序相同；在并網(wǎng)時，發(fā)電機的電壓相角與電網(wǎng)電壓相角一樣。否則：在發(fā)電機繞組中產(chǎn)生環(huán)流，引發(fā)發(fā)電機功率振蕩，增加運行損

4、耗，運行不穩(wěn)。14. 準確整步法：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：操作簡單，方便快捷，無復雜裝置，但合閘時定子電流沖擊稍大，適用與事故狀態(tài)下的快速并步。15. 隱極；過載能力（最大功率與額定功率之比）（氣隙）。16. 凸極，第一項基本電磁功率，第二項附加電磁功率，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. 兩相短路測定負序電抗。；24. 磁鏈不變原則：在沒有電阻的閉合回路中，磁鏈將保持不變。25. 突然短路：在轉(zhuǎn)子勵磁繞組中產(chǎn)生直流分量，抵消

5、定子電流中的對稱交變分量所合成的圓形旋轉(zhuǎn)磁場在勵磁繞組中產(chǎn)生的直流磁鏈，以保持勵磁繞組磁鏈不變。26. ：在短路初瞬，由于磁鏈不變原則，短路電流所產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁通不能通過轉(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產(chǎn)生的。）27. ：當轉(zhuǎn)子上裝有阻尼繞組時，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)過空氣隙、阻尼繞

6、組旁的漏磁路和勵磁繞組旁的漏磁路。這時，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，磁導大，即直軸同步電抗大；保梯電抗漏抗：實際零功率因數(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，必須加大勵磁磁動勢），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（與相對應(yīng)）的線段要更長一些，故直軸瞬態(tài)電抗超瞬態(tài)電抗。因為在考慮有阻尼繞組時，電樞反應(yīng)磁通被擠到阻尼繞組和勵磁

7、繞組之外的漏磁路中，而在無阻尼繞組時電樞反應(yīng)磁通在勵磁繞組外穿過，顯然后者大于前者。交軸瞬態(tài)電抗=交軸同步電抗。因為在交軸上沒有勵磁繞組。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中，氣隙均勻，Xd和Xq近似相等。在有阻尼繞組的電機中，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，無直流分量）。t=T/4時，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，最高沖擊電流是

8、周期性電流的起始振幅的2倍。這時一種最不利的突然短路的情況，它將導致最大可能的沖擊電流。32. 在短路故障中，絕大多數(shù)是線對中點和線對線的短路，即不對稱短路；三相對稱短路發(fā)生的幾率較小。直流電機1. 勵磁方式（接線）：他勵式，另一個獨立的直流電源供給勵磁；自勵式并勵，電壓相等；串勵，電流相等；復勵，一個串聯(lián)，一個并聯(lián)；積復勵：串聯(lián)繞組與并聯(lián)繞組產(chǎn)生的磁動勢方向相同；差復勵：方向相反。長分接法：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. 電機的線圈數(shù)S=換向片數(shù)K=虛槽數(shù)Ze；總導體數(shù)N=2CNcZ=2NcZe。 單疊繞組：a=p；單波繞組：a=1。3. 直流

9、電機定子繞組中通入直流產(chǎn)生的氣隙磁場（不隨時間變化的恒定磁場），其分布一般為平頂波；電樞繞組中電流一般是交變的。4. 電刷間的電動勢為直流，但電樞導體的感應(yīng)電動勢是交變的。5. 交軸電樞對電機運行的影響：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. 電樞進入極面的磁極極尖為前極尖；電樞離開極面的磁極極尖為后極尖。 發(fā)電機：前極尖削弱，后極尖增強；電動機：前極尖增強（電樞反應(yīng)），后極尖削弱。7. 自勵發(fā)電機的電壓建立條件：電機磁路有剩磁，磁化曲線有飽和現(xiàn)象；勵磁繞組接法和電樞旋轉(zhuǎn)方向配合正確；最初的微小勵磁電流必須能增強原有的剩磁，才能使感應(yīng)

10、電動勢逐漸加大(改變電樞旋轉(zhuǎn)方向和電樞繞組與勵磁繞組間的相對連接)；勵磁回路的總電阻應(yīng)小于發(fā)電機該轉(zhuǎn)速時的臨界電阻。（不同轉(zhuǎn)速將有不同的臨界場阻）。8. 電壓建立過程：當電機旋轉(zhuǎn)后，電機中的剩磁會在電機電樞繞組中感應(yīng)出一較小電壓，該電流時并勵繞組中流過的電流電壓建立過程：當電機旋轉(zhuǎn)后，電機中的剩磁會在電機電樞繞組中感應(yīng)出一較小電壓，該電流時并勵繞組中流過的電流，該電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)該與剩磁方向相同，使電機磁場相加，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阻線相交點處，該電流產(chǎn)生的磁場方向應(yīng)該與剩磁方向相同，使電機磁場

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阻線相交點處。9. 并勵發(fā)電機的外特性分析：電流增加段，電流拐點區(qū)域，電流下降段。 并勵發(fā)電機的電壓變化率要比他勵發(fā)電機的大。 它有一個負載電流的最大值，且穩(wěn)態(tài)短路電流并不很大，出現(xiàn)了一個拐點。這時由于一方面當負載電阻減小，使負載電流增大，端電壓下降。另一方面負載電阻減少后端電壓下降，使勵磁減少，導致氣隙磁通和電樞電動勢下降，這會使負載電流有下降的趨勢。因此負載電阻減少對負載電流的影響，可以看成是上述兩種因素的綜合。電流增加段：當端電壓較高勵磁電流較大時，電機磁路一般處于飽

12、和狀態(tài)，勵磁電流變化對感應(yīng)電動勢影響不大，這時前一種因素占優(yōu)勢，故當負載電阻減小時負載電流將增大；電流下降段:當電流增大至臨界值Icr（拐點）以后，端電壓較低勵磁電流較小時，電機磁路退出飽和，后一種因素占優(yōu)勢，即端電壓下降比負載電阻減少的更快，故當負載電阻減小時負載電流將減??；當電樞直接短路時，端電壓為零，勵磁電流為零，電樞電流僅由剩磁電動勢產(chǎn)生，因此短路電流不會很大。10. 并勵電動機運行時，磁回路切不可斷路，否則“飛車”；（至微小剩磁感應(yīng)電動勢電樞電流） 串勵電動機運行時，不允許空載運轉(zhuǎn)，也不能帶很輕負載。（勵磁電流和電樞電流很小，氣隙磁通很小n，超速導致電機損壞）11. 負載為輕載時，電動機轉(zhuǎn)速將迅速上升，直至加速到危險的高值，造成飛車；重載時，電磁轉(zhuǎn)矩克服不了負載轉(zhuǎn)矩，電機可能停轉(zhuǎn)，此時電流很大，達到起動電流。12. 串聯(lián)勵磁電動機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：因為接到交流電源上時，電流方向改變時