电机和电力拖动复习资料精简版.docVIP

一，直流电机 例14 试述并励直流发电机的自励过程和自励建压的条件。 答 由于电机磁路中总有一定剩磁，当发电机由原动机推动至额定转速时，发电机两端将发出一个数值不大的剩磁电压。而励磁绕组又是接到电枢两端的，因此在剩磁电压的作用下，励磁绕组将流过一个不大的电流，并产生一个不大的励磁磁动势。如果励磁绕组接法正确，即这个励磁磁动势的方向和电机剩磁磁动势的方向相同，从而使电机内的磁通和由它产生的电枢端电压有所增加，在比较高的励磁电压的作用下，励磁电流又进一步加大，导致磁通的进一步增加，继而电枢端电压又进一步加大。如此反复作用，发电机的端电压便自动升高。为建立一个定值电压，还需主磁场具有饱和特性，且励磁回路电阻小于其临界值，使二者相交，这个交点就是稳定运行点。这就是发电机的自励过程。由以上分析可以看出，并励直流发电机的自励建压需要满足的条件是： ①电机必须有剩磁； ②励磁绕组的接线与电枢旋转方向必须正确配合，以使励磁电流产生的磁场方向与剩磁方向一致； ③励磁回路的电阻应小于与电机运行转速相对应的临界电阻。 例15 他励直流发电机由空载到额定负载，端电压为什么会下降？并励直流发电机与他励直流发电机相比，哪一个电压变化率大？ 答 他励直流发电机由空载到额定负载，电枢电流由0增加到额定值，电枢回路电阻压降增加，且电枢反应的去磁作用增加，使主磁通下降，从而使感应电动势下降。由公式可知，端电压U随的增加而下降。而对于并励直流发电机而言，除上述两个原因外，端电压的下降，会引起励磁电流的下降，使得下降，下降，从而引起端电压U的进一步降低，所以并励直流发电机电压变化率比他励直流发电机电压变化率大。 例16 并励发电机正转能自励，反转能否自励？如果没有磁路饱和现象，并励直流发电机能否自励？ 答 不能自励。因为当电机的转向改变，而励磁绕组的接线未改变，这样剩磁电动势及其产生的励磁电流的方向必然改变，励磁电流产生的磁场的方向将和剩磁的方向相反，所以反转时不能自励建压。 如果没有磁路饱和现象，并励直流发电机不能自励。因为如果没有磁路饱和现象，则电机的空载特性是一条直线，它样，它与励磁回路的伏安特性（也是一条直线）会有两种情况出现：①完全重合，使电机的端电压处于不稳定状态，无法运行；②不重合，即没有交点，无法实现自励建压。 例18 如何判断直流电机运行于发电机状态还是运行于电动机状态？它们的功率关系有什么不同？ 答 用感应电动势和端电压的大小来判断。当时，为发电机状态；当时，为电动机运行状态。在发电机状态，由原动机输入的机械功率，扣除空载损耗后，转换为电磁功率，再扣除电枢和励磁铜耗后，以电功率UI的形式输出；在电动机状态，电源输入的功率，扣除电枢和励磁铜耗后，转变为电磁功率，再扣除空载损耗后，以机械功率的形式输出。 例23 一台型直流电动机，额定功率为，额定电压额定效率，额定转速，求该电机的额定电流。 解 额定电流： 例29 他励电动机额定数据：，，，，电枢回路电阻为，计算： ①直接起动时起动电流； ②若限制动起电流不超过100A，采用电枢回路串电阻起动时，最小应串入多大起动电阻？ ③若拖动负载转矩为的恒转矩负载起动，采用降压起动的最低电压为多少？这时起动电流为多大？N 解 ①直接起动时起动电流为 ②若限制起动电流不超过100A，则串入附加电阻为 ③若拖动负载转矩为的恒转矩负载起动，最少起动电流必须大于或等于，才能起动，所以 最低起动电压： 二，变压器 例1 变压器能否直接改变直流电的电压等级来传输直流电能？ 答 不能。如果变压器原绕组接直流电压，绕组中则产生大小一定的直流电流，建立直流磁动势，铁芯中的磁通恒定不变，因此副绕组中没有感应电动势，输出电压为零，即送不出有功功率。 例4 一台变压器，若误把原边接到直流电源上，其电压大小与额定电压相同，电流大小将会怎样？ 答 不考虑带负载与否，若误把变压器原边接到直流电源上，则变压器原边电流将非常大，可使变压器因过热而烧毁。因为原边接直流电源后，铁芯中只有恒定磁通，这样一来，①原绕组不产生感应电动势，励磁电抗和原边漏电抗均为零；②磁通不交变，铁芯中没有铁耗，励磁电阻为零。因此所加直流电压全部加在上，原边电流（直流）为，因很小，故电流很大，比交流时额定电流要大许多倍。 例8 变压器在高压边做空载试验与短路试验测得的输入功率与在低压边作相同吗？为什么？ 答 相同。空载试验时输入功率为变压器的铁耗，无论在高压边还是在低压边加电压，都要加到额定电压，根据可知，；，故，即。因此无论在哪边做，主磁通大小都是相同的，铁耗都一样。短路试验时输入为变压器额定负载运行时的铜耗，无论在高压边还是在低压边做，都要使电流达到额定电流值，绕组中的铜耗是一样的。 例10 变压器折