2019发电机(讲义及答案).doc

电动机（讲义）一、 知识点睛【板块一】电动机1. 右图的实验中，闭合开关后，发现通电导线在磁场中 。

多次实验发现，导线受力的方向跟 、 有关。

2. 通电线圈在磁场中的运动情况：（1）把线圈放在图 1 位置，此时 ab 边与 cd 边内电流方向 ，因此受力方向 。

根据图中所给力 F的方向，可以判断线圈 时针转动；（2）把线圈放在图 2 位置，闭合开关发现线圈并没有运动，这是因为线圈受力 ，这个位置是线圈的平衡位置；（3）把线圈放在图 3 位置，闭合开关，线圈将_ 时针转动。

3. 换向器的作用：当线圈转过平衡位置时，改变 的方向，从而改变线圈的受力方向，实现线圈的连续转动。

图甲 图乙如图所示，已知图甲中 ab 边电流与受力的关系，则图乙中线圈ab 边受力 ，cd 边受力 （选填“向上”或“向下”），线圈 （选填“顺时针”或“逆时针”）转动。

4.电动机的工作原理：通电线圈在磁场中会因受力而 。

5.电动机的构造：包括能够转动的线圈和固定不动的磁体。

能够转动的部分叫做 ，固定不动的部分叫做 。

6. 生活中，常见的用电器中用到电动机的有：空调、洗衣机、电风扇、电冰箱、电脑、电动自行车等。

二、精讲精练【板块一】电动机1. 如图是研究电磁现象的实验，其中研究“通电导体在磁场中受力”的是图 ，另一幅图是研究 的实验装置。

2. 如图所示，进行通电导线在磁场中受力运动实验，回答下列问题：（1）把导线放在磁场里，接通电源，让电流通过导线 ab ，会发现导线 ab ；（填“运动”或“静止”）（2）把电源的正负极对调后接入电路，使通过导线的电流方向与原来相反，这时导线 ab ；（3）保持电源的正负极不变，对调磁体的磁极，使磁场的方向与原来相反，这时导线 ab _；由此可以得出通电导线在磁场中要受到力的作用，而且受力的方向跟 _的方向和 _的方向都有关系。

（4）若增加电源电压或增强磁体的磁性，导体的运动速度会 （填“加快”或“减慢”），这说明导体在磁场中受到力的作用。

5.2 同步发电机的运行特性(空载特性、短路特性、外特性)5.3 同步发电机的并列方法（定速、升压、并网前准备、准同期并网）。

5.4 同步发电机的功角特性（有功调节、无功调节、静态稳定性、V形曲线、发电机的PQ运行曲线）5.5 同步发电机的故障分析(突然短路、不对称运行、失磁、失步、震荡)同步电机原理和结构同步电机原理简述结构模型◆同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。

一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。

◆图15.1给出了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的圆均匀分布着定子槽，槽嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。

这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。

◆转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。

◆气隙处于电枢圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。

◆ 除了转场式同步电机外,还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽，这种同步电机的转子充当了电枢。

图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120电角度分布的线圈代表三相对称交流绕组。

工作原理◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。

◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。

◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。

◆ 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。

通过引出线，即可提供交流电源。

◆ 感应电势有效值：由第11章可知，每相感应电势的有效值为(15.1)◆ 感应电势频率：感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p ，即(15.2)◆ 交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。

发电机（讲义）一、 知识点睛【板块一】磁生电1. 磁生电的条件：（1） ；（2）2. 磁生电的规律：（1）电流的方向与在磁场中导体的运动方向、磁场方向有关； 其中一个影响因素改变，则电流方向 ；两个影响因素同时改变，则电流方向 。

（2）电流的大小与磁场强度、导体运动的速度有关；磁场越强，导体运动速度越快，则电流越 。

3. 电磁感应现象：闭合电路中的一部分导体在磁场中做 _磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象称之为电磁感应现象；产生的电流叫做 。

【板块二】电动机4. 交流发电机的原理： 用连续转动的线圈代替往复运动的导线，让线圈在磁场中做，从而产生 。

线圈连续转动的过程中，产生的感应电流的方向在不断改变，我们称之为 ，简称 。

交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。

我国电网以交流供电，频率为 Hz 。

5. 发电机是由 子和__ 子两部分组成的。

大型发电机发的电，电压很高，电流很强，一般采取线圈不动、磁极旋转的方式来发电。

6. 发电机发电过程中的能量转化：将其它形式的能转化为 能。

二、精讲精练1. （双选）如图，是探究“什么情况下磁可以生电”的实验装置， 下列情况可以产生电流的是（ ）A ．导体棒不动，让磁体左右移动B ．磁体不动，让导体棒沿 ab 方向前后运动C ．磁体不动，让导体棒绕 a 端在水平面内转动D ．让导体棒和磁体以相同速度一起向左移动 2. 如图所示，要使流过灵敏电流计的电流反向，下列措施中可行的 是 （ ）①只将磁场反向 ②只将线圈的运动方向反向③同时将磁场和线圈的运动方向反向④增加磁铁的磁性或线圈匝数A ．①②B ．②③C ．①③D ．①④ 3. 关于电磁感应现象的下列说法，正确的是（ ）A ．导体在磁场中做切割磁感线的运动时，一定能产生感应电流B ．闭合导体在磁场中运动时一定产生感应电流C ．在电磁感应现象中，电能转化为机械能D ．在电磁感应现象中，机械能转化为电能4. POS 刷卡机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头，如图所示，在使用时，将带有磁条的信用卡在刷卡位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，刷卡机便可读出磁条上的信息。

所示。

为自原动机向发动部分与空气的摩擦及通风设备的损耗，总计为机械损耗,为通过电磁感应作用转变为定子绕组上的电功率，定子绕组中还存在定子铜耗，＝－就是发电机的输出功率。

磁电势和端电压之间相角差。

功角认为≈+，对应于转子磁势，对应于电枢磁势，所以可近似认为端电压由合成磁势=+所感应。

和之间的空间相角差即为和之间的时行时，为电网电压，其大小和频率不变，对应的合成磁势总是以同步速度旋转，因此功角的大小只能由转子磁势的角速稳定运行时，和之间无相对运动，功角特性指的是电磁功率随功角系曲线=f(令可以求出对应于最大电磁功率的功角,一般来说凸极电机的在90之间。

功角特性=f(频率决定，恒等于同步转速，即，发电机的电磁转矩和电磁功率之间成正比关系：电磁转矩与原动机提供的动力转矩相平衡其中为空载转矩因摩擦、风阻等引起的阻力转矩）。

到范围内时，随着的增大，亦增大，同步发电机在这一区间能够稳定运行。

δ >时，的增大，反而减小，电磁功率无法与输入的机械功率相平衡，发电机转速越来越大，发电机将失去同步，故在的有功功率的极限是。

当<时发电机可以稳定运行；<发电机不能稳定运行。

无功功率的调节▴接在电网上运行的负载类型很多，多数负载除了消耗有功功率外，还要消耗电感性无功功率，如接在电网上运行的异步电机、变压器、电抗器等。

所以电网除了供应有功功率外，还要供应大量滞后性的无功功率。

▴电网所供给的全部无功功率一般由并网的发电机分担。

▴电网的电压和频率不会因为一台发电机运行情况的改变而改变，即并网发电机的电压和频率将维持常数。

▴如果保持原动机的拖动转矩不变(即不调节原动机的汽门、油门或水门)，那么发电机输出的有功功率亦将保持不变。

▴图17.11给出了有功功率不变而空载电势变化时，隐极发电机的电势相量图，和的矢端必须落在直线AB和CD上。

①如果在某一励磁电流时，正好与平行，此时无功功率为零,发电机输出的全部是有功功率，发电机正常励磁。

汽轮发电机运行与维护讲义一、汽轮发电机运行1.启动前检查在机组启动前应完成下列检查项目:1) 确认下列辅助系统处于良好状态.∙氢气系统∙密封油系统∙定子冷却水系统∙氢气冷却器水系统∙轴承润滑油系统∙顶轴油系统∙集电环通风管道2) 检查发电机组的机械连接，确认无任何松动现象且机械连接可靠。

3) 检查电气连接，确认发电机组的主开关及发电机转子回路开关处于断开位置。

4) 下列冷却介质应满足《技术数据汇总表》的规定。

∙机内氢气∙定子冷却水∙氢气冷却器水5) 检查定子绕组、转子绕组及励端轴瓦的绝缘电阻:定子绕组 R绝缘 ＞ 5MΩ ( 2500 V 摇表)转子绕组 R绝缘 ＞ 1MΩ ( 500 V 摇表)励端轴瓦 R绝缘 ＞ 1MΩ ( 1000 V 摇表)6) 确认检温计(埋入式检温计及就地直读式温度表)的读数是合理的。

这些读数应接近环境温度或机内温度。

注意:如果此时温度读数出现明显差别，那就意味着温度测量出现故障，其必须在运行前纠正。

7) 滑环、电刷应清洁完整，电刷应能在刷盒内上下自由移动，电刷压力正常。

8) 安全注意:a) 因为在运行中可能有少量氢气泄漏出来，所以在发电机周围十米范围内应严格禁止抽烟、电焊及气焊以防止火灾及爆炸。

“严禁烟火”警告牌必须放在显眼的地方。

b) 由于少量氢气可能通过油密封混入轴承润滑油中，所以轴承润滑油系统中的抽氢气装置必须处于连续运行状态。

c) 从发电机出线套管漏出的氢气可能在封闭母线中汇集起来，因而封闭母线应设置漏氢在线监测。

d) 当对发电机充氢或排氢、或提取氢气样品时，操作过程应严格按照《氢油水控制系统说明书》进行。

按照《氢油水控制系统说明书》的规定置换机内气体。

检查润滑油温、油压是否符合《技术数据汇总表》的规定。

检查并确认进水温度应接近于额定进水温度(至少应高于机内氢气温度5℃)。

全开供水阀门，同时打开回水管的排气口排气(注意：水压不能高于氢压)。

当从排气口看不到水泡时，关闭排气口。

电动机发电机基础知识梳理：一、磁场对电流的作用1、实验结论：（1）_____________________，（2）________________________。

2、实验的物理方法：_________________________。

3、应用：_____________________________________________。

二、直流电动机1、改变线圈转向的方法：______________________，_________________________。

2、增大线圈转速的方法：_______________________,_______________________.3、换向器的作用:当线圈由于惯性________________平衡位置时,换向器自动改变_________中_________的方向,使线圈能________地转动下去。

4、电刷的作用：避免线圈转动的过程中______________________。

三、实验探究：电磁感应现象（导体在磁场中产生电流的条件）1、产生感应电流的条件______电路的_________ 导体在_____中做______________运动时，导体中会产生感应电流。

2、感应电流的方向与________方向和____________方向有关。

3、探究感应电流的方向与哪些因素有关时，物理方法是：________________________________。

4、实验中用__________________________________显示电路中能产生电流。

这里用到的物理方法是：________________.5、导体在磁场中产生的电流大小与________________、__________、___________、____________有关。

6、电磁感应原理的应用:_______________________________________________.四、磁场对电流的作用和电磁感应的区别：五、直流电动机和交流发电机的区别：ACD课时训练：1、要改变感应电流的方向，以下方法正确的是（ ） A 改变导体切割磁感应线的方向 B 改变导体切割磁感应线的速度 C 改变导体的粗细 D 改变导体所处磁场的强弱2、下列情况下，能够产生感应电流的是（ ） A 导体在磁场中运动B 一段导体在磁场中做切割磁感线运动C 使闭合的导体全部在磁场中不动D 使闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动3、下列四个图所示的实验装置中，用来研究电磁感应现象的是（ ）4、在“装配直流电动机模型实验”中，要改变电动机的转动方向，除了改变磁场方向外，还可以采用的方法是___________________。