《电气工程概论》辅导资料七
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【课后问答】第一章1.电气工程和电工科学的关系是什么?电气工程的理论基础是电气科学。
2.与“现代五大工程”的其他工程相比,电气工程的突出特点是什么?与其他工程相比,电气工程的特点在于:他的出现首先不是来源与文明发展的自发需要,而是来源于科学发现。
他以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。
他的发展又伴生了电子工程,从而孕育出通信,计算机,网络等工程领域,为信息时代的出现奠定了基础。
3.为什么说第二次工业革命是以电气化为主要特征的?在这一时期,发电,输电,配电已形成了一气轮机,水轮机为原动机,以交流发电机为核心,以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网,使电力的生产,应用达到较高的水平,并具有相当大的规模。
在工业生产,交通运输中电力拖动,电力牵引,电动工具,点加工,点加热等得到普遍应用。
4.根据自己了解,电气工程有哪些应用?多电飞机,线控汽车,全电舰船。
5.20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用?超导材料,半导体材料,永磁材料,超导磁体技术,电磁技术。
6.电气科学与电气工程的发展史给你哪些启发?今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产,生活的各个领域,他不仅创造了极大的生产力,而且促进了人类文明的极大进步,彻底改变了人类社会生活方式,电气工程也应次被誉为“现代文明之轮”7.21世纪电器工程科学的发展趋势是什么?将电气科学与工程和近代数学,物理学,化学,生命科学,材料科学以及系统科学,信息科学等前沿融合,加强从整体上对大型复杂系统的研究,加深对微观现象及过程规律性的认识,同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。
8.为什么说21世纪电器工程与其他科学融合交叉是他的显著特点?21世纪的电气工程科学将在与信息科学,材料科学,生命科学及环境科学等学科的交叉和融合中获得进一步发展,创新和飞跃往往发生在学科的交叉点上,9电气工程科学的基础理论包括那些?电路藜芦,电磁理论,电磁计量理论等。
电气工程概论辅导资料十七主题:第六章电气工程新技术发展学习时间:2016年1月18日--1月24日内容:我们这周主要学习电力系统的大电网互联技术,电工技术的最新发展,大功率电力电子技术。
第六章电气工程新技术发展第一节电力系统大电网互联技术电力系统大电网互联技术我国电力系统的发展,是世界电力系统发展的重要组成部分。
我国电力系统发展面临的大容量远距离输电和大电网互联问题,将是我们未来10-20年内要解决的主要问题。
环境保护制约和电力体制改革的影响也将现实地提到日程,必须引起我们高度重视。
到2010年,在我国中部将形成沿长江流域包括四川、华中、华东电网在内的三峡交直流电力系统,总容量将会接近200GW。
与此同时,北方的华北、东北、西北电网将实现互联;南方电网将进一步加强。
届时,全国将形成北、中、南三大互联电网的格局。
通过它们之间的互联,预期2020年左右将基本实现全国联网。
随着东部、中部核电的建设,西部巨型水电和坑口火电的开发,全国范围的远距离输电和电网互联将得到进一步加强。
在我国,大型电厂、电源基地特别是大型水电站的建设,往往导致跨省、跨区大容量远距离送电,对大电网发展起着决定性作用。
大电网互联是实现更大区域范围内资源优化配置和逐步缩小东西部地区经济差距的客观需要,这一发展战略的实施已经成为促进全国联网的重要因素。
大电网互联可以取得显著的联网效益,实现更大范围内的资源优化配置,取得联网送电效益,有利于加大中西部地区能源资源的开发力度,有利于电力工业实施可持续发展战略,能更好地适应市场经济的需要。
大电网互联的联网效益体现在以下几个方面:(1)错锋效益。
(2)水、火电互补效益。
(3)水电流域补偿调节效益。
(4)互为备用效益。
电网互联,为电网之间互相调剂余缺和协调规划与运行提供了前提条件。
扩大电网有利于充分发挥大型水、火电站的作用和效益;可在更大范围内实现系统经济运行。
形成更大区域内的发供竞争局面,相互开拓了电力市场,进而取得企业和社会双重效益;大大改善大机组运行环境,有效地解决小网大机的系统运行问题。
第一章绪论1.电气工程学科定义。
2.电气工程学科的分学科3基础科学、技术科学、生产基础三者之间的区别与联系。
第二章电机与电器基础第一节开关电器1.开关电器的定义、常见类型及其用途。
2.额定电压、额定电流、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的概念。
第二节变换电器1.变压器的概念和作用。
2.变压器的外特性和电压变化率概念。
3.变压器的损耗分类。
4.变压器的等值电路及其参数含义。
5.变压器连接组的概念和判断。
6.变压器并列运行的优点。
7.变压器并列运行的条件。
8.简述互感器的主要用途。
9.电压(电流互感器)结构特点、工作状态及使用注意事项。
第三节限制电器1.电力电容器的基本功能。
2.电容器的性能参数。
3.并联电力电容器的作用。
4.简述并列电力电容器的无功补偿原理。
5.雷电过电压的两种类型。
6.避雷装置的分类及保护原理。
7.避雷器的参数。
8.避雷器的保护原理和伏秒特性选择原则。
9.电抗器的作用。
10.电抗器的电抗百分比参数。
11.分类电抗器结构和阻抗特性。
第四节电机学1.电机的概念。
2.直流发电机的基本机构和工作原理。
3.直流电机的励磁方式分类。
4.直流电机损耗类型和功率平衡方程。
5.直流电机参数。
6.异步电动机的基本结构和工作原理。
7.异步电机转差率概念和转差率取值与异步电机运行方式关系。
8.异步电机损耗类型和功率平衡方程。
9.同步发电机的基本机构、工作原理和基本特点。
10.比较直流电机、交流异步电动机和交流同步电动机磁场的异同。
11.比较直流电机、交流异步电动机和交流同步电动机转换的电能、机械能与定子、转子的对应关系。
第三章电力电子技术1.变流器的基本功能分类。
第四章电力系统及其自动化技术1.考点:电力系统的概念。
2.考点:电力系统、动力系统和电力网的关系。
3.考点各种发电形式发电过程中能量转化过程。
考点4:输电网的作用。
考点5:电力网结构选择考虑因素(电力网结构对电力系统的影响)。
考点6:电压等级配置系列。
辅导资料一习题:1.简述低压短路器的作用。
低压断路器主要用于配电线路和电气设备的过载、欠压、失压、短路保护的电器。
2. 简述电磁式控制继电器的组成。
电磁式控制继电器由电磁系统、触头系统、反动力系统组成。
3.如何确定低压断路器的额定电流?答案:断路器壳架等级额定电流(指塑壳或框架中所能装的最大过流脱扣器的额定电流)和断路器额定电流(过电流脱扣器额定电流)可确定为:ca QF N I I ≥∙ca OF N I I ≥∙式中QF N I ∙为断路器壳架等级的额定电流;ca I 为线路的计算负载电流;OF N I ∙为过电流脱扣器的额定电流。
辅导资料二习题:(一)简答题1. 真空灭弧室的基本结构。
真空灭弧室主要由绝缘外壳、屏蔽罩、波纹管和动、静触头组成。
2. 简述真空断路器中主屏蔽罩的作用。
主屏蔽罩主要起到如下作用:1)有效地防止金属蒸气喷溅到绝缘外壳的内表面,避免内表面绝缘性能下降。
2)屏蔽罩可使交流电流过零时,灭弧室内剩余的金属蒸气和导电粒子径向快速地扩散到屏蔽罩上,冷却、复合和凝结,有利于电流过零后弧隙介质强度的提高,改善了灭弧室的开断性能。
3)有利于触头间绝缘强度的提高。
电磁式控制继电器由电磁系统、触头系统、反动力系统组成。
3.熔断器的额定电流与熔体的额定电流有何区别? 熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个概念。
熔断器的额定电流是指载流部分和接触部分设计时所依据的电流。
熔体的额定电流是指熔体本身所允许通过的最大电流。
对同一熔断器而且,通常可分别装入不同额定电流的熔体,最大的熔体额定电流可与熔断器的额定电流相同。
辅导资料三习题:(一)简答题1.简述变压器的作用。
由变压器的工作原理可以看出,变压器一般有变换电压、变换电流、阻抗匹配、和隔离的作用。
2.干式变压器有何优点?绕组固化后不仅整体机械强度高,抗短路能力强,还有很多明显的优点。
安全、防火、无污染,可直接安装在负载中心;防潮性能好,停运后不经预干燥即可投入运行;损耗低、局部放电量低、噪声小,散热能力强;免维护、安装简便、可靠性高,综合运行成本低。
电气工程概论复习重点第一章绪论电气工程专业代码:0806在研究生学科专业目录中,电气工程包含的5个二级学科:电气工程是工学门类中的一个一级学科,包含电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论新技术等5个二级学科。
电气工程的英文:Electrical Engineering电气工程的定义:The branch of engineering science that studies the uses of electricity and the equipment for power generation and distribution and the control of machinesand communication.工程科学的一个分支,研究电气的应用和发配电设备与机械的控制以及通信。
电气科学与工程学科分类:电机电器学:普通电机的启动、运行、控制新型电机、微特电机高低压电器PLC电力系统:新型输配电系统电力系统运行与优化电能质量(电压质量和电流质量)电工材料学:导电材料及其特性磁性材料及其特性电工半导体高电压与绝缘:高电压的生成与控制过电压及其防护电力电子学:电力电子元器件及集成电力电子变流技术电力电子控制技术新能源与新发电技术:可再生能源发电节电新技术电能储存新技术分布式电源系统与独立电力系统电气工程师:应掌握电工理论、电子技术、自动控制理论、信息处理、计算机及其控制、网络通信等宽广领域的工程技术基础和专业知识。
1马力(horsepower)=735.49875W电气工程常用计算机程序:MATLAB:广泛应用于电气工程领域,也可用于控制系统和信号处理。
PSpice:更趋向于实际应用,应用面广、易于掌握、有大量的可用器件模型库。
EMTP:用于电力系统电磁暂态分析。
第二章电机电器及其控制技术电机的原理:电机是以电磁刚硬现象为基础实现机械能与电能之间的转换以及变换电能的机械,包括旋转电机和变压器两大类。
电气工程概论辅导资料七
主题:第一章第三节同步电机
学习时间:2012年11月12日-11月18日
内容:
我们这周主要学习交流电机的另一种——同步电机,通过学习我们要掌握同步电机的工作原理、结构,掌握同步电机并网所需要的条件,了解电动势平衡方程式及电枢反应,了解同步电机的各种特性和功率平衡。
第一章电机与电器基础
第三节电机
1.3.3 同步电机
同步电机属于交流电机,其转子转速为一固定的同步转速。
同步电机有三种运行方式:发电机、电动机和调相机。
同步电机最重要的用途是作发电机用。
现代电网的电能几乎全部由三相同步发电机提供。
有时工作于同步补偿机状态,提供无功功率,改善电网的功率因数。
1.同步电机的原理和结构
转子绕组直流电励磁产生固定的N、S磁极。
原动机带动转子转动,定子绕
组切割磁力线,产生三相交流电。
定子产生旋转磁场与转子同步运行。
此时同步电机处于发电机运行状态。
定子三相绕组通入三相交流电,产生旋转磁场。
转子绕组通入直流励磁产生固定N、S极。
这样旋转磁场就吸引转子同步旋转。
此时发电机处于电动机运行状态。
同步电机的转子有两种构造型式,即凸极式和阴极式。
凸极式转子上有明显凸出的成对磁极和励磁绕组。
当励磁绕组中通过直流励磁电流后,每个磁极就出现一定的极性。
隐极式转子的转子铁芯为圆柱形,沿着转子圆周表面开有许多槽,用来嵌入励磁绕组。
同步电机无论作为发电机或电动机,它的转子速度总等于由电机极对数和电枢电流频率所决定的同步转速,同步由此得名。
2.同步发电机的空载运行
当外加原动机带动发电机转子在同步转速下运行,并且转子的励磁绕组通以励磁电流时,电枢绕组开路即为同步发电机的空载运行。
空载运行时,电枢电流等于零,其气隙磁场由转子磁动势单独建立。
电枢绕组切割旋转磁场产生感应电动势,电枢绕组开路时的端电压等于空载电动势。
3.同步发电机的负载运行
(1)电枢反应及电动势方程
当负载运行时,三相对称电流流过定子三相绕组,形成电枢旋转磁动势,它与转子旋转磁动势同步,且转向相同。
此时的气隙磁场与空载运行的情况不同,是二者的合成磁场。
电枢磁动势对气隙磁场的影响称为电枢反应。
电枢反应对同步电机的性能有。