8.1同步发电机的主磁通

电机主磁通计算公式
电机转矩是磁通与电枢电流、转矩系数的乘积，而磁通是与线圈匝数成正比的，因此，可以看出转矩大小是与线圈匝数成正比的。

假设电枢感应电势是恒值，电枢感应电势除以电枢电阻就是电流，因此电枢阻值是与电机转矩成反比的感应电机的转矩
一、公式1（与磁通和电流关系）
电磁转矩Tem=负载转矩+空载转矩（转子克服负载的转矩和空载损耗对应的转矩）=常数C+x主磁通x转子电流有功分量（I2COSo）其中C=磁极对数Px相数Mx匝数Nx绕组系数Kw/2
二、公式2（与转速和电压频率及转子电阻和漏电抗关系）Tem=m；xpxU2xR2/s除以2πfl1{（R+R2/s）"+x}。

电机原理及应用试题与参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、采用灯光旋转法进行并列时，如果灯光明、暗旋转很快，说明发电机(____)与电网的不同。

A、频率B、电压相位C、电压大小D、相序正确答案：A2、（___)的大小表征对称稳态运行时，电枢反应磁通和漏磁通的作用。

A、励磁电抗B、漏电抗C、同步电抗D、电枢反应电抗正确答案：C3、同步发电机对称负载时，（_____)的影响叫做电枢反应。

A、励磁磁势B、电枢磁势对励磁磁势C、电枢磁势D、励磁磁势对电枢磁势正确答案：B4、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，保持有功输出不变，当功率因数cosφ=0.8(滞后)变为cosφ=0.9(滞后)时，电枢电流会(____)，励磁电流会(____)。

A、变小，变大B、变大，变小C、变小，变小D、变大，变大正确答案：C5、异步电动机的临界转差率与转子电阻的关系是成（____)。

A、正比B、反比C、不确定D、无关正确答案：A6、在调节有功功率的过程中，若要保持无功功率不变，应相应地调节(____)。

A、转速B、原动机的输入功率C、励磁电流D、电压正确答案：C7、下列描述正确的是(____)。

A、功率因数角等于内功率因数角与功角的和B、内功率因数角等于功率因数角与功角的差C、功角等于内功率因数角与功率因数角的和D、内功率因数角等于功率因数角与功角的和正确答案：D8、下列哪种情况下的同步发电机的稳定性更差(____)。

A、过励B、直接接到电网C、轻载D、通过长输电线路接到电网正确答案：D9、对于并网运行的同步发电机，通过调节(____)可以调整无功功率的输出A、功率因数角B、端电压C、励磁电流D、励磁电动势正确答案：C10、当发电机准同期并列时，若系统电压低于待并发电机电压时，应该(____)。

A、增大待并发电机的转速B、减小待并发电机励磁C、减小待并发电机的转速D、增大待并发电机励磁正确答案：B11、同步发电机的额定功率指(____)。

电机学试题（含参考答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.单取向硅钢片比无取向硅钢片的导磁性能更好，前者一般用于对铁芯导磁性能要求更高的中大型电机。

( )A、正确B、错误正确答案：A2.异步电动机的转差率空载时最小，满载时最大。

（）A、正确B、错误正确答案：B3.任何一种旋转电机从运行原理来说都是可逆的，既可以做电动机运行又可以做发电机运行。

（）A、正确B、错误正确答案：A4.同步发电机的基本工作原理是电磁感应原理。

（）A、正确B、错误正确答案：A5.变压器绕组也属于交流绕组，为消除高次谐波电动势也要采用短距与分布绕组的方法。

( )A、正确B、错误正确答案：B6.凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。

（）A、正确B、错误正确答案：A7.绕线型感应电动机转子串电阻可以增大起动转矩；笼型感应电动机定子串电阻亦可以增大起动转矩。

（）A、正确B、错误正确答案：B8.异步电动机采用变比为2的自耦变压器起动，起动电流变成直接起动时的1/4。

（）A、正确B、错误正确答案：B9.同步发电机转子主磁极磁场的漏磁通只交链转子励磁绕组，只在转子励磁绕组感应一个漏电势。

（）A、正确B、错误正确答案：B10.改变鼠笼式异步电动机定子绕组线圈的连接方式，可以改变定子的磁极数，转子磁极数保持不变。

（）A、正确B、错误正确答案：B11.电动机正常运行时，负载的转矩不得超过最大转矩，否则将出现堵转现象。

（A、正确B、错误正确答案：A12.变压器的铁芯采用的硅钢片主要有热轧和冷轧两种。

( )A、正确B、错误正确答案：A13.同步发电机、同步电动机和同步调相机均可以通过调节电机本身的励磁电流的大小以改善电力系统的功率因数。

（）A、正确B、错误正确答案：A14.感应电动机运行时，总要从电源吸收一个滞后的无功电流。

（）A、正确B、错误正确答案：A15.同步发电机调节励磁就可以调节输出的有功。

（）A、正确B、错误正确答案：B16.并网运行的同步发电机，在撤去原动机后，功角δ由大于零变为小于零。

6018.1同步电机原理和结构1 •同步发电机原理简述（1）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。

最常用的转场式同步电机的定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内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）。

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

图 8-1-1给出了典型的转场 式同步发电机的结构模型。

图中用 AX 、BY ， CZ 共3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。

（2 ）工作原理同步电机电枢绕组是三相对称交流绕组，当 原动拖动转子旋转时，通入三相对称电流后，会产生高速旋转磁场，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），会在其中感应出大小和方向按周期性变化的交变电势，每相感应电势的有效值为， E o = 4.44fN ① f k w（ 8-1-1 ）式中f ――电源频率；①f ――每极平均磁通； N ——绕组总导体数；k w ---------------- 绕组系数；E 0是由励磁绕组产生的磁通 ①f 在电枢绕组中感应而得，称为 励磁电势（也称主电势、 空载电势、转子电势）。

由于三相电枢绕组在空间分布的对称性，决定了三相绕组中的感应 电势将在的时间上呈现出对称性，即在时间相位上相互错开 1/3周期。

通过绕组的出线端将三相感应电势引出后可以作为交流电源。

可见，同步发电机可以将原动机提供给转子的 旋转机械能转化为三相对称的交变电能。

感应电势的频率决定于同步电机的转速 n 和极对数p ,即同步电机图8-1-1 同步电机结构模型2供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值， 这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。

6.1交流绕组的基本知识1、交流电机的电角度与机械角度的关系是。

2、有一态极24槽的三相交流电机，则该电机的极距= ，每极每相槽数，槽距角。

3、一个整机线圈的两个有效边，在空间相距电角度为，如果电机为对磁极，在空间相距的机械角度为。

4、一台三相四极单层链式绕组，定子槽数，则其，。

5、整数槽单层绕组的每相并联支路数为，极对数为，它们间的关系是。

（A）（B）（C）6、有一台交流电机，定子绕组接线，，并联支路数，双层短距叠绕组，此时电机的极对数为。

7、一台三相六极双层短距叠绕组，定子槽数，节距，则其，。

8、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差为。

（A）（B）（C）（D）6.2交流绕组的电动势1、交流电机绕组基波电动势的表达式，其大小取决于、、、和。

2、改善交流电机绕组感应电动势波形的四个主要措施是、、、。

3、采用短距绕组，取节距，可同时削弱绕组相电动势中5次谐波和7次谐波分量，欲要消除线电动势中的3次谐波分量，定子三相绕组可以接成。

4、三相异步电动机定子绕组采用分布短距以后，感应电动势基波基波分量有所减小，但带来的优点主要是。

（A）改善电动势波形；（B）可增加某次谐波电动势；（C）可增加电动机的转速；（D）可改善磁动势波形。

5、同步发电机电枢绕组一般不接成角形接线，而变压器总希望有一侧接成角形接线，为什么？6.3交流绕组的基波磁动势1、单相绕组通入单相正弦电流产生磁动势，其基波磁动势最大幅值Fφm1= ，位置恒处于。

2、一个单相基波脉振磁动势可分解成两个旋转磁动势，每个磁动势的幅值为，两= ，转向，当脉振磁动势幅值为最大时，两个旋转旋转磁动势的转速相等，均为n1磁动势在空间与脉振磁动势幅值。

3、三相交流电机，电枢绕组为△接线，当一相绕组断线（电源仍为三相对称电源），回产生什么样的合成磁动势？电源断线呢？4、三相交流电机，电枢绕组为Y接线，当一相绕组断线（电源仍为三相对称电源），回产生什么样的合成磁动势？电源断线呢？5、试述短距系数和分布系数的物理意义，这两系数为什么总是小于1的？6、产生圆形旋转磁动势的条件是，若在的三相对称绕组里通入，，的三相电流，电弧度/秒，则产生的旋转磁动势的的转速为，转向为，当瞬间，脉振磁动势幅值在。