电机实验

4）发电机定子三相绕组为什么接成星形？接成三角形有什么问题？ 答：发电机定子三相绕组接成星形，有三次谐波电势而没有三次电流，接成三角形，因绕组闭合三次谐波电流能流通且很大，增加发电机的损耗，降低发电机的效率和出力。

5）发电机建压后机组的转速是否有变化，分析原因。

答：有变化，转速会降低。因为建压后铁耗增加了，没有磁滞损耗，而转子上有流过直流电流而只有铜耗。

6）调节电动机的电枢电压或励磁电流都可以调速，说明各有什么特

点和应用场合。

答：调节电枢电压——励磁电流一定时，转速与外施电压近似成正比，调压调速需专用的直流电源向电动势供电，可以通过调节小功率励磁电路进行，调节方便，使用灵活，损耗小，调速范围广，。缺点是专用直流电源设备投资大，较适用于不同转速负载转矩恒定不变的工况。

8)电动机的励磁绕组与电枢绕组并接起来，用调节电枢电压调

速，如右图所示，分析是否可行。

答：不好，调节起来不稳定。因为调节磁通时，当磁通增大时，

10）电动机电枢电流和发电机励磁电流采用分流器测量的原理是什

么？能否采用电流互感器测量？

答：分流器是测量直流电流用的，分流器实际就是一个阻值很小的

电阻，当有直流电流通过时，产生压降，供直流电流表显示，不能使用电流互感器，因为它只用于交流线路的电流测量。

转速会下降，调节电压时，当电压增大时，转速会上升。

（二）实验报告及分析思考题

1．发电机同期方式有几种？本实验采用的是什么同期方式？同期条件是什么？

答：①发电机同期方式有准同期和自同期 ②本实验采用的是准同期

③同期条件是电压相位、频率相等，相序一致。

同步发电机运行实验

2．手动同期时，在同期表指针提前一定角度时发出合闸命令，为什么？

答：因为从按下按钮到断路器合闸有一定的延时。

3．发电机正常解列时，为什么要调有功功率和无功功率均为零？这时

的定子电流是多少?

答：是为了保护断路器和发电机，减少因带负荷开断断路器产生电

弧对断路器的破坏。也防止带剩余有功和无功开断发电机，使发电机甩负荷而造成对发电机的影响，此时定子电流为0

4．将发电机定子的三根相线顺序调相(即A→B→C→A)但相序不变，

分析是否能够并网。说明相序和相别的区别。

答：能并网。相序是指各相按照一定的顺序排序，而相别是指各相

如A相、B相顺序调相相序不变，而满足并网条件。

5．将发电机定子的任两根相线对调使之成为反相序，分析是否能够并

网。

答：对调发电机侧电压线Ag、Cg，相量。发电机侧与系统侧线电

压Uabg的相位差为60°。不能并网。

（三）分析思考题

1）有功为定值而改变励磁电流时，分析什么状态时定子电流最小。 答：由发电机V形曲线实验可知有功为定值时，改变励磁电流可得到

一条完整的V形曲线，当功率因数为1时定子电流最小，此时发电机只有有功功率。

2）原动机不调节而调节励磁电流改变无功功率时，分析有功功率是否变化。

答：调节励磁只改变无功功率，有功功率理论上不会发生变化。调节原动机就是调节机械输入功率，而原动机不做调节，只调节励磁电流，使得空载电势发生变化，进而无功发生变化

5）发电机在并网运行时，直流电动机励磁回路发生断线，有什么现象？

答 ：直流电动机因为失磁转速变慢，但是发电机还存在励磁电流发电机从系统吸收有功功率带动转子转动，即有功变为负值，电动机励磁电流为0，电枢电流变大。此时应先解列，减速减磁，停机检修。

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同步发电机运行实验

6）发电机在并网运行时，直流电动机电枢回路晶闸管因产生故障完全

截止，有什么现象？发电机是什么这行方式？如何处理？ 答：原动机转速下降，发电机的功率、定子电流不断减小、从系统吸

收功率、使发电机变成电动机运行方式，此时使发电机和系统解列，然后停机检修。

7）发电机励磁绕组通过3KM常闭触点并接电阻Rm，它的作用是什么？ 答：起到灭磁的作用，当发电机内部发生故障，继电保护将发电机从系统断开时，如果不消灭发电机的磁场，故障电流仍然存在，过大的短路电流将会烧毁绕组导致发电机长时间不能回复运行。

（五）分析思考题

1）发电机进相运行的作用是什么？随着进相运行深度的增加，机端电压为什么会下降？

答：发电机进相运行时，发出正的有功功率和负的容性无功功率，即从系统吸收无功功率，这对维持系统无功功率平衡，从而调节系统电压。保证供电质量起了一定的作用。随进相的运行深度的增加，定子电流上升，电压升高。发电机励磁电流下降，极端电压下降。 6）分析发电机甩负荷后运行参数变化的特点。

答：发电机甩负荷后有功功率和无功功率都变为零，功率因数为1，

既有功发不出，极端电压升高很多，是因为励磁绕组上过剩磁场能量积累，空载电势很大，所以使得端电压升高。

7）做实验过程中，发电机并网带额定有功和无功正常运行，电网突然

停电，分析机组的运行情况。

答：发电机的励磁电流从电网中获取，当电网停电之后，励磁电流变为零，

发电机的有功和无功不变为零，此时发电机的转速下降，最后停止。

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同步发电机运行实验

直流电机

2．直流他励电动机起动时，为什么在电枢回路中需要串联起动变阻器？不连接会产生什么严重后果？

答：因为直流他励电动机的电枢绕组电阻Ra很小，因此启动电流很大。这么大的起动电流容易造成电动机的损耗甚至损坏，因此要在电枢回路中需要串联起动变阻器。如不连接起动变阻器则会因大的起动电流使换向片表面产生强烈的火花，甚至形成环火，同时电枢绕组也会因过热而损坏，而且大电流产生的转矩过大，将损坏拖动系统的传动机构等严重后果。

3．直流电动机起动时，励磁回路连接的磁场变阻器应调至什么位置？为什么？若励磁回路断开造成失磁时，会产生什么严重后果？

答：应该调至最小，因为Rf越小，If越大，产生的磁通越大，电动机起动动力越大。励磁回路断开造成失磁，由于直流电动机的转速与磁场成反比，一旦磁场小于最低允许值。电机的速度将超过最大允许值。所以直流电动机磁场回路的接线要可靠，并且有检测励磁电流大小的弱磁保护。 运转中的并励电动机，励磁绕组断开，电机超速，非常危险，严重时整流子和绕组都会散开。就是所说的飞车事故。

4．直流电动机调速及改变转向的方法。

答：调节他励电动机的转速：分别改变串入电动机M电枢回路的调节电阻R1和励磁回路的调节电阻Rf；调节转矩设定电位器，注意电枢回路电流不要超过1.1A，以上两种情况可分别观察转速变化情况。

改变电动机的转向：将电枢回路调节电阻R1调至最大值，“转矩设定”电位器逆时针调到零，先断开电枢电源（可调直流电源），再断开励磁电源，使他励电动机停机，将电枢或励磁回路的两端接线对调后，再按前述起动电机，则电动机转向改变。

2.增大电枢回路的调节电阻，电机的转速如何变化？增大励磁回路的调节电阻，转速又如何变化？

答：增大电枢回路的调节电阻，电机转速变慢；增大励磁回路的调节电阻，

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同步发电机运行实验

转速变快。

3.用什么方法可以改变直流电动机的转向？

答：将电枢回路调节电阻R1调至最大值，“转矩设定”电位器逆时针调到零，先断开电枢电源（可调直流电源），再断开励磁电源，使他励电动机停机，将电枢或励磁回路的两端接线对调后，再按前述起动电机，则电动机转向改变。

4.为什么要求直流并励电动机磁场回路的接线要牢靠？

答：因为直流电动机的转速与磁场成反比，一旦磁场小于最低允许值。电机的速度将超过最大允许值。所以直流电动机磁场回路的接线要可靠，并且有检测励磁电流大小的弱磁保护。 运转中的并励电动机，励磁绕组断开，电机超速，非常危险，严重时整流子和绕组都会散开，就是所说的飞车事故。

三相变压器

2．三相心式变压器的三相空载电流是否对称，为什么？

答：不对称。根据磁势与励磁电流的关系式、磁通与磁阻的关系式可知：当外施三相对称电压时,三相空载电流不相等,中间相B相较小,A相和C相较大. B相磁路较短→B相磁阻较小→空载运行时,建立同样大小的主磁通所需的电流就小.

3．如何测定三相变压器的铁耗和铜耗。 答：空载实验测铁耗，短路实验测铜耗。

4．变压器空载和短路实验应注意哪些问题？电源应加在哪一方较合适？

答：空载实验：空载实验要加到额定电压，当高压侧的额定电压较高时，为了方便于试验和安全起见，通常在低压侧进行实验，而高压侧开路。

短路试验:由于短路试验时电流较大，而外加电压却很低，一般电力变压器为额定电压的4%～10%，为此为了便于测量，一般在高压侧试验，

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