电力专业基础与实务最新总结

1.1直流电动机的起动

起动电流可达额定的10-20倍，中小型鼠笼式异步电机起动电流为额定电流的5－7倍。 起动的要求：

起动最初，起动电流Is较大，因为此时n= 0，Ea＝0。如果电枢电压为额定电压UN，因为Ra很小，则起动电流可达额定电流的10~20倍。这样大的起动电流会使换向恶化，产生严重的火花；与电枢电流成正比的电磁转矩过大，对生产机械产生过大的冲击力。因此起动时需限制起动电流的大小。 起动的方法：

• 电枢回路串电阻起动 • 降压起动 • 直接起动

（1） 直接起动：

直接把电动机接到额定电压的电源，进行起动。

该方法的最初起动电流很大，可达额定电流的几十倍，对电机的换向、机械方面很不利，一般只有很小容量的直流电动机由于它的电枢回路电阻的标幺值较大，且转动惯量很小，再加上其他方面的余度，才可以直接起动。

如果是并励电动机，由于励磁回路电感较大，在直接起动时，必须先把励磁绕阻接入电源，然后才接通电枢回路。

（2） 串电阻起动（将启动电阻由大往小调）

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电枢回路串电阻起动的工作原理

对应于起动电流Is1的起动转矩为Ts1，因Ts1＞TL，电动机开始起动。工作点由起动点Q沿电枢总电阻为Rs1的人为特性上升。当转速升至n1时，起动电流和起动转矩下降至Is2和Ts2 (图中A点)，为了保持起动过程中电流和转矩有较大的值，以加速起动过程。此时闭合KM1，切除r1。此时的电流Is2称为切换电流。当r1被断掉后，电枢回路总电阻变为Rs2=Ra+r2+r3。由于机械惯性，转速和电枢电动势不能突变，电枢电阻减小将使电枢电流和电磁转矩增大，电动机的机械特性由图中曲线1上的A点平移到曲线2上的B点。再依此切除起动电阻r2、r3，电动机的工作点就从B点到D点，最后稳定运行在自然机械特性的G点，电动机的起动过程结束。

他励电动机常采用此法。起动电流限制在两倍至两倍半额定电流范围内。起动过程中分

级切除电阻。串电阻的起动方法，不适于容量大起动较为频繁的起动。 （3） 降压起动

当他励直流电动机的电枢回路由专用的可调压直流电源供电时，可以采用降压起动的方法。起动电流将随电枢电压降低的程度成正比地减小。起动前先调好励磁，然后把电源电压由低向高调节，最低电压所对应的人为特性上的起动转矩Ts1>TL时，电动机就开始起动。起动后，随着转速上升，可相应提高电压，以获得需要的加速转矩，起动过程的机械特性如图所示

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并励电动机常采用此法。

为了防止直流串励电动机转速过高而损坏电动机，不允许空载启动。 1.2直流电动机调速

1.2.1并励、他励直流电动机

调速（可无级调速）

调速方法：

（1） 改变电枢回路里的串联电阻（有级调速）

原理：在电枢中串入电阻，使 n 、 n0不变，即电机的特性曲线变陡（斜率变大），在相同力矩下，n

nUIaRaKE

特点：

只能使转速下调。电枢回路串电阻调速时，所串电阻越大，稳定运行转速越低。所以，这种方法只能在低于额定转速的范围内调速。电枢电路

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串电阻调速，设备简单，但串入电阻后机械特性变软，转速稳定性较差，电阻上的功率损耗较大。

串入的调速电阻越大，机械特性越软。在低速运行时，负载在不大的范围内变动，就会引发转速发生较大的变化，转速的稳定性较差。

由于电枢电流较大，调速电阻的容量也较大，较笨重，不易做到电阻值连续调节，因而电动机转速不能连续调节，一般最多分为六级。 适用：这种调速方法适用于调速性能要求不高的中、小型电机。

（2） 减小气隙磁通（速度增大）

由于电动机在额定励磁电流时，磁路已经有点饱和，再增大气隙磁通就比较困难，一般是减少气隙磁通。这种调速方法是在励磁回路串电阻实现的，用的控制功率较少，设备简易，比电枢回路串电阻调速要方便的多。调速后电枢回路电流增加得多、励磁回路电流减少的不多。励磁回路串电阻比电枢回路串电阻损耗的电功率要小很多。

特点：

调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调，受换向机械本身强度所限，调速比n不能太高。一般为2:1\\3:1.(最大转速与最小转速的比) 调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），调节控制方便。 适用场合：弱磁调速只能在高于额定转速的范围内调节 。 （3） 降低电枢电压调节（无级调速）

原理：由转速特性方程知：调电枢电压U，n0变化，斜率不变，所以调速特性是一组平行曲线。

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特点：

（1） 工作时电枢电压一定，电压调节时，不允许超过UN，，而 n U，

所以调速只能向下调。

（2） 可得到平滑、无级调速。

降低电源电压，电动机机械特性的硬度不变。这样，比起电枢回路串电阻调速使机械特性变软这一点，降低电源电压可以使电动机在低速范围内运行时，转速随负载变化而变化的幅度较小，转速稳定性要好的多。

当电源连续变化时，转速的变化也是连续的，这样的调速为无级调速。与串电阻调速相比这种调速要平滑的多，并且还可以任意多极转速。因此该方法在直流拖动系统中被广泛采用。 （3） 调速幅度较大。

适用场合：这种调速方法适用于对调速性能要求较高的设备，如造纸机、轧钢机等。改变电枢电压调速常用他励直流发电机作为调速电源。

1.2.2串励直流电动机

CtCekUTRa Cekn（1） 电枢回路串电阻 （2） 改变端电压

（3） 改变励磁电流与电枢电流的比值

改变的方法有：电枢分流、串励绕阻分流

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1.3直流电动机的反转

欲改变电磁转矩的方向，只需改变励磁磁通方向或电枢电流方向即可。所以，改变直流电动机转向的方法有两个：

– 保持电枢绕组两端极性不变，将励磁绕组反接。（改变励磁电流方向实质是改变磁通

的方向）

– 保持励磁绕组极性不变，将电枢绕组反接。

（1）他励直流电动机改变旋转方向，常采用电枢绕阻反接来完成。

（2）串励电动机的反转宜采用励磁绕组反接法，因为串励电动机的电枢两端 电压很高，励磁绕组两端的电压很低，反接较容易。 1.4直流电动机的机械特性

他励复励串励

串励直流电动机的机械特性

UCTRan

TCeCe转速n与T开方成反比 （1） 是一条非线性软特性；

（2） 当电磁转矩很小时，转速n很高。串励直流电动机不允许空载运行。 （3） 电磁转矩T与电枢电流的平方成正比，因此起动转矩大，过载能力强。

1.5直流电动机的制动

概念：电动机的电磁转矩方向与旋转方向相反时，就称为电动机处于制动状态。

制动的分类

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• 机械制动 • 电气的制动

电气制动的方法

• 能耗制动 • 反接制动 • 回馈制动

（1） 反接制动

分类：电枢反接制动、倒拉反接制动。

原理：制动时加到电枢绕组两端的电压极性与电动机正转时相反。因旋转方向未变，磁场方向未变，感应电势方向也不变。电枢电流为负值，表明其方向与正转时相反。由于电流方向改变，磁通方向未变，因此电磁转矩方向改变了。电磁转矩与转速方向相反，产生制动作用使转速迅速下降。这种因电枢两端电压极性的改变而产生的制动，称为电枢反接制动。

特点：电枢反接制动的最初瞬时，作用在电枢回路的电压（U+Ea）≈2U，因此必须在电枢电压反接的同时在电枢回路中串入制动电阻Rz，以限制过大的制动电流。直流电动机反接制动时，当电动机转速接近于零时，就应立即切断电源，防止电动机反转。

（2） 能耗制动

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原理：停车时，电枢从电源断开,接到电阻上，这时：由于惯性电枢仍保持原方向运动，感应电动势方向也不变，电动机变成发电机，电枢电流的方向与感应电动势相同，从而电磁转矩与转向相反，起制动作用。这种制动是把贮存在系统中的动能变换成电能，消耗在制动电阻中，故称为能耗制动。

特点：能耗制动的机械特性是一条电枢电压为零、电枢串电阻的人为机械特性。改变制动电阻的大小，可以得到不同斜率的特性曲线。Rz越小，特性曲线的斜率越小，曲线就越平，制动转矩就越大，制动作用就越强。

对于要求制动准确、平稳的场合，应采用能耗制动

直流并励电动机采用能耗制动时，切断电枢电源，同时电枢与电阻接通，并保持励磁交流不变，产生的电磁转矩方向与电枢转动方向相反，使电动机迅速制动。

（3） 回馈制动（相当于发电机）

原理：当电动机在电动状态运行时，由于某种因素，如用电动机拖动机车下坡，使电动机的转速高于理想空载转速，此时n>n0，使得Ea>U，电枢电流为与电动状态时相反，因磁通方向未变，则电磁转矩T的方向随着Ia的反向而反向，对电动机起到制动作用。在电动状态时电枢电流从电网的正端流向电动机，而在制动时，电枢电流从电枢流向电网，因而称为回馈制动。

回馈制动时，n>n0，Ia和T均为负值，所以它的机械特性曲线是电动状态的机械特性曲线向第二象限的延伸。电枢回路串电阻将使特性曲线的斜率增大。

对存在机械摩擦和阻尼的生产机械和需要多台电动机同时制动的场合，应采用回馈制动。 1.6耐压实验

直流电动机耐压试验的目的是考核导电部分的对地绝缘强度。 交流电动机作耐压试验时，试验时间应为60s 耐压实验数值

电压等级（kv） 更换全部绕阻的耐压电压 更换部分绕阻

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0.3 1.76

6 25 21 10 35 30 35 85 72 线绕式电动机的定子作耐压试验时，转子绕组应接地

三相交流电动机耐压试验中，包括：定子绕组相与相、每相与机壳、线绕式转子绕组相与地。不包括机壳与地之间的耐压。

交流电动机在耐压试验中绝缘被击穿的原因可能是电机没经过烘干处理。

耐压试验时的交流电动机必须处于（静止）状态。

功率在1kV以上的直流电机作耐压试验时，成品试验电压为2UN＋1000v 交流电动机作耐压试验时，对额定电压为380V，功率在1～3KW以内的电动机，试验电压取（ 1500 ）伏

对额定电压为380V 、功率为3kw 及以上的电动机作耐压试验时，试验电压应取（1760）V。

线绕式电动机的定了作耐压试验时，转子绕组应接地

1.7直流电机的改善换向

可采用移动电刷位置(不常用)、采用换向极(常用)、改进电刷实现(常用)。 移动电刷位置：如为电动机，应逆着电枢旋转的方向移动才能改善换向。如为发电机，顺时针方向移动电刷

采用换向极：为了改善换向，几乎所有的直流电机都采用换向极换向，换向极是装在两个主极之间的小磁极，极身上套了匝数不多的换向极绕阻，并与电枢绕阻相串联。换向极绕阻产生的磁动势要与交轴电枢方应磁动势方向相反，数值上要小于。直流电机换向极的作用是抵消电枢磁场

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直流电机换向器的作用，直流电动机，换向器是将电刷上所通过的直流电流转换为绕阻内的交变电流，直流发电机，绕阻上的交变电动势转换为电刷端上的直流电动势。直流电机中的换向器是由相互绝缘的特殊形状的梯形铜片组装而成。

电刷的作用，电刷是把直流电压、电流引入或引出装置。电刷由石墨制成

直流发电机的换向极是有换向极铁心和换向极绕组 直流电机的换向极绕组必须与电枢绕组串联

定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。

转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。 换向时产生火花的原因： 1、 电磁原因：

（1） 当直线换向时，不会产生火花。

（2） 电刷离开换向片的瞬间，要来开一个电流，释放的电磁能量Li2/2足够大，

就要产生火花。每cm长度的电刷释放的功率应不超过50W.

（3） 加速换向比较剧烈时，前刷端电流密度增加，换向片与电刷间电压降过大，

从而前刷端因过热而产生火花。

2、 机械原因

换向器偏心； 换向片间绝缘突出； 个别换向片突出；

换向片装配不准确或是片间绝缘厚度不一样，使得换向元件不在几何中线下换向； 换向器表面不清洁或因磨损而变粗糙；

各个刷架之间距离不均匀，使有些电刷短路的换向元件不在几何中线上； 电刷在刷握中太松或太紧； 电刷上压力不合适；

电刷接触面研磨不好，于换向器表面接促不良。

1.8直流发电机

并励直流发电机确定稳定电压的条件

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1、电机有剩磁；

2、励磁绕组和电枢绕组的连接必须和电枢绕组的旋转方向配合，以至于使得励磁电流产生的磁场和剩磁场方向一致；

3、励磁回路的总电阻小于与电机额定转速相对应的临界电阻，使得场阻线和电机的磁化曲线有交点。该交点是电枢电动势的稳定点。

4、电机磁路饱和。

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第2章交流电机篇

2.1异步电动机

2.1.1交流异步电机的起动

所谓三相异步电动机的起动过程是指三相异步电动机从接入电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。

起动电流：中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。

原因：起动时，转子导条切割磁力线相对速度很大。转子感应电势增大，转子电流增大，定子电流增大。

大的启动电流将带来下述不良后果：

✓ 启动电流过大使电压损失过大，启动转矩不够使电动机根本无法启动。 ✓ 使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使用寿命。 ✓ 造成过流保护装置误动作、跳闸。

✓ 使电网电压产生波动，进而形成影响连接在电网上的其他设备的正常运行。 因此，电动机启动时，在保证一定大小的启动转矩的前提下，还要求限制启动电流在允许的范围内。

三相异步电动机启动瞬间，启动电流很大，启动转矩不很大 三相异步机的起动方法：

（1） 直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。

M3~UVWQS1FU直接起动就是利用闸刀开关将电动机直接接入电网使其在额定电压下起动，如图所示。

优点：起动简单，设备少，投资小，起动时间短。

缺点：起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。

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适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器容量的20％。

（2） 降压起动。Y－  起动、自耦降压起动

降压起动的主要目的是为了限制起动电流， 但同时也限制了起动转矩，因此，这种方法只适用于轻载或空载情况下起动。常用的降压起动方法有下列几种：定子电路中串电抗器起动、自耦变压器降压起动法、星形－三角形起动法.

定子电路中串电抗器起动:

QS2UVWQS1FU

这种起动方法是在电动机定子绕组的电路中串入一个三相电抗器，其接线如图所示。

自耦变压器降压起动法:

M3~

利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有40％、60％、80％等多种抽头，使用时要根据电动机起动转矩的要求具体选择。适用于电机容量较大且不允许频繁启动的降压启动方法

星形－三角形起动法

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UVW

U1V1QS1FUW1¡÷(ÔËÐÐ)QS2

U2V2W2Y(Æð¶¯)这种方法只适用于正常运转时定子绕组作三角形连接的电动机。起动时，先将定子绕组改接成星形，使加在每相绕组上的电压降低到额定电压的1/3，从而降低了起动电； 待电动机转速升高后，再将绕组接成三角形，使其在额定电压下运行。Y-△起动线路如图 相电压、相电流与直接起动时相比降低到原来的1/（3）1/2,起动电流降低到直接起动的1/3,起动时堵转矩为1/3 （3）转子串电阻起动。

绕线型三相异步电动机主要有两种起动方法：转子回路串电阻、转子串频敏变组器

2.1.2交流异步电机的调速

N=60f(1-s)/p 调速方法：

1. 变极调速：（三相鼠笼）改变电动机的极对数p；

2. 变频调速：（三相鼠笼） 3. 改变转差率调速： （1）降低定子绕阻电压(转速降低)；

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(2)转子回路串电阻方法实现（绕线型三相异步电动机）（转速的上限是电机的额定转速）。

记改变定子电压和串电阻的外特性曲线。

串级调速就是利用一个或n个辅助电机或者电子设备串联、在绕线式异步电动机转子回路里，把原来损失在外串电阻的那部分能量加以利用，或者回收到电网里，既能达到调速的目的，又能提高电动机运行效率，这种调速方法叫串级调速。 三相异步电动机温升过高或冒烟，造成故障的可能原因是三相异步电动机断相运行。

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三相异步电动机变级调速的方法一般只适用于鼠笼式异步电动机

2.1.3交流异步电机的反转

要使三相异步电动机反转，只要（改变定子绕组任意两相绕组的相序）即可。

2.1.4交流异步电机的机械特性

额定电磁转矩：

TN9550*PNnN

最大电磁转矩

3pU123pU1211Tm2222f1[R1R1(X1X2)]22f1(X1X2)

SmR2

X1X22.1.5交流异步电机的制动

（1）回馈制动

若电动机带有位能性负载TL，则电机转速将超过同步转速n1。电动机工作在反向回馈制动状态，电磁转矩TM为正，转速n>n1。转差s<0。 （3） 反接制动

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将接到电源的三跟线中的任意两根的一端对调位置。（直流电动机是将电枢绕阻对调）

若电动机带有位能性负载TL（下放重物），则电机转速(负载原动转速)n将和同步转速n1反向。电动机工作在反接制动状态。定子输入电功率转化为机械功率同负载的反向机械功率相抵消。三相异步电动机反接制动时，采用对称制电阻接法，可以在限制制动转矩的同时，也限制制动电流。 （3）能耗制动

将正在运行的电动机的定子绕组从电网断开，接到直流电源上（直流电动机制动是将电枢绕阻从电源断开，接到电阻上），由于定子中流过直流电流I，故再没有电磁功率从定子方传递到转子方。定子的直流形成一恒定磁场，转子由于惯性继续转动，其导条切割定子的恒定磁场而在转子绕组中感应电势、电流，从而将转子动能变成电能消耗在转子电阻上，使转子发热，当转子动能消耗完，转子就停止转动，这一过程称为能耗制动。

电动机是电感性负载，定子相电流比相电压滞后一个角度，cos就是电动机的功率因数。三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时为0.7-0.9,在＝轻载或空载时只有0.2-0.3.必须正确选择电动机的容量，防止大马拉小车的现象，尽量缩短空载的时间。 在三相交流异步电动机定子上布置结构完全相同、在空间位置上互差 120 0 电角度的三相绕组，分别通入三相对称交流电，则在定子与转子的空气隙间将会产生旋转磁场。

异步电动机不希望空载或轻载的主要原因是（功率因数低 ）。 2.2同步电机

2.2.1无功功率调节

调节无功功率的方法是调节励磁电流

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励磁电流调到欠励状态，发电机就送出超前的电流，调到过励状态，就送出滞后的电流。

同步电动机输出有功功率P2恒定，改变其励磁电流时，可以调节其无功功率。 “正常”励磁时，电动机功率因数cosφ=1，电枢电流全部为有功电流，故数值最小。 当励磁电流小于正常励磁值(欠励)时，电动机功率因数cosφ滞后，此时同步电动机相当于感性负载，要从电网吸取感性无功。

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若励磁电流大于正常励磁值(过励)时，电动机功率因数cosφ超前，此时同步电动机相当于容性负载，要从电网吸取容性无功。（调相机原理）

2.2.2同步电机并网条件和方法

一、投入并联的条件

同步发电机并联投入电网时，为避免发生电磁冲击和机械冲击，总体要求就是：发电机端各相电动势的瞬时值要与电网端对应相电压的瞬时值完全一致。具体分解开来包含以下五点：

(1) 波形相同；(2) 频率相同；(3) 幅值相同；(4) 相位相同；(5) 相序相同。 二、投入并联的方法

1、直接接法

把要投入并联运行的发电机带动到接近同转速，加上励磁并调节至端电压与电网电压相等。此时，若相序正确，则在发电机频率与电网频率相差时，三组相灯会同时亮、暗。调节发电机转速使灯光亮、暗的频率很低，并在三组灯全暗时刻，迅速合闸，完成并网操作。

2. 自同步法

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先将发电机励磁绕组经限流电阻短路，当发电机转速接近同步转速(差值小于5%)时合上并网开关，并立即加入励磁，最后利用自整步作用实现同步。自同步法的优点是操作简便，不需要添加复杂设备，缺点是合闸及投入励磁时均有较大的电流冲击。

需要说明的是，上面介绍的并网方法，无论是准确同步法还是自同步法，都是指手工操作过程。实际上，随着检测技术和控制技术的不断进步，尤其是计算机检测与控制技术的应用，手工并网操作已很少使用了，而是广泛采用自动并网装置。

这些装置不但使并网合闸瞬间的各项要求能最大限度地得到满足、电磁冲击和机械冲击最小、杜绝了手工操作的种种不足，而且可对电网故障作出最快速、最恰当的反应，提高了电力系统的综合自动化能力和运行可靠性。

2.2.3同步发电机

同步发电机主要是由定子和转子两部分组成。同步发电机的定子上装有一套在空间上彼此相差120º电角度的三相对称绕组（图中绕组均画在各相绕组轴线上）；转子磁极（简称主

极）上装有励磁绕组，由直流电励磁。当励磁绕组中通

有直流电流时，就在气隙中产生恒定的主极磁场。若用原动机拖动发电机转子恒速旋转时，主极产生的恒定磁场就随着转子的转动在气隙中形成旋转磁场。该磁场切割定子三相绕组时，在定子绕组中就会感应出交变电势。设气隙磁场沿圆周在空间按正弦规律分布，则各相绕组中产生的交变电势也随时间按正弦规律分布，即：

e=Emsinωt

式中 Em—绕组相电势的最大值

ω—交变电势的角频率，ω=2πf。其中f即为电势的频率，单位为赫兹。 由于三相绕组在空间彼此互差120º电角度，因此，定子三相电势大小相等，相位彼此相差120º电角度。设U相的初相角为零，则三相电势的瞬时值为：

eU=Emsinωt eV= Emsin(ωt-120º) eW= Emsin(ωt-240º)

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这样，在同步发电机的定子绕组中就产生了三相对称电势，若定子绕组接上负载，则同步发电机就会向负载输出三相交流电流，从而将转子上的机械能转换为电能输出。 三相电势的频率可以这样决定：当转子为一对极时，转子旋转一周，绕组中的感应电势就正好交变一次（一个周波）；当电机有p对极时，则转子旋转一周，感应电势交变p次（即p个周波）；设转子每分钟转数为n，则转子每秒钟旋转次，即电势的频率为：

npn转，因此感应电动势每秒交变6060fpn赫 60从上式可以看出，同步发电机输出电压的频率等于电机的极对数p与转子每秒钟转速

n的乘积。我国国家标准规定工业交流电的频率为50赫兹，因此电机的极对数和转速成60反比关系。例如：在汽轮发电机中，如果n=3000转/分，则电机为一对极；n=1500转/分，电机为两对极。所以电机的转速越低，则极对数越多。

大型同步发电机通常用汽轮机或水轮机作为原动机来拖动，故前者称为汽轮发电机，后者称为水轮发电机。

汽轮发电机：转速高，采用隐极式。 水轮发电机：转速低，采用凸极式。

2.2.3.1同步发电机的励磁系统

同步发电机励磁方式分为两大类：一类是用直流发电机作为励磁电源的直流励磁系统；另一类是用硅整流装置将交流转化成直流后供给励磁的整流器励磁系统。现说明如下：

1. 直流励磁机励磁

直流励磁机通常与同步发电机同轴，采用并励或他励接法。采用他励接法时，励磁机的励磁电流由另一台被称为副励磁机的同轴的直流发电机供给。

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2.静止励磁器励磁

同一轴上有3台发电机，即主发电机、交流主励磁机和交流副励磁机。副励磁机的励磁电流开始时由外部直流电源提供，待电压建立起来后再转为自励（有时采用永磁发电机）。副励磁机的输出电流经过静止晶闸管整流器整流后供给主励磁机，而主励磁机的交流输出电流经过静止的三相桥式硅整流器整流后供给主发电机的励磁绕组。

3.旋转整流器励磁

静止整流器的直流输出必须经过电刷和集电环才能输送到旋转的励磁绕组，对于大容量的同步发电机，其励磁电流达到了数千安培，使得集电环严重过热。因此，在大容量的同步发电机中，常采用不需要电刷和集电环的旋转整流器励磁系统。主励磁机是旋转电枢式三相同步发电机，旋转电枢的交流电流经与主轴一起旋转的硅整流器整流后，直接送到主发电机的转子励磁绕组。交流主励磁机的励磁电流由同轴的交流副励磁机经静止的晶闸管整流器整流后供给。用于这种励磁系统取消了集电环和集电装置，故又称为无刷励磁系统。

当同步电动机的负载功率不变时，如果忽略定子绕组的电阻的影响，则电动机的电磁功

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率、输入功率均为常数，改变励磁电流的大小，可使同步电动机处于正常励磁、过励和欠励三种励磁状态。

同步电动机正常励磁时，定子电流 与电压 同相，为纯有功电流，同步电动机仅从电网吸取有功功率，电动机表现为电阻性负载。

若在正常励磁的基础上，增大励磁电流，则电动机将处于过励状态，这时电流将超前于电压 ，电动机除向电网吸取一定的有功功率外，同时还向电网吸取一定的容性无功功率，电动机表现为电容性负载。

若在正常励磁的基础上，减小励磁电流使电动机处于欠励状态，这时，电流将滞后于电压 一个角度，电动机除向电网吸取有功功率外，还向电网吸取一定的感性无功功率，电动机表现为电感性负载。

2.2.3.2同步发电机外特性

nn1,If常数、cos常数• 外特性：在

的条件下，同步发电机作单机运行，端电压U随负载电流而变化的关系特性曲线 。显然，外特性曲线和负载的性质密切相关。如图所示：

1）当是感性负载时：曲线（1），此时随着负载电流的减少，端电压诼步上升。这是因为考虑了电枢反应的去磁作用的影响，随着电枢电流的减少，电枢反应的去磁作用减弱，电机中的合成磁通增加，所以端电压诼渐增加。

2）当是容性负载时：曲线（3），此时电流超前电压，此时的电枢反应是增磁作用，随着电

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枢电流的增加，合成的磁通在减小，所以端电压下降。 3）纯电阻负载：曲线（2）。

电压调整率：

定义：发电机的端电压随负载的改变而变化，变化的程度我们可以通过电压调整率来衡量。即：

UE0UN100%UN空载与额定负载之间的电压调整率。当然，负载是任意负载，不仅仅指额定负载。如图，从图上我们可以看出：

影响电压调整率的因素有：功率因数和同步电抗。一般发电机的电压调整率较大，常在20%--40%之间。

2.2.4同步电动机

三相同步电动机采用能耗制动时，电源断开后，保持转子励磁绕组的直流励磁，同步电动机就成为电枢被外电阻短接的同步发电机。定子绕组磁势产生的气隙圆形旋转磁场与转子励磁产生的磁场有相同的极对数，磁极相互吸引，驱动转子旋转——同步电动机

2.2.4.1同步电动机的起动

异步启动法：在磁极表面上装设有类似感应电机笼型导条的短路绕组，称为起动绕组。在起动时，电压施加于定子绕组，在气隙中产生旋转磁场，如同感应电机工作原理一样，这个旋转磁场将在转子上的起动绕组中感应电波经电流和旋转磁场相互作用产生转矩，所以同步电机按照感应电机原理转动起来。待速度上升到接近同步转速时，再给予直流励磁，产生转子磁场，此时它和定子磁场间得到转速已非常接近，依靠这两个磁场间相互吸引力，把转子拉入同步速一起旋转。所以同步电动机的起动过程可以分为两个阶段：

（1）首先按感应电机方式起动，使转子转速接近同步速；（电压施加于定子绕组） （2）加直流励磁，使转子拉入同步。（转子上除了启动绕阻外，还有励磁绕阻） 由于磁阻转矩的影响，凸极式同步电动机很容易拉入同步。甚至在未加励磁的情况下，有时转子也能拉入同步。因此，为了改善起动性能，同步电动机绝大多数采用凸极式结构。

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注意：当同步电动机按感应电机方式起动时，励磁绕组绝对不能开路 ！必须短路 ！串入大约5-10倍励磁绕阻电阻值的附加电阻

在起动过程中，励磁绕阻不能开路。在大的转差率时，气隙旋转磁密在励磁绕阻里感应出较高的电动势，有可能损坏它的绝缘。但也不能把励磁绕阻短路，那样励磁绕阻中感应的电流产生的转矩有可能使电动机起动不到接近同步速的转速。所以要串电阻。

同步电动机的定子和三相异步电动即的一样，而它的转子是磁极，由直流励磁，直流经电刷和滑环流入励磁绕阻。转子的励磁绕组的作用是通电后产生个大小和极性都不变化的恒定磁场。同步发电机的定子上装有一套在空间上彼此相差120 0 电角度的三相对称绕组。

同步电机在定子上放置电枢绕阻，在转子上装了磁极，磁极上套有励磁绕阻（如用永久性磁铁作磁极就不用励磁绕阻了），当作发电机运行时，励磁绕阻通以直流电流，电机内部产生磁场，由原动机拖动电机的转子旋转，磁场与定子导体之间有了相对运动，在定子绕阻中就会感应交流电动势，n＝60f/p.同步电动机时，必须在电机的定子绕阻上加上三相交流电，就会在电机里产生旋转磁场，转子的励磁绕阻里通入直流电，转子好像磁铁，于是磁场带动磁铁转动。

同步电机的组成：定子（定子铁心、定子电枢绕阻）、转子（转子铁心、励磁绕阻、集电环、转轴）。

转子：汽轮发电机由于转速一般为3000转，为了很好的固定励磁绕阻，大容量的电机几乎全作成隐极式转子（水轮机转速低一般一分钟有几十转到几百转多为凸极）。转子铁心除了要求它能固定励磁绕阻外，还要求它的导磁性能要好，一般由高机械强度和导磁较好的合金钢锻成（水轮机的磁极1~1.5 mm 厚的钢片冲制后叠成）。并且和转轴作成一个整体。 定子：为了减少定子铁心的铁损耗，定子铁心有0.5mm厚的硅钢片叠装而成。绕制多股线圈时，为了减少集肤效应引起的附加损耗，在股线之间需要进行换位，换位一般在线圈的直线部分进行。

机座；机座要固定定子、转子，要求它有很高的机械强度和刚度，一般由钢板拼焊而成。 国产小功率三相鼠笼式异步电动机的转子导体结构采用最广泛的是铸铝转子。

同步电机的分类：按照用途来分，分为发电机、电动机、补偿机。按结构分为突极机、隐极机。

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同步电动机出现“失步”现象的原因是电动机轴上负载转矩太大。

2.2.4.2同步电动机的制动

同步电动机的制动均采用能耗制动。制动时，首先切断运转的同步电动机定子绕组的交流电源，然后将定子绕组接入一组外接电阻R（或频敏变阻器）上，并保持转子励磁绕组的直流励磁。这时，励磁绕组电流产生的恒定磁场，继续随着转子的惯性转动在气隙中形成旋转磁场，该磁场切割定子三相绕组时，在定子绕组中产生感应电动势及电流，该电流在固定磁场作用下产生电磁力矩，此力矩与转子转动方向相反，从而使转子较快的停止转动。同步电动机能耗制动时，将转动的机械能变换成电枢中的电能，最终变为热能消耗在电阻R上。

同步电动机能耗制动的工作原理：

当同步电动机正常运行时，若断开电源开关QS1，则同步电动机定子绕组断电。同步电动机转子仍在惯性运转。此时合上开关QS2，使定子绕组接入外接电阻。通有直流励磁电流的转子绕组继续随着转子的惯性转动，在气隙中形成的旋转磁场切割定子三相绕组，产生与转子转动方向相反的制动力矩，从而使转子较快的停止转动。 2.3同步电机和异步电机的区别 ①转子绕组结构

感应电机:笼式绕组,构成闭合回路，无外接电源

同步电机:多为同心式绕组，外接直流电源，构成恒定磁场。 ②转子转速和同步转速的关系

同步电机的运行特点是转子的旋转速度必须与定子磁场的旋转速度严格同步 ③能量的转化方向

④通过改变励磁电流改变功率因数，可做调相机使用，用于无功补偿。 2.4同步补偿机

同步补偿极即（同步调相机）

同步补偿机即不带机械负荷的同步电动机。当电网担负滞后功率因数的负载时，同步电动机采用过励运行，相当一台电容器，当电网担负超前功率因数的负载时，采用欠励运行，相当于一台电抗器。补偿机的励磁电流可以自动调节。 同步补偿机用途上分为：受电端补偿，中间端补偿

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第3章控制电机篇

3.1三相测速发电机

测速发电机用来测量和调节转速，也可将它的输出电压反馈到电子放大器的输入端以稳定转速。

一、 交流测速发电机

分为同步和异步两种，异步式测速发电机的结构和杯形转子伺服电动机没什么区别。

交流测速发电机的杯形转子是用高电阻材料做成的 空心杯转子交流测速发电机励磁绕组产生频率相同的交流电

在使用电磁调速异步电动机调速时， 三相交流测速发电机的作用是:将 转速转变成三相交流电压

交流测速发电机的输出电压与转速成正比

若被测机械的转向改变，则交流测速发电机的输出电压相位改变180 0 交流测速发电机的定子上装有两个在空间相差90 0 电角度的绕组 二、 直流测速发电机

我国研制的CYD系列高灵敏度直流测速发电机，其灵敏度比普通测速发 电机高1000 倍，特别适合作为低速伺服系统中的速度检测元件。

测速发电机在自动控制系统和计算装置中，常作为解算、测速元件使用 若按定子磁极的励磁方式来分，直流测速发电机可分为: 永磁式和电磁式 直流测速发电机按励磁方式有他励和永磁种 直流永磁式测速发电机需加直流励磁电压

3.2伺服电机

在自动控制系统中，把输入的电信号转换成电机轴上的角位移或角速 度的电磁装置称为伺服电动机

一、 直流伺服电动机（外特性为有斜率的平行线）

在一定负载转矩下，当磁通不变时，如果升高电枢电压，电机的转速就升高；反之，降低电枢电压，转速就下降；当电压等于0时，电动机立即停转。要电动机

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反转，可改变电枢电压的极性。

他励式直流伺服电动机的正确接线方式是定子绕组接励磁电压，转子绕组接信号电压。

在工程上，信号电压一般多加在直流伺服电动机的电枢绕组两端。 直流伺服电动机的机械特性曲线是直线 低惯量直流伺服电动机对控制电压反应快

空心杯直流伺服电动机有一个外定子一个内定子，外定子为永久磁钢，内定子为软磁材料。 二、 交流伺服电动机

交流伺服电动机的控制绕组与信号电压相连。

交流伺服电动机的定子圆周上装有两个互差90 0 电角度的绕组。 交流伺服电动机实质上就是一种微型交流同步电动机

交流伺服电动机的鼠笼转子导体电阻比三相鼠笼式异步电动机大 交流伺服电动机电磁转矩的大小取决于控制电压的大小。 交流伺服电动机在没有控制信号时，定子内只有脉动磁场。

3.3转差离合器

电磁转差离合器中，如果电枢和磁极之间没有相对转速差时，电枢中就 不会有涡流产生，也就没有转矩去带动磁极旋转一因此取名为“转差离合器” 。

电磁转差离合器中，磁极的转速应该小于电枢的转速

把封闭式异步电动机的凸缘端盖与离合器机座合并成为一个整体的叫 组合式电磁调速异步电动机。

电磁调速异步电动机主要由一台单速或多速的三相笼型异步电动机和电磁转差离合器组成。

滑差电动机的转差离合器电枢是由三相鼠笼式异步电动机拖动的

电磁调速异步电动机（电磁转差离合器调速）分为三个组成部分：鼠笼型异步电动机、电磁转差离合器、控制电路。

电磁转差离合器中，在励磁绕组中通入直流电流进行励磁。

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3.4直流力矩电动机

直流力矩电动机的工作原理与普通的直流伺服电动机相同 3.5电磁调速异步电动机

电子调速异步电动机即电磁转差离合器调速。由三部分组成：（1）鼠笼型异步电动机（2）电磁转差离合器（3）控制电路.。电磁转差离合器由两部分组成：电枢部分（主动部分，与鼠笼型异步电动机的转轴联结，以恒速旋转）、磁极部分（从动部分，与生产机械的转轴相连），励磁线圈通入直流励磁。

用途：无级调速、离合作用、平滑起动、 过载保护。

电磁调速异步电动机的基本结构型式分为（组合式和整体式 ）两大类 把封闭式异步电动机的凸缘端盖与离合器机座合并成为一个整体的叫（组合 式 ）电磁调速异步电动机。

使用电磁调速异步电动机自动调速时，为改变控制角α只须改变触发电路的 输入电压

在使用电磁调速异步电动机调速时， 三相交流测速发电机的作用是将转速 转变成三相交流电压。

交磁电机扩大机是一种用于自动控制系统中的（旋转式放大）元件。 3.6步进电动机

步进电动机是一种将电脉冲信号转换成输出轴的角位移或直线位移的电动 机。每输入一个脉冲信号，就转动一定角度或前进一步，又称脉称电动机。

步进电动机的转速和脉冲频率成正比。

3.7旋转变压器

旋转变压器是一种控制电机，转子上输出的电压与转子角之间成正弦、余弦或其他函数。旋转变压器的主要用途是作自动控制系统中的随动系统和解算装置、移相器。 3.8起重机

起重机上采用电磁抱闸制动的原理是机械制动。

直流发电机——直流电动机自动调速系统中，发电机的剩磁电压约是额定电压的(2-5)％。

交磁电机扩大机直轴电枢反应磁通的方向为与控制磁通方向相反.

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交磁电机扩大机的功率放大倍数可达200-50000. 交磁电机扩大机去磁绕阻是减少剩磁电压。

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第4章变压器篇

变压器的作用有变电压B、变电流 C、变相位 D、变阻抗 4.1变压器耐压实验

大修后的变压器进行耐压试验时,发生局部放电，可能是因为绕组引线对油箱壁位置不当。

变压器在大修时无意中在绝缘中夹入了异物（非绝缘物），则在进行耐压试验时会发生局部放电。

电力变压器大修后，耐压试验的试验电压应按“交接和预防性试验电压标准”选择，标准中规定电压级次为0.3（3）kV的油浸变压器试验电压为2(15)kV。

进行变压器耐压试验时, 试验电压的上升速度，先可以任意速度上升到额定试验电压的40%,以后再以均匀缓慢的速度升到额定试验电压。

进行变压器耐压试验时，若试验中无击穿现象，要把变压器试验电压均匀降低，大约在5秒钟内降低到试验电压的25％或更小，再切断电源。

变压器进行耐压试验时绝缘被击穿，则可能是因为绝缘老化。

进行变压器耐压试验用的试验电压的频率应为50Hz。

如果变压器绕组之间绝缘装置不适当，可通过（耐压试验）检查出来。

6k V的油浸电力变压器大修后，耐压试验的试验电压为（21KV、25）

4.2变压器检修

中、小型电力变压器投人运行后，每年应小修一次，而大修一般为5-10

年进行一次。

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在检修中、小型电力变压器的铁心时，用IkV 兆欧表测量铁軛夹件，穿心螺丝栓绝缘电阻的数值应不小于2kΩ.

在中、小型电力变压器的定期检查维护中，若发现变床器箱顶油面温度与室温之差超过55度，说明变压器过载或变压器内部已发生故障。

中、 小型电力变压器控制盘上的仪表， 指示着变压器的运行情况和电压质量， 因此必须经常监察，在正常运行时应每1小时抄表一次。 4.3变压器并列运行

理想变压器并联必须满足一以下三个条件：

（1） 一次与二次绕阻额定电压彼此相同（变比相等）（可稍有出入） （2） 二次线电压对一次线电压的相位移相同（联结组标号相同）（严格遵守） （3） 短路阻抗标幺值相等（可稍有出入）

为了限制环流，规定并联运行变压器变比之间相差必须小于0.5%。

三相变压器并联运行时，要求并联运行的三相变压器变比（的误差不超过±0.5%），否则不能并联运行。

三相变压器并联运行时，要求并联运行的三相变压器短路电压Uk%的差值不超过其平均值的10 %，否则不能并联运行。 4.4变压器外特性

上图由下网上一次为感性、阻性、容性负载的外特性。

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4.5变压器的额定值

额定电压U1N/U2：由制造厂所规定的变压器在空载时额定分接头上的电压保证值。单位为V或kV。当变压器初级侧在额定分接头处接有额定电压U1N，次级侧空载电压即为次级侧额定电压U2N。（名牌上的额定电压是指线电压） 额定频率——50 Hz

额定容量 SN——制造厂所规定的在额定条件下使用时输出能力的保证值。单位为VA或kVA。对于三相变压器而言是指三相的总容量——视在功率。 （与体积、用铜量有关）

额定电流 I1N/I2N——额定容量除以各绕组的额定电压所计算出来的线电流值。单位用A或kA。 注意：

对三相变压器，额定电压和电流值均指线值，额定容量为三相的总容量（不是有功功率 4.6变压器实验参数的侧得

1、空载实验：可侧得变比k、空载损耗P0,励磁阻抗Zm 二次绕阻空载，一次为额定电压时，二次侧也为额定电压。

空载损耗有：一次绕阻铜损耗、铁心中铁损耗。R1<变压器作空载实验，要求空载电流一般在额定电流的5％左右。 2、短路实验：负载损耗、短路阻抗、阻抗电压Uk。

二次绕阻先短路，一次绕阻再加电压，电压从0逐渐升高，到额定电压为止，停止升压，再测量Ik，Uk,Pk

输入功率近似认为变压器的铜损。 4.7电抗变压器

电抗变压器是把输入电流转换成输出电压的中间转换装置,同时也起隔离作用。它要求输入电流与输出电压成线性关系。而电抗变压器正好与其相反。电抗变压器的励磁电流大，二次负载阻抗大，处于开路工作状态；而电流互感器二次负载阻抗远小于其励磁阻抗，处于短路工作状态。

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电抗变压器在空载情况下，二次电压与一次电流的相位关系是二次电压与一次电流接近0度。 4.8电焊变压器

电焊变压器：对变压器输出电压和电流的要求是 （1）电弧点火时，需要60-90V空载输出电压；

(2)焊接时，需要较稳定的输出电流，输出电压一般不超过30v； （3）短路时，副边短路电流不能过大；

（4）对不同的焊活与焊条输出电流大小应可以调节，以适应需求。 电焊变压器外特性具有陡降特性。

U221I2

曲线1的焊接电流小于曲线2的焊接电流。

具有急剧下降外特性的变压器的漏阻抗压降要比一般变压器的大很多，如何实现大的漏阻抗呢。

增加变压器本身漏电抗；

另外找一个电抗器串入普通变压器的副边回路。（电抗器铁心有间隙，间隙大小要可调，焊接电流要求较大时，电抗值要小，间隙调大）

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整流式直流电焊机焊接电流不稳定，其故障原因可能是稳压器补偿线圈匝数不恰当。

整流式直流电焊机焊接电流调节范围小．其故障原因可能是饱和电抗器控制绕组极性接反。

整流式直流电焊机次级电压太低，其故障原因可能是变压器初级线圈匝间短路

整流式直流电焊机通过调节装置获得电弧焊所需的外特性。

整流式直流电焊机通过（调节装置）来调整焊接电流的大小。

整流式直流电焊机具有陡降的外特性。

整流式直流电焊机磁饱和电抗器的铁心由三个“ 日”字形铁心组成。

与直流弧焊发电机相比，整流式直流弧焊机具有制造工艺简单，使用控制方便的特点。

直流弧焊发电机在使用中发现火花大，全部换向片发热的原因可能是电刷盒的弹簧压力过小。

直流弧焊发电机在使用中．出现电刷下有火花且个别换向片有炭迹，可能

的原因是个别换向片突出或凹下 （换向片位置不对）。

直流弧焊发电机为去磁式直流发电机。

他励加串励式直流弧焊发电机焊接电流的粗调是靠改变串励绕组的匝数来实现的。

AXP 一500 型弧焊发电机他励励磁电路使用铁磁稳压器供电．以减小电源 电压波动时对励磁回路的影响。

直流电焊机之所以不能被交流电焊机取代，是因为直流电焊机具有电弧稳定，可焊接碳钢、合金钢和有色金属的优点。

若要调小磁分路动铁式电焊变压器的焊接电流，可将动铁心调入。

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为了满足电焊工艺的要求， 交流电焊机在额定负载时的输出电压应在30 V 左右。

磁分路动铁式电焊变压器的原副绕组，副绕组的一部分与原绕组同心地套在一个铁心柱上，另一部分单独套在 另一个铁心柱上。

为了适应电焊工艺的要求，交流电焊变压器的铁心应有较大且可调的空气隙。

采用电弧焊时，焊条直径主要取决于（焊接工件的厚度）。

焊缝表面缺陷的检查，可用表面探伤的方法进行，常用的表面探伤方法有（2）种。

整流式直流电焊机次级电压低，起故障原因可能是变压器初级线圈匝数间短路。

整流式直流电焊机焊接电流调节范围小，起故障原因可能是饱和电抗器控制绕阻极性接反。

整流式电焊机由整流装置、调节装置组成。

直流弧焊发电机由原动机和去磁式直流发电机组成。 4.9互感器

电压互感器的一次侧装保险（熔断器）是用来：防止高压电网受电压互感器本身或其引线上故障是影响；

电流互感器不允许副边断开，避免造成铁损加大。

电压互感器不允许副边短路

电流互感器正常工作中，当一次侧电流增加时，互感器的工作磁通基本不变 4.10其他

变压器铁心采用0.35mm薄硅钢片制造，其主要目的是提高导磁系数、降低（磁滞和涡流）铁损耗。

油浸式中、小型电力变压器中变压器油的作用是绝缘和散热、冷却

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提高企业用电负荷的功率因数可以使变压器的电压调整减小。

油浸变压器属于A级绝缘。（干式？）

变压器油粘度增加，对变压器散热效果变差。

在变压器中性点装设消弧线圈的目的是.补偿网络接地时的电容电流

变压器油的颜色应是透明微黄

变压器温度计指示的变压器顶层油温，一般不得超过95度

变压器绕组若采用交叠式放置，为了绝缘方便，一般在靠近上下磁轭的位置安放低压绕组

变压器、油断路器的油位指示器上部孔洞为进出气孔

变电所内铜金属性设备接头在过热后，其颜色会变得呈浅红色

低压配电室内的抽屉式配电屏，当单排布置或双排面对面布置或双排背对背布置时，其屏后通道最小宽度应不小于1000mm

旋转变压器的主要用途是作自动控制系统中的随动系统和解算装置

若发现变压器油温度比平时相同负载及散热条件下高10℃以上时，应考虑变压器的内部已发生了故障。

修理变压器分接开关时，空气相对湿度不得大于 75％，开关在空气中曝露时间不得超过24小时。

变压器同心绕组常把低压绕组装在里面,高压绕组装在外面

小型变压器的绕制时，对铁心绝缘及绕组间的绝缘，按对地电压的2倍来选用

变压器负载运行时，原边电源电压的相位超前于铁心中主磁通的相位，且略大于90°

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第5章电子篇

电子类

▲56.触发器能接收、保持和输出送来的信号等功能，它是存放以下哪种信号的基本单元

A．模拟信号 B.正弦交流模拟信号 C.二进制数字信号 D.模拟、数字信号

▲29．晶体管时间继电器比气囊式时间继电器在寿命长短、调节方便、耐冲击三项性能相比（C）

(A) 差 (B) 良 (C) 优 (D) 因使用场合不同而异

72.示波器中的扫描发生器实际上是一个（B）震荡器。

（A）正弦波 （B）多谐 （C）电容三点式 （D）电感三点式 73.集成运算放大器的开环差模电压放大倍数高，说明（ A ）。 （A）电压放大能力强 （B）电流放大能强 （C）共模抑制能力强 （D）运算精度高

75.对整流电源要求较高的场合一般采用（D）整流电路。 （A）单相半波 （B）三相半波 （C）三相桥式半控 （D）三相桥式全控

71.使用示波器观察信号波形时,一般将被测信号接入(C)端子。 （A）“Y轴输入” （B）“X轴输入”

（C）“Y轴输入”与“X轴输入” （D）“Y轴输入”与“接地” 电子设备防外界磁场的影响一般采用铁磁材料作成磁屏蔽罩 电力场效应管MOSFET适于在高频条件下工作。

43．示波器面板上的“辉度”是调节（A）的电位器旋钮。 （A）控制栅极负电压 （B）控制栅极正电压 （ C）阴极负电压 （D）阴极正电压

▲43．示波器荧光屏上亮点不能太亮，否则（ C ）。 A.保险丝将熔断 B.提示灯将烧坏 C.有损示波管使用寿命

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D.影响使用者的安全

44．一般要求模拟放大电路（A）

（A）输入电阻大些好，输出电阻小些好 （B）输入电阻小些好，输出电阻大些好 （C）输入电阻和输出电阻都大些好 （D）输入电阻和输出电阻都小些好

45．在正弦波震荡器中，反馈电压与原输入电压之间的相位差是（A） （A）0度 （B）90度 （C）180度 （D）270度 46．多谐振荡器是一种产生（C）的电路。

（A）正弦波 （B）锯齿波 （C）矩形脉冲 （D）尖顶脉冲 47．寄存器主要由（D）组成

（A）触发器 （B）门电路 （C）多谐振荡器 （D）触发器和门电路 48．晶闸管逆变器输出交流电的频率由（D）来决定的.

（A）一组晶闸管的导通时间 （B）两组晶闸管的导通时间 （C）一组晶闸管的触发脉冲频率 （D）两组晶闸管的触发脉冲频率 49．电力场效应管MOSFET适于在（D）条件下工作。 （A）直流 （B）低频 （C）中频 （D）高频

36．共射极放大电路，输入信号与输出信号相位相同。

37．在多级放大电路的级间耦合中，低频电压放大电路主要采用（A）耦合方式。

（A）阻容 （B）直接 （C）变压器 （D）电感

晶闸管具有（B ）。

A、单向导电性 B、可控单向导电性 C、电流放大功能 D、负阻效应

8．零压继电器的功能是（A）。

（A）失压保护(B) 零励磁保护(C) 短路保护(D) 过载保护 9．阻容耦合多级放大器中，（D）的说法是正确的。 A、放大直流信号

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B、放大缓慢变化的信号 C、便于集成化

D、各级静态工作点互不影响

10．正弦波震荡器由（B）大部分组成。放大电路、反馈网络、选频网络、稳幅电路。 （A）2 (B) 3 (C) 4 (D) 5

11．一个硅二极管反向击穿电压为150V，则其最高反向工作电压为（D）。 （A）大于150V (B) 略小于150V (C) 不得超过40V (D) 等于75V 12．如图所示真值表中所表达的逻辑关系是（ C）。 （A） 与 (B) 或 (C) 与非 (D) 或非

A 0 0 1 1 B 0 1 0 1 P 1 1 1 0 13．开关三极管一般的工作状态是（D）。

（A） 截止 (B) 放大 (C) 饱和 (D) 截止和饱和

14．KP20—10表示普通反向阻断型晶闸管的通态正向平均电流是（A ）。 （A）20A (B) 2000A (C) 10A (D) 1000A

15．单向半波可控整流电路，若变压器次级电压为u2，则输出平均电压的最大值为（ D）。

（A）U2 (B) 1/2 U2 (C)

2U2 (D) 0.45U2

低频信号发生器的低频振荡信号由（rc）振荡器产生。 51.阻容耦合多级放大电路的输入电阻等于( )。

（A）第一级输入电阻 (B) 各级输入电阻之和 (C) 各级输入电阻之积 (D) 末级输入电阻

52.差动放大电路的作用是（ ）信号。

（A）放大共模 (B) 放大差模 (C) 抑制共模 (D) 抑制共模，又放大差模 53.一个硅二极管反向击穿电压为150伏，则其最高反向电压为（ ）。

（A）大于150伏 (B) 略小于150伏 (C) 不得超过40伏 (D) 等于75伏

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54.在脉冲电路中，应选择（ ）的三极管。

（A）放大能力强 (B) 开关速度快 (C) 集电极最大耗散功率高 (D) 价格便宜 55.如图所示电路中V1为多发射极三极管，该电路的输入输出的逻辑关系是（ ）。

（A）PABC (B) PABC (C) PABC (D) PABC 56.普通晶闸管由中间P层引出的电极是（ ）。

（A）阳极 (B) 门极 (C) 阴极 (D) 无法确定

57.三相全波可控整流电路的变压器次级中心抽头，将次级电压分为（ ）两部分。

（A） 大小相等，相位相反 (B)大小相等，相位相同 (C) 大小不等，相位相反 (D) 大小不等，相位相同

放大电路设置静态工作点的目的是(避免非线性失真)。

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第6章其他篇

6.1电气设备

检查电气设备的基本方法有：利用兆欧表测量绝缘电阻；利用高压硅整流装置进行直流耐压实验和电流泄漏测量；利用介质损失角测量器测量介质损失角的正切值；利用交流升压设备进行交流耐压试验；

提高企业功率因数的方法有：提高电气设备的自然功率因数（电动机：变压器：线路＝7：2：1）；并联电容器组；同步电动机(调相机)；SVC 高压断路器的作用如下：控制、保护

在装有避雷针、避雷线的构筑物上，严禁架设(通信线；广播线；低压线) 未采取保护措施的设施。 6.2灭弧

直流电器灭弧装置多采用串联磁吹式灭弧装置

在高压电器中，采用不同介质及灭弧装置的目的主要是提高弧隙的介质强度

即使电弧中电流很大，弧隙温度很高，电弧的电阻率也比一般金属大很多

．高压隔离开关，实质上就是能耐高电压的闸刀开关，没有专门的灭弧装置，所以只有微弱的灭弧能力。

六氟化硫断路器的灭弧能力是空气开关的（100）倍

六氟化硫断路器的绝缘能力是空气开关的（3.5）倍

磁吹式灭弧装置的磁吹灭弧电流的大小关系是电弧电流越大磁吹灭弧能力超强

容量较小的交流接触器采用（双断口触点灭弧）装置，容量较大的采用（栅片灭弧）装置。

Ａ、栅片灭弧 Ｂ、双断口触点灭弧 Ｃ、电动力灭弧

直流电弧熄灭的条件是必须使气隙内消游离速度超过游离速度。

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6.3断路器

断路器的额定电压指的是正常工作电压最大值

高压断路器的额定开断电流，是指断路器在规定条件下，能开断的最大短路电流有效值。

真空断路器的触点常采取对接式触点

容量较小的交流接触器采用双断口触点灭弧装置，容量较大的采用栅片灭弧装置。

RW3—10型 户外高压熔断器作为小容量变压器的前级保护安装在室外，要求熔丝管底端对地面距离以（4.5）为宜。

SN10—10系列少油断路器中的油是起灭弧作用 ，两导电部分和灭弧室的对地绝缘是通过（支持绝缘子）实现的。

检查ZN型10KV真空断路器真空泡真空度的最简便方法是对灭弧室进行（42KV工频耐压）试验。

高压断路器的作用如下：控制 保护 6.4绝缘

运行中直流回路的绝缘标准不低于1 ＭΩ

对36V电压线路的绝缘电阻，要求不小于0.22 MΩ

直流电动机测量绝缘电阻时，额定电压500ｖ以下的电机在热态时的绝缘电阻不低于0.5兆欧。 6.5设备耐压

检查ZN型10KV真空断路器真空泡真空度的最简便方法是对灭弧室进行42KV工频耐压试验。

高压绝缘棒应一年进行一次耐压试验，高压验电器应六个月进行一次耐压试验。

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▲28．对SN3—10G型户内少油断路器进行交流耐压试验时，在刚加试验电压15kV时，

却出现绝缘拉杆有放电闪烁造成击穿，其原因是（C）。

A.绝缘油不合格 B.支柱绝缘子有脏污 C.绝缘拉杆受潮 D.周围湿度过大

对于过滤及新加油的高压断路器，必须等油中气泡全部逸出后才能进行交流耐压试验，一般需静止（3）小时左右，以免油中气泡引起放电。

N4—10型真空负荷开头是三相户内高压电器设备，在出厂作交流耐压试验时，应选用交流耐压试验标准电压（42）千伏。

额定电压3千伏的互感器在进行大修后作交流耐压试验，应选交流耐压试验标准为（28）千伏。

10千伏电流互感器在大修后进行交流耐压试验，应选耐压试验标准为(38)千伏 6.6短路计算

短路电流的热效应，应由短路电流周期分量引起的热效应、短路电流非周期分量引起的热效应组成 短路电流计算要算出的参数有:超瞬变短路电流有效值;短路冲击电流峰值;短路全电流最大有效值. 6.7安全

通过人身的安全直流电流规定在50mA以下 通过人身的交流安全电流规定在10mA以下

电线接地时，人体距离接地点越近，跨步电压越高，距离越远，跨步电压低，一般情况下距离接地体20m，跨步电压可看成是零。

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6.8电力系统分析

电压闪变反映了电压波动引起的灯光闪烁对人视觉产生影响的效应！引起照 度闪变的电压波动现象叫电压闪变！闪变是电压变动引起的，可由电压变动 的特性来定量地评定闪变；闪变不但取决于电压变动幅度，而且与电压变动 频度有密切关系。

为降低波动负荷引起的电网电压变动和闪变，宜采取的措施是：采用专用线 路供电；与其他负荷共用配电线路时，降低配电线路阻抗；较大功率的冲击 负荷或冲击性负荷群与对电压变动、闪变敏感的负荷分别由不同的变压器供 电。 负荷分级 1、 一级负荷

符合下列条件之一的为一级负荷。

1）中断供电，将造成人身伤亡的负荷。如：医院急诊室、监护病房、手术室等处的负荷。

2）中断供电，将在政治、经济上造成重大损失的负荷。如：由于停电，使重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等的负荷。

3）中断供电，将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷，如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要负荷。

2、 二级负荷

符合下列条件之一的，为二级负荷。

l）中断供电，将在政治、经济上造成较大损失的负荷。如：由于停电，使主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等的负荷。

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2）中断供电，将影响重要用电单位的正常工作的负荷。如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱的负荷。

3、 不属于一、二级负荷者为三级负荷。

在一个工业企业或民用建筑中，并不一定所有用电设备都属于同一等级的负荷，因此在进行系统设计时应根据其负荷级别分别考虑。

衡量电能质量的指标： 1．电压偏差（移） 2．电压波动 3．电压闪变 4．不对称度 5．正弦波形畸变率 6．频率偏差 1．电压偏差（移）

电压偏差（移）指当供配电系统改变运行方式或负荷缓慢地变化使供配电系统各点的电压也随之改变，各点的实际电压与系统额定电压之差，通常用与系统额定电压的百分比值数表示。用公式表示为

式中 ——用电设备的额定电压，kV； ——用电设备的实际端电压，kV。 2．电压波动

一系列的电压变动或电压包络线的周期性变动，电压的最大值与最小值之差与系统额定电压的比值以百分数表示，其变化速度等于或大于每秒0.2％时称为电压波动。波动的幅

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U%UUN100%UN值为：

U%UmaxUmin100%UN式中 ——用电设备端电压的最大波动值，kV； ——用电设备端电压的最小波动值，kV。 3．电压闪变

负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升高，照度随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不适，这种现象称为电压闪变。 4．不对称度

不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标，多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百分数表示。 5．正弦波形畸变率

当网络电压波形中出现谐波（有时为非谐波）时网络电压波形就要发生畸变。谐波干扰是由于非线性系统引起的。它产生出不同于网络频率的电压波，或者具有非正弦形的电流波。

6．频率偏差

频率偏差是指供电的实际频率与电网的额定频率的差值。 我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。

频率偏差一般不超过±0.25Hz，当电网容量大于3000MW时，频率偏差不超过±0.2Hz。 调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机有功功率。

短路计算的目的：

1、 电气主接线比选

2、选择导体和电器 3、确定中性点接地方式 4、计算软导线的短路摇摆

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Un100%U1IHRInn100%I1HRUn5、确定分裂导线间隔棒的距离 6、验算接地装置的接触电压和跨步电压 7、选择继电保护装置和进行整定计算 短路电流计算出的参数有：

超瞬变短路电流有效值 短路冲击电流峰值 短路全电流最大有效值

6.9材质总结

变压器铁心采用0.35mm薄硅钢片制造，其主要目的是提高导磁系数、降低（磁滞和涡流）铁损耗。

同步电机转子铁心除了要求它能固定励磁绕阻外，还要求它的导磁性能要好，一般由高机械强度和导磁较好的合金钢锻成（水轮机的磁极1~1.5 mm 厚的钢片冲制后叠成）。并且和转轴作成一个整体。

同步电机定子：为了减少定子铁心的铁损耗，定子铁心有0.5mm厚的硅钢片叠装而成。 国产小功率三相鼠笼式异步电动机的转子导体结构采用最广泛的是铸铝转子。 交流测速发电机的杯形转子是用高电阻材料做成的

汽轮发电机的转子一般做成隐极式．采用良好导磁性能的高强度合金钢锻成。水轮机的磁极1~1.5 mm 厚的钢片冲制后叠成

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