【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，這樣短路電流小一些。？答:水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)有交，直軸阻尼繞組。阻尼繞組在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于在轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組外疊加的一個(gè)短路鼠籠環(huán)，其作用也相當(dāng)于一個(gè)隨轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)的鼠籠異步電機(jī)，對(duì)發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定起調(diào)節(jié)作用。發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，由于定轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)是同步旋轉(zhuǎn)的，因此阻尼繞組沒(méi)有切割磁通因而也沒(méi)有感應(yīng)電流。當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)擾動(dòng)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于定子磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，阻尼繞組切割定子磁通產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在阻尼繞組上產(chǎn)生的力矩使轉(zhuǎn)子加速，二者轉(zhuǎn)速差距越大，則此力矩越大，加速效應(yīng)越強(qiáng)。反之，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于定子磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速時(shí)，此力矩方向相反，是使轉(zhuǎn)子減速的。因此，阻尼繞組對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定有良好的調(diào)節(jié)作用。？發(fā)電機(jī)為何多采用星形接線？答:在發(fā)電機(jī)銘牌或圖紙中，我們常見到發(fā)電機(jī)定子繞組的接線方式表示為Y，3Y，5Y等。這表示發(fā)電機(jī)是按星形方式接線。 Y3表示發(fā)電機(jī)定子繞組是3路星形并聯(lián)，也可以理解為3個(gè)星形接線的發(fā)電機(jī)并聯(lián)在一起。由于發(fā)電機(jī)的磁通內(nèi)有較強(qiáng)的3次諧波，如果發(fā)電機(jī)接成△線，則3次諧波會(huì)在△內(nèi)形成回路，造成附加的損耗和發(fā)熱。此，發(fā)電機(jī)定子繞組一般接成Y形，使3次諧波不能形成回路。？什么是電樞繞組？答:在電機(jī)的定，轉(zhuǎn)子繞組中，將空載時(shí)產(chǎn)生氣隙磁場(chǎng)的繞稱為勵(lì)磁繞組(或激磁繞組)。將另一產(chǎn)生功率轉(zhuǎn)換(吸收或出有功功率)的繞組稱為電樞繞組?？梢?，水輪發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁組就是轉(zhuǎn)子繞組，而定子繞組則是電樞繞組。異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)繞組是定子繞組，而基本處于短路狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子繞組則是電樞組。？有何特點(diǎn)？什么是波繞組？有何特點(diǎn)？答:疊繞組是任何兩個(gè)相鄰的線圈都是后一個(gè)線圈疊在前一線圈的上面。在制造上，這種繞組的一個(gè)線圈多為一次制造成，這種形式的線圈也稱為框式繞組。這種繞組的優(yōu)點(diǎn)是短矩時(shí)節(jié)省端部用銅，也便于得到較多的并聯(lián)支路。其缺點(diǎn)是端部的接線較長(zhǎng)，在多極的大電機(jī)中這些連接線較多，不便布置且用量也很大，故多用于中小型電機(jī)。波繞組是任何兩個(gè)串聯(lián)線圈沿繞制方向象波浪似的前進(jìn)。在造上，這種繞組的一個(gè)線圈多由兩根條式線棒組合而成，故也為棒形繞組。其優(yōu)點(diǎn)是線圈組之間的連接線少，故多用于大型輪發(fā)電機(jī)。在現(xiàn)場(chǎng)，波繞組的元件直接稱呼為線棒。本文述中，多以線棒代替線圈。？什么是整數(shù)槽繞組？什么是分槽繞組？答:對(duì)某一具體的發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)定子的槽數(shù)和轉(zhuǎn)子的磁極數(shù)都已確定。其中有一個(gè)重要的概念是每極每相槽數(shù)q。發(fā)電繞組由A，B，C三相組成，則每一相在定子中所占的槽數(shù)是 等的，各1/3。對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的每個(gè)磁極，各相在每個(gè)磁極下對(duì)應(yīng)所占的定子槽數(shù)也是相等的。每極每相槽數(shù)q，即在每個(gè)磁極下，每一相應(yīng)該占有的槽數(shù)。式中Z——定子總槽數(shù)。2p——磁極個(gè)數(shù)。m——相數(shù)。由公式可見，q值很容易求得。當(dāng)q為整數(shù)時(shí)，則稱繞組為整數(shù)槽繞組。q為分?jǐn)?shù)時(shí)，則稱繞組為分?jǐn)?shù)槽繞組。如q=3，則表示一個(gè)磁極下，A，B，C三相在定子槽中各占有三槽。如表示一個(gè)磁極下，A，B，c三相在定子槽中各占有槽，也即分?jǐn)?shù)槽。可是，一個(gè)定子槽是不可能劈開為分?jǐn)?shù)的。也即11/4，這就表示，每4個(gè)磁極下，A，B，c三相在定子槽中各占有1l槽，各相磁極下對(duì)應(yīng)的總的槽數(shù)還是相等。11。什么是分?jǐn)?shù)槽繞組的循環(huán)數(shù)(或輪換數(shù))？它是如何組成和確定的？答:在 發(fā)電機(jī) 定子繞組圖紙的參數(shù)中，我們可以看到繞組循環(huán)數(shù)或輪換數(shù)，如某發(fā)電機(jī)定子為792槽，每極每相槽數(shù)其繞組循環(huán)數(shù)為3233，這個(gè)數(shù)就是分?jǐn)?shù)槽繞組的輪換數(shù)，它與每極每相槽數(shù)是密切相關(guān)的，它表示定子三相繞組的排列中各相對(duì)應(yīng)布置的定子槽數(shù)。上述的3233，其4位數(shù)字相加:3+2+3+3=11。ll為定子槽數(shù)，位數(shù)4表示4個(gè)磁極，顯然兩數(shù)分別為每極每相槽數(shù)q=11/4的分子和分母。它表示定子的所有槽數(shù)排列順序?yàn)?按A相3槽，B相2槽，C相3槽，A相3槽(注意已排了一輪)，B相3槽，C相2槽，A相3槽，B相3槽(注意已排了兩輪)……，如此一直將所有的定子槽數(shù)排完。即按3233的順序?qū)⒍ㄗ拥娜坎蹟?shù)均分為三等分，如該發(fā)電機(jī)共有792槽，則以3233這個(gè)順序數(shù)排72輪(721l=792)，就將全部定子槽數(shù)排完了，每相占有264槽。同為11/4，循環(huán)數(shù)當(dāng)然也可排為2333或3332。之所以選3233，是根據(jù)各種排列在方塊圖上排列顯示后，以其連線最省的原則確定的。也即繞組線棒之間的連接方式，以選用端部接頭最少的波繞方式為佳，繞組端部接線的設(shè)計(jì)應(yīng)使極問(wèn)連接線的數(shù)量最少。為節(jié)省篇幅，本文只標(biāo)出一個(gè)支路的連接，中間部分槽省略。12。什么是波繞組的合成節(jié)矩？合成節(jié)矩中的數(shù)值各代表什么意義？答:合成節(jié)矩是用來(lái)表征波繞組連接規(guī)律的參數(shù)。它表明波繞組將各個(gè)線圈串接成完整繞組沿繞制方向前進(jìn)的槽數(shù)，為相鄰兩線圈的對(duì)應(yīng)邊相隔的槽數(shù)。如在發(fā)電機(jī)定子繞組圖紙上，我們看到繞組參數(shù)欄內(nèi)標(biāo)有類似17—14這樣的參數(shù)，這個(gè)參數(shù)就是繞組的合成節(jié)矩。合成節(jié)矩Y=y1+y2。其中節(jié)矩y1，表明一個(gè)定子線圈的一根線棒在N極下而另一根線棒處在s極下，兩端相隔的定子槽數(shù)，17表示這個(gè)線圈一端在第1槽而另一端在第7槽，y1=6:節(jié)矩y2，表示該線圈從第7槽出來(lái)后下一個(gè)相連的線圈槽號(hào)是第14槽，y2=7，則合成節(jié)矩Y=13。13。分?jǐn)?shù)槽繞組有何優(yōu)缺點(diǎn)？答:大型水輪發(fā)電機(jī)多采用分?jǐn)?shù)槽繞組，其優(yōu)點(diǎn)有: ①能削弱磁極磁場(chǎng)非正弦分布所產(chǎn)生的高次諧波電勢(shì)。 ②能有效地削弱齒諧波電勢(shì)的幅值，改善電動(dòng)勢(shì)的波形。 ③減小了因氣隙磁導(dǎo)變化引起的每極磁通的脈振幅值，減少了磁極表面的脈振損耗。 其缺點(diǎn)是分?jǐn)?shù)槽繞組的磁動(dòng)勢(shì)存在奇數(shù)次和偶數(shù)次諧波，在某些情況下它們和主極磁場(chǎng)相互作用可能產(chǎn)生一些干擾力，當(dāng)某些干擾力的頻率和定子機(jī)座固有振動(dòng)頻率重合時(shí)，將引起共振，導(dǎo)致定子鐵芯振動(dòng)。因此，分?jǐn)?shù)槽q值選擇不當(dāng)也可能帶來(lái)很多隱患，這在實(shí)際發(fā)電機(jī)的運(yùn)行中是有例子的。14。什么是齒諧波電勢(shì)？削弱齒諧波電勢(shì)有哪些方法？答:在發(fā)電機(jī)繞組電勢(shì)的分析中，首先是假定定子繞組的鐵芯表面是平滑的，但實(shí)際上由于鐵芯槽的存在，鐵芯內(nèi)圓表面是起伏的，對(duì)磁極來(lái)說(shuō)，氣隙的磁阻實(shí)際上是變化的。磁極對(duì)著齒部分，則磁阻小，對(duì)著鐵芯線槽口部分的氣隙磁阻就大，隨著磁極的轉(zhuǎn)動(dòng)，就會(huì)由于氣隙磁阻的變化在定子繞組中感應(yīng)電勢(shì)。這種由于齒槽效應(yīng)在繞組中感生的電勢(shì)就稱為齒諧波電勢(shì)。 削弱齒諧波電勢(shì)的方法有: (1)采用斜槽，即定子或轉(zhuǎn)子槽與軸線不平行。把定子槽做成不垂直的斜槽或?qū)⒋艠O做成斜極，當(dāng)然這在大型發(fā)電機(jī)中是無(wú)法做到的。在小型電機(jī)如異步鼠籠電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子繞組采用的就是斜槽。在一些中小型發(fā)電機(jī)中也采用了定子斜槽的方式，一般斜度等于一個(gè)定子槽距。 (2)采用磁性槽楔，即改善磁阻的大小。但目前沒(méi)有成熟技術(shù)，也只限于中，小型電動(dòng)機(jī)上應(yīng)用。 (3)加大定，轉(zhuǎn)子氣隙也能有效地削弱齒諧波，但會(huì)使功率因數(shù)變壞，故一般也不采用。 (4)采用分?jǐn)?shù)槽繞組。這是目前大型水輪發(fā)電機(jī)廣泛采用的方法。 15。發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的損耗主要有哪些？答:發(fā)電機(jī)的損耗大致可分為五大類，即 定子銅損，鐵損，勵(lì)磁損耗，電氣附加損耗，機(jī)械損耗。發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，所有的損耗幾乎都以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái)。 (1)定子銅損即定子電流流過(guò)定子繞組所產(chǎn)生的所有損耗。 (2)鐵損即發(fā)電機(jī)磁通在鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的損耗，主要是主磁通在定子鐵芯內(nèi)產(chǎn)生的磁滯損耗和渦流損耗，還包括附加損耗。 (3)勵(lì)磁損耗即轉(zhuǎn)子回路所產(chǎn)生的損耗，主要是勵(lì)磁電流在勵(lì)磁回路中產(chǎn)生的銅損。 (4)電氣附加損耗則比較復(fù)雜，主要有端部漏磁通在其附近鐵質(zhì)構(gòu)件中產(chǎn)生的損耗，各種諧波磁通產(chǎn)生的損耗，齒諧波和高次諧波在轉(zhuǎn)子表層產(chǎn)生的鐵損等。 (5)機(jī)械損耗主要包括通風(fēng)損耗，軸承摩擦損耗等。 16。發(fā)電機(jī)突然短路有哪些危害？答:(1)發(fā)電機(jī)突然短路時(shí)，發(fā)電機(jī)繞組端部將受到很大的電動(dòng)力沖擊作用，可能使線圈端部產(chǎn)生變形甚至損傷絕緣。 (2)定，轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)過(guò)電壓，對(duì)發(fā)電機(jī)絕緣產(chǎn)生不利影響。定子繞組中產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊電流，與過(guò)電壓的綜合作用，可能導(dǎo)致絕緣薄弱環(huán)節(jié)的擊穿。 (3)發(fā)電機(jī)可能產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，對(duì)某些結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生強(qiáng)大的破壞性的機(jī)械應(yīng)力。 17。什么是絕緣的局部放電？發(fā)電機(jī)內(nèi)的局放有哪幾種主要形式？答:在電場(chǎng)的作用下，絕緣系統(tǒng)中絕緣體局部區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)，在部分區(qū)域發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱為局部放電(Partial Discharge)。局部放電只發(fā)生在絕緣局部，而沒(méi)有貫穿整個(gè)絕緣。發(fā)電機(jī)中的局部放電主要有繞組主絕緣內(nèi)部放電，端部電暈放電及槽放電(含槽部電暈)三種。此外，發(fā)電機(jī)中還有一種危害性放電，是由定子線圈股線或接頭斷裂引起的電弧放電，這種放電的機(jī)理與局部放電不同。 18。發(fā)電機(jī)主絕緣內(nèi)的局部放電產(chǎn)生的原因是什么？有什么危害？答:大型發(fā)電機(jī)定子線棒在生產(chǎn)過(guò)程中，由于工藝上的原因，在絕緣層問(wèn)或絕緣層與股線之間可能存在氣隙或雜質(zhì)。運(yùn)行過(guò)程中在電，熱和機(jī)械力的聯(lián)合作用下，