西安交大的电机学课件9第二篇、第9章见pdf第九章 变压器的暂态运行
西安交大王兆安《电力电子技术》复习总结修订版.pdf
根据驱动信号的性质分类 （1）电流型器件：通过从控制端注入或抽出电流的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如 SCR、GTO、GTR。 （2）电压型器件：通过在控制端和公共端之间施加一定电压信号的方式来实现导通或关断的电力电子器件。如 MOSFET、 IGBT。
根据器件内部载流子参与导电的情况分类 （1）单极型器件：内部由一种载流子参与导电的器件。如 MOSFET。 （2）双极型器件：由电子和空穴两种载流子参数导电的器件。合而成的器件。如 IGBT。 5 半控型器件—晶闸管 SCR 将器件 N1、P2 半导体取倾斜截面，则晶闸管变成 V1-PNP 和 V2-NPN 两个晶体管。
第 3 章 整流电路
晶闸管的导通工作原理 （1）当 AK 间加正向电压 E A ，晶闸管不能导通，主要是中间存在反向 PN 结。 （2）当 GK 间加正向电压 EG ，NPN 晶体管基极存在驱动电流 I G ，NPN 晶体管导通，产生集电极电流 I c2 。 （3）集电极电流 I c2 构成 PNP 的基极驱动电流，PNP 导通，进一步放大产生 PNP 集电极电流 I c1 。 （4） I c1 与 I G 构成 NPN 的驱动电流，继续上述过程，形成强烈的负反馈，这样 NPN 和 PNP 两个晶体管完全饱和，晶闸 管导通。
第 2 章 电力电子器件 1 电力电子器件与主电路的关系 （1）主电路：指能够直接承担电能变换或控制任务的电路。 （2）电力电子器件：指应用于主电路中，能够实现电能变换或控制的电子器件。 2 电力电子器件一般都工作于开关状态，以减小本身损耗。 3 电力电子系统基本组成与工作原理 （1）一般由主电路、控制电路、检测电路、驱动电路、保护电路等组成。 （2）检测主电路中的信号并送入控制电路，根据这些信号并按照系统工作要求形成电力电子器件的工作信号。 （3）控制信号通过驱动电路去控制主电路中电力电子器件的导通或关断。 （4）同时，在主电路和控制电路中附加一些保护电路，以保证系统正常可靠运行。 4 电力电子器件的分类
电力系统暂态分析课件 第一章
超导体闭合回路磁链守恒原理
什么是磁链？
磁场交链线圈回路的多少就是磁链
磁链表达： Li N
变化的磁链引起感应电势 e d
dt
运动电势：由于磁场运动在线圈中引起的电势 变压器电势：磁场不动但磁场大小（If变化）变化而
在线圈中引起的电势 自感电势：线圈本身的电流变化在线圈中引起的电势
第二节 同步发电机突然三相短路 后的物理过程及短路电流近似分析
影响电力系统动态特性的最主要元件是同步发 电机，不充分了解同步发电机的特性，谈论电力系统 的特性是完全无意义的。
————关根泰次
本节在实测的短路电流波形基础上，应用同步发电机的双反 应原理和超导回路的磁链守恒原理，对短路后的物理过程和短 路电流的表达式作近似分析。
110kV
k
10.5kV
S
100km X0=0.4Ω/km
STN =50MVA UK%=10.5
PGN=40MW cosф=0.8 X”d=0.25
第一节 短路的一般概念
假设：
（1） 忽略磁路饱和、磁滞、涡流等的影响 （2）电机转子的结构分别相对于直轴和交轴对称 （3）定子的三相绕组的空间位置互差120电角度，在结构上 完全相同，它们均在气隙中产生正弦分布的磁动势。 （4）电机空载、转子恒速旋转时，转子绕组的磁动势在定子 绕组所感应的空载电动势是时间的正弦函数 （5）定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感
第一节 短路的一般概念
二、短路计算的作用和若干简化假设
作用：
（1）选择电气设备 （2）合理配置继电保护和自动装置并正确整定其参数 （3）在设计电力系统电气主接线时，确定是否需要采取限制 短路电流的措施 （4）进行暂态稳定计算、研究短路对用户工作的影响
4 电机学_第五章 特种变压器_西大电气
第五章
第一节 三绕组变压器
归算至初级侧的电压方程：
rI jL I j M ' I ' jM ' I ' U 1 1 1 1 1 12 2 13 3 ' r' I ' jL' I ' jM ' I jM ' I ' U 2 2 2 2 2 21 1 23 3 ' r' I ' jL' I ' jM ' I jM ' I ' U
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第五章
第二节 自耦变压器
自耦变压器的结构特点
双绕组变压器的一侧绕组作为自耦变压器的公共绕组，
为初、次级侧所共有
另一侧绕组作为自耦变压器的串联绕组，串联绕组与
公共绕组共同组成自耦变压器的高压绕组。 压器运行。
自耦变压器可作为升压变压器运行，也可作为降压变
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第五章
流，各种运行的配合都是允许的
通常采用变压器高压绕组的额定容量作为各绕组的容 量基值
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第五章
第一节 三绕组变压器
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第五章 电力系统的特种变压器
一 一 一
三绕组变压器
自耦变压器
电压互感器和电流互感器
三
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第五章
第二节 自耦变压器
双绕组变压器的高压绕组和低压绕组串联连接便 成为自耦变压器
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第五章
第二节 自耦变压器
短路试验
Z KA Z k
Zk
串联绕组
ZkA
并联绕组
电机与电气控制技术174页全书电子教案完整版课件
第四节 三相电力变压器
三相电力变压器是用来改变三相交流电压的变压器，是 输电和配电系统中的重要电气设备，也是整个电力系统中容 量最大、最重要的电气设备。
一、三相油浸式电力变压器的结构 三相油浸式电力变压器主要由铁心、绕组、油箱、冷却 装置、保护装置等部件组成。
三相油浸式电力变压器的结构（续1）
１.铁心 铁心是三相电力变压器的磁路部分，它由0.23～0.30mm厚冷轧硅钢 片叠压或卷制而成。为了充分利用绕组内圆的空间，铁心柱截面通常采 用阶梯形，如图1-15所示。铁心的结构有叠片式铁心、卷制式铁心和非晶 合金铁心。后两种代表了当前的最新技术，节能效果明显，大有发展前 途。
U1 = E1=4.44fN1m
(1-3)
U2 =E2=4.44fN2m
(1-4)
由此可得
U1 E1 N1 K
(1-7)
U 2 E2 N2
式中K称为变压器的变比。
第二节 单相变压器的运行原理 3
二、变压器的负载运行
变压器一次绕组接额定电压，二次绕组接负载的运行状态称负载运
行，如图1-6所示。二次绕组中有电流I2，一次绕组中电流变为I1，可近似 认为变压器输入功率与输出功率相等，即
工作频率来分类，也可按铁心结构来分类。 1.按工作频率分 (1)工频电源变压器 工作在50～60Hz频率下的电源变压器。 (2)中频电源变压器 工作在400～1000Hz频率下的电源变压器。 (3)高频电源变压器 工作在10～20kHz频率下的电源变压器。 2. 按铁心结构分 (1)E形及囗形变压器 (2)C形变压器 (3)R形变压器 (4)O形变压器
E1=4.44fN1m
(1-1)
E2=4.44fN2m
(1-2)
西安交大的电机学课件19第六篇、第21、22章见电工学24章第十章课件的17、18、19章
结论：
当电机对称运行时，则电枢电流产生的全部磁通感应的电势
如下描述
Ead Eaq E jId X ad jIq X aq j Id Iq X
jId X ad X j X aq X Iq jId X d jIq X q
Ead ad Fad Id X ad — 称直轴电枢反应电抗 Eaq aq Faq Iq X aq — 称交轴电枢反应电抗
则感应电势用电抗压降来表示：
Ead jId X ad Eaq jIq X aq 而 E jIa X j(I d I q ) X
（稳态运行时）
以上凸极机4个电抗
X d 凸极式同步电机的直轴同步电抗；
X q 凸极式同步电机的交轴同步电抗；
X ad X aq
凸极式同步电机的直轴电枢反应电抗； 凸极式同步电机的交轴电枢反应电抗 。
前述隐极机3个电抗
X a 隐极式同步电机的电枢反应电抗； X S 隐极式同步电机的同步电抗； X 同步电机的漏磁电抗 。
I f Ff n f E0
I F Fad ad Ead
a
a
Faq aq Eaq
U
Ia E
E0 Ead Eaq E U
故得电势平衡方程式：
E0 U (Ead Eaq E ) E0 U jIq X q jId X d
18
3、空载特性试验的用途
① 判断电机设计是否合理，确定磁路的 饱和程度。
② 可判断励磁系统的故障以及三相绕 组的对称性。
③ 空载特性结合短路特性（在后面介 绍 )可以求取同步电抗的不饱和值。
西安交通大学_电力设备设计原理重点
第一章
1.电力系统的组成，电力设备的分类方式。
(P1)
2.电力设备在运行中承受的电压作用。
(P10)
3.绝缘结构设计的目的和任务。
(P14)
4.绝缘结构设计制造的过程。
(P14)
第二章
1.电气设备设计的核心问题和内在实质。
(P31)
2.介质损耗角正切的含义。
3.平板或同轴圆柱电场计算。
4.线芯的直流电阻及有效电阻的公式及其含义。
(P62)
5.改善电场分布的常用方法。
(P70)
6.巴申曲线。
P(50)
第三章
1.热传递的基本方式、公式及意义。
(P77)
2.热膨胀产生的应力。
3.电力设备运行中的发热来源。
(P96)
4.电力设备绝缘结构的两种基本热状态。
(P98)
5.例4-1，例4-2。
(P102)
6.具有热源的圆柱体传导。
(P116)
第四章
1.应力的基本形式。
2.例4-4。
(P136)
3.冲击韧度及疲劳强度的基本概念。
(P146)
4.铸铁和低碳钢的力学性能。
(P149)
5.常用的塑性性能指标。
(P151)
6.例4-7。
(P164)
第五章(PDF)
1.直接耦合与间接耦合的区别。
2.例5-3。
第六章
1.本章概要。
2.思考题3、6、7。
电机学中变压器和交流电机的电抗
电机学中变压器和交流电机的电抗应黎明，廖清芬，李自品，刘启胜武汉大学电气工程学院Email: LMYing@摘要：电机学中涉及电抗的参数较多，学生容易混淆相关的概念。
论文论述了电抗的物理意义和电抗的性质，梳理讨论了变压器、异步电机和同步电机在对称稳态、不对称稳态和暂态过程的相关电抗参数，通过电抗参数的对比分析，有助于学生对电机运行电磁关系的理解。
关键词：电机学；磁通；电抗Electrical Reactance of Transformer and AC Machine inElectrical MachineryYing Liming, Liao Qingfen, Li zippin, Liu QishengWuhan UniversityEmail: LMYing@Abstract: There are many parameters involved in the electrical machinery, and the students can easily be confused with the related concepts. This paper discusses the nature and the physical meaning of the reactance, analysis the reactance parameters of transformer, induction motor and synchronous motor in steady symmet-ric, asymmetric steady state and transient process. The comparison and analysis of the reactance parameters help students understand the electromagnetic relationship of electrical machine.Keywords: electrical machinery; flux; reactance1 引言电机学是电气工程及其自动化专业的一门专业基础课，其理论性、实践性、应用性较强。
西安交大电力电子技术ppt讲义_第3章_整流电路.
☞变为压器二次侧电流有效值I2与输出直流电流有效值I相等，
p ww p appa I I 21 a p(2 R U 2 sit) n 2 d (t) U R 2 2 1 s2 in (3-13)
i VD R f)
p-a
p+a
wt
施加反压使其关断，L储存的能量保
O u VT
wt
证了电流id在L-R-VDR回路中流通， g) 此过程通常称为续流。
O
wt
√若L足够大，id连续，且id波形接 近一条水平线 。
图3-4 单相半波带阻感负载有 续流二极管的电路及波形
9
3.1.1 单相半波可控整流电路
10
3.1.2 单相桥式全控整流电路
■带电阻负载的工作情况
◆电路分析
☞ 闸 管 VT1 和 VT4 组 成 一 对 桥 臂 ， a)
VT2和VT3组成另一对桥臂。
☞在u2正半周（即a点电位高于b点）
√若4个晶闸管均不导通，id=0,ud=0,
VT1、VT4串联承受电压u2。
√在a角处给VT1和VT4加触发
盾，在整流电路的负载两端并联一 个二极管，称为续流二极管，用
u2 b)
VDR表示。
uOd
w t1
wt
◆有续流二极管的电路
c)
☞电路分析
O
wt
id
√u2正半周时，与没有续流二极管
d) O
Id wt
时的情况是一样的。
i VT
Id
√当u2过零变负时，VDR导通，ud 为零，此时为负的u2通过VDR向VT
西安交通大学电路与电子学基础复习与总结(包括复习题).pptx
Z2 = R2 + jwL = 10 + j157
Z = Z1 + Z2 = 92.11- j289.13 +10 + j157 = 102.11- j132.13 = 166.99 - 52.3o
I1 1 I2 I3 3
R1 -jXC
+_U
Z1
R2 Z2
jXLL
I1
= U Z
=
1000o 166.99 - 52.3o
U = un3 +1´ 20 = 195V
I = -(un2 - 90) /1 = -120A
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
第2章 电路的分析方法
例7 计算电压u电流i ？
10V电源作用：
i
＋
2
10V
i(1) = (10 - 2i(1) ) /(2 + 1) i (1) = 2 A
= 0.652.3o
A
I2
=
R1
j 1wC
-
j
1
wC
I1Βιβλιοθήκη =- j318.47 1049.5 -17.7
o
×0.652.3o
=
0.181 - 20o
A
I3
=
R1
R1
-
j
1
wC
I1
=
1000 1049.5 -17.7o
×0.652.3o
=
0.5770o
A
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
–
b
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
第2章 电路的分析方法
第9章 电力系统三相短路(含答案)
第9章电力系统三相短路一、填空题1.电力系统各种短路故障类型中，三相短路的后果最严重。
2.无限大功率电源供电系统发生三相短路时，某一相出现冲击电流的两个条件是：短路前电源处于空载状态和该相电源电压合闸相角为零。
3.短路电流的周期分量又可称为交流分量或强制分量，非周期分量又可称为直流分量或自由分量。
4.无限大功率电源供电系统发生三相短路时，最多只有一相出现冲击电流的原因是电源各相电压的合闸相角不同，造成短路电流非周期分量的起始值不同。
5.短路电流可能出现的最大瞬时值称为短路冲击电流。
6.断路器的遮断容量应大于（填“大于”或“小于”）短路点的短路容量。
7.发电机机端发生三相短路后，在考虑阻尼绕组作用的情况下，会经历次暂态阶段、暂态阶段和稳态短路阶段，这三个阶段各自对应的发电机电抗大小关系为x d’’<x d’<x d（填“＞”或“＜”）。
8.在实际工程中，常需要计算短路发生后任意时刻的短路电流，此时需要用到运算曲线法。
9.在利用运算曲线法计算短路电流时，须将转移电抗进行容量归算，转换为计算电抗。
二、选择题1.关于短路电流的周期分量和非周期分量，下列说法正确的是（D）（1）无限大功率电源供电系统发生三相短路时，周期分量和非周期分量都不发生衰减（2）无限大功率电源供电系统发生三相短路时，非周期分量随时间不断衰减，周期分量的幅值保持不变（3）有限大功率电源供电系统发生三相短路时，周期分量和非周期分量都会逐渐衰减到零（4）有限大功率电源供电系统发生三相短路时，非周期分量随时间不断衰减，周期分量的幅值经过一定时间的衰减以后达到一个稳定值A.（1）（3）B.（1）（4）C.（2）（3）D.（2）（4）2.冲击电流是指最恶劣条件下短路发生后哪一瞬间的值（A）A.0.01sB.0.02sC.0.1sD.0s3.如果发电厂高压母线发生三相短路，计算冲击电流时，冲击系数应取（B ）A.1.80B.1.85C.1.90D.1.954.在校验设备动稳定时，要用到下面哪一个电流（A ）A.短路冲击电流 B.短路全电流最大有效值C.短路电流周期分量有效值D.短路电流非周期分量起始值5.在校验开关设备具有的开断电流的能力时，要用到下面哪一个电流（B ）A.短路冲击电流 B.短路全电流最大有效值C.短路电流周期分量有效值D.短路电流非周期分量起始值三、简答题1.无限大功率电源有什么特点？短路计算时，什么情况下可以将等值电源看作无限大功率电源？2.电力系统中某一点的短路容量是如何定义的？该物理量有何意义？3.起始次暂态电流的计算步骤是怎样的？4.利用运算曲线法计算短路电流的步骤和方法是怎样的？起始次暂态电流和稳态短路电流可以用运算曲线法来计算吗？四、计算题1.如图所示的无穷大功率电源系统，当取S B =100MVA ，U B =U av ，求f 点发生三相短路时的冲击电流是多少？短路功率是多少？f (3)~115kV0.4Ω/km 40km30MVA u k %=10.56kV 0.3kA X R %=40.08Ω/km 0.5km解：始端线路电抗标幺值为：121.0115100404.021=⨯⨯=x 变压器电抗标幺值为：35.0301001005.102=⨯=x 电抗器电抗标幺值为：164.13.61003.036100423=⨯⨯⨯=x 末端线路电抗标幺值为：101.03.61005.008.024=⨯⨯=x则无穷大电源对短路点的转移电抗为：x f =x 1+x 2+x 3+x 4=1.736则短路电流标幺值为：I f *=1/x f =1/1.736=0.576短路电流有名值为：)kA (279.53.63100576.03=⨯⨯=⨯=⨯=**av B f B f f U S I I I I 短路冲击电流有名值为：)kA (44.13279.580.122=⨯⨯=⨯=f im ch I k i 短路功率（或短路容量）有名值为：S d =S d*×S B =I f *×S B =0.576×100=57.6(MVA)2.试求下图所示系统中f 点发生三相短路时的''P I 和ch i 。