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1、四、问答题（2）1. 为什么要在电力电容器与其断路器之间装设一组氧化锌避雷器？答：装设氧化锌避雷器可以防止电力电容器的拉、合操作时可能出现的操作过电压，保证电气设备的安全运行。2. 对并联电池组成电池组有什么要求？答：并联电池中干电池的电动势要相等，否则电动势大的电池会对电动势小的电池放电，在电池组内部形成环流。另外，各个电池的内阻也应相同，否则内阻小的电池的放电电流会过大。新旧程度不同的电池不宜并联使用。3. 高压隔离开关为什么不能用来断开负荷电流和短路电流？为什么能在变配电所设备中获得普遍使用？答：高压隔离开关因为没有专门的灭弧装置，所以不能用来断开负荷电流和短路电流。高压隔离开关能将电气
2、设备与带电的电网隔离，保证被隔离的电气设备有明显的断开点，能安全地进行检修，因而获得普遍应用。4. 电流互感器常用的接线方式有哪些？答：（1）一相式接线，常用在负荷平衡的三相电路中测量电流或作过负荷保护用。（2）两相V式接线，广泛用于三相三线制中供测量三个相电流之用。继电保护装置中也大量使用这种接线。（3）三相丫式接线，广泛用于大接地电流和三相三线制和三相四线制中的电流测量及继电保护。5. 电压互感器的二次回路为什么必须接地？ 答：因为电压互感器在运行中，一次绕组处于高电压，二次绕组处于低电压，如果电压互感器的一、二次绕组间出现漏电或电击穿，一次侧的高电压将直接进入二次侧绕组，危及人身和设备安
3、全。因此，为了保证人身和设备的安全，要求除了将电压互感器的外壳接地外，还必须将二次侧的某一点可靠地进行接地。6. 测量高压电压和大电流为什么使用互感器？答：（1）扩大了仪表的使用范围。只要用不同的变压比和变流比的互感器与满度电压是 100V 的电压表和满度电流为 5A 的电流表配合使用，就可以测量各种电压和电流；（2）使仪表、继电器的规格统一、易于标准化、大批量生产；（3）使用互感器作为一次电路与二次电路的中间元件，隔离了高电压的危险，也防止了二次电路故障对一次电路的影响。7. 二次回路绝缘电阻有哪些规定？答：为保证二次回路安全运行，对二次回路的绝缘电阻应做定期检查和试验，根据规程要求，二次回
4、路的绝缘电阻标准为：1、直流小母线和控制盘的电压小母线在断开所有其它连接支路时，应不小于10兆欧。2、二次回路的每一支路和开关，隔离开关操作机构的电源回路应不小于1兆欧。3、接在主电流回路上的操作回路、保护回路应不小于1兆欧。4、在比较潮湿的地方，第2、第3两项的绝缘电阻允许降低到0.5兆欧。测量绝缘电阻用5001000伏摇表进行。对于低于24伏的回路，应使用电压不超过500伏的摇表。8. 什么叫整流？什么叫逆变？逆变电路有哪些种类？以直流电动机为例进行说明。答：交流变直流叫整流；直流变交流叫逆变。逆变电路分为有源逆变和无源逆变两种。有源逆变是指将直流电变为交流电后，回送到交流电网；无源逆变是
5、指将直流电变为交流电后供负载使用。如从直流电动机的正转、反转和制动三种工作状态来看，电动机正转、反转时吸收功率并转换为机械能，此时整流电路工作在整流状态，对电动机输出功率。在制动时，当电动机输出功率时，此时整流电路工作在逆变状态，吸收电动机的功率，并反馈到电网，电动机处于发电制动状态。9. 直流电机如何调速？各有何特点？答：（1）改变电枢回路电阻调速。特点：机械特性变软、低速时，调速电阻上耗能较多。负载若有变化，转速变化较大。（2）改变励磁回路电阻调速。特点：可得到平滑的无级调速，调速电阻功耗小，调速稳定性好。3）改变电枢电压调速。特点：可得到平滑无级调速，机械特性硬，转速稳定。10. 如何实
6、现直流电机的反转与反接制动？答：使直流电机反转的方法有两种：保持电枢两端电压极性不变，把励磁绕组反接；保持励磁绕组电流方向不变，把电枢绕组反接。直流电机反接制动的方法是：把电枢或励磁绕组反接，产生与原转向相反的电磁转矩，从而实现制动。注意：电枢反接时，电枢必须串外加电阻，以限制制动电流，当电机转速接近于零时，要切断电源，否则，电机将反向起动。11. 一般直流电动机为什么不允许直接起动？答：直流电动机起动瞬间因转速为零，电枢中反电势也等于零，电枢中通过的电流为外施电压除以电枢回路中的电阻值。由于该电阻值很小，在全压起动时，起动电流可达额定电流的1020倍，将使电枢过热，产生巨大的电磁力，并使电动
7、机换向恶化，产生强列火花。因此，对于4KW以上，起动电流为68Ie的直流电动机不允许直接起动。12. 并励直流发电机自励建压的条件是什么？答：并励直流发电机自励建压的条件是：主磁极必须有剩磁；励磁磁通必须与剩磁磁通的方向一致；励磁回路的总电阻必须小于临界电阻。13. 串励直流电动机为什么禁止空载运行？答：串励直流电动机在空载或负载很小时，串励绕组产生的磁势也很小，电动机要产生足够大的电枢反电势，则通过提高电动机电枢的转速来达到，这样就会产生高转速的“飞车”现象。14. 启动他励直流电动机时，电枢和励磁两个绕组是同时给电，还是先给一个，再给另一个？答：启动他励直流电动机时，必须先给励磁绕组加上额
8、定电压，保证有了励磁电流后，再加电枢电压。因为如果没有励磁就加电枢电压，产生不了电磁转矩，电动机不能启动运转，就没有反电势Ea，由于电枢回路的电阻很小，因而电枢回路电流大大超过其额定值，电动机将迅速被烧毁。15. 同步电动机的工作原理是什么？答：当对称三相正弦交流电通入同步电动机的对称三相定子绕组时，便产生了旋转磁场，转子励磁绕组通入直流电，便产生极对数与旋转磁场相等的大小和极性都不变的恒定磁场。同步电动机就是靠定子和转子之间异性磁极的吸引力，由旋转磁场带动转子转动起来的。16. 同步电动机异步起动的控制电路由哪两大部分组成？工作步骤如何？答：一部分是对定子绕组电源控制电路，可以是全压起动，其
9、起动转矩较大，也可以是经电抗器的减压起动。两 种起动控制电路与异步机的全压起动和减压起动控制电路相同。一部分是对转子绕组投入励磁的控制电路。它的工作步骤是：（1）先接入定子电源。（2）开始起动，同时在转子电路加入放电电阻。（3）当转子转速达到同步转速的95%时，切除放电电阻，投入直流励磁，牵入同步。17. 同步电动机为什么不能自行启动？答：同步电动机一旦接通电源，旋转磁场立即产生并高速旋转。转子由于惯性来不及跟着转动，当定子磁极一次次越过转子磁极时，前后作用在转子磁极上的磁力大小相等、方向相反，间隔时间极短，平均转矩为零，因此不能自行启动。18. 同步电动机励磁控制电路中为什么设无功补偿环节？
10、答：拖动冲击负载的大型同步电动机，当负载增加而励磁电流保持不变时，电动机定子电流的有功分量增加，无功分量减小，从而导致了电动机超前的功率因数角减小，甚至使电动机定子电流滞后于定子电压，使其在滞后状态运行、这不利于电动机稳定运行，还会影响电网的稳定运行。因此，对于拖动冲击负载的大型同步电动机，其励磁系统中都设有无功补偿环节。当电动机负载增加时，按一定比例自动增加大励磁电流，以保持其无功分量的恒定或功率因数的恒定，使电动机稳定运行。19. 同步电动机起动时，其转子绕组为什么既不能立即投入励磁电流，又不能开路？答： 同步电动机定子绕组通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，吸引转子磁极随之旋转，但由于
11、转子的惯性，转子不能立刻以同步转速随定子磁场旋转。当定子旋转磁场转过180电角度后，定子磁场对转子磁极由牵引力变为排斥力。于是，每当定子电流按工频变化一个周期时，转子上的转矩即由正向变为反向一次。因此转子上受到的是一个交变力矩，其平均转矩为零。所以在起动时，如转子中加入励磁电流，将使转子在定子磁场作用下产生更大的交变力矩，从而增加了起动的困难。故而起动时不能立即向转子绕组投励。同时，为了避免起动时由于定子磁场在转子绕组中感应过高的开路电动势击穿绝缘，损坏元件，所以在起动过程中，用灭磁电阻将转子励磁绕组两端联接，待起动过程结束前（转子转速达95%同步转速），再将电阻切除，投入直流大励磁电流。20
12、. 电机绕组的绝缘有何重要性？质量不好会带来什么后果？答：电机绕组绝缘的可靠性是保证电机使用寿命的关键。即使是制造过程中的一点疏忽，也会造成绝缘质量的下降，甚至引起绝缘击穿，致使电机损坏。21. 三相笼型异步电动机直接启动时为什么启动电流很大？启动电流过大有何不良影响？答：三相异步电动机直接启动瞬间，转子转速为零，转差最大，而使转子绕组中感生电流最大，从而使定子绕组中产生很大的启动电流。启动电流过大将造成电网电压波动，影响其他电气设备的正常运行，同时电动机自身绕组严重发热，加速绝缘老化，缩短使用寿命。22. 为什么在电动运行状态下三相异步电动机的转子转速总是低于其同步转速？答：当定子绕组接通三
13、相正弦交流电时，转子便逐步转动起来，但其转速不可能达到同步转速。如果转子转速达到同步转速，则转子导体与旋转磁场之间就不再存在相互切割运动，也就没有感应电动势和感应电流，也就没有电磁转矩，转子转速就会变慢。因此在电动机运行状态下转子转速总是低于其同步转速。23. 笼型异步电动机允许全压起动的条件是什么？答：（1）电动机自身允许全压起动；（2）生产机械能承受全压起动时的冲击转矩；（3）起动时电动机端电压波动符合要求；（4）电网容量足够大。24. 异步电动机铭牌上标有哪些数据？各表示什么意义？答： 交流异步电动机铭牌上主要标记以下数据，并解释其意义如下： （1）额定功率（ P ）：是电动机轴上的输出
14、功率；（2）额定电压：指绕组上所加线电压；（3）额定电流：定子绕组线电流；（4）额定转数（ r/min ）：额定负载下的转数；（5）温升：指绝缘等级所耐受超过环境温度的温升值；（6）工作定额：即电动机允许的工作运行方式；（7）绕组的接法：或 Y 联结，与额定电压相对应。25. 电动机运转时，轴承温度过高，可能由哪些原因引起？怎样解决？答：电动机运行时，轴承外圈允许温度不超过 95 摄氏度（温度计法），过高时可能由以下原因引起： （ 1 ）轴承损坏，应换新；（ 2 ）润滑脂牌号不对或过多、过少。一般应用 3 号锂基脂或 3 号复合钙基脂、 ZL3 （ SY1412-75 ）或复合钙基脂。将轴承及
15、盖清洗干净后，加油脂达净容积的 1/2 左右；（ 3 ）滑动轴承润滑油不够或有杂质，或油环卡住，应修复；（ 4 ）轴承与端盖配合过松（走外或过紧）。过松时将轴颈喷涂金属；过紧时重新加工；（ 5 ）轴承与端盖配合过松（走外圆）或过紧。过松时端盖镶套；过紧时重新加工；（ 6 ）电动机两侧端盖或轴承盖没装配好。重新装平；（ 7 ）传动带过紧或过松，联轴器不对中，应进行调整。26. 什么是变频器？主电路大体上可分为哪两类？有什么不同？答：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 变频器的主电路大体上可分为电压型与电流型两类。 电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器
16、，直流回路的滤波是电容；电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。27. 交一直一交变频调速系统有何优缺点？应用前景如何？答：交一直一交变频调速能实现平滑的无级调速，调速范围宽，效率高，而且能充分发挥三相笼型异步电动机的优点。缺点是变频系统复杂，成本较高。随着晶闸管变频技术的日趋完善，其应用前景看好，并有逐步取代直流电动机调速系统的趋势。28. 异步电动机变频调速时，为什么常用恒压频比（即保持U/f为常数）的控制方式？答：异步电动机的转矩是电机的磁通与转子内流过电流之间相互作用而产生的，在额定频率下，如果电压一定而只降低频率，那么磁通就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保持一定，避免弱磁和磁饱
