电气检修部分
第二章电气检修部分第一节：一般电气知识1． 什么叫做电气接线图？怎样区分一次接线图和二次接线图？答：按照国家颁布的有关电气技术标准，使用电气系统图形符号和文字符号表示电气装置中的各 元件及其相互联系的工程图，称为电气接线图，又叫电气线路图。电气线路图按其在电力系统的 作用，可分为一次接线图和二次接线图。（1） 一次接线图 也叫主接线图，是表示电能输送和电能分配路线的电路图。与一次 接线直接相连的电气设备，称为一次设备或一次元件。一次接线图一般用单线绘出，图中的 设备位置都是无电压时的位置。 （2） 二次接线图 表明电路的控制、指示、监视、测量和保护电器正常，运行的接线 图，称为二次接线图。与二次设备直接相连的电器，称为二次设备或二次元件。 成。 2、什么叫磁感应定律？ 答：当闭合电路的部分导体在作切割磁力线运动时，或者是穿过闭合电路内磁力线发生变化 时，闭合电路就产生电动势和电流，这种现象叫电磁感应现象。电路中产生的电流叫感应电 流，产生的电动势叫感应电动势。 3、什么是楞次定律？ 答：感应电流产生的磁场总是阻止原磁场变化的。当线圈中的磁通要增加时，感应电流就产 生一个磁场阻止它的增加；当线圈中的磁通要减小时，感应电流所产生的磁场也将阻止它减 小，这个规律叫楞次定律。它是判断感应电动势或感应电流的方向的法则，判断的步骤是： 首先判定原磁通的方向及其变化的趋势（即增加还是减少），然后根据感应电流的磁场方向 与原磁通的变化方向永远相反的原则，来确定感应电流的磁场方向，最后利用右手螺旋定则 判定感应电动势的方向。感应电动势的方向与感应电流的方向是一致的。 4、为什么只有同频率的正弦量才能用向量进行运算？ 答：因为频率相同的正弦量之间的相位差，在任一瞬间都相同，所以可以用向量进行计算。 如果正弦量的频率不同，那么他们之间就没有确定的相位差，所以无法用向量进行计算。 5、试说明电阻的色环标志？ 答：电阻的色环标志： 1）四道色环表示方法： A B D E n 用四道色环表示阻值时，A 表示十位数，B 表示个位数，D 表示在乘以 10 中的 n 数，E 表示误差。 2）五道色环表示方法： A B C D E 用五四道色环表示阻值时，A 表示百位数，B 表示十位数，C 表示个位数，D 表示在乘以 n 10 中的 n 数，E 表示误差。对于精密电阻，一般用五道色环表示。色环的具体规定见表。 颜色 A B C D E 颜色 A B C D E 0 3 黑 0 ×10 1% 紫 7 7 7 ×10 1 3 棕 1 1 1 ×10 2% 灰 8 8 8 ×10红 橙 黄 绿 蓝2 3 4 5 62 2 3 3 4 4 5 5 6 6 例如：×10 3 ×10 4 ×10 5 ×10 6 ×1023% 4%白 金 银 无999×1035% 10% 20%黄 紫 红 银 2 表示该电阻的阻值为 47×10 Ω ，即为 4.7KΩ ，误差为±10%。 6、如何利用万用表来判断二极管的电极和性能好坏？ 答：用万用表测量二极管，一般用 R×100 或者 R×1K 档。将万用表的两个表笔分别去接触 二极管的两极，若表指示的电阻较小（一般在几百欧至几千欧），则黑表笔所接的一端是二 极管的正极，红表笔所接的一端是负极。然后将红、黑表笔对换过来进行测量，若此时测得 的电阻值在几百千欧以上，则说明前面的判断是正确的，而且管子的单向导电性能也较好。 两次测量的电阻差值越大，则说明二极管的单向导电性能越好。 7、怎样判断发光二极管的好坏及其极性？ 答：发光二极管是一种把电能转换成光能的半导体器件（常用符号 LED 表示），当管子中通 过合适的正向电流时，便以光的形式将能量释放出来，根据管子的材料及正向电流大小的不 同，可发出不同颜色、不同强度的光。发光二极管具有体积小、颜色鲜艳、耐用、响应速度 快等特点。发光二极管也具有单向导电性，用万用表 R×1K 档可测出正、反向电阻值，从而 确定正、负极。一般正向电阻应小于 50～80KΩ ，反向电阻应大于 400KΩ 。如测出正、反向 电阻均为零，说明二极管内部已击穿短路；如果测出正、反向电阻均为无穷大，说明二极管 内部已开路。 根据发光二极管的外形也可以区分其正、负极，电极引线较长的是正极，电极引线较短 的是负极。 8、如何用万用表识别晶体管的基极？如何区分 NPN 型和 PNP 性晶体管？ 答：由于基极与集电极、发射极之间是两个 PN 结。他们的反向电阻很大，正向电阻很小， 所以用万用表的电阻档测量，先假定一个管脚是基极。当用红表笔接此脚，黑表笔分别接另 外两个管脚时，若所测得的两个电阻值都很大（或都很小）；当用黑表笔接假设的基极，红 表笔分别接其它两管脚时，若此时测的两个电阻值都很小（或都很大），则上述假定的基极 是正确的。如测得的两个电阻一大一小，则说明原假设的基极不对，应另外再假设一个管 脚，重复上述测量。 当红表笔的是基极时，黑表笔分别接触另外两个管脚，若表指示的两个电阻值都很小 时，此管是 PNP 型；若表指示的两个电阻值都很大时，此管是 NPN 型。 9、什么叫电源？ 答：能将其它形式的能量转换成电能的设备叫电源。如发电机、蓄电池和光电池等都是电 源。它们分别把机械能、化学能和光能转换成电能。 10、什么叫电压？什么叫电流？什么叫电阻？它们的单位及代表符号是什么？ 答：在电场中，将单位正电符由高电位移向低电位时，电场力所做的功称为电压，电压的单 位是伏特，代表符号是 V。在电场力的作用下，自由电子或离子所发生的有规则的运动称为电流，电流的单为 是安培，代表符号是 A。 电流在导体内流动时所受的阻力叫电阻，电阻的单为是欧姆，代表符号是?。 11、什么是导体、绝缘体、半导体？并举例说明。 答：导电能力强的物质称为导体，例如：铜、铝等 几乎不能导电的物质称为绝缘体，如：橡胶、塑料、云母等 导电能力介于导体与绝缘体间的物质称为半导体，如：硅、锗、硒等 12、试述欧姆定律并用工式表示。 答：欧姆定律就是反映电路中电阻、电压与电流三者之间的关系的定律，电路中电流与这段 电路上的电压成正比，与这段电路的电阻成反比。公式：I=U/R。 13、什么是电阻的串联？什么是电阻的并联？怎样计算它们的电阻值？ 答：把电阻一个一个成串地连接起来，使电流只有一条通路，就叫电阻的串联，串联电阻总 电阻值就是各分电阻阻值相加之和。 将各电阻的两端连接于共同的两点上称为电阻的并联。并联电路总电阻的倒数等于 各支路电阻的倒数之和。 14、什么是电阻的复联？怎样计算复联电路的总电阻值？ 答：在电路中电阻既有并联也有串联，这种电路叫做复联电路。计算复联电路总电阻的方法 是，首先用串、并联公式分别求出单纯的串联和并联部分的等值电阻，然后再计算总电阻。 15、导线的电阻与导线长度、导线截面有什么关系？ 答：导线电阻与导线长度成正比，与导线截面积成反比。 16、什么叫电阻率？电阻率的代表符号是什么？ 2 答：电阻率也称电阻系数，是指某种长 1m，截面为 1mm 的导体，在温度为 20℃时的电阻 值。电阻率用字母?表示。 17、什么是电阻温度系数？导体电阻和温度有什么关系？ 答：当温度每升高 1?C 时，导体电阻的增加值与原来电阻的比值叫做电阻温度系数。温度在 100?C 范围内变化时，金属导体的电阻随温度增加而增加。 18、什么是电导和电导率？ 答：电导是衡量物体传导电流能力的物理量，其数值为电阻的倒数。电阻率的倒数称为电导 率，它是衡量物体导电性能好坏的一个物理量。 19、 什么叫正弦交流电路？ 答：所谓正弦交流电路，是指含有正弦电源（激励）而且电路各部分所产生的电压和电流 （响应）均按正弦规律变化的电路。 20、什么叫频率？什么叫周期？周期和频率的关系？ 答：正弦量每秒内变化的次数称为频率 f，它的单位是赫磁（HZ）;正弦量变化一次所需的 时间（秒）称为周期 T；T=1/ f。 21、接正弦规律变化的交流电的三要素是什么？答：最大值，角频率，初相角。 22、在纯电容单相交流电路中，电压，电流相位关系怎样？ 答：电压滞后电流 90 度。 23、在纯电感单相交流电路中，电压，电流相位关系怎样？ 答：电压超前电流 90 度。 24、正弦量的周期 T 频率 f 角频率ω 之间有什么关系？ 答：ω =2π /T=2π f 25、什么叫串联谐振？ 答：在电阻元件 R 电感元件 L 电容元件 C 串联的电路中，当电源电压与电路中的电流同 相，这时电路中发生谐振现象，称串联谐振。 26、什么叫正弦电路的并联谐振？ 答：在 R L C 并联的电路中，当电源电压与电路中的电流同相，这时电路中发生谐振现 象，称并联谐振。 27、 什么叫对称三相电源？ 答：三相电源一般是由 3 个同频率，等幅值和初相依次相差 120 度的正弦电压源按一定方式 联接而成，这组电源称对称三相电源。 28、三相对称的星形联接中线值与相值有什么关系？ 答：星形连接中，线电压是相电压的√3 倍，线电流等于相电流，线电压与相电压之间有 30 度的相位差。三角形连接中，线电压等于相电流，线电流是相电流的√3 倍，线电流与对 应相电流之间有 30 度的相位差。 29、三相对称负载的功率如何计算？ 答：P=3UpIpcosφ φ 角是相电压 Up 与相电流 Ip 之间的相位差。 30、交流接触器有什么作用？简述交流接触器的结构和原理？ 答：交流接触器常用来接通和断开电动机或其它设备的主电路，每小时可开闭好几百次。接 触器主要由电磁铁和触点两部分组成。它是利用电磁铁的吸引力而动作的。 31、中间继电器有什么作用？ 答：中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小量电动机或 其它电气执行元件。 32、热继电器有什么作用？ 答：热继电器是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。 33、为什么说热继电器不能作短路保护用？ 答：因为发生短路故时，我们要求电路立即断开，而热继电器由于热惯性是不能产即动作 的，所以热继电器不能作短路保护。 34、熔断器有什么作用？答：熔断器是最简便的而且是有效的短路保护电器。线路在正常工作情况下，熔断器中的熔 丝或熔片不应熔断，一旦发生短路或严重过载时，熔断器中的熔丝或熔片应立即熔断。 35、熔断器按结构通常分为哪三种？ 答：通常分为管式熔断器、插式熔断器和螺旋式熔断器。 36、自动空气断路器有什么作用？ 答：自动空气断路器也叫自动开关，是常用的一种低压保护电器，可实现短路，过载和失压 保护。37、怎样表示绝缘材料的绝缘性能好坏？什么叫做损耗角？答：绝缘材料的绝缘性能好坏，一般用绝缘材料的电阻大小来表示。绝缘材料的绝缘电阻， 是加于绝缘的直流电压与流经绝缘的电流（称泄漏电流）之比。 绝缘电阻分为体积电阻和表面电阻两种。前者是电流通过绝缘内部的电阻值，后者是 电流通过绝缘体表面的电阻值。而绝缘的全电阻就是这两者之和。与此相对应的是绝缘材料 的电阻率，电阻率也有体积电阻率和表面电阻率之分。 绝缘材料如果具有足够的绝缘电阻，就能够将泄漏电流限制在很小范围以内，能够防 止漏电流造成的触电事故。绝缘电阻通常用兆欧表（也称摇表）来测量。 介质损耗角也可表征绝缘材料的绝缘性能好坏。它是超前电流和电压所构成的角度与 90°角之比。良好的绝缘体中，电流超前电压 90°，因此损耗角是零度。但一般绝缘材料 不可能是绝对完美的绝缘体，总有或多或少的漏电流通过它。而损耗角就是用来度量这种不 完美性。损耗角常用δ 表示。38、怎样判断电气线路和设备的绝缘电阻是否符合标准？答：不同的线路和设备，对其绝缘电阻有不同的要求。一般来说，高压较低压要求高，新设 备较老设备要求高，移动设备较固定设备要求高。以下几种主要线路和设备的绝缘电阻如果 不低于所列值，则可判定它们的绝缘电阻符合标准： （1） 新装或大修后的低压线路和设备，其绝缘电阻不低于 0.5 兆欧；运行中的线路和 设备，平均每伏工作电压的绝缘电阻不低于 1000 欧（对于潮湿场所的线路和设备，允许降 低为 500 欧）。 （2） 携带式电气设备的绝缘电阻不低于 2 兆欧。 （3） 配电盘二次线路的绝缘电阻不低于 1 兆欧（在潮湿环境允许降低为 0.5 兆欧）。 （4） 10 千伏高压架空线路每个绝缘子的绝缘电阻不低于 300 兆欧；35 千伏及以上者 不低于 500 兆欧。 （5） 运行中的 6～10 千伏和 35 千伏电力电缆的绝缘电阻分别不低于 400～1000 兆欧 和 600～1500 兆欧（干燥季节取较大值，潮湿季节取较小值）。 （6） 高压电气设备的吸收比大于 1.3（从开始测量绝缘电阻算起，第 60 秒的绝缘电 阻与第 15 秒的绝缘电阻之比，称为吸收比；吸收比越大，设备的绝缘性能越 好）。 （7） 电力变压器的绝缘电阻不低于出厂时的 75%，或不低于表中的所列值。 电力变压器的绝缘电阻 （兆欧） 温度℃ 额定电压 千伏 10 20 30 40 50 60 70 80 3～10 450 300 200 130 90 60 40 25 20～35 600 400 270 180 120 80 50 35 60～220
360 240 160 100 7039、 什么是三相电源和负载的星形连接？ 答：星形连接也是 Y 接法。作为三相电源的发电机或三相变压器都是三个绕组，将电源的三 相绕组的末端 X、Y、Z 连接成一点，而始端 A、B、C 分别用导线引出接到负载，这种接线方 式叫做星形连接。三相负载的星形连接与电源的星形连接相似，即将三相负载的末端连接成 接点，也叫做中点用“O”表示；负载的首端分别接在三相电源上。 40、 在三相四线制系统中，中性线断开将会产生什么效果？ 答：在三相四线制供电系统中，中性线是不容许断开的。如果中性线一旦断开，虽然线电压 对称，但各相不平衡负载所承受的对称相电压不再对称。有的负载所承受的电压将低于其额 定电压，有的负载所承受的电压将高于其额定电压，因此使负载不能正常工作，并且造成严 重事故。 41、 一个 3Ω 的电阻和 20mH 的电感线圈与 400μ F 的电容串联，若电压与频率为 120V， 60Hz，求电路中的电流是多少 解：XL=2π fL=2π ×60×0.02=7.54（Ω ） XC=2 21 2π fC2≈6.67（Ω ）2Z=√R +（XL- XC） =√3 +（7.54-6.67） ≈3.12（Ω ） 电路中的电流： U I= =120V/3.12≈38.5(A) Z42、 已知一正弦电流，当 t=0 时的瞬时值 i0=0.5A,并已知初相角为 30°求其有效值是多 少？ 解：i=Imsin(ω t+30°) 已知 i=0.5A,t=0 所以ω t=0 0.5= Imsin30° 所以 Im=0.5/0.5=1（A） 有效值 I=（1/√2 ）Im≈0.707（A） 43、 100Ω 的电阻与 10μ F 的电容串接到 50Hz 的交流电源电路中，当电流为 0.6A/h，求电 阻、电容两端的电压及外加电压各为多少？ 解：UR=IR=0.6×100=60V =IXC XC=1/（2π fC） -6 UC=0.6/（2×3.14×50×10×10 ）≈191（V） 2 2 2 2 U=√UR +UC =√60 +191 ≈200（V） 44、 如图所示的电路，已知 I=10A，I1=6A，电阻 R1=3Ω ，R2=1Ω ，R3=2Ω ，求电流表 A4 和 A5 的读数。解：根据基尔霍夫第一定律得出：I2=I-I1=10-6=4（A） R1上得压降 UR1=I1R1=6*3=18（V） 设电位UC=0 Ua=18(V) R2上的压降 UR2=I2R2=4*1=4（V） R3上的压降 UR3=14（V） 故I3=UR3/R3=14/2=7（A） 电流表A4的读数为I1+I3=6+7=13（A） 电流表A5的读数为I3-I2=7-4=3（A）45、一组星形负载，每相阻抗均为电阻 8Ω 及感抗 6Ω ，接于线电压 380V 的对称三相电源 上，且设 UAB 的初相角为 60°求各相电流。 j60° 解：已知 UAB=380e （V），根据对称星形负载相电压和线电压的关系： j30° UAB=√3 UAO e ，A 相电压相量为 j30° j（60°-30° j30° UA= UAB e- /√3 =380 e =220 e （V） j36.9° 负载每相阻抗为：Z=8+j6=10 e （A） 在 UA 的作用下，A 相相电流即为线电流 j30° j36.9° j30° IA= UA/Z=220 e /10 e =22 e j26.9° IB=22 e（A） j113.1° IC=22 e （A）45、电气人员怎样坚持文明生产？答：在电气作业中，文明生产，是保持设备和线路正常运行，实现安全用电，防止发生人身 和设备事故的可靠保证。因此，要求每个电气人员从工作态度到工作作风，从工作水平到工 作效益，都符合文明建设需要，做到有条理、有秩序、认真负责地从事电气工作。具体的 说，应做到以下几点： （1） 完成工作要干净利落，查找故障要迅速及时，排除故障要完全彻底。 （2） 工作既要注意安全可靠，又要讲究整洁卫生，既要符合技术要求，又要厉行勤俭 节约。 （3） 工作结束，要认真检查、整理和清扫现场。 （4） 电气工作室和值班室应保持清洁卫生，备品、备件和材料应按规定位置摆放，仪 器、仪表和安全用具要妥为保管，定期检查，使其经常处于待用状态。 （5） 对电气设备应建立档案，定期进行检修并做好记录。46、怎样掌握电器设备拆修和调整的一般原则？答：通常，凡是大型电气设备（发电机、变压器、开关等）的拆修，都要做好拆修前的准 备、拆卸修理和拆修后组装调整这三个阶段的工作。下面是这三个方面应该遵循的一般原 则。拆修前的准备： （1） 准备好必需的图纸和技术资料。 （2） 判断待拆修设备的现状和达到正常工作状态的差距，以便制定检修方案。 （3） 从规格、品种和数量方面备足检修所需的零部件和材料。如果无法备齐，则不得 拆修。 （4） 配备拆修所需的工具、量具和仪表。 （5） 备齐零星辅料（如绝缘油、汽油、润滑油、砂纸、导线、紧固件等）。 （6） 安排参加拆修工作的人员。 （7） 落实保证安全的组织措施和技术措施。 拆修注意事项： （1） 边拆边核对图纸，凡与图纸不符者要做好详细记录。 （2） 记住组装顺序（作出标记），了解零部件之间的关系。 （3） 较复杂的设备，应按拆卸顺序排列放置拆下的零部件。 （4） 清洗和擦拭时要防止损坏零部件。 （5） 损坏的零部件应予以更换。 （6） 如果发现已损件，但无备件，则应采取补救措施，并作出详细记录；对有缺陷但 可继续使用的零部件，也应作出记录。这两类不合格的零部件，在下次检修时应 首先更换。 拆修后组装调整注意事项： （1） 按与拆卸相反的顺序组装。 （2） 组装后要达到原定的质量标准和具备原有性能。 （3） 核对图纸资料，修改处要记录清楚。 （4） 对试验和调整的有关数据，要记录准确、清楚。 （5） 拆修用的工具、量具、仪表和辅料要逐项清理。 （6） 检修、安装完毕，须进行例行试验，只有试验合格才可投入运行。 （7） 拆修者与运行人员办理移交手续。第二节：电动机1、电动机如何分类？怎样合理选用电动机？答：电动机分为交流电动机和直流电动机两大类。交流电动机又分为异步电动机（感应电动 机）和同步电动机。而异步电动机又有单相和三相之分。 单相电动机的功率一般比较小，多用于生活用电器，如吹风机和电风扇等。 三相异步电动机由于其转子构造不同，又分为两种：一种是三相鼠笼式异步电动机， 也叫短路式转子电动机；另一种是三相绕线式转子电动机，也叫滑环式电动机。 合理选择电动机，是正确使用电动机的先决条件。电动机的选择，包括很多内容，如 机械特性、结构形式、容量、电压、频率、转速、起动转矩等，现将几项主要内容介绍如 下： （1） 电动机的机械特性，如转速、多级变速、无级调速、起动力矩、滑差率恒转矩、 快速制动等，应满足生产机械的要求。 （2） 电动机的结构形式应适应周围环境条件（如防尘、防腐、防震、防潮、防爆 等）。 （3） 电动机的容量大小应适当，要防止“大马拉小车”现象。有铭牌标明功率的机 械，可按铭牌功率选配电动机。2、 什么叫做电动机的过载保护？怎样实现？ 答：电动机运行时，一般允许短时间过载（输出功率超过额定值称为过载）。但是过载时间 太长，电动机的温升超过允许值，就会造成绝缘老化，缩短使用寿命，严重时甚至烧毁绕 组。因此，为了防止电动机长时间过载运行而造成损坏，过载时间必须加以限制，这种保护 就是过载保护。 通常，采用热继电器作为电动机的过载保护装置。使用时，将热继电器的热元件（三 相式或两相式）串接在电动机的主回路上，将继电器的常闭接点串接在接触器线圈电路上。 当电动机过载运行时，电流增大，发热元件温度上升，双金属片逐渐弯曲，进而超过定值， 最后推开常闭触点，使接触器线圈断电，从而切断电动机电源，避免电动机长期过载运行而 被烧毁。 3、 为什么电动机的控制电路应有欠电压保护？怎样实现这种保护？ 答：通常，电网供给的交流电压并不是一个稳定的电压，并且，电网负荷变化造成输电线路 上的压降也发生变化。由于这两个原因，负载端的电压不稳定，经常发生波动。如果电源电 压低于电动机的额定电压太多就会使电动机的电流大幅度增加，甚至出现电动机带电停止运 转现象。此外，如果由于某种原因，供电电压暂时失去，随时又自行恢复，则电动机随着一 度停机，然后又自行起动。一旦出现这种情况，可能损坏所传动的机械设备，并且还威胁正 在检查故障的工作人员的人身安全，所以电动机的控制电路应有欠电压保护。 如果电动机的主电路和辅助电路由同一电源供电，并且主电路由接触器控制，而辅助 电路上又有接触器线圈的自保触点，则控制电路本身就具有欠电压保护作用。因为当电源电 压低于额定值的 85%时，接触器线圈的吸力就不能再吸住动铁芯，于是动铁芯复位，带动触 点断开，从而切断电动机的电源。同时，接触器线圈的自保触点断开，切断线圈电路。当电 源电压恢复正常后，只有重新按下起动按钮，接触器线圈才能通电，电动机才能再次起动。 这样，在电源电压恢复时电动机就不能自行起动。 如果辅助电路由另一电源供电，或者接触器线圈电路未接自保电路，则应采用欠电压 继电器作为欠电压保护装置。4、怎样正确选用电动机的控制和保护方式？答：电动机的控制和保护方式一般有以下两种： （1） 使用刀闸开关、负荷开关、组合开关、接触器或电磁起动器控制电动机，另设熔 断器作为短路保护手段。这种保护方式的缺点是：一旦熔断器一相熔断或接触不良，就会导 致电动机断相运行，从而烧毁电动机。据统计，这类事故在一些单位占电动机总事故的一半 以上，在农村则更为常见。 （2） 使用具有复式脱扣器的断路器来控制和保护电动机。其优点是：脱扣器本身就具 有短路保护功能，不需要借助熔断器作为保护手段，因此，可避免电动机断相运行，同时还 可间接地提高线路运行的安全性和可靠性。 综上所述，第一种控制和保护方式是不足取的，而应选用带复式脱扣器的断路器来控 制和保护电动机。5、怎样做好电动机起动前的准备工作？答：为了防止电动机起动时发生故障，在起动前应做好以下准备工作： （1） 新安装的或停用三个月以上的电动机，应使用 500 伏兆欧表测量其绝缘电阻。通 常，电压在 1 千伏以下、容量为 1000 千瓦及以下的电动机，其绝缘电阻应不低 于 0.5 兆欧。 （2） 检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零 是否良好，导线截面是否符合要求。（3） 检查电动机紧固螺丝是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间 隙处是否清洁和有无杂物。 （4） 根据电动机的铭牌数据，检查所接电源电压是否相符，电源电压是否稳定（通常 允许电源电压波动范围为+?5%），绕组接线是否正确。如果是降压起动，还要检 查起动设备的接线是否正确。 （5） 电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂规定。 （6） 用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴，检查转动是否灵活，有无卡涩、磨擦 和扫膛现象。 （7） 检查与所传动机械是否连接良好。 （8） 检查控制装置的容量是否和适，保险容量是否符合要求和接装是否牢固。 （9） 检查起动设备接线是否正确，动、静触头接触是否良好。 （10）检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。 （11）检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。6、怎样做好电动机试运行中的检查工作？答：在电动机的试运行中，应做好以下几项检查工作： （1） 注意电动机的旋转方向与要求的旋转方向是否相符，运行中有无杂音。 （2） 记录起动时间和空载电流。 （3） 检查电动机的轴向窜动（指滑动轴承）是否超过规定。 （4） 检查电动机的振动是否超过规定（40 千瓦以下的电动机，可不测量振动值）。检 查换向器、滑环和电刷的工作是否正常，观察其火花情况。 （5） 检查电动机外壳有无过热现象，轴承温度是否符合规定（对绝缘的轴承还应测量 其轴电压）。7、怎样测量电动机的绝缘电阻？答：测量电动机的绝缘电阻，就是测量电动机绕组对机壳和绕组相互间的绝缘电阻。对于修 复后的电动机，测量其绝缘电阻是一项必须完成的基本工作。应按以下要求操作。 （1） 测量一般交流电动机的绝缘电阻时，如果各相绕组的始末端均引出机壳外，应断 开各相之间的连接线，分别测量每相绕组对机壳的绝缘电阻，即绕组对地的绝 缘电阻；然后测量各相绕组之间的绝缘电阻，即相间绝缘电阻。如果绕组只有 始端或末端引出机壳外，则应测量所有绕组对机壳的绝缘电阻。 （2） 对于绕线式转子电动机，应分别测量定、转子绕组的绝缘电阻。 （3） 对于多速多绕组电动机，应逐个地测量各绕组对机壳的绝缘电阻和绕组间的绝缘 电阻。 （4） 对于直流电动机，应分别测量电枢回路绕组、串励绕组和并励绕组对机壳及相互 间的绝缘电阻。 （5） 通常使用兆欧表来测量绝缘电阻。按照所测电动机绕组的不同额定电压采用不同 等级的兆欧表，如额定电压在 500 伏以下的电动机，可采用 500 伏兆欧表。 （6） 测量时，应先拆除电动机与电源的连线，将兆欧表上用来接地的一端与电动机的 外壳相接，另一端依次与所测试绕组相连；然后均匀摇动摇柄（摇速以 120 转/ 分为宜），待指针稳定，所读取的兆欧表数值，即为绕组对地绝缘电阻。绕组各 相间的绝缘电阻，可借助绕组的六个引出线接头来测量。测量时将兆欧表的两个 接头轮流接到各相绕组的引线接头上逐次测量各相之间的绝缘电阻。 （7） 电动机的绝缘电阻不应低于规定值。8、电动机的绝缘电阻过低怎么办？答：电动机的绝缘电阻一般不得低于 0.5 兆欧。如果低于这一值，则说明绝缘不良，可能发 生绝缘击穿，绕组烧毁，人身触电事故。绝缘电阻过低的电动机不得投入运行。电动机的绝 缘电阻过低一般是下列原因引起的，查明后立即予以排除： （1） 长期搁置不用或浸水，造成绝缘受潮。可用烘烤的办法恢复绝缘性能。 （2） 由于长期运行，绕组积灰过多，尤其是绕组上沉积导电性粉尘，会使绝缘电阻大 幅度降低。此时应拆开电动机进行彻底清扫。 （3） 引出线和接线盒的绝缘损坏。应重新包扎损坏部位。 （4） 由于绕组过热而造成绝缘老化。可重新浸漆或重绕绕组。9、电动机扫膛怎么办？答：当电动机出现扫膛故障时，切不可采取将转子外圆车小的办法来排除。因为扫膛一般是 由于轴承磨损，转子下沉或机轴的挠度过大使转子偏心所致。如果简单地将转子外圆车小， 会增大定、转子之间的气隙，使励磁电流增加，从而造成电动机的运行性能恶化，效率和功 率因素降低。 正确的做法是认真检查电动机的轴承和机轴等部件，用塞尺测量定、转子之间的间 隙，测量时可用手慢慢地拨动转子，观察不同角度时的间隙变化情况。如果在任何角度下总 是下部间隙过小，则表明轴承磨损严重，应更换轴承；如果总是在某一角度时间隙过小，则 说明机轴向该方向弯曲，应予以矫直或换上新轴。 10、在修理电动机以前怎样做好标记？ 答：修理电动机时，在拆卸前应详细做好以下标记： （1） 标记电源线在接线盒中的接线位置，以免组装电动机后接线时造成相序错误。 （2） 标记连轴器与轴台的距离。 （3） 标记端盖、轴承、轴承盖的负荷端和非负荷端。 （4） 标记机座在基础上的准确位置。 （5） 标记引出线入口位置，以辨别机座的负荷端和非负荷端。 11、在修理电动机以前应怎样进行整体检查？ 答：在修理电动机以前进行整体检查的目的是全面查明故障，预先估计必要的修理范围和性 质，确定修理的总工作量。 （1） 检查电动机的外壳和外壳端盖，观察有无裂缝。 （2） 检查转子由一侧到另一侧的轴向偏移值（轴向走游值）。 （3） 检查定子和转子或电枢空隙。 （4） 检查轴承间隙，即测定磨损程度。 （5） 用手推动转子，看其能否转动；查看油环是否平稳。 （6） 测量绕组和电动机各部分的绝缘电阻，鉴定绝缘好坏。 （7） 测量各绕组的电阻，以检查电路是否完整。 （8） 必要时在实验台上通电检查电动机的运行状态和特性，以确定故障性质。 12、怎样正确选择保护中小型异步电动机用的熔断器熔体？ 答：一般中小型异步电动机多采用熔断熔体的方法来切断故障电流。选择熔断器熔体应注意 以下几点： （1） 只有一台电动机时，熔体的额定电流应大于或等于电动机额定电流的 1.5?2.5 倍。如果电动机容易起动，倍数可取得小些；如果电动机起动困难，则倍数应取得大些。 （2） 一条线路有几台电动机运行时，总熔体的额定电流可按下式计算： 总熔体的额定电流≥（1.5?2.5）?最大容量电动机的额定电流?其余电动机额定电流 的总和。13、怎样选择鼠笼式感应电动机的起动方式？ 答：鼠笼式感应电动机的起动方式，有直接起动和降压起动两重。而降压起动又分为星―三 角形降压起动、自耦变压器降压起动、延边三角形降压起动和接入电阻降压起动等方式。各 种起动方式个具特点，但都必须满足下列三个条件： （1） 起动所引起的电网电压降，一般不应大于 15％电网额定电压。 （2） 起动容量不应超过供电设备的负荷能力。 （3） 电动机的起动力矩应大于起动机械的静阻力矩，以保证电动机能正常起动。 14、鼠笼式异步电动机有那几种制动方法？怎样进行制动蟛僮鳎 答：使旋转中的电动机获得一个逆旋转方向的力矩，以使其较快地降低转速的过程，称为电 动机的制动。对于传动生产机械的异步电动机，有时需要很快地使其运动完全停止；有时需 要在电动机的运行中加入一个一定的均匀的制动力矩，但不要求电动机立即停止。如起重机 在提吊的重物下降时，电气机车在下坡时，都需要后一种制动。鼠笼式异步电动机有三种制 动方法，即反接制动、发电制动（再生制动）和动力制动（能耗制动），制动操作的要点如 下： （1） 反接制动：通常，电动机断电后，由于惯性作用，还有一段惯性时间。鼠笼式感 应电动机的反接制动，是在断电的同时，把输入电源的相序变换一下，改变电动机定子旋转 磁场的方向，使转子产生一个逆旋转方向的制动力矩。经过短暂的时刻，再把输入的电源切 断，电动机便很快就停止转动。 （2） 发电制动：发电制动是在电动机的转速高于旋转磁场同步转速时进行的。因为按 右手定则，此时转子导体产生感应电流，而该电流在旋转磁场的作用下，产生一个反旋转方 向的制动离矩，电动机便处于发电制动状态。 （3） 动力制动：在供电电源切断后，立即向定子绕组通以直流电流，于是形成一个固 定的磁场，而转子由于惯性仍按原方向转动。根据右手定则，转子中会产生感应电流，此电 流在固定磁场的作用下，产生一个力矩，其方向与电动机按惯性转动的方向相反，所以起到 制动作用。 15、怎样选择单相异步电动机的起动方式？ 答：单相异步电动机，一般可选用以下三种方法之一来起动： （1）分相起动 分相起动分为电阻分相起动和电容分相起动两种。起动时在电动机 辅助绕组中串联电阻（使辅助绕组的电阻大于主绕组）或串联电能容器，当电动机的转速达 到同步转速 80％左右时，通过起动装置使起动绕组或电容器脱开电源。使电阻脱开电源的 称为电阻分相起动，使电容器脱开电源的称为电容分相起动。 （2）电容运转电动机 所谓电容运转电动机，就是在运行中不切除辅助绕组和电容 器，按两者长期接在电源上进行计算和选择。 （3）罩极起动 用短路铜环或短路线圈将磁极的 1/3―1/4 部分罩起来，以产生旋转 磁场来起动电动机，这种电动机称为罩极电动机。罩极起动不需要起动装置和电容器。 16、怎样改变单相电动机的旋转方向？ 答：单相电动机一般分为分相式、推拒式、罩极式和普通串激式四种。由于四种的结构各有 差异，改变其旋转方向的方法也不同： （1）分相式电动机 共有两组线圈，一组是运行线圈，另一组是具有较高电阻的起 动线圈。颠倒这两组线圈中任一组的两个线端，就可以使电动机反向旋转。 （2）推拒式电动机 有一组电枢线圈、一只换向器和一组刷握，这种电动机与直流 电动机大致相同，只是电刷由离心开关短路。通常，移动电刷在换向器上的相对位置，就可 改变电动机的旋转方向。（3） 罩极式电动机 由于只有一组线圈接在交流电源上运行，所以不能用颠倒线端 的方法来改变电动机的旋转方向。通常，将定子铁芯取出，倒一个方向即可使电动机反转。 （4） 普通串激电动机 变换电枢或磁场的电源线头就可以改变电动机的旋转方向。 17、直流电机的基本原理是什么？ 答：直流电机是直流发点机和直流电动机的总称，二者在结构上没有什么区别，发电机是由 原动机拖动电枢旋转而发出电流，将输入的机械能转换成直流电能。电动机则是输入直流电 能，使电枢旋转拖动其它机械，将电能转换成机械能。直流发电机的基本原理是导体切割磁 力线而感应电动势，直流电动机的基本原理是载流导体在磁场中受到电磁力的作用而产生运 动。它们的工作原理都是“电”和“磁”相互作用的结果。因此，直流电机既可以用来做发 电机，又可以用来做电动机使用，具有可逆应用的特性。 18、直流发电机与直流电动机有什么不同？ 答：两者在结构上没有什么区别。直流发电机是原动机拖动电枢旋转而发出直流电，将输入 的机械能转换成直流电能。直流电动机则是输入直流电能使电枢旋转拖动其他机械，将电能 转换成机械能。如果用某一原动机驱动，则直流电动机将产生电。如果把直流发电机接在直 流电源上，则它相当于电动机。 19、直流电动机与交流电动机比较有哪些优缺点？ 答：直流电动机比交流电动机控制速度较为容易，能适用于要求大范围调节速度的场合，可 以用于动力制动，但比交流电动机的维护工作多且复杂。 20、直流发电机按励磁方式如何分类？ 答：直流发电机通常按励磁方式的不同，分为它激励磁、并激励磁、串激励磁和复激励磁。 21、直流电动机的起动方法有几种？原理是什么？各有什么不同？ 答：直流电动机的起动方法有：直接起动、在电枢回路中串入电阻起动和降压起动三种方 法。直流电动机在起动瞬间反电势为零，电枢端电压加在电阻数值很小的电枢绕组上，势必 产生很大的起动电流。一般直接启动时的起动电流可以达额定电流的 10―20 倍，将使电枢 绕组严重过热及产生很大的电动力而引起损坏，还可能在电刷与换向器接触处产生强烈的火 花，使换向恶化，同时电动机将产生过大转矩，使加速太快，有可能损坏设备，因此，直接 起动只适用于小容量的直流电动机。 在电枢回路中串入电阻起动，就是利用起动变阻器限制起动电流不超过允许值。当电 动机旋转起来以后，随着转速的升高，反电势逐步增大，电枢电流逐渐减小，就可以逐步减 小起动电阻，直至全部切除，此时电动机达到额定转速稳定运行。这种方法使起动过程中能 量损耗大，一般用于中小型直流电动机。 降压起动是利用降低端电压的方法，来限制起动电流，它需要一套单独的直流{压设 备，降低电枢端电压可使启动电流按正比例减小。平滑起动，能量损耗很小，一般这种方法 用于直流电动机。 22、直流电动机调速方法有几种？各有什么特点？ 答：直流电动机有三种调速方法： （1） 改变串联在电枢回路中的附加电阻的方法。加大电枢回路的附加电阻，可以降低 转速；减小附加电阻，可以升高转速。但最高只能升到额定转速。这种方法的主要缺点是调 速后电动机的机械特性变软，也就是当负荷变动时，转速有较大的变化，这在某些对调速精 度要求较高的场合是不允许的。此外，由于附加电阻上流过较大的电枢电流，因此能量损耗 较大，这种方法的优点是方法简单容易实现。（2） 减弱磁通的方法。通过改变励磁回路中的附加电阻，来改变励磁电流，从而改变 磁通以进行调速。由于电机磁饱和的原因，一般不允许增大磁通，而只能采取减弱磁通的办 法进行调速，所以这种调速的方法仅用于从额定转速往高速方向的调节，减弱磁通的调速是 一种简单、经济、损耗小的办法。调速是在励磁回路中进行的，调速级数可以增多，控制方 便、灵活而且平滑性好，配合其它装置还可以得到无级调速。这种方法调速后的机械特性比 较硬。 （3） 改变电枢端电压来调速。这种方法调速的范围宽，调速平滑。调速时保持机械特 性硬度不变。其主要缺点是需要一套专用的可变电压的直流电源，设备复杂且投资大。 23、如何改变直流电动机的旋转方向？ 答：改变旋转方向有两种方法： （1） 将电枢两端电压反接，即改变电枢电流的方向。 （2） 改变激磁绕组的极性，即改变主磁场的方向。需注意的是两者不能同时改变，只 能改变其中一项才能达到改变转速方向的目的。 24、直流电动机按励磁方式可分几种形式？ 答：①励磁绕组和电枢绕组串联称为串励式直流电动机。 ②励磁绕组和电枢绕组并联称为并励式直流电动机。 ③串励式和并励式电动机的组合称为复励式电动机，它有比串励式或并励式电动机更好的速 度调节特性。 25、为什么直流电动机要有均压线？均压线有几种？各有什么作用？ 答：均压线有两种：一种称为甲种均压线；一种称为乙种均压线。 甲种均压线用于单叠绕组。其作用主要是为了消除各个磁极的磁通不平衡而设置的。 在单叠绕组中，是把每个磁极下面的绕组元件串联起来组成一条支路。有几个磁极就有几条 支路。各支路的绕组元件是处在不同的磁极下。由于材料的不均匀性，引起每个磁极磁路的 各不相等，或者由于电机装配时的误差和运行中轴承的磨损等原因，引起空气隙的不对称， 都会造成磁极的磁通各不相同从而使各个并联支路的感应电势也各不相等。电枢绕组的电阻 较小，即使是较小的电势不平衡，也会在各支路之间产生一个较大的循环电流。循环电流的 出现会使电刷过载，换向变坏。为了消除这种因磁通不平衡而引起的支路循环电流，把绕组 中各对支路上等电位的点用铜线连接起来，这种连接线就称为均压线。在均压线中流动的电 流称为均压电流。均压电流所产生的磁通将削弱磁场中不对称部分的磁通，使磁场恢复对称 性。 乙种均压线用于复波绕组，为了消除换向器上电刷接触电阻不相等而引起各支路电流 的不平衡，在绕组中，把各独立闭合电路之间的等电位点连起来，这种等电位连接线称为乙 种均压线。 26、说明直流电机电刷下 1 级、1 又 1/4 级火花的程度？ 答：1 级：电刷下无火花。 1 又 1/4 级：电刷边缘仅有微弱点状火花或有非放电性的红色小火花。 27、为什么直流电机换向片之间的绝缘要采取云母材料？ 答：因为直流电机换向片之间的绝缘要求是： 1、 能耐热、耐火花； 2、 能抗潮、吸湿性好； 3、 能耐磨，有柔韧性和足够的机械强度； 4、 热膨胀系数要小；5、 绝缘性能良好。 由于云母能满足以上要求，所以云母被采用为绝缘材料。 28、直流电机的电枢绕组短路或断路会出现哪些现象？ 答：直流电机的电枢绕组短路或断路时，将引起启动困难，即使启动了，也达不到额定转 速，有时还会出现冲击式动作。在线圈短路时，将导致这一支路的其它线圈电流过大，产生 局部过热，发生焦臭味甚至冒烟，与线圈相连接的换向片也会发热发黑。直流电动机带上负 载后，由于断路线圈从第一条线路经过电刷转入第二条线路时，发生强烈而急速的火花，断 路线圈接连不断的旋转，换向器上的各组电刷也就一组一组地轮流发出刷火，使接通断路器 的那两个换向片很快发黑烧坏。 29、为什么串励式直流电动机不能在空载下运行？ 答：串励式直流电动机的特点是气隙主磁通随电枢电流的变化而变化，转速随负载的轻重而 变化。串励电动机在空载运行时，电枢电流等于激磁电流，而且很小，因此主磁通很小。电 枢电流很小，电枢反电势近似于端电压。另一方面，主磁通很小，转速 n 将非常快，以至造 成“飞车”现象，它会使换向条件严重恶化，甚至损坏转子，所以，串励式直流电动机规定 绝不能在空载下运行。 30、在直流电机检修时，对静子应做哪些检查？ 答：1）、检查静子绕组各线包之间的接头，有无松动断裂现象。 2）、静子的主极及换向极绕组有无油浸、过热和漆皮变色脱落现象，线圈紧固在铁芯 上无磨损现象。 3）、静子磁铁无变色、生锈，螺丝不松动。 4）、外壳、端盖、刷架无裂纹。 31、在直流电机检修时，对转子应做哪些检查？ 答：1）、转子表面无过热、生锈，通风孔是否堵塞。 2）、绕组端部的绑线应无松动、断裂、开焊等情况，绑线下的绝缘应完整无过热、变 色等。 3）、转子线槽的压板应无松动、过热、断裂凸起现象。 4）、转子线圈与换向片的焊接处即整流子的升高片连接应无开焊、松脱、短路、过 热、断裂。 32、什么是交直流两用电动机？ 答：这是一种构造象串励直流电动机，但是定子和电枢都是用薄片叠成的，适应高速度。尽 管转速和功率将比在直流电源上大，但可以使用直流和交流两种电源。33、直流电动机的刷握常出现哪些故障？怎样处理？ 答：直流电动机的刷握常处现以下故障，查明原因后可采取相应措施予以处理： 1）、刷握的内表面和电刷两侧磨损很快，可能是整流子振动、刷握内有毛刺造成的， 可车光整流子、修理刷握。 2）、刷握熔化，可能是环火造成刷握熔化，可检查整流子运行情况，清除故障后更换 刷握。 3）、弹簧压力不足，可能是弹簧过热而退火，可检查弹簧或更换，调整电刷压力。 4）、电刷卡在刷握内，可能是刷握机械损坏、电刷研磨不当、电刷温度过高、污秽等 原因造成的，可更换刷握或清洁、将电刷研磨整齐，并调整好压力。34、怎样拆卸直流电动机？ 答：中小型直流电动机的拆卸，一般应安以下要求和步骤进行： 1）、拆卸前，应使用仪表进行检查测试，查明绕组对地绝缘情况，绕组间要无短路、 断线和其它故障，以确定检修的大致范围；在拆卸过程中边拆卸、边检查、边测量，并做好 记录，以进一步精确确定检修内容。 2）、着手拆卸时在线头、端盖、刷架等处做好复位标记，以便修好后进行装配。 3）、拆除电动机上的所有接线。 4）、拆下换向器端的端盖螺栓、轴承盖螺栓，并取下轴承外盖。 5）、打开端盖的通风窗，从刷握中取出电刷，再拆下接到刷杆上的连接线。 6）、拆卸换向器端的端盖。拆卸时在端盖边缘垫以木楔，用铜棒沿端盖四周的边缘均 匀地敲击，使端盖慢慢脱离机座和轴承外圈，取下刷架。 7）、用厚纸或布将换向器包好，并用纱线扎紧，以保持清洁和避免碰伤。 8）、拆下轴伸端的端盖螺丝，将连同端盖的电枢从定子内小心地抽出或吊出，此时应 避免伤绕组。 9）、将连同端盖的电枢包好置于木架上，拆下轴承端的轴承盖螺栓，取下轴承外盖和 端盖。如果轴承未损坏，则不必拆卸。 10）、拆卸中要小心谨慎，不得损坏各个零部件。 35、异步电机及同步发电机的基本工作原理。 答：当一对称的三相电流通入同步电机的定子绕组时，在空气隙中便产生一旋转磁场以同步 转速 n1 旋转。设旋转磁场的旋转方向为自左至右，当放置磁场切割转子导体时，在转子导 体中感应电势，由于转子绕组是闭合的，在转子导体中将有电流流通。为了图面清晰，图中 只画有一根转子导体。按照右手定则，转子导体中的电势方向为流向纸面，电流的方向也为 流向纸面，转子导体中和电流与旋转磁场相互作用，使转子导体上受到一电磁力 Fe，按照 左手定则，这一电磁力的方向与旋转磁场的旋转方向相同。在电磁力的作用下形成电磁转 矩，拖动转子顺着旋转磁场方向旋转。这时电磁力 Fe 为原动力，相应的电磁转矩为驱动转 矩，负载力 F 为阻力，相应的转矩为阻力矩。 设转子的转速为 n。在电动机状态，n 较同步转速 n1 为小，旋转磁场切割转子的相对转 速为 n1-n,称为转差速度。我们定义转差速度与同步转速的比值为转差率 s，即有：s=(n1n)/n1 转差率是决定同步电机运行情况的重要变量。转子绕组中的感应电势的大小与转差速 度成正比，亦即与转差率成正比。当负载转矩愈大时，必须有较大的转子电流和电势，因而 必须有较大的转差率。在理想空载情况下，因无阻力转矩，这时电磁转矩为零，转子绕组中 无需有电流和电势，转子转速便达到同步转速。在实际的电动机运行情况下，因拖动着机械 负载，电磁转矩必须要克服负载阻力转矩，故电动机的转子必须有适当的转差率。由此可得 出结论：异步电动机的转速常在同步转速以下。普遍来讲，转子的转速在 0≤n&n1 范围内， 亦即 1≥s&0 范围内。 如果在转子上施加原动力矩拖动转子以大于同步转速顺着旋转磁场方向旋转，则旋转磁 场切割转子的相对速度便倒转方向，图 12-8（b）中 n 和 n1 为同一方向，都为自左至右， 且 n&n1，相对速度 n1-n 为自右至左，和电动机运行情况相比，转子导体中感应电势和电流 的方向倒转，在图 12-8（b）中为自纸面流出。导体上所受到的电磁力的方向与转子旋转方 向相反。这时机械功率为输入，电功率为输出，外施力 F 为原动力，电磁力 Fe 为阻力，这 种运行状态为发电机运行，由此可得出结论：异步电机作为发电机运行，转速需大于同步转 速，即 n&n1,s&0,亦即 s 取负值。 当对称三相电流流过对称三相绕组时，将在空气隙中产生旋转磁势。其基波分量有下列 特性：它的振幅为 3/2×0.9sqkw1I1；它的旋转速度为同步转速，即 n1=60f/p(r/min)；它 的旋转方向是从带有超前电流的相转向带有滞后电流的相；当某相电流达到最大值的瞬间，旋转磁势的振幅恰好转到该相绕组轴线处。同步电机不论作为发电机运行还是作为电动机运 行，只要其定子三相绕组中流通对称三相电流，都将在空气隙中产生上述旋转磁势，建立旋 转磁场。因为这个磁场是由交流电流激励产生的，故称为交流激励的旋转磁场。同步电机的 定子绕组又称为电枢绕组。因此，上述磁势又常称为电枢磁势，相应的磁场称为电枢磁场。 在同步机的转子上装有直流激磁的磁极，它与转子无相对运动。当转子旋转时，在气隙 中又形成另一种旋转磁场。它是由直流电流激磁，又因为它随转子一同旋转，常称为直流激 磁的旋转磁场或机械旋转磁场。 既然在同步电机的气隙空间存在着两种不同方式产生的旋转磁场，只要这两个磁场在空 间有位移，它们之间便会产生电磁力，犹如两块磁铁之间存在着相互作用力一样。 同步电机的电枢磁场与转子磁场之间虽然没有相对运动，但是，依据负载电流的性质不 同，两个磁场间有着不同的相对位置。这个相对位置决定着同步电机的运行方式，就有功功 率来讲，如顺着旋转方向，转子磁场超前于电枢磁场为发电机运行方式，这时转子由外施机 械转矩拖动，对转子而言电枢磁场与转子磁场相互作用的力是一个电磁阻力。反之，电枢磁 场超前于转子磁场为电动机运行方式，这时，电枢磁场作用到转子上的转矩是驱动转矩。36、同步发电机的并网条件？ 答：把同步发电机并联至电网球的手续称为整步亦称为并列或交车。在并车的时候必须避免 产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏，避免电力系统受到严重干扰。为此，并 车前必须检验发电机和汇流排是否符合下列条件： 1） 双方有相同的相序； 2）双方应有相等的电压； 3）双方应有相等或接近于相等的频率。 37、同步发电机自整步的作用是什么？ 答：同步发电机的自整步作用是：同步发电机在未满足同步条件时合闸，利用自身的电磁作 用（环流）达到同步状态。以频率为例说明： 1)当 fF＞f 网时：EOF.Ih＞0 则 Ih 对应发电机状态，此时对应电磁转矩为反作用力，这 样就使转子减速→从而 fF 减小→fF =f 网 2)当 f F ＜f 网时: EOF.Ih＜0 则 Ih 对应电动机状态，此时对应电磁转矩为作用力，这 样就使得转子加速→从而 fF 增大→fF =f 网 38、同步发电机有功率及无功的调节方法是什么？答：要调节与电网并联的同步发电机的输出有功功率，只需要调节发电机的输入机械功率， 这时发电机内部会自行改变位移角δ ，相应地改变电磁功率和输出功率，达到新的平衡状 态。当发电机与无穷大电网并联时，调节激磁电流的大小，就可以改变发电机输出的无功功 率，不仅能改变无功功率的大小，而且能改变无功功率的性质。当过激时，电枢电流是滞后 电流，发电机输出感性无功功率。当欠激时，发电机输出容性无功功率，电枢电流是超前电 流。 39、励磁机的作用是什么？ 答：当直流发电机作同步发电机励磁电源时，叫做励磁机。它是向同步发电机的转子绕组供 给直流励磁电流的。励磁机的磁场绕组一般由励磁机本身供电。调节与励磁绕组串联的磁场 变阻器，可以改变励磁机输出的直流电压，以此调节同步发电机的励磁电流，从而改变同步 发电机的输出电压。 40、运行中的发电机对定子电压有哪些规定？ 答：一般规定发电机的定子电压变化范围在额定值的?5%――?5%以内。额定电压为 6.3KV 及 以下的发电机，不得在超过额定电压 10%的情况下长期运行。额定电压为 10.5KV 及以上的 发电机，长期运行电压不的超过额定电压的 5%. 发电机电压过低时，将会影响并列运行的稳定性，影响发电机的出力。所以一般规定 电压不应低于额定电压的 10%。 41、运行中的发电机对功率因数有哪些规定？ 答：发电机的额定功率因数一般为 0.8，也有少数发电机其额定功率因数为 0.85 或 0.9。发 电机的功率因数从额定值到 1.0 范围内变化时，可以保持额定出力不变，但为了保持系统的 静态稳定，功率因数一般不超过 0.95。 42、对对运行中的发电机的频率如何监视？ 答：正常运行的发电机其频率偏差应在额定值的+?0.2 周/秒范围之内。当发电机的频率降 低时，运行人员必须监视发电机的端电压和定转子线圈及铁芯大温度，不可使其超过允许 值。 43、发电机非同期并列有何危害？ 答：发电机准同期并列的条件是电压、频率、相位必须和系统相同。当电压不同时，发电机 会产生一定的冲击电流。当电压相差很大时，特别是对大容量的发电机，除产生很大的冲击 电流以外，还会使系统电压严重下降，导致事故发生。当待并列发电机和系统的电压相位不 同时，如相位差超过+?30?，则冲击电流很大，会使定子绕组和轴受到一个很大的冲击应 力，使定子端部绕组严重变形，甚至使连轴器螺栓有被剪断的危险。 44、汽轮发电机负荷不平衡有何危害？ 答：电机的磁场对转子来说，只有在严格的负荷平衡下才是相对静止的。当负荷不平衡时， 除了与转子同期旋转的主磁场外，尚有以同样速率向反方向旋转的磁场，这个磁场对转子来 说是以两倍转速旋转的。这个负序磁场在转子线圈中和它的结构部件中感应出两倍周率的电 动势，与负序旋转磁场存在有关的所有电磁过程，均发生在转子本体和各部件的外面薄层 中，因各相负荷不平衡而引起的电流通路，这些电流的电器通路不仅通过本体而且还通过转 子护环、心环，电流回路在各组的路径上越过许多转子部件的接触面，接触电阻比较高的接 触面就引起局部高温。局部高温的危险首先是使转子部件的机械度下降，其次引起线圈绝缘 的热稳定性被破坏，特别是护环在转子本体上嵌装处的局部发热是非常危险的。 45、为什么同步发电机定子绕组常接成 Y 形，而不接成?形？答：引为接成星形可以消除三倍次谐波。这类高次谐波三相都是同相，例如三次谐波 A 相的 初相为 0?，B 相的初相为 3?120?即 0?，C 相的初相为 3?240?也是 0?。采用星形接法，三相 三次谐波电势之和为 0，所以发电机输出电压中不存在三倍次谐波，从而改善了波形。如果 发电机定子绕组接成三角形，在闭合的三角形回路中，三倍频的感应电势将叠加（代数相 加）。回路中的三倍频的电势是一相绕组的三倍频的电势的三倍，它将在三角形回路中产生 三倍频电流，增加了绕组的附加损耗，这是很不利的。因此同步发电机一般接成星形。 46、为什么同步发电机转子铁芯不用硅刚片制做？ 答：同步电机是在转子绕组中通以直流电进行励磁的，因此产生的转子磁场对转子磁极来说 是恒定不变的，不象异步电机那样有交变磁通切割转子铁芯，在转子中没有涡流。铁芯可用 普通的薄刚板冲制，然后再一片片叠装铆好。大型汽轮发电机的转子则是由整块锻钢做成的 组合式转子或是整体式转子。 47、汽轮发电机转子从铁芯上分类有哪几种？按槽的分布方式分类有哪几种？转子槽形一般 有哪几种？ 答：发电机转子从铁芯上分类有整体式和组合式两种；按槽的分布方式分类有幅射式分布和 平行式分布两种；按槽形分类有开口槽形和阶梯槽形两种。 48、现代汽轮发电机的通风系统有哪几类？其特点是什么？ 答：现代汽轮发电机的通风系统有两类。一类是压入式两进三出径向闭路循环通风系统，其 特点是可使定子绕组端部和铁芯端区得到较好的冷却；另一类是抽出式闭路循环通风系统， 其特点是进入有效部分的冷却介质温度不受风扇损耗的影响。 49、为了加强大型汽轮发电机转子的冷却，一般在结构上采取什么方式？ 答：为了加强对大型汽轮发电机转子的冷却，一般在结构上常采用阶梯形槽和在转子槽底部 开通风沟，在大齿上铣几个通风槽。有的在转子本体的整个表面沿圆周车削成梯形或方形槽 以增加转子表面的散热能力。对大容量发电机的转子多采用斜流式气隙通风方式的结构冷 却。目前，这种结构导线侧面铣槽斜流通风和导线中间开孔斜流通风两种。 50、大容量汽轮发电机定子的通风系统，按气流流动的主要方向分有几种？转子冷却通风系 统按冷却方式分有几种？都是什么？ 答：按气流沿定子流动的主要方向可分为三种：周向分区径向通风、径向通风、轴向通风。 转子通风冷却方式有四种：转子表面冷却、气隙取气氢内冷、槽底带副槽的转子径向通风、 转子轴向通风。 51、大容量的汽轮发电机定子铁芯压板，采取铜屏蔽结构的作用是什么？ 答：为了减少铁芯端部漏磁通引起的损失和发热，结构上采取在铁芯压板表面装设铜屏蔽板 以抵消大部分端部漏磁通。屏蔽板电阻约为铁芯压板的 1/5，热传导率为其 5 倍，使损失减 少 1/2。 52、运行中的发电机定子端部绕组受什么力的作用，各作用力的作用方向如何？ 答：发电机定子绕组的端部受交变电磁力的作用。在运行中由于转子绕组端部漏磁场的作 用，定子绕组端部和转子之间产生作用力，其方向是把定子绕组端部向外推。由于定子漏磁 的存在，定子绕组和铁芯之间产生作用力把端线推向铁芯，而且在端部线棒之间当相同相、 相邻的两个线棒电流同方向时，其间存在的相互作用力使它们相互靠拢。而当隔相、相邻的 线棒流过的电流方向相反时，则互相推开，在上下层绕组端部产生的径向电磁力作用在端箍 和绑绳上。53、发电机定子端部绕组如何固定正确牢靠？防止弹性绝缘线棒端部磨损的措施是什么？ 答：发电机定子绕组端部的固定方式是： 由 2―3 同心圆环组成的端箍（或叫棒环，由无磁性钢锻成，外面包以绝缘），用它套 紧端部绕组，端箍固定在定子上的三角架上。线棒端部用强力玻璃丝带或是涤玻绳与端箍扎 紧，上下层线棒间用酚醛层压布板或环氧酚醛层压布板制成的垫块垫紧，再用扎带扎紧。这 是固定端部绕组的牢固方法。 目前，对大容量的汽轮发电机定子端部绕组，采用一种绝缘压板固定在绝缘支架上的 方法固定。这是防止弹性绝缘线棒磨损的有利措施。对于水冷机组的定子锻部采用环氧树脂 把线棒之间的空隙填满，采用非磁性夹紧板、垫块和螺栓等紧固件固定在定子内外端箍上， 对所有线棒和紧固件的间歇内填充热塑性适性材料，加热固化成一整已的方法防线棒磨损。 54、对现代大型汽轮发电机转子线圈，为防止线圈由于热胀冷缩的作用而产生永久变形或损 坏，在制做时采取了什么措施？ 答：因为铜线在热胀冷缩作用下会产生永久变形，使绕组损坏，所以对大型汽轮发电机转子 线圈采用热状态屈服极限较高的、含少量银的铜导线来制做。 55、大容量的汽轮发电机定子绝缘结构有几种类型？各类绝缘结构有什么优缺点？使用什么 材料？ 答：发电机定子绕组主绝缘有两种结构类型。一种是烘卷式绝缘，另一种是连续式绝缘。烘 卷式绝缘存在着槽口直线部分与端部连续处的接口，形成绝缘电气性能的薄弱环节，此种结 构我国已不再采用。连续式绝缘不论槽内还是端部都是用云母带连续包扎后再经过一次或两 次真空浸胶。这种结构弹性好，不象烘卷式绝缘存在电气性能薄弱的环节，因此，被广泛地 运用。连续式绝缘又分为沥青胶加黑云母带的 A 级绝缘，俗称黑绝缘。还有另一种环氧基渍 漆加 B 级胶云母带组成的热弹性绝缘接待站，俗称黄绝缘。 56、为什么大型电机要在定子线棒和槽内涂敷半导体漆？ 答：由于电机的定子额定电压一般较高，线棒在铁芯槽内不可内没有空隙，因此线棒和铁芯 间会有槽内电晕，出槽口处也会发生槽外电晕。槽内电晕使线棒受到电腐蚀，槽外电晕使线 棒表面产生枝状电路或裂纹。为了防止槽内电晕，在线棒表面涂上表面电阻率为 1000― 10000?cm 的半导体涂料或包上浸有这种半导体涂料的带子。槽内垫条也用半导体材料制 成。为防止槽外电晕，在线棒出口的一段长度表面上涂半导体漆或包半导体漆带。 57、发电机定子线棒在槽内固定的意义是什么？方法有几种？ 答：在运行中，发电机线棒槽内部分要受到多种机械力的作用，线棒通过电流时，线棒本身 及上下层线棒之间和相邻槽内线棒的端线之间都要产生 100Hz/s 的交变电磁力，若线棒在槽 内固定不好，它将使线棒向槽壁压紧，并产生共振。这种振动可能使铜线变硬，甚至疲劳断 裂，并使线棒的绝缘相互间或与槽壁间发生摩擦，造成绝缘磨损，最后导致绝缘击穿事故。 故线棒在槽内必须很好紧固。线棒在槽内主要靠槽楔压紧固定，其方法有用两块楔形对头的 槽楔固定和径向在槽楔下用弹性波纹垫条固定、填料固定、侧面楔条固定等。 58、为什么汽轮发电机定子绕组锡焊并头套要改为银焊或磷铜焊？ 答：采用锡焊的机组接头开焊的故障较多，特别是大容量机组，整根线棒采用一个并头套的 机组，因接头尺寸较大，锡焊时加热不透往往难以充分焊牢，更易发生开焊事故。线棒端头 的焊接，特别是多股扁铜线的蓝形绕组多采用银焊或磷铜焊。这种焊接方法简单、速度快、 允许工作温度高。这种焊接方法基本消灭了接头开焊引起的事故。所以对于用锡焊的多股扁 铜线制作的线棒接头应尽可能改为银焊。59、汽轮发电机转子上的部件和它们的固定点上在转子转动时受到什么力的作用？ 答：在转动着的发电机转子上的部件和它们的固定点上，除受离心力的作用外，还要受到转 子的弯曲而产生的交变力的作用。 60、为什么绝对禁止在发电机转子轴上使用电焊？ 答：各种金属都有不同的疲劳极限，若在转子轴上使用电焊，不仅大大降低接缝处的金属疲 劳极限，而且对距接缝较远处也有一定影响，即使焊接后进行高温退火，虽然可提高金属的 疲劳极限，但是其疲劳极限也不能达到原来数值的 50%。因此绝对禁止在转子轴上进行任何 焊接工作。 61、水内冷发电机的水系统的正、反冲洗程序是什么？ 答：水内冷发电机的定、转子的水系统在停机大、小修时，用 300―500KPa 的压缩空气冲洗 定子和定子机壁水冷元件，用 500―700KPa 压力的空气冲洗转子回路。冲洗分正冲洗和反冲 洗。反冲洗是用压缩空气从定子的总出水管法兰吹入，吹净剩水，再通入清洁水冲洗、吹 净。正冲洗是从定子的总进水管法兰通入凝结水和压缩空气冲洗，须反复进行，直到出水中 无黄色杂质为止。对转子一般只进行反冲洗，但有时因为有较大的异物进入转子水路，反冲 洗无效时，则可进行正冲洗或交替进行正反冲洗。冲洗转子时，冲洗好一半后，转子要转过 180?再继续冲洗另一半。一般冲洗程序都是先用空气冲洗，再通入清洁的凝结水冲洗， 然后再吹净。反冲洗可把水路中的污物冲洗出来，易冲洗干净。 62、发电机产生轴电压的原因是什么？轴电压对发电机的运行有何危害？ 答：产生轴电压的原因一般是由于发电机定子磁场不平衡，在发电机的轴上产生感应电势。 因为汽轮发电机的轴承不好，沿轴向有高速蒸汽泄漏或汽缸内的高速喷射等原因而使转轴本 身带静电荷。轴电压一般不高，但当绝缘板因油污损坏或老化失去作用时，则轴电压足以击 穿轴与轴承间的油膜而发生放电现象。严重时会使轴和轴瓦烧坏，造成停机事故。一般消除 轴电压的方法是使轴承机座与基础不形成电流回路，在励磁机侧的轴承座下加垫绝缘板。 63、怎样测量发电机的轴电压？ 答：使用高内阻交流电压表进行测量，首先测量发电机轴两端之间的电压为 V1，再使轴承 与转轴之间短路，消除轴承与转轴油膜压降，然后再测量机座与励磁机侧轴承之间的电压 V2。当 V1=V2 时，说明绝缘情况良好，当 V1?V2 时，说明绝缘情况不好。 64、氢冷发电机检漏的方法有几种？ 答：氢冷发电机检漏的方法有三种： 1） 用肥皂水检漏； 2） 使用微氢测定仪进行检漏； 3） 机内充二氧化碳或氦气等气体进行检漏。 65、为什么汽轮发电机在检修中要做电气试验？ 答：发电机在运行过程中，会受热、电晕、过电压、化学府蚀以及机械力等的破坏作用的影 响，使发电机的主要部件逐件老化，甚至被破坏。实际上由于设备制造和运行管理等方面的 缺陷以及系统故障地影响，使发电机的某些部件有可能过早损坏，从而引起故障。为了能事 先掌握发电机各部件的技术特性，及早发现问题以及时处理，避免运行中酿成大事故，所 以，必须进行电气试验。 66、在大修中对发电机定子绕组进行直流电阻的测量，其目的是什么？答：发电机的定子绕组是由许多线棒经焊接串联组成的，这些焊接处在发电机运行中受各种 机械振动的影响，在发生故障时，受短路电流和电动力的作用以及制造、检修种可能产生的 质量缺陷，使接头电阻增大，导致发电机发热，造成开焊事故。为了检查和及早发现隐患， 防止开焊事故的发生，必须在设备大修中进行发电机定子绕组的直流电阻的测量。 67、为什么要进行发电机定子铁损试验？ 答：当发电机定子铁芯有异常发热现象，被怀疑是定子铁芯有片间短路，或是新机交接、或 投入运行已有 12―15 年之久，或是铁芯全部重新组装、或是对局部进行修理后，都应进行 铁损试验，以便发现工艺缺陷，片间绝缘老化等问题，及时消除和解决，以避免铁芯局部过 热，损坏定子线棒的绝缘。 68、什么是发电机的空载特性？为什么要做发电机的空载特性试验？ 答：同步发电机的空载特性是指在额定转速下，在发电机的负载电流等于零时，发电机定子 端电压与转子励磁电流的变化关系。通过空载特性试验不仅可以检查发电机励磁系统的工作 情况，观察发电机磁路的饱和程度，而且可以检查定子及转子的连接是否正确，通过它求得 发电机的一些有关参数。 69、什么是发电机的短路特性试验？ 答：发电机的短路特性试验是指发电机在额定转速下，当定子出线短路时，定子短路电流与 转子励磁电流之间的关系曲线。 70、发电机温升试验的意义是什么？ 答：发电机温升试验的意义是： 1） 了解发电机在额定状态下运行时发电机的额定负荷能力和过载能力。 2） 绘制发电机在允许的电压变动范围内及不同冷却介质温度时的极限工作能力曲线，从 而为运行提供依据。 3） 研究发电机各部温度与最高发热点温度的关系,为评价和改进发电机结构和通风系统 提供依据。 4） 测定定子绕组的绝缘热降，研究绝缘热降所反映的绝缘老化情况。 5） 确定绕组的平均温度、最高发热点温度和检温计所反映的温度之间的关系，准确监视 和测量发电机绕组温度的方法。 71、在现场对汽轮发电机进行干燥时，一般加热的方法有几种？ 答：加热的方法有四种： 1）定子铁损干燥法 2）直流电源加热法 3）热风法 4）短路电流加热法 72、氢冷发电机密封系统的检修方法与要求是什么？ 答：对氢冷发电机密封系统的检修主要是机座与端盖之间密封和氢冷发电机的油密封。对机 座与端盖密封的检修方法是在这部分的密封结构中即机座与端盖、上下盖的合缝面上的鸠尾 槽中放入中等硬度的丁腈橡胶条或是在室温下填入液体的密封胶。使用此胶要注意端盖无变 形，拧紧螺丝时机座与端盖间的间歇一般不能大于 0.05mm。使用前要用丙酮清洗结合面的 油垢，擦干后再在槽内填入 730 密封胶，沟槽两侧及结合面上涂 609 密封胶，涂后立即装 配。对发电机其它部件的密封，如冷却器端盖、人孔门等的结合面涂以 609 密封胶再垫以橡 胶垫进行装配。在使用橡胶条时，注意转角及分岔处的平覆。73、在运行中汽轮发电机定子绕组损坏都有哪些原因？ 答：在运行中汽轮发电机定子绕组损坏通常有以下原因： 1）定子绝缘老化、表面脏污、受潮及局部缺陷等，使绝缘在运行电压或过电压下被击穿； 2）定子接头过热开焊、铁芯局部过热，造成定子绝缘被击毁、击穿； 3）短路电流的电动力冲击造成绝缘被损坏； 4）在运行中因转子零件飞出、端部固定零件脱落等原因引起定子绝缘被损坏； 5）静子线棒导线断股和机械损伤绝缘等。 74、何谓定子线棒的局部修理，一般工艺方法是什么？ 答：当发电机定子线棒被击穿后，停机锈理的时间比允许很长，因此无法更换线棒，只能临 时采用简易的修理方法做局部处理，故称局部修理。这种修理方法只适用于上层线棒的修 理，当线棒的铜线没有损坏时，一般的工艺方法有两种： （1）采用更换主绝缘的方法： 1） 剥去故障线棒的旧绝缘，检查线棒铜线间有无股间短路； 2） 在直线部分连续包上环氧粉云母带或沥青云母带，一般采用半叠包，包扎层数按规定 进行； 3） 对包扎绝缘后的线棒用专用工具进行烘压成型，注意线棒的宽度和高度尺寸保持原 样； 4） 线棒烘压成型后，便可嵌放入槽内。 （2）对沥青云母浸胶绝缘的线棒，进行局部修理的方法： 1） 先剥去击穿损坏处的旧绝缘，剥去长度一般在 100mm 以上； 2） 将新旧搭接处削成锥形； 3） 清理好线棒后，在铜线上刷一层沥青漆后再包沥青云母带，根据尺寸决定包扎层数； 4） 包扎后在线棒表面包一层玻璃丝带，刷上沥青漆，待漆干后，包上聚脂薄膜放在专用 工具内加热烘压成型后，拆掉工具进行嵌放入槽。 75、发电机定子线棒发生故障后，更换新线棒的工艺方案如何确定？ 答：对更换新线棒的工艺方案的制定应根据具体情况，先搞清楚更换哪些线棒。如果更换下 层线棒时，须取出一个节矩的上层线棒，对沥青浸胶的连续绝缘的线棒，取出和嵌放线棒 前，需对线棒进行加热至 80?C 左右，温度计法线棒表面温度对更换线棒的过程中应制定防 火、防绝缘损坏、防导线焊接时的过热烧坏等安全措施，并定出电气试验的检查项目和标 准。 76、发电机定子线棒发生故障后，需更换新线棒时如何施工？ 答：发电机定子线棒的故障如果是发生在上层，则需取出故障线棒，更换上备用线棒。如果 是下层线棒发生故障，则需取出一个节矩的上层线棒后，方能将故障线棒取出更换。 对沥青浸胶连续绝缘的线棒取出和嵌放时容易损坏，因此在取出和嵌放线棒前，用直 流电焊机向线棒通电流的方法，将线棒加热到 80?C 左右，对于环氧粉云母热弹性胶绝缘的 线棒，则不必加热。故障线棒取出后，更换备用线棒的施工方法是： 1） 对备用线棒进行试验，检查是否格； 2） 嵌线前检查槽内是否清洁； 3） 分清线棒的上、下层、汽侧和励侧； 4） 量好两端伸出槽口的长度，做好记号； 5） 嵌线时，使线棒的两个侧面与铁芯槽的两个侧面平行，防止绝缘被槽口擦伤； 6） 入槽时，将线棒一端入槽，再向直线部分加压，使整个线棒入槽，注意两端伸出的 长度与原始记录相同；7） 装上压紧线棒的专用工具，对槽的直线部分进行均匀压紧，沿直线部分每隔 500― 600mm 装一个专用工具。如线棒是热的，需待线棒冷却后再拆下专涌工具； 8） 检查槽内无异物后，垫好垫条，打紧槽楔，进行耐压试验。检查合搁后，进行端头 的焊接，测量直流电阻，包端头绝缘，即全部施工完毕。 77、发电机定子铁芯局部被电弧烧损，如何进行修理？ 答：铁芯局部修理的方法是： 1） 取出线棒后，清除铁铜熔渣，可用手砂轮打磨，将损坏处打磨使表面光滑； 2） 撬开每片硅钢片，用刮刀刮去每片两侧的毛刺，清理干净后，涂上绝缘清漆，涂好 漆后在每片间塞上 0.1―0.2mm 的天然云母片； 3） 片间绝缘修好后，做定子铁损试验，合格后再进行下一步的修理工作； 4） 在铁芯被烧损后留下的空洞处配上垫块，垫块材料一般使用环氧酚醛层压布板，配 好垫块涂上环痒树脂漆，用木锤敲入空洞内。 78、对发电机铁芯故障的修理方法是怎样确定的？工艺措施是什么？ 答：对铁芯的修理方法是根据铁芯故障的不同而确定的。如铁芯轭部松动的处理工艺是： 1） 用塞紧楔块，其厚度约为 2―3mm，宽度略大于风道片上两根两根小工字钢间的距 离，前端锉成斜面，长度不超过铁芯轭部高度，以防损坏线棒。 2） 楔块从硅钢片与风道片的小工字钢之间插入，使正好拧紧小工字钢。如是铁芯齿部 松动，修理时，在用探刀插试了松动程度后用上述方法，拧紧铁芯。如是铁芯局部 被电弧烧损，该处硅钢片熔化，线铜棒也熔化，形成比较坚硬的铜铁溶渣，硅钢片 短路，其修理方法是： ① 清除铜铁溶渣，用手电钻或手砂轮打磨铁芯致表面光滑无毛刺，用风吹净。 ② 撬开每片硅钢片，用刮刀刮去两侧的毛刺，使其呈圆角，吹净后在硅钢片间涂上绝 缘清漆，再在片间塞进 0.1―0.2mm 厚的天然云母片。若铁芯轴向烧损较长时，可 每隔 3―5 片硅钢片塞进一片云母片。修好后做铁损试验，合格后进行下步修理工 序。 ③ 在铁损试验合格后，在铁芯被烧损修理后留下的空洞处配置上垫块，将铁芯拧紧。 79、发电机转子护环的拆装工艺如何制定？ 答：不同结构有不同的拆装工艺，一般来说，有转子护环和中心环一起拆装和分开拆装两 种。首先确定用哪一种方法拆装，然后制定拆装工艺。由于拆装的方法不同，对其护环加热 的方法、程序、部位就有所不同。制定的工艺方法内容要包括加热的温度、拆前的记录、标 记和防止护环加热不均等的措施。安装护环时制定的工艺内容要包括对护环的检查、测量护 环的紧力程度、回装的位置以及对护环的保温、冷却等措施。 80、拆装汽轮发电机转子护环，检修人员一般要掌握三个什么要素？ 答：检修人员要掌握的三个要素是： 1） 掌握转子护环和中心环的结构特点和公盈值； 2） 掌握对转子护环的加热方法、程序和温度； 3） 掌握拆装转子护环的方法和工具的使用。 81、有一台三角形接线的三相异步电动机，满载时每相电阻 R=9.8Ω ，电抗 XL=5.3Ω ，并用 线电压为 380V 的三相电源供电，求电动机的相电流和线电流？ 2 2 2 2 解：电动机的每相阻抗 Z=√R +XL =√9.8 +5.3 ≈11.1Ω 三角形连接时 V 相= V 线 I 相= V 相/Z=380/11.1≈34.2（A）I 线=√3 ×I 相=1.73×34.2=59.3（A） 82、有一台电动机，每相的等效电阻 R=29Ω ，等效感抗 XL=21.8Ω ，功率因数为 0.795，绕 组连接成星形，接于 U 线=380V 的三相电源上，试求电动机所消耗的功率？ 解：U 相=U 线/√3 U 相=380/1.732=220（V） 2 2 2 2 每相负载阻抗 Z=√R +XL =√29 +21.8 =36.2Ω I 相= U 相/Z=220/36.2≈6.1（A） P=3×220×6.1×0.795=32009（W）=3.2（kW） 83、有一台电动机，电压为 100V，电流为 5A，试求有功功率和无功功率。（已知 cosφ =0.83=φ =34°，sin34°=0.56）. 解：有功功率 P=√3×U 线×I 线×cosφ 相 代入公式：P=1.732×100×5×0.83=718（W） 无功功率 Q=√3×U 线×I 线×sinφ 相 代入公式：Q=1.732×100×5×0.56=484（kvar） 84、有一台 50Hz 的异步电动机，额定转速为 730r/min，试问额定负载时的转差率是多少？ 解：极的对数 P=50×60/730≈4 同步转速 n1=50×60/4=750 （r/min） 转差率 S=（n1-nH）/ n1=（750-730）/750=0.%（nH 为额定转速） 85、一台四极异步电动机接在工频电源上，其转差率为 2%，求该电动机的转速是多少？ 解：四极电动机的同步转速 n1=60f/P 其中：f=50Hz, P=2, 得 n1=1500r/min 根据转差率的公式 S=（n1-n2）/ n1100% n2=（1-S）n1=(1-0.02)× (r/min) 86、一台电动机的转速为 965 r/min，定子槽数为 36 槽，求此电动机的每极每相的槽数是 多少？它的节距是多少？每相每极内所占的电角度是多少？（设节距=极距） 解：电动机的极对数为： P=60f/n=50×60/1000=3 电动机的同期转速为 1000 r/min，此电动机为 6 极，根据公式： τ =Z/2P=36/6=6（槽） τ 为极距，Y=τ ， 每极每相的槽数 q=Z/(3×2P)=36/(3×2×3)=2（槽） 电角度=机械角度×极对数， 每相每极内所占的电角度=360×2×3/36=60°第三节：变压器1、 变压器名牌上标明△/ Y0D11 表示什么意思？我厂主变的接线组别是什么？ 答：根据变压器一次线圈和二次线圈的连接方式不同，变压器一次侧和二次侧线电压的相角 不同。变压器△/ Y0D11 表示该变压器两个线电压的相角差为 330°在习惯上以时钟表 示法即 11 点钟。我厂主变的接线组别是△/ Y0D11。电源变压器的一次和二 次往往各有两个或两个以上的线圈，如线圈的同极性端标志 遗失，可用什么方法来鉴别？ 答：电源变压器各线圈的同极性端通常用符号“*”标明。如标记遗失，可用实验的方法来 鉴别。先把一个低压线圈和另一个低压线圈的任意一端，再将任意高压线圈接上电源， 用电压表测量两个低压线圈剩下两端的电压，。如测得的电压是两个低压线圈电压之和 则表明相连的两端不是同极性如测得的电压为两者之差，则表明相连的那两端是同极性 的。高压线圈极性的鉴定方法可以依此类推。 2、 3、 变压器的输入电压如过分大于额定电压时，对变压器有什么影响？ 答：一般变压器在额定时磁通密度已较高，铁心已趋于饱和；如输入电压再过分大于额定电 压，会引起铁心过分饱和，以致输出电压波形发生变形，使其含有很大的高次谐波分量，， 造成输出电压幅值增大，并使线圈绝缘容易损坏。同时磁通密度增高使铁损增加，空载电流 相应增大，造成变压器发热，并影响电网功率因数，因此，变压器的输入电压一般不容许超 过额定电压的 5%。 4、 变压器是静止的电器，但在运行中都会发出嗡嗡声，为什么？ 答：当变压器线圈接入 50 赫交流电时，在铁心中也产生 50 赫磁通。由于磁通的变化，使铁 心的硅钢片也相应地产生振动，即使夹紧，也会产生 50 赫振动的嗡嗡声。但只要这种声音 没有加重，也没有别的杂音，都是正常现象。 5、 电力变压器铁心的穿心夹紧螺栓，为什么要与铁心绝缘？ 答：变压器的铁心是用硅钢片组成的。为了减少铁心涡流损耗，硅钢片间是相互绝缘的，如 果铁心穿心螺栓与铁心不绝缘，势必在螺栓处引起短路，使铁心涡流损耗增大。 6、 为何大变压器中的绕组系用盘形而不用桶形？ 答：因为大变压器的短路电流较大，短路产生的应力也较大，盘形绕组可以加较多的支撑物 不致使线圈变形。大变压器的发热量较大，盘形绕组的油通路较多，散热较好，桶形绕组只 有高低压之间的油路，散热较差。所以大变压器的绕组都采用盘形。 7、 大容量变压器的线圈为什么要换位？ 答：大容量变压器的线圈要换位的原因是：①由于这类变压器的线圈常用好几根导线并绕， 因为线圈的直径大，在里圈和外圈导线的长度要差很多，所以每根导线长度长短不一。换位 可使每根导线的长短一致，保证线圈电阻平衡。②里圈和外圈的导线由于所在的磁场位置不 一，电抗值也不同。换位可是导线在磁场中位置相似，以减少线圈的附加损耗。 8、变压器的线圈都是浸在变压器油中运行的，因此变压器的线圈可以不浸漆处理吗？ 答：变压器的绝缘在部分是纸、纸板、棉纱等，在浸油后其绝缘性能在有改进。因此 只从变压器的绝缘要求来看，变压器经过真空干燥后浸渍变压器油，能够达到很高的 绝缘电压。但是，变压器线圈浸漆后，漆膜使线圈形成一体，增加了机械强度，并且 固化的浸渍漆的导电能力增加，改善了变压器的散热。浸漆后绝缘性能又进一步提高。 所以，从全面要求来看，变压器线圈应该浸漆处理。 9、 为何变电所中变压器瓷套管的母线连接之间装有一个可挠性连接装置？ 答：这是因为母线是固定的，而变压器的位置可能因检修等原因而稍有移动，同时母线 也有热胀冷缩的性能，装置了可挠性连接装置以后，就可使母线和变压器的相对位置稍 有变动时，不致产生很大的应力而损坏变压器瓷套管。10、为什么电力变压器的分接头通常装在高压侧，而有装在低压侧？ 答：由于低压侧电流比高压侧大得多，因此，分接头所需的导线面积和分接开关的尺寸 应相应增加。这样，不仅引出线接头不方便，而且装设地位也得加大。铁心式变压器的 低压线圈在内侧，要从低压侧引出分接头比较困难。同时，一般低压绕组的匝数比高压 绕组少，因此，分接头电压除非是一匝感应电压的整数倍，否则有能正确地取用分接头 电压。所以，一般电力变压器的分接头，都装设在高压侧。 11、 用在大电流接地系统中的电力变压器的中的电力变压器的中线套管，采用绝缘水平 较低的套管行不行？ 答：用于大电流接地系统的电力变压器，其中线始终保持零电位（只有在某些故障情况 下例外），但因运行方式的需要，不能经常直接与地相连，因此可以采用较低绝缘水平 的套管。这样做可以降低造价。但是这样做以后，电力变压器就不能按其额定电压等级 进行预防性绝缘耐压试验，因为在线圈加压时，中性点与引出线有同样的电位。因而变 压器的可靠性在预防性试验中不能得到充分考验。 12、 电力变压器的散热管为什么要用扁管而不用圆管？ 答：扁管的散热面积与圆管相等时，扁管内所装的绝缘油比圆管少。即扁管的单位散热 面积的用油量比圆管少，也就是说，扁管比圆管用较少的油可以达到同样的散热效果。因 此，现在的变压器散热管都采用扁管而不用圆管。 13、 为了补充运行中变压器的油损耗，是否可以任意添入不同牌号的变压器油进行混合 使用？ 答：当运行中的变压器需要补充变压器油时，首先应查明原变压器使用油的种类，然后添入 相同牌号的变压器油，因为不同种类的变压器油是不能随意混合的。 有时侯两种不同牌号的变压器需要混合使用时（譬如在找不到同类油种时）首先应了解 二种油的物理性质如比重、粘度、凝固点、闪点等是否相近。然后，再进行安定度试验，即 将二种油取样按需要配合的比例混合，混合后放在容器内一个月，观察其变化；如未生成任 何沉淀物，且混合后的油又能达到绝缘油的标准，即可使用。 14、 变压器吊心检查时，线圈外露时间为什么不能过长？ 答：变压器心子吊出时间过长，由于线圈的绝缘材料吸潮性能很强，吸收了空气中的大量水 分会使绝缘性能降低。为了不使潮气侵入变压器，在铁心吊出时最好能使线圈温度高于周围 温度，并且尽快地检修，且不宜在阴雨天气操作。根据变压器运行规程规定，心子在空气中 停留时间：干燥天气（空气的相对湿度不超过 65%）为 16 小时；潮湿天气（空气相对湿润 不超过 75%）为 12 小时。 15、 绝缘油为何不仅要求电气强度，还要求酸价不能超过一定数值？ 答：因为当酸价超过一定数值时，在变压器中的绝缘油对固体介质即绝缘材料的腐蚀较为严 重，而造成绝缘材料的损坏，严重地影响变压器的寿命，这是不允许的。 16、 为何在有些大型变压器中，油枕的空隙与防爆管空隙有一管相连？ 答：这是为了避免变压器温度剧烈升高或降低时造成防爆管气压过大而损坏；或防爆管与油 枕的油面不一到而使瓦斯继电器误动作。 17、在安装有瓦斯继电器的变压器时，应该是水平安装还是倾斜安装？答：在安装有瓦斯继电器的变压器时，应该倾斜安装，倾斜方向如图所示，即装有油枕的一 边应较高，使其顶盖沿瓦斯继电器方向有 1-1.5%的升高坡度。这样可使变压器内发生的瓦 斯易于跑向油枕，从而促使瓦斯继电器正确、可靠地动作。 18、 如图所示的变压器，其次级线圈有两个绕组，它的极性都不知道，现在要把这两个 绕组并联，怎样方能避免发生短路？ 答：把两个绕组的任一头连接起来，用电压表测量未连接的两端上的电压。例如，接连 2 和 3 而测量出的电压为两个次级电压之和，说明这样接法时两绕组是串联的，必须更换接线。 如果测量出来的电压等于零，说明这样接是正确的，空出来的两头可以接起来并联运用。 19、 两台同样的 Y/Y-12 型三相变压器初级侧并联，次级侧未并联，问第一台变压器次级 侧 A 相与第 2 台变压器次级 B 相间有无电压？如两台变压器次级侧中心点都接地则有无 电压？ 答：两台变压器次级未并联，无电的连系，因而第 1 台变压器次级侧 A 相与第 2 台变压器次 级 B 相间无电压。如两台变压器二次侧中点皆接地，则次级有了电的连系，此时则有电压 了，其电压大小等于同一台变压器 A、B 相间电压。 20、 为什么大容量三相变压器的原边或副边总有一方接成△？ 答：当变压器接成 Y/Y 时，各相励磁电流的 3 次谐波分量在无中线的星形接法中无法通过， 此时励磁电流仍保持近似正弦波，而由于变压器铁心磁路的非线性，主磁通将出现 3 次谐波 分量。由于各相 3 次谐波磁通大小相等，相位相同，因此不能通过铁心闭合，只能工巧匠借 助于油、油箱壁、铁轭等形成回路，如果在这些部件中产生涡流，引起局部发热，并且降低 变压器的效率。所以容量较大和电压较高的三相变压器不宜采用 Y/Y 接法。 当线圈接△/Y 时，原边励磁电流的 3 次谐波分量可以通过，于是主磁通可保持为正弦 波而没有 3 次谐波分量。 当线圈接成 Y/△时，原边励磁电流中的 3 次谐波虽然不能流通，在主磁路中产生 3 次 谐波分量，但因副边为△接法，3 次谐波电势将在△中产生 3 次谐波环流。原边没有相应的 3 次谐波电流与之平衡，故此环流就成为励磁性质的电流，此时，变压器的主磁通将由原边 正弦波的励磁电流和副边的环流共同励磁，其效果与△/Y 接法时完全一样。因此主磁通亦 为正弦波而没有 3 次谐波分量。这样三相变压器采用△/Y 或 Y1/△接法后就不会产生因三次 谐波涡流而引起的局部发热现象。 21、 为什么变压器的空载试验可以测出铁损，而短路试验可以测出铜损？ 答：变压器的铁损包括涡流损耗和磁滞损耗，在电源频率一定时，决定于铁心中磁感应强度 的大小。变压器的铜损则主要决定于原副边线圈中电流的大小。 空载试验时，副边电流为零，原边空载电流很小，铜损可以忽略不计，而原边加的是额 定电压，铁心中的磁感应强度为工作时的正常值，所以输入功率基本上消耗于铁损。短路试 验时，原副边线圈中都是额定电流，而原边电源电压较低，铁心中的磁感应强度较小，铁损 可以忽略不计，所以输入功率基本上消耗于铜损。 22、 为什么对 110 千伏及以上的变压器做交流耐压试验时，要在加热（60―70℃）后才 进行？ 答：由于在注入变压器油时，产生一些气泡，这些气泡可能附着在线圈上，即使良好的变压 器，也会引起放电事故。而在加热状态下不但气泡可以除掉，同时与变压器实际运行的情况 接近，这样对试验质量更可保证。 23、 在运行中的变压器，能否根据发出的声音来判断？答：变压器可以根据声音来判断情况。用木棒的一端放在变压器的油箱上，另一端则放耳朵 边仔细听声音。如果是连续不断的“嗡嗡”声，比平时加重，就要检查电压和油温是否太 高；若无异状，再检查铁心是否松动。当听到“兹兹” 声时，要检查套管表面是否有闪络 现象，若无异状，再检查内部。当听到“必剥” 声时，要检查线圈之间或铁心与夹板间的 绝缘情况是否有击穿现象。 24、 当变压器外部联接的线路上，发生短路故障时，在变压器内部受到何种影响？ 答：由于变压器外部短路故障，使线