《习题课4-同步电机--电机学课件--汤蕴�主编(第三版)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《习题课4-同步电机--电机学课件--汤蕴�主编(第三版)（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电机学习题课电机学习题课 同步电机同步电机宋洪珠宋洪珠1电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery6-4 同步发电机电枢反应的性质取决于什么？交轴和直轴电枢反应对同步发电机的运行有何影响？答:电枢反应的性质取决于内功率因数角，即取决于激磁电 动势E0与电枢电流之间的夹角 。交轴电枢反应起交磁作用（有助磁效应）；直轴电枢反应起去磁或助磁作用。当0oXq4电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery6-8 有一台70000kVA、60000kW、13.8kV（星形联结）的三相水轮发电机，交 、
2、轴同步电抗的标幺值分别为Xq* =0.7,Xd*=1,试求额定负载时发电机的激 磁电动势E0*(不计磁饱和与定子电阻)。5电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery6电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery7电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery6-15 有一台Xd *=0.8，Xq*=0.5,的凸极同步发电机与电网并联运行，已知 发电机的U=1, I=1, cos=0.8（滞后）电枢电阻略去不计，试求发电机的： E0=?,N=
3、? (2)Pe(max)=?(E0保持为上面的值)8电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery9电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery6-17 一台31250kVA（星形联结）、cos=0.8（滞后 ）的汽轮发电机与无穷大电网并联运行、已知发电 机的同步电抗Xs=7.53，额定负载时的激磁电动势 E0=17.2kV（相），不计饱和与电枢电阻，试求： 发电机在额定负载时，端电压U、电磁功率Pe、 功率角N、输出的无功功率Q2及过载能力各为多少 ？ 维持额定励磁不变，减少汽轮机的输出，使
4、发 电机输出的有功功率减少一半，问此时的Pe、 cos、Q2将变成多少？10电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery11电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery12电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery13电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery14电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery15电机学习题课电机学习题课
5、Electric MachineryElectric Machinery16电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery17电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery6-18 上题若维持发电机的有功功率为额定负载的有功功率不变，减少发电 机的励磁，使E0=13kV,试求此时发电机的，cos和Q2各为多少？18电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery19电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Mac
6、hinery6-24 有一台同步电动机在额定电压额定频率额定负载下(功率因数为 超前)运行时,功率角=25，现因电网发生故障,电网频率下降5%,负载 转矩不变,问功率角有何变化?20电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery答：在同步电机中，励磁电动势和电机端电压都是相量，不 能根据它们的大小来判断运行状态，而应根据它们的相位（ 或主极磁场与合成磁场的相对位置）或电磁转矩的性质来判 断：当激磁电动势超前于端电压时（主极磁场轴线沿旋转方 向超前于合成磁场轴线），电磁转矩为阻转矩（制动性质） ，此时是发电机状态；当激磁电动势滞后于端电压（主极磁
7、 场轴线沿旋转方向滞后于合成磁场轴线），电磁转矩为驱动 性质，此时是电动机状态；当激磁电动势与端电压同相时（ 主极磁场轴线与合成磁场轴线重合），电磁转矩为0，此时 是补偿机（调相机）状态。 在直流电机中，EU是判断电机作电动机运行还是发电 机运行的主要依据之一。在同步电机中，这个结论还正确吗？ 21电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery 同步电机的功率角有什么物理意义？l从空间上看，功率角可近似为主磁极轴线与电枢 合成磁场轴线之间的夹角。l从时间上看，功率角是激磁电动势相量与端电压 相量之间的夹角。 22电机学习题课电机学习题课Elec
8、tric MachineryElectric Machinery同步发电机与大电网并联运行时，其功率因数由什么决定？单机运行时呢？ 当同步发电机与大容量电网并联行时，电网电压及 频率可认为是常数。发电机的有功电流由其输入 转矩的大小决定；而无功电流则由励磁电流及其 产生的激磁电动势决定。在一定的有功电流下改 变励磁电流可以调节发电机的功率因数；在一定 的励磁电流下改变有功电流时也调节了发电机的 功率因数。故调节输入转矩或励磁电流都可以改 变发电机的功率因数。 23电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery同步发电机单机运行时，其功率因数由负
9、载 性质所决定。若为纯电阻负载，功率因数为1； 若为纯电感或纯电容负载则功率因数为0；若为 感性阻抗混合负载则为滞后功率因数；容性阻 抗混合负载则为超前功率因数。改变发电机励 磁电流大小时，将影响发电机的电势、端电压 及输出功率的大小，但不影响功率因数；若改 变频率（转速），将影响发电机的电势、同步 电抗和负载电抗，因而将影响功率因数。 24电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery26.某工厂电力设备的总功率是4500KW， （滞后），由于生产 发展，欲新添一台1000KW的同步电动机并使工厂的总功率因数提高到 0.8（滞后）问此电动机的
10、容量及功率因数是多少（电动机的损耗忽略不 计）25电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery26电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery 历年考题l1. 同步电机的电枢反应的性质决定于 _；对于凸极同步电 机，数值上有:Xaq_Xad，原因是 _。若磁路愈饱和，则 Xa数值_；电机气隙愈大，Xad数值 _；若电枢绕组匝数增加，Xad数 值将_。内功率因数角 0小于交轴气隙大于直轴气隙愈小愈小增加27电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machi
11、nery2.设一台隐极同步发电机的电枢电流I落后于空载电势E0 30时间相位角，则电枢反应磁场与转子励磁磁场轴线间的 空间相位角为_。 30； 60； 120； 90。(3)3. 同步发电机短路特性是一条直线的原因是_。 励磁电流较小磁路不饱和；电枢反应去磁作用使 磁路不饱和； 短路时电机等效电路参数为一恒定 电阻。纯去磁短路特性不饱和(2)28电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery4.要提高并联在电网上运行的发电机静态稳定性,可以_： 增加励磁电流，增加原动机输入功率； 减少励磁电流 ，减少原动机输入功率； 增加励磁电流，减少原动机输
12、 入功率； 减少励磁电流，增加原动机输入功率。(3)TL1 TL229电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery5.凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是_。 交轴无励磁绕组； 交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大； 直轴上的磁阻比交轴磁阻大。6.同步电机要实现机电能量转换，必须_。 有直轴电枢磁动势； 有交轴电枢磁动势； 既有直轴电枢磁动势，又有交轴电枢磁动势。(2)(2)30电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery7. 三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首 先必须绝对满足的
13、条件_：电压相等； 频率相等； 相序相同。8. 同步发电机理想并网的条件是： _。(3)发电机与电网电压大小相等且波形一致；发电机与电网电压频率相同；发电机与电网电压相位相同；发电机与电网电压相序一致31电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery9.同步发电机并电网运行，要调节其发出的有功功率，则必须 调节_；当只调节原动机有功输出时，发电 机发出的无功功率将_；若仅调节并网发电机输出的无功 输出时，可只调节_， 而此时发电机发出的有功 功率将_。10.一台发电机供给一台有功功率为6000kW的负载用电， 负载功率因数为0.6（滞后），此时
14、负载所需的无功功率 为_kVAR；如果要将发电机的功率因数提高到0.8 （滞后），则可以装设一台容量为_kVAR的调相机 来实现。8000 3500原动机输入功率 改变 发电机的励磁 不变32电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery11.一台并联于无限大电网的同步发电机运行于过励状态， 若保持有功 输出不变而逐渐减少励磁电流，直到接近临界稳定运行点，在调节过程 中电枢电流_ 一直增大； 一直减小； 先增大后减小； 先 减小后增大12. 三相同步电动机运行在过励状态时，从电网吸收_。感性电流； 容 性电流； 纯有功电流。(4)(2)IfIO
15、Pe=0Pe0P”ePecos =1cos (-)=0.8cos =0.8不稳定 区正常 励磁滞后过励超前欠励33电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery 13. 一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因 数是超前的，则电机运行在_励状态，此时电机从电网吸收_性 质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可 变化到_励状态，此时电机向电网发出_无功功率。欠滞后过滞后IfIOPe=0Pe0P”e Pecos =1cos (-)=0.8cos =0.8不稳定区正常 励磁滞后过励超前欠励34电机学习题课电机学习题课Electric MachineryElectric Machinery谢谢谢谢! !35
