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1、5-1 汽轮发电机和水轮发电机在构造上有何区别，因素何在？【答】 在构造上，汽轮发电机为隐极转子,水轮发电机为凸极转子。因素:汽轮发电机的原动机为汽轮机,转速高,离心力大。故采用整块钢通过锻压工艺把转子制成一种整体。水轮发电机的原动机为水轮机，转速低，离心力小。故采用相对简朴的焊接工艺把转子制成由多种部分构成的组合件。52 同步电机有哪几种运营状态，如何辨别？【答】同步电机有发电机、电动机和补偿机三种运营状态。可以通过功率角来表征，功率角定义为相量超前相量的角度。可以等价为主磁场空间矢量超前合成磁场的角度。具体辨别如下：时,转子主磁场超前于合成磁场,转子上受到一种制动性质的电磁转矩,转子输入机
2、械功率，定子绕组向电网或负载输出电功率，电机作发电机运营；时,转子主磁场与合成磁场的轴线重叠,电磁转矩为零，电机内没有有功功率的转换，电机处在补偿机状态（或空载状态)；时，转子主磁场滞后于合成磁场，转子上受到一种驱动性质的电磁转矩,定子绕组从电网吸取电功率，转子可拖动负载输出机械功率,电机作电动机运营。5-4 何谓同步电机的电枢反映？电枢反映的性质取决于什么?试讨论下列多种状况下的电枢反映（发电机惯例)：(1)电枢电流超前于励磁电势以角时;（2)电枢电流滞后于励磁电势以角时，其中。【答】同步电机在空载时,气隙中仅存在着转子磁动势。负载后来，除转子磁动势外，定子三相电流也产生电枢磁动势。电枢磁动
3、势的存在，使气隙中磁场的大小及位置发生变化,这种现象成为电枢反映。电枢反映的性质取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相对位置,空载电动势和负载电流之间的夹角，即取决于负载的性质。（)电枢电流超前于励磁电势以角,产生直轴增磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。()电枢电流滞后于励磁电势以角，产生直轴去磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。5-5 试述交轴和直轴电枢反映对同步发电机中能量转换和运营性能的影响。【答】 交轴电枢反映与能量转换有直接关系。直轴电枢反映与能量转换有间接关系。 能量转换需要磁场。直接影响磁场,通过磁场影响能量转换。没有仍然有能量转换,但如果，即，则没有能量转换。以隐极机为例,。影响磁场,从而影
4、响发电机的功率因数。56 试述电枢反映电抗的意义。【答】电枢反映电抗是相应于电枢反映磁通的电抗,，即等于单位电枢电流所产生的电枢反映电动势。反映电枢反映主磁路（简称主磁路）、电枢绕组的一种参数。主磁路磁阻越大,则越大;电枢绕组匝数越多,则越大。5-7 试画隐极同步发电机在纯电阻负载时的相量图,并阐明这种状况下的电枢反映的性质。【答】 由于为锐角，故电枢反映的性质为直轴去磁电枢磁动势和交轴电枢磁动势。5- 为什么分析凸极同步电机时要用双反映理论?凸极同步发电机负载运营时,若既不等于又不等于，问电枢磁场的基波与电枢磁动势的基波在空间与否同相,为什么?【答】 由于虽然不计磁饱和,凸极同步发电机的气隙
5、沿电枢圆周是不均匀的,气隙磁阻不是常数,因此，电枢反映电势无法用一种负的电抗压降来表达，从而无法引入电枢反映电抗。因此分析凸极机时,必须采用双反映理论。既不等于又不等于时，电枢磁场基波与电枢磁势基波在空间不同相。由于此时、都不等于零。由、合成而得。与成比例,与成比例。、磁路的磁阻不同,导致这两个比例不同,故与的相位不同。 试述直轴和交轴同步电抗的意义。和的大小与哪些因素有关?和一般在什么范畴?【答】直轴同步电抗表征单位直轴电流所产生的直轴电枢反映电动势与漏电势之和。交轴同步电抗表征单位直轴电流所产生的交轴电枢反映电动势与漏电势之和。,和的大小与磁路的磁阻、绕组的有效匝数、频率有关。-0 试述同
6、步发电机单独负载运营和与电网并联运营时,性能上有哪些差别，因素何在？【答】同步发电机单独负载运营时,负载发生变化,发电机的频率和端电压将相应地随之变化。当同步发电机与电网并网运营时,发电机单机的功率调节、个别负载的变动或其她扰动对整个电网的电压、频率影响甚微，发电机的频率和端电压与电网相一致,基本不变。5-11 试述同步发电机投入电网并联的条件和措施。【答】 同步发电机投入电网并联的条件： 发电机与电网的相序一致；发电机与电网的电压波形相似; 发电机与电网的频率相等；发电机的励磁电动势与电网电压大小相等、相位相似，即。同步发电机投入电网并联的措施: 精确整步法; 自整步法。-1 试述同步发电机
7、与电网并联时静态稳定的概念。【答】 并网在电网上的同步发电机,在某一工作点运营时，如果外界（电网或原动机)发生微小的扰动，在扰动消失后，发电机与否答复到原先的状态下稳定地运营，称为同步发电机的静态稳定问题。如能答复,阐明同步发电机是稳定的；反之，则是不稳定的。54试述同步补偿机的原理和用途。同步补偿机应当装设在送电端还是受电端？为什么？【答】 同步补偿机可以看作为空载运营的同步电动机。其型曲线相称于时电动机的型曲线。在正常励磁时,补偿机的电枢电流接近于零;过励时，补偿机能从电网吸取超前的无功电流；欠励时,补偿机则从电网吸取滞后的无功电流。5-15 试述同步发电机作为发电机和电动机运营时，、和角
8、的变化范畴。【答】 同步发电机作为发电机运营时,由转子输入机械功率,从定子绕组向电网或负载输出电功率,电磁功率；同步，励磁电动势超前于端电压,电磁转矩为制动转矩；同步电动机的功率因数角和内功率因数角均在范畴内,即和均为正值。同步发电机作为电动机运营时,由电网输入电功率，从转子输出机械功率,若仍用发电机惯例(输出电流为正方向）来分析,可看作电动机向电网输送负的电流，发出负功率,即电磁功率；相应地，功率角亦成为负值，即励磁电动势滞后于端电压,电磁转矩为驱动转矩；同步电动机的功率因数角和内功率因数角均在范畴外，即和均为负值。综上所述： 5-6 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
9、数为超前)运营时,功率角，现因电网发生故障，状况有如下变化时，功率角有何变化？(）电网频率下降,负载转矩不变;（2）电网电压和频率都下降，负载转矩不变;设励磁始终保持不变，电枢电阻、凸极效应和饱和效应均忽视不计。【答】同步发电机的转矩方程,则负载转矩不变时,电磁转矩也不变。励磁不变，则不变。由。(1）电网频率下降，则增大,从而功率角增大。()电网电压和频率都下降,则仍增大，从而功率角增大。57 有一无穷大电网，受电端的线电压,供电给一种,（滞后）的三相负载。今欲加装同步补偿机以把线路的功率因数提高0.95(滞后)，此补偿机将输出多少滞后无功电流?【答】图中cd为补偿机输出的滞后无功电流。则5-20 某水电站为一远距离顾客供电，为改善功率因数添置一台补偿机，此机应装在水电站内还是装在顾客附近？为什么？【答】 补偿机应装在顾客附近。就地补偿，可以减少补偿电流在线路上的压降、功耗。
