同步电机习题与问题详解.doc

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1、同步电机习题与答案 6.1同步电机的气隙磁场，在空载时是如何激励的？在负载时是如何激励的？[答案见后] 　 6.2为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不采用电枢旋转式？[答案见后] 6.3在凸极同步电机中，为什么要采用双反应理论来分析电枢反应？[答案见后] 6.4凸极同步电机中，为什么直轴电枢反应电抗Xad大于交轴电枢反应电抗Xaq？[答案见后]　 6.5测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降为原来0.95nN，对试验结果有什么影响？[答案见后] 6.6一般同步发电机三相稳定短路，当Ik=IN时的励磁电流Ifk和额定负载时的励磁电流IfN都已达到空载特性的饱和段，为什么前者Xd取不饱

2、和值而后者取饱和值？为什么Xq一般总是采用不饱和值？[答案见后]　 6.7为什么同步发电机突然短路，电流比稳态短路电流大得多？为什么突然短路电流大小与合闸瞬间有关？[答案见后]　 6.8在直流电机中，E>U还是U>E是判断电机作为发电机还是作为电动机运行的依据之一，在同步电机中，这个结论还正确吗？为什么？[答案见后]　 6.9当同步发电机与大容量电网并联运行以及单独运行时，其cosφ是分别由什么决定的？为什么？[答案见后]　 6.10试利用功角特性和电动势平衡方程式求出隐极同步发电机的V形曲线。[答案见后]　 6.11两台容量相近的同步发电机并联运行，有功功率和无功功率怎样分配和调节？[答案见

3、后]　 6.12同步电动机与感应电动机相比有何优缺点？[答案见后]　 6.13凸极式同步发电机在三相对称额定负载下运行时，设其负载阻抗为R+jX，试根据不考虑饱和的电动势相量图证明下列关系式       [答案见后] 　 6.14试述直流同步电抗Xd、直轴瞬变电抗X´d、直轴超瞬变电抗X"d的物理意义和表达式，阻尼绕组对这些参数的影响？[答案见后]　 　 6.15有一台三相汽轮发电机，PN＝25000kW，UN＝10.5kV，Y接法，cosφN＝0.8（滞后），作单机运行。由试验测得它的同步电抗标么值为X*t＝2.13。电枢电阻忽略不计。每相励磁电动势为7520V，试分析下列几种情况接上三相对

4、称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质：（1）每相是7.52Ω的纯电阻；（2）每相是7.52Ω的纯感抗；（3）每相是15.04Ω的纯容抗；（4）每相是(7.52－j7.52)Ω的电阻电容性负载。[答案见后]　 6.16有一台PN＝25000kW，UN＝10.5kV，Y接法，cosφN＝0.8（滞后）的汽轮发电机，X*t＝2.13，电枢电阻略去不计。试求额定负载下励磁电动势E0及E*0与I*的夹角ψ。[答案见后]　 6.17一台隐极同步发电机，在额定电压下运行，X*t＝2，Ra≈0，试求：（1）调节励磁电流使定子电流为额定电流时，cosφN＝1，空载电动势E*0是多少？（2）保持上述E*0

5、不变，当cosφN＝0.866（滞后）时，I*是多少？[答案见后] 6.18试验某台SN＝30000kVA，线电压UN＝11000V，IN＝1570A，功率因数cosφ＝0.8（滞后），nN＝3000r/min，fN＝50Hz，Y接法三相汽轮发电机，得到下列数据：（1）空载特性（线值）E0=kIf，k=100V/A；（2）短路特性Ik=24If；（3）电机额定运行时漏磁电动势，电枢电阻Ra=0，试求：（1）运行在额定状态时的励磁电流为多少？　（2）求额定负载下的电压变化率。[答案见后]　  6.19一台三相隐极发电机与大电网并联运行，电网电压为380V，Y接法，忽略定子电阻，同步电抗Xt=1.

6、2Ω，定子电流I=69.51A，相电势E0=278V，cosφ=0.8（滞后）。试求：　（1）发电机输出的有功功率和无功功率；　（2）功率角。[答案见后]　　 6.20一台汽轮发电机额定功率因数为cosφ=0.8（滞后），同步电抗X*t＝0.8，该机并联于大电网，如励磁不变，输出有功功率减半，求电枢电流及功率因数。[答案见后]　 6.21一台三相Y接隐极同步发电机与无穷大电网并联运行，已知电网电压U＝400V，发电机的同步电抗Xt=1.2Ω，当cosφ=1时，发电机输出有功功率为80kW。若保持励磁电流不变，减少原动机的输出，使发电机输出有功功率为20kW，忽略电枢电阻，求功率角、功率因数、定

7、子电流、输出的无功功率及其性质。[答案见后]　 6.22试推导凸极同步电机无功功率的功角特性。[答案见后] 6.23一台隐极发电机，SN＝7500kVA，cosφN=0.8（滞后），UN＝3150V，Y接，同步电抗为1.6Ω。不计定子阻抗，试求：（1）当发电机额定负载时，发电机的电磁功率Pem、功角θ、比整步功率Psyn及静态过载能力。（2）在不调整励磁情况下，当发电机输出功率减到一半时，发电机的