同步发电机习题二

同步发电机习题二 一、填空题

1、我国生产的72500千瓦的水轮发电机，其转速为125转／分，那么，极对数p=__________________ 2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作用是_________________

状态。

4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。 5、同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象___________ 。

6、异步电动机的空载激磁电流比变压器大的原因是________________ 。

7、一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫，转子转速n=1440转／分， 此时转子绕组感应电势频率为__________________。

8、异步电动机处于电磁制动状态时，转差率S的范围为 ___________。 9．同步发电机内功率因数角ψ=90时的电枢反应为________________。

10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象___________ 。 11．同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为___________.

12．并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节______________________. 13．同步发电机气隙增大，其同步电抗将 。

14．同步发电机内功率因数角ψ=0时的电枢反应为________ 。

15、同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出 ，产生 电枢反应

16、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；是 和 空间夹角。

9．凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为 二、单项选择题

1、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos=1.0的情况下，若逐渐减小励磁电流，则电枢电流是

（ ）

A．逐大 B．逐小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 2、 同步发电机电枢反应性质取决于( )

A．负载性质 B发电机本身参数 C．负载性质和发电机本身参数 D负载大小 3、 同步发电机短路特性是一条直线的原因是（ ）。

A．励磁电流较小磁路不饱和 B．电枢反应去磁作用使磁路不饱和

C．短路时电机相当于一个电阻为常数的电路运行，所以Ik和If成正比 D．短路时短路电流大使磁路饱和程度提高 4、三相同步发电机的cos?N3、装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于

?0.8，所谓正常励磁状态是指励磁电流（ ）

A 额定励磁电流 B 输出感性无功功率所需的励磁电流 C 输出容性无功功率所需的励磁电流 D 仅有有功功率输出时的励磁电流

5．异步电动机处于理想空载状态时，转差率为( )。 A. s=0 B. s=1 C. 0

1

6、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos=1.0的情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（ ） A．逐大 B．逐小 C．先增大后减小 D．先减小后增大

7．同步发电机在无穷大电网上运行，在下列哪种情况下静态稳定性能较好（ ）。

A.短路比小 B.欠励运行 C.过励运行 D.同步电抗大 8．隐极同步发电机静态稳定运行的极限对应的功率角为（ ）

A 0 B 90 C 180 D 75

9、同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时，其电枢反应为（ ） A 交磁 B 直轴增磁 C 交磁兼直轴去磁 D 交磁兼直轴增磁 10、同步电机运行于电动状态，其（ ） A

????E0?U B E0?U C Ff1超前F? D Ff1滞后F?

????三、作图题

1、当一台隐极同步电机发出有功功率，同时发出纯感性无功功率时，分别按电动机惯例和发电机惯例画出电动势相量图

2、作出凸极发电机的电动势相量图

3、画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。 4、作出同步发电机的外特性和调整特性。 5、作出同步发电机的V形曲线，并说明其特点。 6、同步电机时-空相矢量图 四、简答题

1、简述同步发电机的工作原理。

2、简述同步发电机用相灯法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。 3、简述同步发电机用灯光旋转法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。 3、简述同步发电机采用自同步法合闸的操作过程。

4、同步发电机并联合闸的条件？若四个条件中有某一个不符合时，应采取什么措施使之满足并联条件。 5、 一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后电压，若逐渐减小其励磁电流，试问电枢电流如何变化？

6、 一台与电网并联运行的同步发电机，仅输出有功功率，无功功率为零，这时发电机电枢反应磁动势的性质是什么？

为什么当cos?滞后时，电枢反应在发电机的运行里显示出去磁作用；而在电动机中起增磁作用？ 7、 同步电动机欠励运行时，从电网吸收什么性质的无功功率？过励时，从电网吸收什么性质的无功功率？ 8、 并联于电网上运行的同步电机，从发电机状态变为电动机状态时，其功率角?、电磁转矩T、电枢电流I及功率因数cos?各会发生怎样的变化？

9、并联于无限大电网运行的隐极同步发电机，当调节发电机有功功率输出而保持无功功率输出不变时，功率角及励磁电流是否变化？电流和空载电动势的变化轨迹是什么？

10、并联在电网运行的同步发电机，当保持励磁电流不变时，调节发电机输出的有功功率，输出无功功率变不变？试问电流和空载电动势变化规律是什么？ 五、计算题

1、有一台隐极同步发电机带三相对称负载，

cos??1此时，U?UN,I?IN若该电机的

2

X??0.15,Xa?0.85电枢电阻略去不计。用时间相量求出空载电动势E0,?,?'

2、一台三相星形联结1500KW的水轮同步发电机，额定电压6300V,额定功率因素cos?N已知它的参数

(1)

?0.8 (滞后),

Xd?21.3?,Xq?13.7?忽略电枢电阻,试求:

Xd和Xq的标么值;

(2) 画出电动势相量图;

(3) 计算额定负载时的电动势E0

3、已知一台4极隐极同步电机，端电压U?1.I?1,XC?1.2,cos???32（滞后），忽略定子电阻，

励磁磁动势幅值为Ff1电枢反应磁动势的幅值Fa??1Ff1，试用时空相－矢量图求出合成磁动，试用时2?空相－矢量图求出合成磁动势

F?与Ff1 的 夹角和空载时电动势E0

4、一台11KV、50HZ、4极星形联结的隐极同步发电机，同路电抗

Xs?12?不计电枢电阻，该发电机

并联于额定电压的电网运行。输出有功功率3MW，功率因素为0.8（滞后） （1）求每相空载电动势E0和功率角?

（2）如果励磁电流保持不变，求发电机不失去同步时所能产生的最大电磁转矩。 5、一台隐极同步发电机并联运行,已知U?1,I?1,Xs?1,cos??3(滞后)忽略定子绕组电阻现调2节原动机使有功输出增加一倍.同时调节励磁电流其增加20%,试求: (1)画出调节后的电动势相量图

(2)说明无功功率输出是增加还是减小了? 6、一台与无限大电网并联的三相

6

极同步发电机,定子绕组星形联结,

SN?100kVA,UN?2300V,f?60Hz，Xs?64.4?忽略电枢电阻,已知空载时,励磁电流为23A，

此时发电机的输入功率为3.75KW,设磁路线性,求: (1) 当发电机输出额定电流、功率因素cos?率是多少？

(2) 当发电机输出每相电流为15A，且励磁电流为20A时，发电机的电磁转矩T和过载能力 7、一台汽轮发电机数据如下：SN?0.9（滞后）时，所需励磁电流为多少？发电机的输入功

?m 是多少

?31250kVA,UN?10500V,cosN?0.8(滞后)，

XC?7.0?，此发电机并联于无限大电网运行，

（１）发电机额定负载时的功率角?N，电磁功率PM，过载能力km为多大？

3

（２）这台发电机如有功输出减小一半，励磁电流不变，求?,PM及功率因数?问输出的无功功率怎样变化？

8、一台同步发电机的参数，用标么值表示时为：Xd＝0.9，Xq＝0.6。试求：该机在额定电压下供给额定电流，且Cos?＝0.8（滞后）时的电压调整率。（电枢电阻略去不计）

9、有一台三相凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标么值分别等于Xd＝1.0，Xq＝0.6，电枢电阻可以忽略不计。试求发电机发出额定电压、额定功率、Cos?并作出相量图。

10、一台PN＝725000kW，UN＝10.5kW，Ｙ接法，Cos?NN＝0.8（滞后）时发电机励磁电势的标么值E0，

＝0.8（滞后）的水轮发电机，其同步电抗的

标么值为：Xd＝1，Xq＝0.554，忽略电枢电阻。试求额定负载下发电机励磁电势E0，E0与Ｕ的夹角。 11、隐极同步发电机SN＝31250kVA，UN＝10.5kV（Ｙ接法），Cos?＝0.8（滞后），定子每相同步电

N抗XC＝7Ω，定子绕组电阻忽略不计，发电机与无穷大电网并联运行。试求：⑴发电机在额定状态下运行时的功角?，电磁功率PM，每相感应电势Ｅ０；⑵发电机在额定状态下运行，求将其励磁电流加大10％时（设磁路不饱和）。 ?、PM，Cos?和定子电流I。

12、一台三相Ｙ接隐极同步发电机与大容量电网并联运行。已知电网电压为400V，发电机的每相同步电抗

XC＝1.2Ω，此发电机的输出功率当Cos?＝1时为80kW。若保持励磁电流不变，减少原动机的输出，

使该发电机的输出减少到20kW。若电枢电阻忽略不计，求此时：⑴功角?；⑵功率因数Cos?；⑶电枢电流Ia；⑷输出无功功率Ｑ，并指出是超前还是滞后。

13、一台三相凸极同步发电机相电势E0＝225.5kV，Xd＝１.２Ω，Xq＝０.９Ω，接于相电压Ｕ＝230V的电网上，在满载时?＝２４°，求：⑴此机能供给的满载功率；⑵最大功率及过载能力。 14、一台三相Ｙ接接隐极同步发电机，SN＝31250kVA，UN＝10500V，Cos?N＝0.8（落后），XC＝70

Ω（不饱和值），此发电机并联于无穷大电网运行，试求：发电机输出为额定负载时的功角?N，电磁功率

PM，过载能力KM。

15、一台同步电动机在额定电压下运行，且自电网吸取一功率因数为0.8超前的额定电流，该机的同步电抗标么值为Xd＝1.0，Xq＝0.6。试求该机的空载电势E0，及功角?，并说明该机是在过励状态下运行还是在欠励状态下运行。

16、一电所的容量为2000kVA，变电所本来的负荷为1200kW，功率因数Cos?＝0.65（落后），今该厂欲增加一台额定功率为500kW，功率因数Cos?＝0.8（超前）的同步电动机，问当该同步电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变电所是否过载？

4

17、当Cos?＝0.5（落后）时，用户需要1000kW，决定：⑴供给此用户的发电机的千伏安容量；⑵如果添设一台调相机能完全补偿无功功率，求它的容量；⑶如果只将发电机的功率因数提高到0.8（落后），求调相机的容量。

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