電機(jī)與拖動(dòng)第六章自測(cè)題答案

1、（一）填空題：1. 同步發(fā)電機(jī)的短路特性為一直線，這是因?yàn)樵诙搪窌r(shí)電機(jī)的磁路處于不飽和狀態(tài)。2. 同步發(fā)電機(jī)正常情況下并車采用準(zhǔn)同期法，事故狀態(tài)下并車采用自同期法。3. 同步調(diào)相機(jī)又稱為同步補(bǔ)償機(jī)。實(shí)際上就是一臺(tái)空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)，通常工作于過(guò)勵(lì)狀態(tài)。4. 同步發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)，如 0o< <90o，則電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì) Fa 可分解為 Fad=F asin，F(xiàn)aq=F acos。其中 Fad 電樞反應(yīng)的性質(zhì)為去磁性質(zhì)， Faq 電樞反應(yīng)的性質(zhì)為交磁性質(zhì)。5. 同步發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，過(guò)勵(lì)時(shí)向電網(wǎng)輸出感性無(wú)功功率，欠勵(lì)時(shí)向電網(wǎng)輸出容性無(wú)功功率。6. 一臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)并聯(lián)于無(wú)窮大電

2、網(wǎng)運(yùn)行，欲增加有功功率輸出，應(yīng)增大進(jìn)汽量，欲增加感性無(wú)功功率輸出，應(yīng)增加勵(lì)磁電流。（填如何調(diào)節(jié)）7. 汽輪發(fā)電機(jī)氣隙增大時(shí)，則同步電抗X t 減小，電壓調(diào)整率? U 減小，電機(jī)制造成本增加，增加靜態(tài)穩(wěn)定性能增加。8. 當(dāng)同步電機(jī)作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，在相位上，超前于；作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，滯后于。（二）判斷題：1. 凸極同步發(fā)電機(jī)由于其電磁功率中包括磁阻功率，即使該電機(jī)失去勵(lì)磁，仍可能穩(wěn)定運(yùn)行。 （ ）2. 采用同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載，可以改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，為吸收容性無(wú)功功率，同步電動(dòng)機(jī)通常工作于過(guò)勵(lì)狀態(tài)。（ ）3. 同步發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)運(yùn)行較欠勵(lì)運(yùn)行穩(wěn)定，滿載運(yùn)行較輕載運(yùn)行穩(wěn)定。（ × ）4. 同

3、步發(fā)電機(jī)采用準(zhǔn)同期法并車，當(dāng)其他條件已滿足，只有頻率不同時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使其頻率與電網(wǎng)頻率相等時(shí)，合上并聯(lián)開(kāi)關(guān)，即可并車成功。（ × ）5. 汽輪同步發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，只調(diào)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，既可改變有功功率又可改變無(wú)功功率輸出。 （ ）（三）選擇題：1. 同步發(fā)電機(jī)帶容性負(fù)載時(shí)，其調(diào)整特性是一條： （ ） 上升的曲線； 水平直線； 下降的曲線。2. 同步發(fā)電機(jī)的 V 形曲線在其欠勵(lì)時(shí)有一不穩(wěn)定區(qū)域，而對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的 V 形曲線，這一不穩(wěn)定區(qū)應(yīng)該在（ ）區(qū)域。 If>I f0； I f=I f0； I f<I f0。3. 工作于過(guò)勵(lì)狀態(tài)的同步調(diào)相機(jī)，其電樞反應(yīng)主要

4、是：（ ） 交軸電樞反應(yīng)； 去磁的直軸電樞反應(yīng)； 增磁的直軸電樞反應(yīng)。4. 與無(wú)窮大容量電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，過(guò)勵(lì)時(shí)欲增加勵(lì)磁電流，則（）。 發(fā)出的容性無(wú)功功率增加，功角減?。?發(fā)出的感性無(wú)功功率增加，功角減小； 發(fā)出的容性無(wú)功功率增加，功角增大；發(fā)出的感性無(wú)功功率增加，功角增大。5. 與無(wú)窮大容量電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，其電流滯后于電壓一相位角，若逐漸增加勵(lì)磁電流，則電樞電流： （ ） 漸大； 先增大后減??； 漸小； 先減小后增大。（四）簡(jiǎn)答題：1. 試用電路和磁路分析同步發(fā)電機(jī)帶 >0o 負(fù)載時(shí)端電壓下降的原因。答：磁路方面：帶上>0o 的對(duì)稱負(fù)載，電樞反應(yīng)的性質(zhì)有直軸去

5、磁作用，故端電壓會(huì)下降。電路方面：電動(dòng)勢(shì)方程：EUI RajI X t0由相量圖（圖6.12）可見(jiàn)，發(fā)電機(jī)帶上 >0o 的負(fù)載后，由于電機(jī)本身阻抗壓降的影響，使得端電壓下降。2. 試簡(jiǎn)述功角的雙重物理意義？答：時(shí)間相角差：即空載電動(dòng)勢(shì)E0和電壓 U 間的夾角；空間相角差：即為勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)F f與定子等效合成磁動(dòng)勢(shì)F u之間的夾角。當(dāng)忽略定子漏阻抗壓降時(shí)，F(xiàn) uF，即等于氣隙合成磁動(dòng)勢(shì)。（五）作圖題：1. 與無(wú)窮大容量電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)，原運(yùn)行于過(guò)勵(lì)狀態(tài)，現(xiàn)欲增加有功功率而保持無(wú)功功率輸出不變，該如何調(diào)節(jié)，畫(huà)出變化前后的電動(dòng)勢(shì)相量圖。答：調(diào)大氣門(mén)開(kāi)度的同時(shí)，相應(yīng)增大勵(lì)磁電流。變化前后的

6、電動(dòng)勢(shì)相量圖如圖 6.13 所示。E02E01IMU j Xt I Mj X t I 1j X t I 2I 2MUMRa I M2I 11E0（六）計(jì)算題：1. 一臺(tái)隱極三相同步發(fā)電機(jī)，定子繞組為Y 聯(lián)結(jié) ,UN=400V ， IN=37.5A ，cosN=0.85（滯后），Xt=2.38（不飽和值），不計(jì)電阻，當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在額定情況下時(shí)，試求：（1）不飽和的勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)E0；（ 2）功角N；（ 3）電磁功率 Pem；（4）過(guò)載能力。解：UU34003V231VNPNE0P U NPj X t I NP231 0j 2.38 37.5 31.79278j 75.86 288 .2 15.26（

7、 1）E3 E0 P3288.2V499.1V0（ 2）N 15.26（ 3）m E0U Nsin3 288.2 231sin 15.26Pem P2N2.38X t22.087kW或PemP23UNIN cosN3 400 35.75 0.85kW 22.084kW（ 4）11sin N3.8sin15.262. 某工廠變電所變壓器的容量為2000kV· A ，該廠電力設(shè)備的平均負(fù)載為1200kW，cos=0.65（滯后），今欲新裝一臺(tái) 500kW， cos =0.85（超前），=95%的同步電動(dòng)機(jī)， 問(wèn)當(dāng)電動(dòng)機(jī)滿載時(shí)， 全廠的功率因數(shù)是多少？變壓器是否過(guò)載？解：該廠電力設(shè)備從電源取得的有功、無(wú)功及視在功率：P11200kWS1P112001846.2kVAcoskV A0.651Q1S1 sin11846.20.76k var 1402.99k var同步電動(dòng)機(jī)從電源取得的功率：P2500 kW526.32kW0.95S2P2526.32 kV A 657.9kV Acos0