同步電機課后習題參考答案

14-1水輪發(fā)電機和汽輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)上有什么不同，各有什么特點？14-2為什么同步電機的氣隙比同容量的異步電機要大一些？14-3同步電機和異步電機在結(jié)構(gòu)上有哪些異同之處？14-4同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速為什么必須是常數(shù)？接在頻率是50Hz電網(wǎng)上，轉(zhuǎn)速為150r/min的水輪發(fā)電機的極數(shù)為多少？14-5一臺三相同步發(fā)電機SN=10kVA，cosφN=0.8（滯后），UN=400V，試求其額定電流IN和額定運行時的發(fā)出的有功功率PN和無功功率QN。14-6同步電機在對稱負載下穩(wěn)定運行時，電樞電流產(chǎn)生的磁場是否與勵磁繞組匝鏈？它會在勵磁繞組中感應(yīng)電勢嗎？14-7同步發(fā)電機的氣隙磁場在空載狀態(tài)是如何激勵的，在負載狀態(tài)是如何激勵的？14-8隱極同步電機的電樞反應(yīng)電抗與與異步電機的什么電抗具有相同的物理意義？14-9同步發(fā)電機的電樞反應(yīng)的性質(zhì)取決于什么，交軸和直軸電樞反應(yīng)對同步發(fā)電機的磁場有何影響？答案：14-32p=4014-4IN=14.43A，PN=8kW，QN=6kvar15-1同步電抗的物理意義是什么？為什么說同步電抗是與三相有關(guān)的電抗，而它的值又是每相的值？15-2分析下面幾種情況對同步電抗有何影響：（1）鐵心飽和程度增加；（2）氣隙增大；（3）電樞繞組匝數(shù)增加；（4）勵磁繞組匝數(shù)增加。15-9(1)=2.236，(2)=0.78（補充條件：Ｘ*S非=1.8）15-10(1)15-11=1.771,,=10.74kV，，15-12，，，16-1為什么同步發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)短路電流不大，短路特性為何是一直線？如果將電機的轉(zhuǎn)速降到0.5n1則短路特性，測量結(jié)果有何變化？16-2什么叫短路比，它與什么因素有關(guān)？16-3已知同步發(fā)電機的空載和短路特性，試畫圖說明求?。豥非和Kc的方法。16-4有一臺兩極三相汽輪同步發(fā)電機，電樞繞組Y接法，額定容量SN=7500kVA，額定電壓UN=6300V，額定功率因數(shù)cosφN=0.8（滯后），頻率f=50Hz。由實驗測得如下數(shù)據(jù)：空載實驗If(A)103200272360464E0(V)34606300725078708370短路實驗測得時，，零功率因數(shù)實驗I=IN，U=UN時測得試求：（1）通過空載特性和短路特性求出Xd非和短路比；（2）通過空載特性和零功率因數(shù)特性求出Xσ和Ifa；（3）額定運行情況下的IfN和。16-5一臺15000kVA的2極三相Y聯(lián)接汽輪發(fā)電機，飽和），，忽略不計，空載特性如下：，（滯后），（不計0.570.501.001.001.151.501.232.001.302.501.353.00試求：（1）短路電流為額定值時的勵磁電流標么值；（2）額定負載時的勵磁電流標么值。16-6一臺汽輪發(fā)電機ＳＮ＝１５０００ＫＶＡ，ＵＮ＝６.３ＫＶ，ＩＮ＝１３７５Ａ，星形接線cosφＮ＝０.８（滯后），由空載試驗求得對應(yīng)額定線電壓６３００Ｖ下的勵磁電流為１０２安，由短路試驗求得對應(yīng)ＩＫ＝ＩＮ＝１３７５Ａ下的氣隙線上的ＥＯＫ＝１２３９０Ｖ，此時的勵磁電流為１５８Ａ。試求：Ｘd*和Kc。16-7三相汽輪發(fā)電機,已知空載特性:Ｅ0*Ｉf*000.60.51.01.01.161.501.322.501.373.00短路特性ＩK*＝1.0，Ｉf*＝1.43及零功率因數(shù)負載點Ｉ=ＩN，Ｕ＝ＵN，COSΦ=0時Ｉf*＝2.8試求:(1)該電機的保梯電抗Xp；(2)Xd的非飽和值。16-8用標么值畫出同步發(fā)電機空載及零功率因數(shù)負載特性曲線，說明求取Ifa的方法。參考答案：16-4①16-5①,；②作圖,，；③作圖,，；②作圖，;16-616-7①;②17-1三相同步發(fā)電機投入并聯(lián)時應(yīng)滿足哪些條件？怎樣檢查發(fā)電機是否已經(jīng)滿足并網(wǎng)條件？如不滿足某一條件，并網(wǎng)時會發(fā)生什么現(xiàn)象？17-2同步發(fā)電機與電網(wǎng)并聯(lián)瞬間，其它并聯(lián)條件均已滿足，僅發(fā)電機的電壓比電網(wǎng)電壓略高一點，此時如果合閘，發(fā)電機會產(chǎn)生什么性質(zhì)的電流？17-3功角在時間及空間上各表示什么含義？功角改變時，有功功率如何變化？無功功率會不會變化？為什么？17-4有一臺三相汽輪發(fā)電機，額定功率PN=12000kW，額定電壓UN=6300V，電樞繞組Y接法，cosφN（滯后），xs=4.5Ω，發(fā)電機并網(wǎng)在額定狀態(tài)下運行，額定頻率fN=50Hz時，不計電阻影響，試求（1）每相空載電勢E0；（2）額定運行時的功角θ；（3）最大電磁功率Pmax；（4）過載能力KM17-5一臺凸極三相同步發(fā)電機，UN=400V，每相空載電勢E0=370V，電樞繞組Y接，每相直軸同步電抗xd=3.5Ω，交軸同步電抗xq=2.4Ω，該發(fā)電機并網(wǎng)運行，不計電阻影響，試求（1）額定功角θN=24°時，輸向電網(wǎng)的有功功率是多少？（2）能向電網(wǎng)輸送的最大電磁功率是多少？（3）過載能力為多少？17-6一臺隱極三相同步發(fā)電機并聯(lián)于無窮大電網(wǎng)運行，額定運行時功角θN=30°，若因故障電網(wǎng)電壓降為0.8UN，假定電網(wǎng)頻率仍不變，試求：（1）若保持輸出有功功率及勵磁不變，此時發(fā)電機能否繼續(xù)穩(wěn)定運行，功角θ為多少？（2）在（1）的情況下，若采用加大勵磁的辦法，使E0增大到原來的1.6倍，這時的功角θ為多大？17-7一臺隱極三相同步發(fā)電機并網(wǎng)運行，額定數(shù)據(jù)為：SN=125000kVA，UN=10.5kV，電樞繞組Y接法，cosφN=0.8（滯后），每相同步電抗xs=1.6Ω，不計電阻影響，試求：（1）額定運行狀態(tài)時，發(fā)電機的電磁功率Pem和功角θ；（2）此時如使原動機輸入功率為零，不計損耗，求電樞電流為多少？17-8一臺凸極同步發(fā)電機并網(wǎng)運行，額定數(shù)據(jù)為：SN=8750kVA，UN=11kV，電樞繞組Y接法，cosφN=0