同步发电机电枢反应

同步电机复习题一一、填空1. 在同步电机中，只有存在 电枢反应才能实现机电能量转换。

答 交轴2. 同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ；（3） 。

答 发电机相序和电网相序要一致，发电机频率和电网频率要相同，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致3. 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。

答 超前无功功率，直轴去磁，滞后无功功率，直轴增磁4. 同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；二是 和 空间夹角。

答 主极轴线，气隙合成磁场轴线，励磁电动势，电压5. 凸极同步电机转子励磁匝数增加使q X 和d X 将 。

答 增加6. 凸极同步电机气隙增加使q X 和d X 将 。

7. 答 减小8. 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 。

答 2q dmU 11()sin22X X δ-Ω 二、选择1. 同步发电机的额定功率指（ D ）。

A 转轴上输入的机械功率；B 转轴上输出的机械功率；C 电枢端口输入的电功率；D 电枢端口输出的电功率。

2. 同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性8.0cos=ϕ，则其电枢反应的性质为（ C ）。

A 交轴电枢反应；B 直轴去磁电枢反应；C 直轴去磁与交轴电枢反应；D 直轴增磁与交轴电枢反应。

3. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（ B ）。

A 漏阻抗较大；B 短路电流产生去磁作用较强；C 电枢反应产生增磁作用；D 同步电抗较大。

4. 对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（ D ）。

A q aq d ad X X X X X >>>>σ；B σX X X X X q aq d ad >>>>；C σX X X X X ad d aq q >>>>；D σX X X X X aq q ad d >>>>。

何谓同步发电机的电枢反应？
同步发电机空载时只有一个同步旋转的励磁磁通势，带上负载以后，由于电枢绕组有电流通过，就出现第二个磁通势——电枢磁通势。

或者说定子三相绕组中将通过对称三相电流，产生电枢磁通势，这时在同步发电机的气隙中同时作用着两个磁场。

定子绕组中产生的电枢磁通势的基波对主极磁场基波的影响，就称为电枢反应。

电枢磁通势又称为电枢反应磁通势。

同步发电机的气隙中同时作用着两个磁场，这两个磁通势以相同的转速、相同的转向旋转着，彼此在空间保持相对静止。

实际上，定子、转子磁通势相对静止是一切电磁感应型旋转电机能够正常运行的基本条件。

同步电机章节作业：1. 有一台TS854-210-40的水轮发电机，P N =100兆瓦，U N =13。

8千伏，9.0cos =N ϕ，f N =50赫兹，求〔1〕发电机的额定电流；〔2〕额定运行时能发多少有功和无功功率？〔3〕转速是多少？〔1〕额定电流4648.6A〔2〕有功功率MW P N 100=无功功率48.4MVar〔3〕转速 150rpm2 同步发电机的电枢反应性质主要决定于什么？在以下情况下〔忽略电机自身电阻〕，电枢反应各起什么作用？1） 三相对称电阻负载；2） 电容负载8.0*=c x ，发电机同步电抗0.1*=t x ； 3） 电感负载7.0*=L x答：电枢反应的性质取决于内功率因数角ψ，而ψ角既与负载性质有关，又与发电机本身的参数有关。

①电枢反应既有交轴又有直轴去磁电枢反应；②电枢反应为直轴去磁电枢反应；③电枢反应为直轴去磁电枢反应。

3. 试述直轴和交轴同步电抗的意义。

X d 和X q 的大小与哪些因素有关？答：直轴〔交轴〕同步电抗是表征对称稳态运行时直轴〔交轴〕电枢反应基波磁场和漏磁场综合效应的电磁参数。

与气隙大小、电源频率、绕组匝数、铁心几何尺寸、材质及磁路的饱和程度有关。

4. 有一台70000kV A 、60000kW 、13.8kV(Y 接)的三相水轮发电机，交、直轴同步电抗的标幺值分别为0.1*=Xd ,7.0*=Xq ，试求额定负载时发电机的激磁电动势*0E 〔不计磁饱和与定子电阻〕(1.732)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5.同步发电机短路特性曲线为什么是直线？当N k I I =时，这时的激磁电流已处于空载特性曲线的饱和段，为什么此时求得的d x却是不饱和值，而在正常负载下却是饱和值？ 答：因x σ很小，故气隙电动势很小，用来感应气隙电动势的气隙磁通很小，所以短路时，电机磁路不饱和，E 0∝I f ，而E 0∝I k ，因此I k ∝I f ，所以短路特性是一条过原点的直线。