第6章 同步电机《电机学(第2版)》王秀和、孙雨萍(习题解答)
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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] 精品文档
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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?
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,为什么必须使用双反应理论去分析电枢反应?[答案见到后]
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测量同步发电机的短程特性和短路特性时,如果输出功率再降为原来0.95nn,对试验结果存有什么影响?[答案见到后]
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为什么同步发电机忽然短路,电流比稳态短路电流大得多?为什么忽然短路电流大小与合闸瞬间有关?[答案见到后]
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?
[答案见到后]
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均衡方程式算出隐极同步发电机的v形曲线。[答案见到后]
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?[答案见后]
6.12同步电动机与感应器电动机较之有何优缺点?[答案见到后]
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
[答案见到后]
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存有一台三相汽轮发电机,pn=25000kw,un=10.5kv,y三相,cosφn=0.8(落后),并作单机运转。由试验测出它的同步电抗标么值为x*t=2.13。电枢电
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X大于交轴电枢反应电抗adX?
aq[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0.95n,对N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I=I时的励磁电流I和额定负载时的fkNk励磁电流I都已达到空载特性的饱和段,为什么前者X取不饱和值而后者取饱dfN和值?为什么X一般总是采用不饱和值? q[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X、直轴瞬变电抗X′、直轴超瞬变电抗屘的物理意ddd义和表达式,阻尼绕组对这些参数的影响?
6.2答:转子的转速与电源的频率之间保持严格的pfnn1160关系的交流电机称为同步电机。其转速与它的极数成反比。75r/min、50Hz的电机其极数为80。(注意:p为极对数,而不是极数)
6.4答:汽轮发电机的主要结构特点是,外形细长。由于汽轮机等热力机械只有在高转速下才有较高的效率,因此汽轮发电机的一般做成转速最高的两极式。由于转速较高,不允许转子表面有凸起的磁极,因此做成隐极式。由于转速较高,离心力大,转子的直径较小。由11144.4nkfNE知,当电枢匝数一定时,为了产生一定的电动势,电机必须有一定的磁通。为了满足对磁通的要求,电机转子的直径又比较小,只有增加电机转子的长度(BlBA),故隐极发电机外形细长。而水轮发电机由于转速较低,其转子为凸极式,外形短粗。
6.7 答:电枢反应以同步转速相对于电枢顺时针旋转,相对于定子静止不动。
6.8答:电枢反应与负载的关系为:
当负载为纯电阻性时(此处的负载指的是包括电枢绕组的同步阻抗在内的总负载阻抗),电枢反应为纯交轴电枢反应;当负载为纯电感性负载时电枢反应为直轴去磁电枢反应;当负载为纯电容性时电枢反应为直轴助磁电枢反应。
(1) 负载为纯电阻,但由于电枢绕组有同步电抗,故电枢反应既有交轴电枢反应,又有直轴去磁电枢反应。
(2) 负载为纯电容性,但由于8.0*CX,而电机的同步电抗0.1*tX,因此总的负载仍呈纯电感性(忽略电枢电阻),电枢反应为直轴去磁电枢反应。
(3) 纯电感性负载,电枢反应仍为直轴去磁电枢反应。
(4) 由于容抗大于感抗,故总的负载的性质为电容性,电枢反应为直轴助磁电枢反应。
6.12 根据隐极发电机和凸极同步发电机的相量图的几何关系证明,证明过程略。
6.17答:忽略电枢电阻时,短路时电枢反应的性质为直轴去磁电枢反应,因此磁动势平衡方程式afδFFF就变成了简单的代数相加的关系FFFaf。合成电动势.11..44.4NttkNjXIjXIjUE,即短路时合成电动势仅与电枢绕组的漏抗压降相平衡,电枢绕组的漏抗非常小,因此漏抗压降也不大,故磁路远未饱和,故F,由于IIXEt,所以IF。又由于FFFaf,且IaF,故IFf。而fF为励磁磁动势其大小与励磁电流成正比,因此fkII,也即三相同步发电机对称稳态短路特性为一条直线。