同步發(fā)電機(jī)習(xí)題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——同步發(fā)電機(jī)習(xí)題三、作圖題

1、當(dāng)一臺(tái)隱極同步電機(jī)發(fā)出有功功率，同時(shí)發(fā)出純感性無(wú)功功率時(shí)，分別按電動(dòng)機(jī)慣例和發(fā)電機(jī)慣例畫(huà)出電動(dòng)勢(shì)相量圖2、作出凸極發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)相量圖P252

3、畫(huà)出隱極同步發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)相量圖和等效電路圖。P247]4、作出同步發(fā)電機(jī)的外特性和調(diào)整特性。P267

5、作出同步發(fā)電機(jī)的V形曲線，并說(shuō)明其特點(diǎn)。P293四、簡(jiǎn)答題

1、簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)的工作原理。

2、簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)用相燈法并網(wǎng)時(shí)，條件不滿足時(shí)所浮現(xiàn)的現(xiàn)象，應(yīng)采取的措施。頻率不等時(shí)，三個(gè)相燈將浮現(xiàn)著同時(shí)暗，同時(shí)亮的交替變化現(xiàn)象。這時(shí)，只要調(diào)理原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；電壓不等時(shí)，相燈沒(méi)有絕對(duì)熄滅的時(shí)候，而是在最亮和最暗范圍閃爍。這時(shí)，只要調(diào)理發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，使它們的電壓相等；相序不等時(shí)，相燈不一樣明暗，并出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象。這時(shí)，只要把發(fā)電機(jī)接到并聯(lián)開(kāi)關(guān)的任兩根線相互對(duì)調(diào)一下接頭：相角不等時(shí)，相燈不會(huì)熄滅，這時(shí)，只要把發(fā)電機(jī)和原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速稍為調(diào)理一點(diǎn)，直到三個(gè)相燈都熄滅。

3、簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)用燈光旋轉(zhuǎn)法并網(wǎng)時(shí)，條件不滿足時(shí)所浮現(xiàn)的現(xiàn)象，應(yīng)采取的措施。

3、簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)采用自同步法合閘的操作過(guò)程。

事先校驗(yàn)好發(fā)電機(jī)的相序，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)后，把轉(zhuǎn)速調(diào)到接近同步速。不加勵(lì)磁（勵(lì)磁繞組經(jīng)限流電阻短路），合上并聯(lián)刀閘，，再馬上加勵(lì)磁，靠定轉(zhuǎn)子之間的電磁力，自動(dòng)牽入同步。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單迅速，不需增加繁雜的并聯(lián)裝置，缺點(diǎn)是合閘后，有電流沖擊。

4、同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)合閘的條件？若四個(gè)條件中有某一個(gè)不符合時(shí)，應(yīng)采取什么措施使之滿足并聯(lián)條件。

并聯(lián)運(yùn)行的四個(gè)條件是發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的頻率，電壓幅值，電壓相序及電壓的初相角分別一致，并聯(lián)條件中的某一個(gè)不符合時(shí)，并網(wǎng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電流沖擊。發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的頻率不等時(shí)應(yīng)調(diào)理原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電壓大小不等時(shí)應(yīng)調(diào)理發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，相序不一致時(shí)應(yīng)將發(fā)電機(jī)接至并聯(lián)開(kāi)關(guān)的任意兩根線相互對(duì)調(diào)初相角不同時(shí)，應(yīng)調(diào)理原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

5、一臺(tái)并聯(lián)于無(wú)限大電網(wǎng)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，其電流滯后電壓，若逐漸減小其勵(lì)磁電流，試問(wèn)電樞電流如何變化？

并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，若電樞電流滯后于電壓，則發(fā)電機(jī)發(fā)出感性無(wú)功功率。減小勵(lì)磁電流if時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率不變（不計(jì)電樞電阻）。因此，電樞電流I變化的軌跡是垂直于U的直線。隨著if的減小，I由滯后于U變?yōu)榕cU同相；若進(jìn)一步減小if，I將超前于U。I的有效值，在I滯后于U時(shí)隨if減小而變小；在I超前于U時(shí)，則隨if的減小而增大。

6、一臺(tái)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，僅輸出有功功率，無(wú)功功率為零，這時(shí)發(fā)電機(jī)電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)是什么？

此時(shí)sinφ=0，即φ=0I與U同相畫(huà)出電動(dòng)勢(shì)相量的圖可知此時(shí)電樞反應(yīng)的磁動(dòng)勢(shì)性質(zhì)為直軸去磁磁動(dòng)勢(shì)和交軸磁動(dòng)勢(shì)。

為什么當(dāng)cos?滯后時(shí)，電樞反應(yīng)在發(fā)電機(jī)的運(yùn)行里顯示出去磁作用；而在電動(dòng)

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機(jī)中起增磁作用？

由于在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中，電流I的正方向規(guī)定得正好相反，如圖19-1（a），（b）所示。在發(fā)電機(jī)中，正的I產(chǎn)生正的電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)Fα；而在電動(dòng)機(jī)中，正的I產(chǎn)生負(fù)的電樞反應(yīng)磁動(dòng)勢(shì)Fα。因此，當(dāng)cosφ為滯后即I滯后于U時(shí)，在發(fā)電機(jī)中Fα起去磁作用，在電動(dòng)機(jī)中Fα則氣增磁作用，相應(yīng)的時(shí)空-矢量圖分別如圖19-1（c）（d）所示

7、同步電動(dòng)機(jī)欠勵(lì)運(yùn)行時(shí)，從電網(wǎng)吸收什么性質(zhì)的無(wú)功功率？過(guò)勵(lì)時(shí)，從電網(wǎng)吸收什么性質(zhì)的無(wú)功功率？

同步電動(dòng)機(jī)欠勵(lì)，過(guò)勵(lì)運(yùn)行時(shí)，分別從電網(wǎng)吸收感性和容性無(wú)功功率。

8、并聯(lián)于電網(wǎng)上運(yùn)行的同步電機(jī)，從發(fā)電機(jī)狀態(tài)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)狀態(tài)時(shí)，其功率角

?、電磁轉(zhuǎn)矩T、電樞電流I及功率因數(shù)cos?各會(huì)發(fā)生怎樣的變化？

功率角θ和電磁轉(zhuǎn)矩T先都逐漸減小，減為零后，再隨負(fù)載增加而反向逐漸增大。隨著θ減小，電樞電流I和功率因數(shù)cosφ的值也減小。當(dāng)θ減至零時(shí)，I的值達(dá)到最小值，cosφ=0，即φ=90°。之后，隨著θ反向增大，I和cosφ的大小又都增大，但cosφ符號(hào)與原來(lái)發(fā)電機(jī)時(shí)的相反，即仍采用發(fā)電機(jī)慣例時(shí)，有φ＞90°，而無(wú)功功率的性質(zhì)（感性或容性）未變。

9、并聯(lián)于無(wú)限大電網(wǎng)運(yùn)行的隱極同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)調(diào)理發(fā)電機(jī)有功功率輸出而保持無(wú)功功率輸出不變時(shí)，功率角及勵(lì)磁電流是否變化？電流和空載電動(dòng)勢(shì)的變化軌跡是什么？

調(diào)理有功功率P時(shí)，功率角θ要隨之變化，無(wú)功功率Q也隨之變化。要保持無(wú)功功率Q不變，就必需同時(shí)調(diào)理勵(lì)磁電流if。不計(jì)電樞電阻，要使無(wú)功功率Q不變，則應(yīng)Isinφ=常數(shù)，因此電樞電流I的軌跡是一條平行于U的直線，IXcsinφ也為常數(shù)，因此Eo的軌跡是一條與U垂直的直線，與jIXc的軌跡一致。I與Eo的變化軌如圖18-1所示。

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10、并聯(lián)在電網(wǎng)運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)保持勵(lì)磁電流不變時(shí)，調(diào)理發(fā)電機(jī)輸出的有功功率，輸出無(wú)功功率變不變？試問(wèn)電流和空載電動(dòng)勢(shì)變化規(guī)律是什么？

If不變時(shí)，Eo不變，調(diào)理有功功率時(shí)，功率角θ就要改變。由于Eo的軌跡是一個(gè)圓弧，U不變，因而JIX的軌跡也是一個(gè)圓弧，則I的軌跡也是一個(gè)圓弧，相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)相量圖如圖18-2所示，電流I的軌跡可由求出從圖可以看出，隨著有功功率的變化，θ角要變化，隨之φ角要變化，I變化，Icosφ變化Isinφ也變化，也就是說(shuō)，無(wú)功功率的大小會(huì)變化，性質(zhì)也可能改變。

五、計(jì)算題

1、有一臺(tái)隱極同步發(fā)電機(jī)帶三相對(duì)稱負(fù)載，

cos??1此時(shí)，U?UN,I?IN若該電機(jī)的

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X??0.15,Xa?0.85電樞電阻略去不計(jì)。用時(shí)間相量求出空載電動(dòng)勢(shì)E0,?,?'

2、一臺(tái)三相星形聯(lián)結(jié)1500KW的水輪同步發(fā)電機(jī)，額定電壓6300V,額定功率因素

cos?N?0.8(滯后),已知它的參數(shù)Xd?21.3?,Xq?13.7?忽略電樞電阻,試求:

1Xd和Xq的標(biāo)么值2畫(huà)出電動(dòng)勢(shì)相量圖;3計(jì)算額定負(fù)載時(shí)的電動(dòng)勢(shì)E0

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3、已知一臺(tái)4極隱極同步電機(jī)，端電壓U?1.I?1,XC?1