许晓峰《电机及拖动》书本课后习题与答案详解

自测题
（一）填空题：
1. 同步发电机的短路特性为一直线，这是因为在短路时电机的磁路。

2. 同步发电机正常情况下并车采用，事故状态下并车采用。

3. 同步调相机又称为。

实际上就是一台运行的同步电动机，通常工作于状态。

4. 同步发电机带负载时，如0o<Ψ<90o，则电枢反应磁动势F a可分解为
F ad= ，F aq= 。

其中F ad电枢反应的性质为，F aq电枢反应的性质为。

5. 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网输出无功功率，欠励时向电网输出性无功功率。

6. 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，欲增加有功功率输出，应，欲增加感性无功功率输出，应。

（填如何调节）
7. 汽轮发电机气隙增大时，则同步电抗X t，电压调整率∆U ，电机制造成本，增加静态稳定性能。

8. 当同步电机作发电机运行时，在相位上，超前于；作电动机运行时，滞后于。

（二）判断题：
1. 凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻功率，即使该电机失去励磁，仍可能稳定运行。

（）
2. 采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功率，同步电动机通常工作于过励状态。

（）
3. 同步发电机过励运行较欠励运行稳定，满载运行较轻载运行稳定。

（）
4. 同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。

（）
5. 汽轮同步发电机与无穷大电网并联运行，只调节气门开度，既可改变有功功率又可改变无功功率输出。

（）
（三）选择题：
1. 同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条：（）
①上升的曲线；②水平直线；③下降的曲线。

2. 同步发电机的V形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V形曲线，这一不稳定区应该在（）区域。

①I f>I f0；②I f=I f0；③I f<I f0。

3. 工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是：（）
①交轴电枢反应；②去磁的直轴电枢反应；
③增磁的直轴电枢反应。

4. 与无穷大容量电网并联运行的同步发电机，过励时欲增加励磁电流，则（）。

①发出的容性无功功率增加，功角减小；
②发出的感性无功功率增加，功角减小；
③发出的容性无功功率增加，功角增大；
④发出的感性无功功率增加，功角增大。

5. 与无穷大容量电网并联运行的同步发电机，其电流滞后于电压一相位角，若逐渐增加励磁电流，则电枢电流：（）
①渐大；②先增大后减小；
③渐小；④先减小后增大。

（四）简答题：
1. 试用电路和磁路分析同步发电机带φ>0o负载时端电压下降的原因。

2. 试简述功角的双重物理意义？
E 0U
（五）作图题：
1. 与无穷大容量电网并联运行的汽轮发电机，
原运行于过励状态，现欲增加有功功率而保持无功功率输出不变，该如何调节，画出变化前后的电动势相量图。

（六）计算题：
1. 一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y联结,UN=400V，IN=37.5A，cosφN=0.85（滞后），Xt=
2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱
和的励磁电动势E0；（2）功角δN；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ。

2. 某工厂变电所变压器的容量为2000kV·A，该厂电力设备的平均负载为1200kW，cosφ=0.65（滞后），今欲新装一台500kW，cos φ=0.85（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变压器是否过载？。