同步发电机习题二 (有答案)
同步发电机试题二有答案
同步发电机习题二(有答案) 同步发电机练习二、练习二，填空题1，我国生产的72500千瓦水轮发电机转速为每分钟125转，当三同样步发电机为纯感性负载时，假如不考虑电枢电阻的影响，则极对P=____________(24)2。
电枢反响是__________________直(轴退磁)3，一个安装在用户邻近的电容器。
为了提升夜间负荷相对较小时长线尾端的电压，电容器应处于一种状态。
(欠励磁)4，调整同步发电机的励磁电流能够改变_______(无功功率)5。
同步发电机经过暗灯法并联启动。
当频次不一样时，会出现_________现象(三相灯同时出现暗与亮交替的现象 )9。
当同步发电机的功率因数角ψ=90时°，电枢反响为________________直(轴退磁)10。
同步发电机经过暗灯法并联接通，现象_____________(当相位灯没有完整熄灭时，它在最亮和最暗的范围内闪耀)11。
同步发电机在“欠励磁”状态下产生的无功功率的性质是___________。
(电容)12。
要改变与无穷电网并联运转的同步发电机的有功功率输出，只要调整___________________。
(原动机的转速)13。
当同步发电机的气隙增大时，同步电抗也会增大。
(减少)14。
功率因数角ψ=0时同步发电机电枢反响为_______(交轴电枢反响)15，同步发电机在过励磁时从电网汲取容性无功功率，产生直轴退磁电枢反响16，同步电机的功角δ有两重含义，一是和之间的夹角；与空间成夹角(电动势和电压；激发磁动势随和隙磁动势)17。
凸极同步发电机与电网并联。
假如发电机励磁电流降至零，发电机的电磁转矩为mU211(？)sin2？2？XqXd18是一台并网的同步发电机，依据发电机的实践，假如已知原运转点的功率因数在前面，电机将在______励磁状态下运转，此时电机将从电网中汲取______无功功率；如果在不调整原动机输出的状况下，励磁电流在一个方向上增添，电机能够改变到_______励磁状态，此时电机向电网发送______无功功率(欠励磁、感性、过励磁、感性)19、同步发电机按转子构造区分，有；依据原动机的种类，主要有:(凸极型和隐极型；蒸汽轮机级联电动机和水轮发电机)20。
华北电力大学电力系统故障分析第二章习题题目
第二章习题[习题2-1]已知同步电机的参数为： 1.0d x =，0.6q x =，'0.3d x =，cos 0.85ϕ=。
试求在额定满载运行时的q E 和'q E 。
[习题2-2]一台凸极同步发电机的参数为： 1.0d x =，'0.35d x =，"0.2d x =，0.6q x =，q轴无阻尼绕组，短路前是在对称稳态运行，空载电势 1.530a E =∠ ，定子电流0.530a I=∠- 。
试计算： （1） 发电机端电压a U； （2） 机端突然三相短路时的次暂态电流I ''；（3） 三相短路后的稳态电流I ∞。
[习题2-3]试根据对应派克—戈列夫方程的两相直流电机的物理模型，说明为什么三相空载电势a e 、b e 、c e 转换到dq0系统后，0q E E =（正弦电势幅值），而00d e =？[习题2-4]一台具有阻尼绕组的同步发电机，已知短路前空载， 1.2E =，0δ=（δ为端电压落后空载电势的相角），当在机端发生突然三相短路时，求00γ= 时的a 相电流变化规律和 a 相电流的最大瞬时值。
电机参数如下： 1.2d x =，0.7q x =， 1.2FF x =， 1.2DD x =，0.8QQ x =， 1.0ad x =，0.5aq x =，0.005r =，0.001F r =，0.03D r =，0.05Q r =。
[习题2-5]一台同步发电机经电抗接到无限大电源，发电机参数给定为： 1.5d x =，"0.15d x =， 1.1q x =，空载电势 1.6q E =。
外电抗0.5x =，正常运行时无限大功率电源电压为 1.00U =∠，发电机电势与无限大电源电压的相位差为60，以上所有数据均为统一基准值下的表幺值。
试求：（1） 正常运行时，定子电流d I 和q 轴次暂态电势''q E ；（2） 当发电机机端发生三相突然短路时，发电机提供的次暂态电流''d I 。
2023年国家电网招聘之电工类练习题(二)及答案
2023年国家电网招聘之电工类练习题(二)及答案单选题（共30题）1、纯电感，电容并联回路发生谐振时，其并联回路的视在阻抗等于（）A.无穷大B.零C.电源阻抗D.谐振回路中的电抗【答案】 A2、电磁式电流互感器的描述正确的是（）。
A.二次侧电流由二次侧负载决定，与被测电路负载电流无关B.二次侧电流由二次侧电路结构和一次侧电流共同决定C.二次侧电流大小和二次回路负载无关，仅由一次侧电流决定D.二次侧电流大小决定一次侧电流大小，故二次侧负载阻抗大小决定一次侧电流【答案】 C3、一台额定容量为50mW的同步发电机，额定电压为10.5kV，额定功率因数为0.8，次暂态电抗为0.135。
试计算发电机在空载情况下突然三相短路后，短路电流标幺值为（）。
A.7.41B.0.2C.7.81D.8.5【答案】 A4、冲击波在有损线路上传输，以下描述正确的是（）。
A.波所流过的距离越长衰减的就越多B.行波的波长越长衰减的就越多C.电缆线路比架空线路衰减的多D.架空线路比电缆线路衰减的多【答案】 C5、（）可为用户实现电能质量控制及为用户提供特定需要的电力供应。
A.电力集成技术B.定制电力技术C.智能化技术D.标准化技术【答案】 B6、已知在非关联参考方向下，某个元件的端电压为5V,流过该元件的电流为2mA，则该元件功率状态为( )。
A.吸收10WB.发出10WC.吸收10mWD.发出10mW【答案】 D7、330~500kV配电装置宜采用屋外（ )布置，海拔高度大于1000m地区及发电厂场地狭小时，也可采用气体绝缘金属封闭开关设备（ GIS )A.高型B.半高型C.中型D.组合式配电装置（ PASS )【答案】 C8、采用牛拉法时如果 PV节点的无功功率越限时（）A.转为 PQ 节点B.转为平衡节点C.改变发电机无功出力D.可以不处理【答案】 A9、在电网络分析中，建立网络矩阵方程时，最终写出的方程属于 KVL 方程的方法有（）A.节点电压法B.回路电流法C.割集电压法D.表格法【答案】 B10、电源置零，即将电压源()，电流源()下列叙述中正确的是()。
同步电机课后习题参考答案
同步电机课后习题参考答案同步电机课后练习的参考答案14-1水轮发电机和汽轮发电机结构上有什么不同，各有什么特点？14-2为什么同步电机的气隙比同容量的异步电机要大一些？14-3同步电机和异步电机在结构上有哪些异同之处？14-4为什么同步发电机的转速必须恒定？以150 R/min的速度连接到50 Hz电网的水轮发电机的极数是多少？14-5一台三相同步发电机sn=10kva，cosφn=0.8（滞后），un=400v，试求其额定电流in和额定运行时的发出的有功功率pn和无功功率qn。
14-6同步电机在对称负载下稳定运行时，电枢电流产生的磁场是否与励磁绕组的匝链匹配？它是否在励磁绕组中感应电势？14-7同步发电机的气隙磁场在空载状态是如何激励的，在负载状态是如何激励的？14-8隐极同步电机的电枢反应电抗与与异步电机的什么电抗具有相同的物理意义？14-9同步发电机电枢反应的性质取决于什么？交轴和直轴电枢反应对同步发电机的磁场有什么影响？答案：14-32p=4014-4in=14.43a，pn=8kw，qn=6kvar1/9同步电机课后练习的参考答案15-1同步电抗的物理意义是什么？为什么说同步电抗是与三相有关的电抗，而它的值又是每相的值？15-2分析了以下条件对同步电抗的影响：（1）铁芯饱和程度增加；（2）气隙增大；（3）电枢绕组匝数增加；（4）励磁绕组的匝数增加。
?15-9(1)e0=2.236，(2)i?=0.78（补充条件：ｘ*s非=1.8）??15-10(1)e0=1.771,e0=10.74kv，??18.4?15-11e0?2.2846,e0?13.85kv，??32.6315-12e0？12534.88v？？57.42，身份证？387.61a，智商？247.7a16-1为什么同步发电机的稳态短路电流不大，短路特性为何是一直线？如果将电机的转速降到0.5n1则短路特性，测量结果有何变化？16-2什么是短路率？与之相关的因素有哪些？16-3已知同步发电机的空载和短路特性，试画图说明求取ｘd非和kc的方法。
同步电机习题一 .二
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 >>>>。
同步电机习题答案
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 ad大于交轴电枢反应电抗X 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 N，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I k=I N时的励磁电流I fk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]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 d、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 有一台三相汽轮发电机，P N＝25000kW，U N＝10.5kV，Y接法，cosφN＝0.8（滞后），作单机运行。
同步发电机习题
同步发电机习题三、作图题1、当⼀台隐极同步电机发出有功功率，同时发出纯感性⽆功功率时，分别按电动机惯例和发电机惯例画出电动势相量图2、作出凸极发电机的电动势相量图 P2523、画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。
P247]4、作出同步发电机的外特性和调整特性。
P2675、作出同步发电机的V形曲线，并说明其特点。
P293四、简答题1、简述同步发电机的⼯作原理。
2、简述同步发电机⽤相灯法并⽹时，条件不满⾜时所呈现的现象，应采取的措施。
频率不等时，三个相灯将呈现着同时暗，同时亮的交替变化现象。
这时，只要调节原动机的转速；电压不等时，相灯没有绝对熄灭的时候，⽽是在最亮和最暗范围闪烁。
这时，只要调节发电机的励磁电流，使它们的电压相等；相序不等时，相灯不⼀样明暗，并出现旋转现象。
这时，只要把发电机接到并联开关的任两根线互相对调⼀下接头：相⾓不等时，相灯不会熄灭，这时，只要把发电机和原动机转速稍为调节⼀点，直到三个相灯都熄灭。
3、简述同步发电机⽤灯光旋转法并⽹时，条件不满⾜时所呈现的现象，应采取的措施。
3、简述同步发电机采⽤⾃同步法合闸的操作过程。
事先校验好发电机的相序，启动发电机后，把转速调到接近同步速。
不加励磁（励磁绕组经限流电阻短路），合上并联⼑闸，，再⽴即加励磁，靠定转⼦之间的电磁⼒，⾃动牵⼊同步。
这种⽅法的优点是操作简单迅速，不需增加复杂的并联装置，缺点是合闸后，有电流冲击。
4、同步发电机并联合闸的条件？若四个条件中有某⼀个不符合时，应采取什么措施使之满⾜并联条件。
并联运⾏的四个条件是发电机和电⽹的频率，电压幅值，电压相序及电压的初相⾓分别相同，并联条件中的某⼀个不符合时，并⽹时会产⽣很⼤的电流冲击。
发电机和电⽹的频率不等时应调节原动机的转速，电压⼤⼩不等时应调节发电机的励磁电流，相序不⼀致时应将发电机接⾄并联开关的任意两根线互相对调初相⾓不同时，应调节原动机的转速。
5、⼀台并联于⽆限⼤电⽹运⾏的同步发电机，其电流滞后电压，若逐渐减⼩其励磁电流，试问电枢电流如何变化？并联运⾏时，若电枢电流滞后于电压，则发电机发出感性⽆功功率。
同步电机习题
第五章同步电机
5-1 什么是同步电机？极数是怎样决定它的转速的？75r/min、50Hz
的电机有几极？
答：同步电机是一种交流电机。其特点是转子的旋转速度必须与旋转磁场旋转速 度(即同步转速）严格同步。在频率一定时，其转速为一系列固定值。同步电机
的转速与电流频率成
f
正比，与极对数
p
成反比，满足关系 n n1
由题可知： sinN 0.6 ， cosN 0.（8 滞后），
N 36.87 ， X*d 1.002 ， X*q 0.647 。
由相量图计算如下：
*
EQ
（I*
X
q*cos
N）2
（U
*
I* X q*sinN）2
（1 0.647 0.8）2 （11 0.647 0.6）2 1.482
省电站投资适用于低转速，大容量的低水头电站。 缺点：转子重心在推力轴承上方，机组稳定性差，推力轴承直径大，损耗大。
5-7 一台转枢三相同步发电机，以转速逆时针旋转，主磁极对电枢是 什么性质的磁场？对称负载运行时，电枢反应对电枢的转速和转向如 何？对定子上主磁极的相对转速又是多少？主极绕组感应出电势 吗？
ZB
UB IB
U I
UN
U
2 N
cosN
3I N
PN
6.32 0.8 21.168 1.5
直轴同步电抗的标幺值
X*d
Xd ZB
21.2 21.168
1.002 ;
交轴同步电抗的标幺值
X*q
Xq ZB
13.7 21.168
0.647
额定相电压的标幺值
U
*
1.0
，额定相电流的标幺值
电机习题与解答(同步电机)
6.1 三相同步发电机基本工作原理和结构6-1-1 同步发电机是怎样发出三相对称正弦交流电的？答： 同步发电机的转子上绕有励磁绕组，通以直流电励磁，产生磁场，并由原动机带动旋转，使定子三相对称绕组不断切割转子磁场而感应出三相交流电动势。
（1）波形：由于感应电动势的波形主要取决于转子磁场在气隙空间分布的波形，制造时使转子磁极的磁场在气隙空间尽可能按正弦波分布，三相绕组的Y 形连接和采用短距、分布绕组，便得到正弦波形的感应电动势；（2）大小：由于定子三相绕组对称，它们切割同一个转子磁场，三相感应电动势也对称，大小均为01144.4Φ=W K fN E（3）相位差和相序：由于定子绕组在空间位置上互差1200电角度，转子旋转磁场切割定子三相绕组在时间上有先后顺序，定子的三相感应电动势在时间相位上就互差1200电角度，如果将先切割的一相定义为A 相，则后切割的那两相就为B 相和C 相，因此三相电动势的相序与转子转向一致，其由转子转向决定； （4）频率：转子转过一对磁极，感应电动势就经历一个周期的变化，若电机有p 对磁极，转子以每分钟n 转旋转，则每分钟内电动势变化pn 个周期，即频率为：60pn f =也就是当电机的磁极对数p 一定时，频率f 和转速n 有严格不变的关系。
6-1-2 什么叫同步电机？其感应电动势频率和转速有何关系？怎样由其极数决定它的转速？答： 转子的转速恒等于定子旋转磁场的转速的电机称为同步电机，其感应电动势的频率与转速之间的关系是：60pnf =，当电机的磁极对数p 一定时，f ∝n ，即：频率f 与转速n 之间保持严格不变的关系。
6-1-3 说明汽轮发电机的基本结构，为什么汽轮发电机的转子采用隐极式，而水轮发电机的转子采用凸极式？答：汽轮发电机的基本结构由定子、转子两部分组成，定子由定子铁心、电枢绕组、机座及端盖等部件组成；转子由转子铁心、励磁绕组、护环、集电环、中心环、阻尼绕组和风扇等组成。
发电机(习题及答案)
发电机（习题）1.如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置，其中能够使电流计指针发生偏转的是（）A．ab 不动，磁体上下移动B．ab 不动，磁体左右移动C．磁体不动，ab 上下移动D．磁体与 ab 一起向右移2.关于产生感应电流的说法中，正确的是（）A．闭合电路中的导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电流B．闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流C．闭合电路中的导体的一部分在磁场中沿磁感线运动时，导体中产生感应电流D．感应电流的方向与磁感线的方向、导体切割磁力线的运动方向无关3.要使感应电流的方向相反，可采用的措施有（）A．把磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都反过来B．保持导体切割磁感线运动的方向不变，把磁场方向反过来C ．将磁场方向和切割磁感线的导体的运动方向都不改变D．增加切割磁感线的导线的长度4.关于直流电动机和发电机的几种说法中，不正确的是（）A．电动机是把机械能转化为电能的装置B．电动机是利用通电线圈在磁场中转动的原理工作的C．发电机是把机械能转化为电能的装置 D．发电机是利用电磁感应原理工作的5.如图所示，在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动：（1）若使导线a b 竖直向下运动，则灵敏电流计指针。
（选填“偏转”或“不偏转”）（2）若使导线 ab 水平向右运动，发现灵敏电流计指针向左偏转；现让导线 ab 水平向左运动，则灵敏电流计指针向。
（3）若使导线a b 从图中所示位置斜向上运动，则灵敏电流计指针。
（选填“偏转”或“不偏转”）【参考答案】1. B2. B3. B4.A5.（1）不偏转（2）右（3）偏转。
12章 同步发电机的基本理论 课后答案
动势，电枢绕组匝数不可能太少，为了减小励磁安匝数，气隙应尽可能小，所以同步电抗不可能做得较 小。 （1）电枢绕组匝数增加，同步电抗增大； （2）铁心饱和程度提高，铁心磁导率降低，同步电抗减小； （3）气隙加大，同步电抗减小； （4）励磁绕组匝数增加，同步电抗不变。 12.9 同步发电机带上 0 的对称负载后，端电压为什么会下降，试从电路和磁路两方面来分析。
*
的相位关系，或者说取决于负载的性质。 与励磁电动势 E 答：电枢反应的性质取决于负载电流 I 0
（1）带电阻负载时，由于同步电抗的存在，负载性质呈阻感性，故电枢反应起交磁和直轴去磁作用；
* （2）带电容负载 X s 0.8 时，由于它小于同步电抗（ X s ，总电抗仍为感抗，电枢电阻很小，因 1.0 ）
或者说，因为发电机的直轴同步电抗较大，起限制短路电流的作用，所以短路电流不大。 12.11 列出隐极和凸极同步发电机在纯电容性负载下的电势方程式，并绘出其相量图。
U jI X E s 0 答： 隐极发电机的电势方程式和相量图： U jIX C
（ X C X s 时）
Xd
12.13 有一台三相隐极汽轮发电机，定子绕组 Y 接法，额定功率 PN 25000kW ，额定电压
U N 10.5kV ，额定电流 I N 1720A ，同步电抗 X s 2.3 ，不计电阻压降，用作图法求：
（1） I a I N ， cos 0.8 （滞后）时的 E0 ； （2） I a I N ， cos 0.8 （超前）时的 E0 。 解： （1） X s
由于凸极同步电机的气隙不均匀直轴处气隙小磁阻小交轴处气隙大磁阻大同样的电枢磁动势作用在不同位置时遇到的磁阻不同产生的电枢反应磁通不同对应的电枢反应电抗也不同即电枢磁动势电枢电流与电枢反应磁通电枢电动势之间不是单值函数关系因此分析凸极同步电机时要采用双反应理论
电力系统自动化习题参考答案
选择题1. 同步发电机并列时脉动电压周期为20s ，则滑差角频率允许值ωsy 为（A ）。
A 、0.1%B 、0.2%C 、0.26%D 、0.52% 2. 同步发电机机端电压与电网电压的差值的波形是（D ）。
A 、三角波B 、正弦波C 、方波D 、正弦脉动波3. 下图四个脉动电压波形，最适合并列条件的是（A ）。
4. 同步发电机励磁系统由（A ）组成。
A 、励磁调节器、励磁功率单元B 、同步发电机、励磁调节器C 、同步发电机、励磁功率单元D 、同步发电机、励磁调节器、励磁系统 5. 同步发电机并列方式包括两种，即（B ）。
A 、半自动准同期并列和手动准同期并列B 、准同期并列和自同期并列C 、全自动准同期并列和手动准同期并列D 、全自动准同期并列和半自动准同期并列6. 在电力系统通信中，由主站轮流询问各RTU ，RTU 接到询问后回答的方式属于（D ）。
A 、主动式通信规约B 、被动式通信规约C 、循环式通信规约D 、问答式通信规约7. 下列同步发电机励磁系统可以实现无刷励磁的是（A ）。
u s t A u s t Bu t C u s tDA、交流励磁系统B、直流励磁系统C、静止励磁系统D、自并励系统8.某同步发电机的额定有功出力为100MW，系统频率下降0.5Hz时，其有功功率增量为20MW，那么该机组调差系数的标么值R*为（C）。
A、20B、-20C、0.05D、-0.059.下列关于AGC和EDC的频率调整功能描述正确的是（D）。
A、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率二次调整。
B、AGC属于频率一次调整，EDC属于频率三次调整。
C、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率一次调整。
D、AGC属于频率二次调整，EDC属于频率三次调整。
10.在互联电力系统中进行频率和有功功率控制时一般均采用（D）。
A、有差调频法B、主导发电机法C、积差调频法D、分区调频法11.电力系统的稳定性问题分为两类，即（B）。
电机原理及应用练习题库+参考答案
电机原理及应用练习题库+参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、同步发电机的V形曲线的最低点，功率因数(____)。
A、滞后B、都不对C、超前D、等于1正确答案：D2、变频调速在变频时应使电压与频率成正比变化，以保证（_____)不变。
A、电流B、磁通C、电压D、转矩正确答案：B3、涡流损耗的大小，与铁芯材料的性质(____)。
A、不好确定B、没有关系C、关系不大D、有关系正确答案：D4、同步电机转子转速n与电网频率f之间有严格不变的关系，即(____)。
A、f=n/pB、n=60f/pC、n=fpD、n=f/p正确答案：B5、同步电机的定子由铁心、三相绕组和(____)组成。
A、磁极B、转子C、机座D、铜片正确答案：C6、同步发电机与大电网并联运行时功率因数是由（）决定的。
A、负载B、不确定C、有功功率和无功功率D、电压和电流正确答案：C7、转子回路串电阻调速实际上属于(____)。
A、都不是B、改变转差率调速C、变频调速D、变极调速正确答案：B8、同步电动机的额定功率是指(____)。
A、输出的电功率B、输出的机械功率C、输出的无功功率D、以上答案都不是正确答案：B9、同步发电机励磁磁势和电枢磁势在空间上（_____)。
A、有相对运动B、无相对运动C、无关D、以上都不对正确答案：B10、单相绕组的基波磁势是(____)。
A、脉振磁势B、恒定磁势C、无法确定D、旋转磁势正确答案：A11、同步电动机的负载在一定范围内变化，对转速(____)。
A、影响小B、影响大C、没有影响D、无法确定正确答案：C12、一台QFQS—600—2汽轮机，若频率为50HZ，发电机的额定转速是(____)。
A、750r/minB、3000r/minC、1000r/minD、1500r/min正确答案：B13、同步发电机处于正常励磁情况下，若在此基础上减小励磁电流，则发电机输出无功状态为(____)。
A、条件不足，无法判断B、输出无功为零C、输出容性无功D、输出感性无功正确答案：C14、发电机的同步转速n与磁极对数为(____)。
同步电机习题答案
同步电机填空题：同步电机_____________ 对 _____________ 的影响称为电枢反应。
同步发电机电枢反应的性质取决于 电枢磁动势；励磁磁动势；内功率因数角同步发电机当 =0°时，除产生 ________________________ 电枢反应外，还产生____________________________ 电枢反应。
交轴电枢反应；直轴去磁电枢反应利用同步发电机的 ______________ 和 ______________ 曲线可以测量同步发电机的同步电抗，利用 __________ _____ 和 ______________ 曲线可以测量同步发电机的定子漏电抗。
空载特性；短路特性；空载特性；零功率因数负载特性利用 __________ 可以同时测量凸极同步发电机的直轴同步电抗和交轴同步电抗。
转差法同步发电机与电网并联运行的条件是： （1） ____________________________________________ ；（2） ____________________________________________ ； （3） ___________________________________________ ； （4） __发电机的频率等于电网的频率； 发电机的电压幅值等于电网电压的幅值且波形一致； 发电机的电压相序与电网的电压相序相同；在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位一样★同步电机的功率角 有双重物理含义，在时间上是 _____________ 和 ______ 之间的夹角；在空间上是和 ____________ 之间的夹角。
励磁电动势 E ；电压R ；励磁磁动势 F f 1 ；等效合成磁动势 F&同步发电机静态稳定的判据是 _____________ ，隐极同步发电机静态稳定极限对应的功率角 =____________________________________ 。
第二章同步发电机励磁自动控制系统（习题及答案）
第二章同步发电机励磁自动控制系统（习题及答案）第二章作业习题1、同步发电机励磁自动调节的作用是什么？（1）电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平；（2）在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷；（3）提高发电机静稳定极限。
（4）提高系统的动态稳定；（5）限制发电机突然卸载时电压上升；（6）发电机故障时，对发电机实行快速灭磁。
2、同步发电机的励磁系统有哪几种？各有何特点？励磁系统包括：直流励磁系统、交流励磁系统、静止励磁系统。
（1）直流励磁机特点：结构简单；靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动接触部件；维护量大，造价高；励磁系统的容量受限制；（2）交流励磁系统；励磁系统的容量不受限制；不受电网干扰，可靠性高；取消了滑环和炭刷，维护量小，不存在火花问题。
无炭粉和铜末引起电机线圈污染，绝缘的寿命较长；无法对励磁回路进行直接测量，如转子电流、电压，转子绝缘等；无法对整流元件等的工作情况进行直接监测；对整流元件等的可靠性要求高；（3）静止励磁系统结构简单、可靠性高、造价低、维护量小；无励磁机，缩短机组长度，可减少电厂土建造价；直接用可控硅控制转子电压，可获很快的励磁电压响应速度；保护配合较复杂；3、强励的基本作用是什么？衡量强励性能的指标是什么？（1）作用：有利于电力系统的稳定运行；有助于继电保护的正确动作；有助于缩短短路故障切除后母线电压的恢复时间；有助于电动机的自启动过程；（2）指标：强励倍数K HSE；励磁电压响应比4、何谓灭磁？常见的三种灭磁方法是什么？（1）灭磁：使发电机励磁绕组的磁场尽快地减弱到最低程度。
（2）灭磁方法：励磁绕组对常数电阻放电灭磁；励磁绕组对非线性电阻（灭弧栅）放电灭磁；全控整流桥逆变灭磁；。
同步电机课后习题2019
令：dPe d0
解 得 ： c o s 1 .6 4 ( 不 合 理 ， 舍 去 ） （ 发 电 机 ） c o s 0 .3 0 4 7 5
Xs(饱)和 U IN 68 38 037 04.10 1 Xs(饱)和 XsZ (饱 b )和 2 4..6 14 06 11.55
（2）额定负载时，以电枢电流相量为参考相量，额定运行
且不考虑饱和与定子电阻时，有
E 0 U j I X s 1 a r c c o s 0 . 8 j 1 0 1 . 9 6 8 2 . 6 8 9 7 7 0 . 9 5 5
同步电机
6-16：有一台Xd *=0.8，Xq*=0.5的凸极同步发电机与电网并联运 行，已知发电机的U﹡=1，I﹡=1， cosφ=0.8（滞后）电枢电阻略 去不计，试求发电机的： ⑴ E0﹡，δN (2)Pe﹡ (max) (E0﹡保持为上面的值)
解：(1)额定功率因数角： arccos0.836.87
Xq 正比于频率f，电枢相绕组的串联匝数的平方N2以及直轴气隙 磁导Λq。
注：因为d轴气隙小于q轴气隙，所以：Λd＞Λq 从而：Xd > Xad > Xq > Xaq > Xσ
X
* d
与X
* q
ห้องสมุดไป่ตู้
的范围随着各个时期的设计制造水平的差异有所不同。
汽轮同步发电机Xd*=0.9~2.5, Xq*=0.9 Xd*
同步电机
同步电机的习题
，
则电压调整率为
6．一台星形联结的同步发电机，额定容量S =50kVA，额定电压U =440V，频率f=50Hz。该发电机以同步速被驱动，测得当定子绕组开路，端电压为440V（线电压）时，励磁电流为7A。做短路实验，当定子电流为额定时，励磁电流为5.5A。设磁路线性，求每相同步电抗的实际值和标幺值。
27．同步发电机三相突然短路时，在什么情况下某相的非周期电流最大？为什么？
解：当转子直轴运行到与某相相轴重合时，如果发生突然短路，则该相的非周期电流
最大。
同步发电机的短路周期电流的相位落后于励磁电动势相位90度，当转子直轴运行到与某相相轴重合时，该相的励磁电动势瞬时值为0，则该相的短路周期电流瞬时值为最大值。由于电流不能突变，因此绕组中必然会产生一个方向相反的非周期电流
16．有两台同步发电机，定子的材料、尺寸、结构都完全一样，但转子所用材料不同，一个转子的磁极用钢片叠成；另一个为实心磁极（整块刚件），问哪台电机的负序电抗要小些？
解：在同样的电枢负序电流作用下，实心磁极中感应的电流比叠片磁极的要大些，因此对电枢负序磁场所产生的去磁性质的磁场也要大些，所以实心磁极的电机的负序电抗要小些。
164
246
328
410
492
在额定负载下，电枢反应磁动势折合值 用转子励磁电流表示为250.9A，试作出时空相量图并求额定负载下的励磁电流及电动势的大小。
解：相量图如下：
额定相电压为
额定相电流为
根据公式 可求出 的大小，再由 查空载特性曲线得 的大小；
根据公式 ，可得额定负载下的励磁电流 =400A；再由 查空载特性表得额定负载下励磁电动势为4765V（相值）。
当四个条件中的某一个条件不符合时，并网时会产生很大的电流冲击。
同步电机习题..
d轴
E0
U
所以得出： E0 1.732
Iq
j Id Xd
0
I
j I q Xq
Id
解： (1)
6-15 有一台Xd *=0.8，Xq*=0.5,的凸极同步发电机与电网 并联运行，已知发电机的U﹡=1, I﹡=1, cosφ=0.8（滞后） 电枢电阻略去不计，试求发电机的： ⑴ E﹡0=?,δN=? (2)P﹡e(max)=?(E﹡0保持为上面的值)
0 2
令：dP e d 0
得： 2.00375 cos 0.75cos 2
2.00375 cos 0.75 2 cos2 1
1.5 cos2 2.00375 cos 0.75 0
解得： cos 1.64(不合理，舍去） cos 0.30475
q
1 cos54.798 54.798 0.57646 54.798
U jI X jI X E 0 d d q q 131 j 0.8171 35.202 1.0 j 0.57646 54.798 0.7 1.73254.798
同步电机习题课
电气教研室——高宁宇
同步电机的气隙磁场，在空载时是如何励磁 的？在负载时是如何励磁的？ 空载时，定子绕组中没有电流，气隙磁场是 由转子绕组中直流电流励磁的。负载后，定 子三相电流产生旋转磁动势，其基波以同步 速度旋转，与转子相对静止。气隙磁场是由 转子绕组中得直流电流和定子绕组中的三相 交流电流共同产生。
同步发电机习题二-（有答案）
同步发电机习题⼆-（有答案）同步发电机习题⼆⼀、填空题1、我国⽣产的72500千⽡的⽔轮发电机，其转速为125转／分，那么，极对数p=__________________(24)2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作⽤，则电枢反应作⽤是_________________(直轴去磁)3、装在⽤户附近的⼀台调相机，在负载⽐较⼩的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于状态。
（⽋励）4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。
（⽆功功率）5、同步发电机⽤暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象___________ 。
（三相灯出现同时暗，同时亮的交替变化现象）9．同步发电机内功率因数⾓ψ=90时的电枢反应为________________。
_(直轴去磁)10、同步发电机⽤暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象___________ 。
（⼀个相灯没有绝对熄灭的时侯，在最亮和最暗范围内闪烁）11．同步发电机处于“⽋励磁”状态时发出⽆功的性质为___________.（容性）12．并联于⽆限⼤电⽹的运⾏的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节______________________.（原动机的转速）13．同步发电机⽓隙增⼤，其同步电抗将。
（减⼩）14．同步发电机内功率因数⾓ψ=0时的电枢反应为________ 。
（交轴电枢反应）15、同步发电机在过励时从电⽹吸收容性⽆功功率，产⽣直轴去磁的电枢反应电枢反应16、同步电机的功⾓δ有双重含义，⼀是和之间的夹⾓；是和空间夹⾓。
（电动势和电压；励磁磁动势和⽓隙磁动势）17．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 2q dmU 11()sin22X X δ-Ω 18、⼀台并⽹运⾏的同步发电机，按发电机惯例，已知原运⾏点的功率因数是超前的，则电机运⾏在______励状态，此时电机从电⽹吸收_____性质的⽆功功率；若不调节原动机输出⽽将励磁电流单⽅向调⼤，则电机可变化到_____励状态，此时电机向电⽹发出_______⽆功功率。
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同步发电机习题二一、填空题1、我国生产的72500千瓦的水轮发电机，其转速为125转／分，那么，极对数p=__________________(24)2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作用是_________________(直轴去磁)3、装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于 状态。
（欠励）4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。
（无功功率）5、同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象___________ 。
（三相灯出现同时暗，同时亮的交替变化现象）9．同步发电机内功率因数角ψ=90时的电枢反应为________________。
_(直轴去磁)10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象___________ 。
（一个相灯没有绝对熄灭的时侯，在最亮和最暗范围内闪烁）11．同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为___________.（容性）12．并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节______________________.（原动机的转速）13．同步发电机气隙增大，其同步电抗将 。
（减小）14．同步发电机内功率因数角ψ=0时的电枢反应为________ 。
（交轴电枢反应）15、同步发电机在过励时从电网吸收 容性无功功率 ，产生 直轴去磁的电枢反应 电枢反应16、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；是 和 空间夹角。
（电动势和电压；励磁磁动势和气隙磁动势）17．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 2q dmU 11()sin22X X δ-Ω 18、一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因数是超前的，则电机运行在______励状态，此时电机从电网吸收_____性质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可变化到_____励状态，此时电机向电网发出_______无功功率。
（欠励，感性，过励，感性）19、同步发电机按转子结构分，有 , ；按原动机类型分，主要有 , ；（凸极式和隐极式；汽轮层峦叠嶂电机和水轮发电机）20、同步电机空载运行指仅有_____________输出，________________输出为零(无功功率输出，有功功率)二、单项选择题1、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos =1.0的情况下，若逐渐减小励磁电流，则电枢电流是（ A ）A ．逐大B ．逐小C ．先增大后减小 D ．先减小后增大2、 同步发电机电枢反应性质取决于( C )A ．负载性质B 发电机本身参数C ．负载性质和发电机本身参数D 负载大小3、 同步发电机短路特性是一条直线的原因是（ B ）。
A ．励磁电流较小磁路不饱和B ．电枢反应去磁作用使磁路不饱和C ．短路时电机相当于一个电阻为常数的电路运行，所以Ik 和If 成正比D ．短路时短路电流大使磁路饱和程度提高4、三相同步发电机的cos 0.8N ϕ=，所谓正常励磁状态是指励磁电流（ D ）A 额定励磁电流B 输出感性无功功率所需的励磁电流C 输出容性无功功率所需的励磁电流D 仅有有功功率输出时的励磁电流5．异步电动机处于理想空载状态时，转差率为( A )。
A. s=0B. s=1C. 0<s<1D. s<06、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos =1.0的情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（ A ）A ．逐大B ．逐小C ．先增大后减小D ．先减小后增大7．同步发电机在无穷大电网上运行，在下列哪种情况下静态稳定性能较好（ A ）。
A.短路大B.欠励运行C.过励运行D.同步电抗大8．隐极同步发电机静态稳定运行的极限对应的功率角为（ B ）A 0︒B 90︒C 180︒D 75︒9、同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时，其电枢反应为（ D ）A 交磁B 直轴增磁C 交磁兼直轴去磁D 交磁兼直轴增磁10、同步电机运行于电动状态，其（ D ）A 0E U >B 0E U <C 1f F g 超前F δgD 1f F g 滞后F δg三、作图题1、当一台隐极同步电机发出有功功率，同时发出感性无功功率时，分别按电动机惯例和发电机惯例画出电动势相量图2、★作出凸极发电机的电动势相量图3、★画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。
4、★作出同步发电机的外特性和调整特性。
5、★作出同步发电机的V 形曲线，并说明其特点。
6、★同步电机时-空相矢量图四、简答题1、简述同步发电机的工作原理。
2、简述同步发电机用相灯法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。
3、简述同步发电机用灯光旋转法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措施。
3、简述同步发电机采用自同步法合闸的操作过程。
（答：（1）校验发电机相序把发电机拖动到接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路。
（2）发电机投放电网，立即加直流励磁电流，此时靠定、转子磁场间所形成的引力就可把转子自动牵入同步。
）4、同步发电机并联合闸的条件？若四个条件中有某一个不符合时，应采取什么措施使之满足并联条件。
（答：（1）发电机频率等于电网的频率；若不等，调节原动机的转速，改变发电机的频率（2）发电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致；若不同，调节励磁电流从而改变发电机的端电压。
（3）发电机的电压相序与电网的电压相序相同；若发电机与电网的相序不同,需对调发电机或电网的任意两根接线。
（4）在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位一样；若不一致，需微调节转速。
）5、用电枢反应理论解释同步发电机的外特性。
（同步发电机的外特性是指同步发电机在转速为额定转速、功率因素为常数、励磁电流为额定值时测出的发电机端电压关于电枢电流的特性曲线。
当功率因素为小于1（滞后）时特性曲线为略微下降趋势，这时因为电枢电流起到了去磁作用，使得磁通减小，进而使得感应电势减小，进而使电压下降。
当功率因素为等于1时特性曲线为略微下降趋势，因为电机本身有电感，电流仍滞后于电压，内功率因素角接近于90度，直轴电枢反应影响较小，电压下降不大。
当功率因素为小于1（超前）时特性曲线为略微上翘趋势，这时因为电枢电流起到了增磁作用，使得磁通增大，进而使得感应电势增大超过了内阻压降值，进而使电压上升。
）6、简述同步电动机异步起动过程采用感应电动机工作原理.在转子极靴上加装起动绕组（发电机称为阻尼绕组），起动时，励磁绕组不能开路（以免产生过大的感应电势，击穿绝缘），亦不能直接短路（以免产生大电流），需串入阻值约为10倍的电阻。
起动过程就是依靠电磁感应原理产生电磁转矩而旋转.当异步起动使转子转速上升接近同步转速，加入直流励磁，进入同步电机运行状态。
7、什么是无限大电网，它对并联于其上的发电机有什么约束？电网的容量相对于并联的同步发电机容量来说要大得多，如果对并联在电网上的同步发电机进行有功功率和无功功率调节时，对电网的电压和频率不会有什么影响。
无限大电网的特点是端电压和频率均可认为是恒定的。
8、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后电压，若逐渐减小其励磁电流，试问电枢电流如何变化？9、一台与电网并联运行的同步发电机，仅输出有功功率，无功功率为零，这时发电机电枢反应磁动势的性质是什么？10、并联于电网上运行的同步电机，从发电机状态变为电动机状态时，其功率角θ、电磁转矩T 、电枢电流I 及功率因数ϕcos 各会发生怎样的变化？11、并联于无限大电网运行的隐极同步发电机，当调节发电机有功功率输出而保持无功功率输出不变时，功率角及励磁电流是否变化？电流和空载电动势的变化轨迹是什么？12、并联在电网运行的同步发电机，当保持励磁电流不变时，调节发电机输出有功功率，输出无功功率变不变？试问电流和空载电动势变化规律是什么？当励磁电流为常数时，调节发电机输出的有功功率，发电机的无功功率也会改变，输出有功功率减少时，输出落后性无功功率会增大。
电动势向量的轨迹是一个圆，电枢电流向量的轨迹也是一个圆(圆心不是0)，把它们称为同步电机的圆图。
五、计算题1、有一台隐极同步发电机带三相对称负载，cos 1ϕ=此时，,N N U U I I ==若该电机的0.15,0.85a X X σ==电枢电阻略去不计。
用时间相量求出空载电动势'0,,E ψθ2、★一台三相星形联结1500KW 的水轮同步发电机，额定电压6300V ,额定功率因素cos 0.8N ϕ= (滞后),已知它的参数 21.3,13.7d q X X =Ω=Ω忽略电枢电阻,试求:(1) d q X X 和的标么值;(2) 画出电动势相量图;(3) 计算额定负载时的电动势0E3、★已知一台4极隐极同步电机，端电压31.1, 1.2,cos 2C U I X ϕ====（滞后），忽略定子电阻，励磁磁动势幅值为1f F 电枢反应磁动势的幅值112a f F F =，试用时空相－矢量图求出合成磁动，试用时空相－矢量图求出合成磁动势 1f F δg g与F 的 夹角和空载时电动势0E g4、★一台11KV 、50HZ 、4极星形联结的隐极同步发电机，同路电抗12s X =Ω不计电枢电阻，该发电机并联于额定电压的电网运行。
输出有功功率3MW ，功率因素为0.8（滞后）（1）求每相空载电动势0E 和功率角θ（2）如果励磁电流保持不变，求发电机不失去同步时所能产生的最大电磁转矩。
5、★一台隐极同步发电机并联运行,已知1,1,1,cos (2s U I X ϕ====滞后)忽略定子绕组电阻现调节原动机使有功输出增加一倍.同时调节励磁电流其增加20%,试求:(1)画出调节后的电动势相量图(2)说明无功功率输出是增加还是减小了?6、★一台与无限大电网并联的三相6极同步发电机,定子绕组星形联结, 100,2300,60N N S kVA U V f Hz ===，64.4s X =Ω忽略电枢电阻,已知空载时,励磁电流为23A ，此时发电机的输入功率为3.75KW,设磁路线性,求:(1) 当发电机输出额定电流、功率因素cos 0.9ϕ=（滞后）时，所需励磁电流为多少？发电机的输入功率是多少？(2) 当发电机输出每相电流为15A ，且励磁电流为20A 时，发电机的电磁转矩T 和过载能力 m λ 是多少7、★一台汽轮发电机数据如下：31250,10500,cos 0.8(N N N S kVA U V ===滞后)， 7.0=ΩC X ，此发电机并联于无限大电网运行，（１）发电机额定负载时的功率角N θ，电磁功率M P ，过载能力m k 为多大？ （２）这台发电机如有功输出减小一半，励磁电流不变，求,M P θϕ及功率因数问输出的无功功率怎样变化？8、一台同步发电机的参数，用标么值表示时为：d X ＝0.9，q X ＝0.6。