第三章__《同步发电机励磁自动控制系统》练习参考答案
第三章__《同步发电机励磁自动控制系统》练习参考答案
一、名词解释1．励磁系统答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。
2．发电机外特性答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。
3．励磁方式答：供给同步发电机励磁电源的方式。
4．无刷励磁系统答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。
5．励磁调节方式答：调节同步发电机励磁电流的方式。
6．自并励励磁方式答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。
7．励磁调节器的静态工作特性答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。
8.发电机调节特性答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷I.Q的关系特性。
9．调差系数答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。
10．正调差特性答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。
11．负调差特性答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。
12．无差特性答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。
13．强励答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。
二、单项选择题1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A )A．保持机端电压恒定；B．调节发电机发出的无功功率；C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率；D．调节发电机发出的有功电流。
2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B )A．保持机端电压恒定；B．调节发电机发出的无功功率；C．调节机端电压和发电机发出的无功功率；D．调节发电机发出的有功电流。
3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功PG = EGUG sin™为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。
X dA．U G sin™；B．E Gsin™；C．1 X d ⊕sin™；D．sin™。
自动控制原理(非自动化)1-3章答案
自动控制原理（非自动化类）教材书后第1章——第3章练习题1。
2 根据题1。
2图所示的电动机速度控制系统工作原理图 (1） 将a ，b 与C,d 用线连接成负反馈系统； (2） 画出系统框图。
解:1)由于要求接成负反馈系统，且只能构成串联型负反馈系统，因此，控制系统的净输入电压△U 与U ab 和U cd 之间满足如下关系： 式中，U ab 意味着a 点高，b 点低平，所以，反馈电压U cd 的c 点应与U ab 的a 点相连接，反馈电压U cd 的d 点应与U ab 的b 点相连接.2）反馈系统原理框图如图所示。
1.3题1.3图所示为液位自动控制系统原理示意图。
在任何情况下，希望液面高度c 维持不变，说明系统工作原理并画出系统框图。
题1.3图第二章 习 题2.1 试求下列函数的拉氏变换,设f<O 时，z(f)=0: （1） （2）(3） （4）2。
2试求下列象函数x(s ）的拉氏反变换X （t ）： 解：（1) 其中（2）2.3 已知系统的微分方程为式中,系统输入变量r(f ）=6（￡）,并设，,（O)=），（0)=O ，求系统的输出y （￡)。
题1.2图2.4 列写题2。
4图所示RLC 电路的微分方程。
其中，u i 为输入变量，u o 为输出变量。
解：根据回路电压方程可知2.5 列写题2。
5图所示RLC 电路的微分方程， 其中,u.为输入变量，u 。
为输出变量。
解：由电路可知， 2。
6设运算放大器放大倍数很大，输入阻抗很大，输出阻抗很小。
求题2。
6图所示运 算放大电路的传递函数。
其中，u i 为输入变量，u o 为输出变量.解：根据运算放大器的特点有2.7 简化题2.7图所示系统的结构图，并求传递函数C （s ） / R (s )。
题2.7图解：根据梅逊公式得: 前向通道传递函数P K :回路传递函数L K ：(注意到回路中含有二个负号）特征方程式: 余子式:于是闭环传递函数为:2.8 简化题2.8图所示系统的结构图,并求传递函数C （s ） / R (s ）。
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3 sy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）。
U sU s4. 同步发电机励磁系统由（A）组成I I I I ■ I Illi IIA A、七励磁调节器、励磁功率单元CB、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RTURTU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）A 、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 勺频率调整功能描述正确的是（D ）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 ）A 、 静态稳定与动态稳定B 、 静态稳定与暂态稳定C 、 暂态稳定与动态稳定D 电磁稳定与暂态稳定12. 电力系统状态估计的正确表述是（ A ）。
A 、 对SCADA 数据库的精加工B 、 运行状态估计C 、事故预测D 负荷预测13. 发电机并列操作最终的执行机构是（ A ）。
励磁系统部分试题及答案
励磁系统一、填空题1、发电机额定励磁电压 320 V，额定励磁电流 2930 A。
2、励磁系统应保证当发电机励磁电流和电压为发电机额定负载下的励磁电流和电压的1.1倍时，能长期连续运行。
3、在变压器高压侧发生三相短路时，励磁系统能正确地实行强励。
4、发电机正常停机采用逆变灭磁，事故停机采用磁场断路器及非线性电阻灭磁。
5、励磁变压器的型式是：户内、全自冷、无励磁调压、环氧树脂浇注的三个单相干式变压器，并采用三相整体式铝合金外壳，励磁变每个单相容量应不小于1200kVA。
6、励磁变压器应能在110%额定电压下长期连续运行，并能在130%额定电压下运行60s。
7、可控硅整流装置采用三相全控桥式结线，可控硅整流桥中并联支路数按（n－1）原则考虑冗余，即一桥故障时能满足包括强励在内的所有功能。
8、整流装置的每个功率元件都应有快速熔断器保护，以便及时切除短路故障电流，并可检测熔断器熔断和给出熔断信号。
9、可控硅应采用强迫风冷方式，风机电源一路取自厂用电，另一路经辅助电力变压器取自励磁变低压侧，应能实现可靠自动切换。
10、当工作调节器发生故障则备用调节器自动投入运行，实现无扰动切换。
当励磁调节器的电压调节（AVR）同时故障时，应自动切换至励磁电流调节（FCR）方式运行。
可控硅整流桥的触发脉冲应采用全数字方式形成，当脉冲出现丢失或异常时，能迅速进行报警，同时切除故障脉冲。
11、励磁调节器应具有硬件、软件和电源的自诊断功能，并能自动对这些故障进行判断和处理。
12、电站起励采用两种方式：残压起励及直流起励。
直流起励电源取自电站DC220V蓄电池。
二、选择题1、变压器应能承受发电机最大容量时励磁电流的2倍历时（）S.A、12B、15C、20D、 252、所有冷却风机退出后，可控硅整流装置应能带额定负荷可靠运行（）min，这时应限制强励。
A、30B、60C、90D、 1203、手动励磁调节单元（FCR）、自动电压调节器（AVR）应能在发电机空载电压（）额定值范围内进行稳定、平滑的调节。
同步发电机自动调节励磁习题1
同步发电机⾃动调节励磁习题1第5章同步发电机⾃动调节励磁⼀、是⾮题（）1、对⽆功功率缺额，⽤迅速增加⽆功功率的⽅法来解决，⽽对于有功功率缺额，同样可⽤增加有功功率的⽅法解决。
（）2、并列运⾏机组改变励磁电流主要是改变发电机⽆功功率的输出，⽽单机运⾏时改变励磁电流引起发电机端电压的变化。
（）3、可控硅励磁装置是通过电压整定电位器来调整发电机给定电压的。
（）4、强励能提⾼电⼒系统暂态稳定性，强减能迅速将电压降到空载电压，⼆者对发电机并联运⾏都起良性作⽤。
（）5、对于机端并联运⾏的发电机，⽆差特性的发电机不得多于⼀台，负调差特性的发电机可参与并联运⾏。
（）6、继电强励装置采⽤两只低压元件的作⽤同BZT装置⼀样，都是为防⽌电压互感器熔断器熔断时造成装置误动。
（）7、复励和相复励装置在发电机空载时，输出附加励磁电流都为零。
（）8、可控硅励磁装置当控制电压增⼤时，移相触发脉冲前移。
（）9、强⾏励磁允许时间取决于转⼦绕组允许的过负荷能⼒。
（）10、所谓灭磁就是将发电机转⼦励磁绕组的磁场尽快地减为零。
（）11、复励和相复励对定⼦电流和功率因数的变化都能起补偿发电机电压的影响。
（）12、在可控硅励磁装置出现故障(测量⽐较或放⼤单元)检修时，为使发电机能继续发电，应装⼿动调节单元。
（）13、为防⽌流过可控整流电路的电流太⼤⽽损坏整流元件应设置最⼤励磁电流限制单元。
（）14、可控硅励磁装置最⼤励磁电流限制单元是为防⽌电⽹电压升⾼时强减失磁造成进相运⾏，严重影响机组的稳定运⾏。
（）15、发电机励磁绕组对灭磁电阻放电灭磁过程中，增⼤灭磁电阻可缩短灭磁时间，故灭磁电阻可选择⼤些。
（）16、机组间的功率分配与各机组的调差系数成反⽐，调差系数⼩，机组承担的功率增⼤。
（）17、发电机采⽤可控硅励磁装置时要建⽴机端电压往往需起励电源。
（）18、可控硅励磁装置移相触发单元就是将控制信号电压转换为在⼀定区间内发出的移相触发脉冲，使控制⾓随控制电压的⼤⼩⽽改变。
第三章__《同步发电机励磁自动控制系统》练习参考答案讲课教案
第三章__《同步发电机励磁自动控制系统》练习参考答案一、名词解释1．励磁系统答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。
2．发电机外特性答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。
3．励磁方式答：供给同步发电机励磁电源的方式。
4．无刷励磁系统答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。
5．励磁调节方式答：调节同步发电机励磁电流的方式。
6．自并励励磁方式答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。
7．励磁调节器的静态工作特性答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。
8.发电机调节特性答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷I.Q的关系特性。
9．调差系数答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。
10．正调差特性答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。
11．负调差特性答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。
12．无差特性答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。
13．强励答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。
二、单项选择题1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A )A．保持机端电压恒定；B．调节发电机发出的无功功率；C．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率；D．调节发电机发出的有功电流。
2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B )A．保持机端电压恒定；B．调节发电机发出的无功功率；C．调节机端电压和发电机发出的无功功率；D．调节发电机发出的有功电流。
3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功PG = EGUG sin™为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。
X dA．U G sin™；B．E Gsin™；C．1 X d ⊕sin™；D．sin™。
思考题与习题的解答
思考题与习题的解答附录:第1章思考题及答案1-1 变压器的电动势的产生原理是哪一个定律？说明其原理。
答：变压器的电动势的产生原理是法拉第电磁感应定律，即设N匝线圈处在磁场中，它所交链的磁链??N??,当磁链?发生变化时，会产生电场，并在线圈内产生感应电动势。
即： e??Nd?d? ??dtdt1-2 根据功能与用途，电机可以分为哪几类？答：根据功能与用途电机可以分为：动力电机和控制电机。
动力电机又分为：静止的电机和旋转电机。
控制电机是信号转换和信号传递的装置，容量和体积一般都比较小，在自动控制系统中常用于检测、放大、执行和校正等元件。
静止电机：变压器动力电机电机旋转电机交流电机控制电机1-3 一个电力拖动系统的组成有哪些组成部分，各部分的作用是什么？答：电力拖动系统包括：电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源等组成。
电源电动机传动机构生产机械直流电机控制设备生产机械是执行某一生产任务的机械设备，是电力拖动的对象；电源给动力机构——电动机以及控制设备提供电能，电动机把电能转换为机械能，通过传动机构变速或变换运动方式后，拖动生产机械工作；控制设备是各种控制电机、电器、电子元第 1 页共 68 页件及控制计算机组成，用以控制电动机的运动，实现对生产机械运动的自动控制。
1-4 电机中涉及到哪些基本电磁定律？试说明它们在电机中的主要作用。
答：全电流定律：电生磁的定律，实现电磁转换；电磁感应定律：磁生电的定律，电磁转换；电磁力定律：电磁产生运动的定律，电动机原理。
1-5 如果感应电势的正方向与磁通的正方向符合左手螺旋关系，则电磁感应定律应写成e?Nd?，试说明原因。
dt答：应为电磁感应定律的描述是感应电动势的正方向与磁通方向符合右手螺旋关系d?，即电动势总是阻碍磁通的变换。
因此当感应电动势的正方向与磁通方dtd?向符合右左手螺旋关系时，则产生的感应电动势为：e?N。
dt时：e??N第1章练习题题解及答案1-1 在求取感应电动势时，式eL??Ldid?d?、式eL??、式eL??N,以及e?Blvdtdtdt等式中，哪一个式子具有普遍的形式？这些式子分别适用什么条件？解：式eL??d?是普遍的形式，此时是在感应电动势的正方向与磁链的正方向符合右手dt螺旋关系条件下；式eL??Ldi适用于自感电动势，表示于线圈中电流i的变化使i产生的交链该线圈dt的磁链发生变化时所产生的电动势；d?适用于线圈所有N匝的磁通相同，均为?时，即??N?的情况； dt式e?Blv适用于运动电动势，且B、l、v三者相互垂直，且符合右手定则。
同步电机习题和答案解析
同步电机习题与答案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]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]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]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]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，对试验结果有什么影响[答案见后]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I fN都已达到空载特性的饱和段，为什么前者X d取不饱和值而后者取饱和值为什么X q一般总是采用不饱和值[答案见后]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]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]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]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]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]同步电动机与感应电动机相比有何优缺点[答案见后]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]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]有一台三相汽轮发电机，P N＝25000kW，U N＝，Y接法，cosφN＝（滞后），作单机运行。
由试验测得它的同步电抗标么值为X*t＝。
电枢电阻忽略不计。
每相励磁电动势为7520V，试分析下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质：（1）每相是Ω的纯电阻；（2）每相是Ω的纯感抗；（3）每相是Ω的纯容抗；（4）每相是－Ω的电阻电容性负载。
电力系统自动化习题及答案
第一章发电机的自动并列习题1、同步发电机并网（列）方式有几种？在操作程序上有何区别？并网效果上有何特点？分类:准同期,自同期程序：准：在待并发电机加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。
自：不在待并电机加励磁，当转速接近同步转速，并列断路器合闸，之后加励磁，由系统拉入同步。
特点：准;冲击电流小，合闸后机组能迅速同步运行，对系统影响最小自：速度快，控制操作简单，但冲击电流大，从系统吸收无功，导致系统电压短时下降。
2、同步发电机准同期并列的理想条件是什么？实际条件的允许差各是多少？理想条件：实际条件（待并发电机与系统）幅值相等：UG=UX 电压差Us不能超过额定电压的5%-10%频率相等：ωG=ωX 频率差不超过额定的0.2%-0.5%相角相等：δe=0（δG=δX）相位差接近，误差不大于5°3、幅值和频率分别不满足准同期理想并列条件时对系统和发电机分别有何影响？幅值差：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。
频率差：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um之间。
这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。
它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。
频率差大时，无法拉入同步。
4、何为正弦脉动电压？如何获得？包含合闸需要的哪些信息？如何从波形上获得？5、何为线形整步电压？如何得到线形整步电压？线性整步电压的特点是什么？6、线性整步电压形成电路由几部分组成？各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机端电压波形绘制出各部分对应的波形图。
书上第13页，图1-12组成：由整形电路，相敏电路，滤波电路组成作用：整形电路：是将Ug和Ux的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列方波，其幅值与Ug和Ux无关。
相敏电路：是在两个输出信号电平相同时输出高电平，两者不同时输出低电平。
滤波电路：有低通滤波器和射极跟随器组成，为获得线性整步电压Us和&e的线性相关，采用滤波器使波形平滑7、简述合闸条件的计算过程。
同步电机课后习题参考答案
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 同步发电机的转速为什么必须是常数？接在频率是50Hz电网上，转速为150r/min的水轮发电机的极数为多少？14-5 一台三相同步发电机S N=10kV A，cosφN=0.8（滞后），U N=400V，试求其额定电流I N和额定运行时的发出的有功功率P N和无功功率Q N。
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匝链？它会在励磁绕组中感应电势吗？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 同步发电机的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何影响？答案：14-3 2p=4014-4 I N=14.43A，P N=8kW，Q N=6 kvar15-1 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 分析下面几种情况对同步电抗有何影响：（1）铁心饱和程度增加；（2）气隙增大；（3）电枢绕组匝数增加；（4）励磁绕组匝数增加。
15-9 (1) *0E =2.236， (2) *I =0.78（补充条件： Ｘ*S 非=1.8） 15-10 (1) *0E =1.771, 0E =10.74kV ，4.18=θ 15-11 0 2.2846E *=, 013.85kv E =，32.63θ=15-12 012534.88v E =，57.42ψ=，387.61A d I =，247.7A q I =16-1 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0.5n 1则短路特性，测量结果有何变化？16-2 什么叫短路比，它与什么因素有关？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。
电力系统自动装置复习题
第一章自动装置及其数据的采集处理一、选择题1、我国电网的额定频率为（B ）。
A. 45Hz B. 50Hz C.55HzD.60Hz 2、在正弦交流电压信号中含有的信息包括（A ）。
A.电压幅值、频率和相角 B.频率和相角C.相角和电压幅值D. 电压幅值和频率3、电力系统自动化有以下四大任务，其首要任务是（B ）。
A.保证电能质量 B. 提高系统运行安全性 C. 提高事故处理能力D. 提高系统运行经济性4、衡量电能质量的重要指标是（C ）。
A.有功功率、无功功率B. 功率因数C. 电压、频率和波形D. 有功电度和无功电度二、填空题1、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。
2 、电力系统由发电厂、变电所、输电网、配电和用电等设备组成，在运行中是一个有机的整体。
3 、电力系统自动化就是应用计算机技术和远动通信技术对电力系统进行自动监视、控制和调度。
4 、调度控制中心对所辖的电力系统进行监视和控制，其主要任务是合理地调度所属各发电厂的出力，制定运行方式，及时处理电力系统运行中所发生的问题，确保电力系统的安全经济运行。
5 、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂、水电厂、核电厂等不同类型的电厂。
6、电力系统自动控制大致分为：电力系统自动监视和控制、电厂动力机械自动控制、电力系统自动装置和电力安全装置。
7 、电力系统自动监视和控制的主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。
8 、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设 9 、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量—动力元素和励磁电流，其输出量为有功功率和无功功率，它们还分别于电网的频率和发电机端电压的电能质量有关。
10 、电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。
11、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。
12 、在电力系统中，电压和频率是电能质量的两个主要指标。
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；。
电机与拖动基础第三章答案
电机与拖动基础第三章答案第八章8 . 1 何谓同步电动机异步起动法?为什么同步电动机要采用异步起动法起动?答: 利用异步电动机的工作原理来起动同步电动机的方法,称为同步电动机的异步起动法。
同步电动机没有起动转矩,为了起动的需要,一般在转子磁极的极靴上装有类似于异步电动机的笼型绕组,称为起动绕组,利用起动绕组产生的电磁转矩来起动同步电动机,所以同步电动机要采用异步起动法起动。
8 . 2 为什么异步起动时,同步电动机转子励磁绕组既不能开路,又不能短路,而要串接约为励磁绕组电阻值的5 ～10倍的电阻?答: 同步电动机起动时转差率为s=1, 励磁绕组匝数很多,如果将励磁绕组开路,就会在其中感应出高电压,可能会危及设备和人身安全; 如果将励磁绕组短路, 会在其中产生较大电流, 对起动有不利影响,所以同步电动机起动时转子励磁绕组既不能开路,又不能短路,而要串接约为励磁绕组电阻值的5 ～10倍的电阻。
8 . 3 装在同步电动机磁极极靴中类似于感应电动机的笼型绕组有什么作用?答: 装在同步电动机磁极极靴中类似于感应电动机的笼型绕组作用有二:一是在起动时产生起动转矩;二是在同步电动机振荡时产生阻尼作用,使之能稳定运行。
8 . 4 何谓投励?投励的最佳时间在什么时候?为什么?答: 同步电动机起动时转子励磁绕组不接直流电源,而是串接电阻,等到转速上升到接近同步转速时才将励磁绕组接直流电源励磁,称为投励; 投励的最佳时间是在电动机转速上升到接近同步转速即亚同步转速时,约为同步转速95%左右时投励; 投励过早, 即在转速比较低时就投励,同步转矩有可能不能将电动机牵入同步,使起动失败; 投励过晚,使同步电动机异步运行时间增长,会使过流保护装置动作,主回路跳闸, 同步电动机断电停转,所以在转速上升到接近同步转速95%左右时投励为最佳。
8 . 5 为什么用变频器来起动同步电动机的时候要限制频率的上升率?答: 由1n =p f 160可知, 同步电动机定子磁场的同步转速与变频器输出频率成正比,如果变频器输出频率的上升率太大,即频率上升太快,则定子磁场的同步转速上升也很快,而转子是有惯性的, 转子转速跟不上定子磁场的同步转速而使起动失败, 所以用变频器来起动同步电动机的时候要限制频率的上升率。
同步发电机励磁自动控制系统练习答案范文
同步发电机励磁自动控制系统练习答案12020年4月19日22020年4月19日一、名词解释1．励磁系统答：与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。
2．发电机外特性 答：同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。
3．励磁方式答：供给同步发电机励磁电源的方式。
4．无刷励磁系统答：励磁系统的整流器为旋转工作状态，取消了转子滑环后，无滑动接触元件的励磁系统。
5．励磁调节方式 答：调节同步发电机励磁电流的方式。
6．自并励励磁方式 答：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。
7．励磁调节器的静态工作特性 答：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。
8.发电机调节特性 答：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE 与无功负荷I.Q 的关系特性。
9．调差系数答：表示无功负荷电流从零变至额定值时，发电机端电压的相对变化。
10．正调差特性 答：发电机外特性下倾，当无功电流增大时，发电机的端电压随之降低的外特性。
11．负调差特性 答：发电机外特性上翘，当无功电流增大时，发电机的端电压随之升高的外特性。
12．无差特性答：发电机外特性呈水平．当无功电流增大时，发电机的端电压不随之变化的外特性。
32020年4月19日13．强励答：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。
二、单项选择题1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( A )A ．保持机端电压恒定；B ．调节发电机发出的无功功率；C ．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率；D ．调节发电机发出的有功电流。
2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( B ) A ．保持机端电压恒定；B ．调节发电机发出的无功功率；C ．调节机端电压和发电机发出的无功功率；D ．调节发电机发出的有功电流。
3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数，则调节励磁电流时，有( B )等于常数。
《电力系统自动装置》复习思考题参考标准答案(1—3章)
第三章 复习思考题1. 何谓并列？发电机并列操作应遵循哪原则？答：电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件下的互联操作，也叫同步操作、同期操作或并网。
并列的原则是：(1)并列瞬间，发电机的冲击电流不应超过规定的允许值；(2)并列后，发电机应能迅速进入同步运行。
2. 并列的方法有哪两种？各有何特点？答：并列的方法有准同步并列和自同步并列两种。
准同步并列的优点是并列时产生的冲击电流较小，不会使系统电压降低，并列后容易拉入同步。
自同步并列的优点是操作简单、并列速度快，在系统发生故障、频率波动较大时，发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行，可避免故障扩大，有利于处理系统事故。
3. 准同期自动并列的三个条件是什么？并列时如果不满足这些条件会有何后果？答：并列条件应为： (1)发电机电压和系统电压的幅值相同； (3)发电机电压和系统电压的相位相同，即相角差为0； (2)发电机电压和系统电压的频率相同。
不满足条件(1)时，会产生无功分量的冲击电流。
冲击电流的电动力会对发电机绕组产生影响，当电动力较大时，有可能引起发电机绕组的端部变形；不满足条件(2)时，产生有功分量的冲击电流，合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率，使机组转轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的；不满足条件(3)时，断路器两侧出现脉动电压，如果发出合闸命令的时刻不恰当，就有可能在相角差较大时合闸，从而引起较大的冲击电流。
此外，如果在频率差较大时并列，频率较高的一方在合闸瞬间会将多余的动能传递给频率低的一方，即使合闸时的相角差不大，当传递能量过大时，待并发电机需经历一个暂态过程才能拉人同步运行，严重时甚至导致失步。
4. 准同期自动并列的实际条件是什么？答：(1)待并发电机电压幅值与系统电压幅值应接近相等，误差不应超过±(5％~l0％)的额定电压；(2)待并发电机频率与系统频率应接近相等，误差不应超过±(0.2％~0.5％)的额定频率；(3)并列断路器触头应在发电机电压与系统电压相位差接近零度时刚好接通。
控制工程基础课后习题答案
详细描述
通过调整系统的传递函数，可以改变系统的 频率响应特性。在设计控制系统时，我们需 要根据实际需求，调整传递函数，使得系统 的频率响应满足要求。例如，如果需要提高 系统的动态性能，可以减小传递函数在高频 段的增益。
06 第五章 控制系统的稳定性 分析
习题答案5-
习题答案
• 习题1答案：该题考查了控制系统的基本概念和组成。控制系统的基本组成包 括被控对象、传感器、控制器和执行器等部分。被控对象是实际需要控制的物 理系统或设备；传感器用于检测被控对象的输出状态，并将检测到的信号转换 为可处理的电信号；控制器根据输入的指令信号和传感器的输出信号，按照一 定的控制规律进行运算处理，并输出控制信号给执行器；执行器根据控制信号 对被控对象进行控制操作，使其达到预定的状态或性能要求。
控制工程基础课后习题答案
目 录
• 引言 • 第一章 控制系统概述 • 第二章 控制系统的数学模型 • 第三章 控制系统的时域分析 • 第四章 控制系统的频域分析 • 第五章 控制系统的稳定性分析 • 第六章 控制系统的校正与设计
01 引言
课程简介
01
控制工程基础是自动化和电气工 程学科中的一门重要课程，主要 涉及控制系统的基本原理、分析 和设计方法。
总结词
控制系统校正的概念
详细描述
控制系统校正是指在系统原有基础上，通过加入适当的 装置或元件，改变系统的传递函数或动态特性，以满足 性能指标的要求。常见的校正方法有串联校正、并联校 正和反馈校正等。校正装置通常安装在系统的某一环节 ，以减小对系统其他部分的影响。
习题答案6-
总结词
控制系统设计的一般步骤
习题答案5-
总结词
电力系统自动装置原理思考题及答案
第二章同步发电机的自动并列一、基本概念1、并列操作：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。
2、准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。
3、自同期并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。
4、并列同期点：是发电机发电并网的条件。
同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。
5、滑差、滑差频率、滑差周期：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差；滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs表示；滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。
6、恒定越前相角准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。
7、恒定越前时间准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。
8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压：包含同步条件信息的电压；正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压；线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压二、思考题1、同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。
（2）发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。
因为：(1)并列瞬间，如果发电机的冲击电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气设备，还合使其他电气设备受损；(2)并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。
第三章同步发电机励磁自动控制系统练习
第三章 《同步发电机励磁自动控制系统》练习一、名词解释1．励磁系统2．发电机外特性3．励磁方式4．无刷励磁系统5．励磁调节方式6．自并励励磁方式7．励磁调节器静态工作特性8.发电机调节特性9．调差系数10．正调差特性11．负调差特性12．无差特性13．强励二、单项选择题1．对单独运行的同步发电机，励磁调节的作用是( )A ．保持机端电压恒定；B ．调节发电机发出的无功功率；C ．保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率；D ．调节发电机发出的有功电流。
2．对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( )A ．保持机端电压恒定；B ．调节发电机发出的无功功率；C ．调节机端电压和发电机发出的无功功率；D ．调节发电机发出的有功电流。
3．当同步发电机与无穷大系统并列运行时，若保持发电机输出的有功δsin dG G G X U E P =为常数，则调节励磁电流时，有( )等于常数。
A．δU；sinGB．δsinE；GC．δX；sin1⋅dD．δsin。
4．同步发电机励磁自动调节的作用不包括( )。
A．电力系统正常运行时，维持发电机或系统的某点电压水平；B．合理分配机组间的无功负荷；C．合理分配机组间的有功负荷；D．提高系统的动态稳定。
5．并列运行的发电机装上自动励磁调节器后，能稳定分配机组间的( )。
A．无功负荷；B．有功负荷；C．负荷；D．负荷的变化量。
8．同步发电机励磁自动调节不包括( )。
A．自动励磁调节器；B．继电强行励磁装置；C．自动准同期装置；D．自动灭磁装置。
9．比例型励磁调节器可以看成一个以电压为被调量的( )控制系统。
A．正反馈；B．闭环；C．负反馈；D．开环。
10．三相全控桥式整流电路的工作状态( )。
A．只有整流状态；B．只有逆变状态；C．可以有整流和逆变两种状态；D ．只有灭磁状态。
11．三相全控桥式整流电路，在°°<<18090α时，工作在( )状态。
机电自动控制课后习题答案
机电自动控制课后习题答案机电自动控制课后习题答案机电自动控制是一门综合性的学科，涵盖了机械、电子、自动化等多个领域的知识。
在学习过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要途径。
下面将为大家提供一些机电自动控制课后习题的答案，希望能对大家的学习有所帮助。
第一章：基础知识1. 什么是自动控制系统？答案：自动控制系统是由传感器、执行器、控制器和反馈回路组成的系统，用于实现对某个物理过程或工业过程的自动控制。
2. 什么是反馈控制？答案：反馈控制是指通过对被控对象输出的信息进行测量，并与期望输出进行比较，然后根据比较结果调整控制器的输出，以实现对被控对象的控制。
3. 什么是传感器？答案：传感器是一种能够将被测量物理量转换为电信号或其他形式的能量输出的装置。
4. 什么是执行器？答案：执行器是一种能够接受控制信号，并将其转换为相应的动作或输出的装置。
第二章：传感器与执行器1. 常见的传感器有哪些？答案：常见的传感器包括温度传感器、压力传感器、光电传感器、接近传感器等。
2. 常见的执行器有哪些？答案：常见的执行器包括电机、气缸、液压马达等。
3. 传感器的工作原理是什么？答案：传感器的工作原理基于物理量与电信号之间的相互转换。
常见的工作原理包括电阻、电容、电感、光电、压力等。
4. 执行器的工作原理是什么？答案：执行器的工作原理根据不同的类型而有所不同。
例如，电机的工作原理是利用电磁感应产生转矩，从而实现机械运动。
第三章：控制器1. 常见的控制器有哪些？答案：常见的控制器包括PID控制器、PLC控制器、单片机控制器等。
2. PID控制器的工作原理是什么？答案：PID控制器根据当前的误差、误差的变化率和误差的积分值，计算出控制器的输出信号。
其工作原理是通过比例、积分和微分三个部分的组合，实现对被控对象的控制。
3. PLC控制器的工作原理是什么？答案：PLC控制器通过输入模块获取外部信号，经过逻辑运算、计算和控制输出模块，实现对被控对象的控制。