最新同步电机11-15习题课
《电机与拖动基础》第三版林瑞光习题答案
《电机与拖动基础》第三版林瑞光习题答案在学习《电机与拖动基础》这门课程时，完成课后习题是巩固知识、检验理解程度的重要环节。
林瑞光老师的第三版教材中的习题涵盖了电机与拖动领域的多个重要概念和知识点。
接下来，让我们一起探讨一下部分习题的答案。
首先，我们来看第一章的习题。
例如，有一道关于电机基本原理的题目，问电机实现能量转换的关键是什么。
答案是电机内部存在的电磁感应现象和电磁力。
通过电磁感应，电机能够将电能转化为机械能，或者将机械能转化为电能，实现能量的传递和转换。
再看第二章有关直流电机的习题。
有一个问题是：直流电机的励磁方式有几种，各自的特点是什么？答案是直流电机的励磁方式主要有他励、并励、串励和复励四种。
他励电机的励磁绕组由独立电源供电，励磁电流不受电枢电流影响；并励电机的励磁绕组与电枢绕组并联，励磁电压与电枢电压相同；串励电机的励磁绕组与电枢绕组串联，励磁电流与电枢电流相同，其特点是具有较大的起动转矩；复励电机则同时具有串励和并励绕组，综合了两者的特性。
第三章关于变压器的习题中，有这样一道题：变压器的基本工作原理是什么，为什么能够实现变压？答案是变压器基于电磁感应原理工作。
当一次绕组中通以交流电流时，会在铁芯中产生交变磁通，这个磁通同时穿过一次和二次绕组。
由于绕组匝数不同，根据电磁感应定律，在二次绕组中就会感应出不同的电压，从而实现变压。
第四章交流电机的旋转磁场部分，有这样的习题：旋转磁场的转速与哪些因素有关？答案是旋转磁场的转速与电源频率和电机的磁极对数有关。
其转速公式为 n1 ＝ 60f ／ p，其中 n1 为旋转磁场的转速，f为电源频率，p 为磁极对数。
第五章异步电机的习题里，比如：异步电机的转差率是如何定义的，其大小对电机运行有何影响？答案是转差率 s 是指异步电机的转速 n与同步转速 n1 之差与同步转速 n1 的比值。
转差率的大小反映了电机的运行状态。
当转差率较小时，电机运行在接近同步转速的状态，效率较高；当转差率较大时，电机的转矩较大，但效率降低，发热增加。
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。
习题课
电磁功率
转子铜损 机械功率 输出功率
2 '2 ' pcu 2 m 2 I 2 r2 m1 I 2 r2
2 Pmec m 2 I 2
' r '2 2 m1 I 2 s
P2 Pmec pmec pad Pmec p0
1 s '2 1 s ' r2 m1 I 2 r2 s s
P2 N 45 9550 290.4 N m （3） TN 9550 nN 1480
Tmax
Tmax ( )TN 2.2 290.4 638.9 N m TN
Tst Tst ( )TN 1.9 290.4 551.8 N m TN
2015/8/28
Tem
2 m1 pU 1
r 2 2f 1 ( r1 2 ) 2 ( x1 x ) 2 s
r2 s
5.一台三相感应电动机，PN=7.5kW，额定电压
UN=380V，定子Δ接法，频率为50Hz。额定负载运行
时，定子铜耗为474W，铁耗为231W，机械损耗45W，
21
8.一台三相四极感应电动机额定数据如下：
U N 380V , f 50 Hz, PN 5.5kW , p cu1 341W , p cu 2 237W , p Fe 167W ,
p mec 45W , p 29W
Y接。求电动机的额定转速和电磁转矩。 解：同步转速为1500r/min
*
*
* Zk 0.065 * Z k 0.07
N
400kVA
2
由以上两式解得
S 0.762, S 0.821
《电气工程概论》第一章第三节 同步电机 课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第一章第三节同步电机课堂笔记及练习题主题：第一章第三节同步电机学习时间： 2015年11月9日--11月15日内容：我们这周主要学习交流电机的另一种——同步电机，通过学习我们要掌握同步电机的工作原理、结构，掌握同步电机并网所需要的条件，了解电动势平衡方程式及电枢反应，了解同步电机的各种特性和功率平衡。
第一章电机与电器基础第三节电机1.3.3 同步电机同步电机属于交流电机，其转子转速为一固定的同步转速。
同步电机有三种运行方式：发电机、电动机和调相机。
同步电机最重要的用途是作发电机用。
现代电网的电能几乎全部由三相同步发电机提供。
有时工作于同步补偿机状态，提供无功功率，改善电网的功率因数。
1.同步电机的原理和结构转子绕组直流电励磁产生固定的N、S磁极。
原动机带动转子转动，定子绕组切割磁力线，产生三相交流电。
定子产生旋转磁场与转子同步运行。
此时同步电机处于发电机运行状态。
定子三相绕组通入三相交流电，产生旋转磁场。
转子绕组通入直流励磁产生固定N、S极。
这样旋转磁场就吸引转子同步旋转。
此时发电机处于电动机运行状态。
同步电机的转子有两种构造型式，即凸极式和阴极式。
凸极式转子上有明显凸出的成对磁极和励磁绕组。
当励磁绕组中通过直流励磁电流后，每个磁极就出现一定的极性。
隐极式转子的转子铁芯为圆柱形，沿着转子圆周表面开有许多槽，用来嵌入励磁绕组。
同步电机无论作为发电机或电动机，它的转子速度总等于由电机极对数和电枢电流频率所决定的同步转速，同步由此得名。
2.同步发电机的空载运行当外加原动机带动发电机转子在同步转速下运行，并且转子的励磁绕组通以励磁电流时，电枢绕组开路即为同步发电机的空载运行。
空载运行时，电枢电流等于零，其气隙磁场由转子磁动势单独建立。
电枢绕组切割旋转磁场产生感应电动势，电枢绕组开路时的端电压等于空载电动势。
3.同步发电机的负载运行（1）电枢反应及电动势方程当负载运行时，三相对称电流流过定子三相绕组，形成电枢旋转磁动势，它与转子旋转磁动势同步，且转向相同。
电机习题与解答（同步电机）
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。
电机学习题解答15
第五部分 直流电机直流电机是将机械能与直流电能相互转换成的设备，可用作发电机或电动机。
由于其中涉及机械能，它的结构上需要运动部件，所以直流电机也是一种旋转电机，本书介绍带有换向器的旋转旋转电枢式直流电机。
本部分习题主要围绕直流电机的工作原理、结构、额定值；直流电枢绕组及其电动势和电磁转矩；直流电机的电枢反应与换向；直流发电机的基本方程、工作特性和自励建压；直流电动机的基本方程、运行特性、调速原理与方法、以及启动和制动等内容。
第15章习题解答（Page 289~290）本章内容包括同步电机的工作原理、分类、主要结构部件、额定值、电枢反应、电压方程与相量图等。
15-1 试比较隐极式和凸极式同步电机转子构造上各有什么特点？据此特点，在应用场合上有何区别？在性能和分析方法上又有何不同？【解】两者共同之处都是通过在励磁绕组中通入直流来建立主磁场；通入直流的方法也相同，即通过电刷与集电环（俗称滑环），此即有刷励磁，或者直流电源与转子一道旋转，此即无刷励磁。
区别是：隐极式同步电机的转子铁心是整体锻压件，兼备导磁和承载功能，铁心的外表对称的铣有槽，其中留出两个大齿各约占六分之一圆周，大齿中心连线就是磁极轴线（称为直轴或纵轴），可见隐极机一般都做成2极机；励磁绕组是分布绕组，它分布在铁心槽中。
凸极式同步电机的转子由磁轭和磁极两部分构成，其中，磁轭是合金钢整体锻压件，兼备导磁和承载功能；主磁极铁心由1~3mm 的厚钢板冲片叠压而成，励磁绕组是集中绕组，它套在磁极铁心柱上，二者共同构成主磁极，主磁极对称地固定在磁轭上。
由于隐极机的原动机汽轮机是一种高速原动机，故其转子直径相对较小；凸极机的原动机水轮机是一种低速原动机，需要做成多个磁极才能满足频率要求，故其直径相对较大。
15-2 已制成的同步发电机转速为何要求是其原动机转速？如果原动机转速改变，该发电机能否运行？若原动机转向改变，会有什么影响？【解】同步发电机用来把机械能转换成交流电能，需要原动机拖动以输入机械能，所以原动机的转速就是其转速。
电机学课后习题答案
电机学（十五课本）第二章 变压器A U S I NN N 5131036310560033322=⨯⨯⨯==.，AI I NN 2963513322===φ额定电压：kVU U N N 7745310311.===φkV U U N N 3622.==φ1）低压侧开路实验：()Ω===212434736800322200..''φI p R mΩ===6147434763002020..''φφI U Z mΩ=-=-=414692124614742222...''''''m mm R Z X折算到高压侧（一次侧）：Ω=⨯==21042124916402...''m m R k RΩ=⨯==8123241469916402...''m m X k X一次阻抗基值：Ω===87173235774111.φφN N b I U Z835871721041...===*bm m Z R R ，02698717812321...===*bm m Z X X高压侧短路实验：Ω===057503233180003221.φk k k I p R Ω====9830323355031111.φφφk k k k k I U I U ZΩ=-=-=98100575098302222...k k k R Z X 0032508717057501...===*bk k Z R R ，05490871798101...===*bkk Z X X2）采用近似等效电路，满载且802.cos =ϕ（滞后）时，取0220∠=-∙U U ，则：2873680..arccos ==ϕ，222228736323873691640296...''-∠=-∠=-∠=-∠=-∙ϕϕφφφkI I I N N4242916402057849531787363236586983022200221........''j U kU U k U I Z U k ++=+∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-∠⨯∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=∙∙∙∙φφ若111ϕφφ∠=∙U U ，则：()222214242205.++=kU U φ，而V U U N 577411==φφ从而：V U 60732=，0206073∠=-∙U ，1426073916402420569242....arctan=⨯+=ϕ，V U 4257741.∠=∙φA Z U I mm 768291531785614744257741.....-∠=∠∠==∙∙φ，AI I I I m 0021146376326873632376829153.....'-∠=-∠+-∠=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+==∙∙∙∙φφ3）电压调整率：%.%.%%'56310057746073916405774100577457741002121=⨯⨯-=⨯-=⨯-=∆kU U U U U N N φφ或()()%.%....%sin cos %sin cos %''''554310060054908000325010010010022212222121=⨯⨯+⨯=⨯+=⨯+≈⨯-=∆***ϕϕϕϕφφφk k N k k N N X R I U X I R I U U U U输出功率：kW S P N 448080560022=⨯==.cos ϕ输入功率：kW p p P P Fe cu 845048618448021..=++=++= 额定效率：%.%.%459910084504448010012=⨯=⨯=P P η第三章 直流电机3-11一台他励发电机的转速提高20%，空载电压会提高多少（设励磁电流保持不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值比他励发电机多还是少（设励磁电阻不变）？解：他励发电机Φn C E U e ==0，励磁电流不变，磁通不变，转速提高20%，空载电压会提高20%；并励发电机，f f e R I n C E U ===Φ0，转速提高，空载电压提高，空载电压提高，励磁电流提高，磁通提高，空载电压进一步提高，所以，并励发电机，转速提高20%，空载电压升高的百分值大于他励时的20% 。
机电传动控制第五版课后答案--最全版
机电传动控制第五版课后答案--最全版《机电传动控制第五版课后答案最全版》机电传动控制是一门涉及机械、电气、电子等多学科知识的重要课程，对于相关专业的学生来说，课后习题的答案是巩固知识、检验学习成果的重要参考。
在这篇文章中，我将为您提供机电传动控制第五版的课后答案，希望能对您的学习有所帮助。
首先，让我们来回顾一下机电传动控制这门课程的主要内容。
它涵盖了电机的工作原理、调速控制、制动方法、传动系统的动态特性分析以及控制系统的设计等方面。
通过学习这门课程，学生能够掌握机电传动系统的基本原理和控制方法，为今后从事相关领域的工作打下坚实的基础。
在第一章中，主要介绍了机电传动系统的基本概念和组成部分。
课后习题大多围绕电机的类型、特点以及机电传动系统的运动方程展开。
例如，有一道习题要求分析直流电机的工作原理和结构特点。
答案是：直流电机由定子和转子两部分组成。
定子包括主磁极、换向极、机座和电刷装置等；转子包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器和转轴等。
直流电机的工作原理是基于电磁感应定律和电磁力定律，当电枢绕组中通有电流时，在磁场中会受到电磁力的作用，从而产生转矩，使电机旋转。
第二章重点讲解了直流电机的调速方法。
其中，改变电枢电压调速、改变电枢回路电阻调速和改变励磁磁通调速是常见的调速方式。
对于课后习题中关于调速性能指标的计算，我们需要根据给定的参数，运用相应的公式进行计算。
比如，某道习题给定了电机的额定转速、电枢电阻、励磁电流等参数，要求计算在不同调速方式下的调速范围和静差率。
解题的关键是正确理解调速性能指标的定义和计算公式，然后代入给定参数进行计算。
第三章探讨了交流电机的原理和调速方法。
交流电机包括异步电机和同步电机。
异步电机的调速方法有变频调速、变极调速和变转差率调速等。
在解答课后习题时，需要掌握异步电机的等效电路和电磁转矩公式，以及各种调速方法的特点和适用场合。
例如，有一道习题要求比较变频调速和变极调速的优缺点。
同步电机 习题课
同步电机
习题课
5-1 汽轮发电机和水轮发电机在结构上有何区别？ 原因何在？
解答： 结构上的区别：汽发为隐极转子，水发为凸极转子。 原因：汽发的原动机为汽轮机，转速高，离心力大。 故采用整块钢通过锻压工艺把转子制成一个整体。 水发的原动机为水轮机，转速低，离心力小。故采用 相对简单的焊接工艺把转子制成由多个部分组成的组 合件。
Байду номын сангаас-17 有一无穷大电网，受电端的线电压UN=6kV，供电给 一个I=1000A，功因0.8（滞后）的三相负载。今欲加装同 步补偿机以把线路的功因提高到0.95（滞后）。问此补偿 机将输出多少滞后无功电流？
解答： 补偿机输出的滞后无功电流 =cd。 cd=bc-bd =ab*（tgφ1-tgφ2） =ac*cosφ1 （tgφ1-tgφ2） =1000*0.8*（0.75-0.3268） =337.12A
5-2 同步电机有那几种运行状态？如何 区分？
解答： 同步机有三种运行状态：发电机、电动机、补偿机。 区分：用功率角δ来区分。功率角定义为相量E0超 前相量U的角度。可以等价为主磁场空间矢量F1超 前合成磁场F的角度。具体区分如下： δ>0为发电机； δ=0为补偿机； δ<0为电动机。
5-6 试述电枢反应电抗Xa的意义。
解答： 电枢反应电抗Xa的意义是：单位电枢电流所生电 枢反应电势。电枢反应电抗Xa是反映电枢反应主 磁路（简称主磁路）、电枢绕组的一个参数。主 磁路磁导越大，则Xa越大；电枢绕组匝数越多， 则Xa越大。
5-7 试画出隐极同步发电机在纯电阻负载时的相 量图。说明这种情况下电枢反应的性质。
5-13 试述同步电动机的异步起动法。表征异步起 动性能的主要数据是什么？
习题课4-同步电机--电机学课件--汤蕴璆主编(第三版)
mUE0 mU 2 cos Xd 2
1 1 mU 2 cos 2－ X 2 q Xd
1 1 X q Xd
13
电机学习题课
Electric Machinery
对于隐极电机 X d＝X q＝X s E 0U m U2 Qm cos Xs Xs
Electric Machinery
可得： 0 54.798
d
j I d Xd Xq
I I sin 0 0 90
1 sin 54.798 54.798 90
EQ
E0
Iq
0.8171 35.202
10
电机学习题课
解(1)
Electric Machinery
N arccos0.8 36.87
sin N 1 cos 2 N 1 0.8 2 0.6
由于不考虑电枢电阻， 所以电磁功率约等于输 出功率 则有： PemN PN S N cos N 31250 kVA 0.8 25000 kW
d轴
E0
所以得出： 0 1.732 E
Iq
0
j Id Xd
U
j I q Xq
Id
7
I
电机学习题课
Electric Machinery
电机习题课
(1) 每相脉振磁动势基波的振幅
F m 1 0 .9 N p N 1 Ik 0 .9 8 0 8 .9 2 2 3 5 7 13 A 55
2021/8/7
将空间坐标原点取在A相绕组的轴线上，A相绕组脉振磁动 势基波的表达式为
fA ( t,1 ) F m 1 si tc n o 1 ss 3i tc 5 n o 5s
试求：（1）额定转速、励磁电流为2.5A时， 空载电压为多少?
（2）若励磁电流不变，转速降为 900r/min， 空载电压为多少？
2021/8/7 （3）满载时电磁功率为多少？
Uf If
Ia
Ra
Ea Cen
Ea
U
E a U IaR 2 U s
（1）n=750r/min，If=2.5A时，空载电压为
2021/8/7
2.试述分布因数和节距因数的意义。为什么分 布因数和节距因数只能小于或等于1？
k p1 为线圈的基波节距因数（短距系数）
，表示线圈短距时感应电动势比整距时应打
的折扣。
Ec1(y1)
k p1 Ec1(y1)
siny190
kd1为绕组的基波分布因数。表示：由于绕组分布在
不同的槽内，使得q个分布线圈的合成电动势Eq1小
定子槽数Z=48，极数2p=4，线圈匝数Nc=22，节距y1=10，每 相并联支路数a=4，定子绕组相电流I=37A，f=50Hz，试求：
(1) A相绕组所产生的磁动势基波；
(2) 三相绕组所产生的合成磁动势基波及其转速。
解 极距
Z48槽 12槽
2p 22
槽距电角 每极每相槽数
1p Z 3 62 0 4 38 6 1 05
U
I
电机学第三版课后习题答案解析(最新整理)
电机学第三版课后习题答案变压器1-1从物理意义上说明变压器为什么能变压，而不能变频率？答：变压器原副绕组套在同一个铁芯上, 原边接上电源后，流过激磁电流I 0， 产生励磁磁动势F 0， 在铁芯中产生交变主磁通ф0, 其频率与电源电压的频率相同， 根据电磁感应定律，原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e 1和e 2, 且有 , dtd Ne 011φ-=, 显然，由于原副边匝数不等, 即N 1≠N 2，原副边的感应电动势也就不等, dtd Ne 022φ-=即e 1≠e 2, 而绕组的电压近似等于绕组电动势,即U 1≈E 1, U 2≈E 2,故原副边电压不等,即U 1≠U 2, 但频率相等。
1-2 变压器一次线圈若接在直流电源上，二次线圈会有稳定直流电压吗？答：不会。
因为接直流电源，稳定的直流电流在铁心中产生恒定不变的磁通，其变化率为零，不会在绕组中产生感应电动势。
1-3变压器的空载电流的性质和作用如何？答：作用：变压器空载电流的绝大部分用来供励磁，即产生主磁通，另有很小一部分用来供给变压器铁心损耗，前者属无功性质，称为空载电流的无功分量，后者属有功性质，称为空载电流的有功分量。
性质：由于变压器空载电流的无功分量总是远远大于有功分量，故空载电流属感性无功性质，它使电网的功率因数降低，输送有功功率减小。
1-4一台220/110伏的变压器，变比，能否一次线圈用2匝，221==N N k 二次线圈用1匝，为什么答：不能。
由可知，由于匝数太少，主磁通将剧增，磁密过m fN E U Φ=≈11144.4m Φm B 大,磁路过于饱和，磁导率μ降低，磁阻增大。
于是，根据磁路欧姆定律m R 可知, 产生该磁通的激磁电流必将大增。
再由可知，磁密m m R N I Φ=100I 3.12f B p m Fe ∝过大, 导致铁耗大增， 铜损耗也显著增大，变压器发热严重，可能损坏变压器。
m B Fe p 120r I1-5有一台S-100/6.3三相电力变压器，，Y ，yn kV U U N N 4.0/3.6/21=（Y/Y 0）接线，铭牌数据如下：I 0%=7%P 0=600Wu k %=4.5%P kN =2250W试求：1。
第九章 同步电动机
第九章 同步电机
10000kW水轮机转子
1.发电环节——各种电机
第九章 同步电机
引进600MW汽轮发电机
第九章 同步电机
国产300MW汽轮发电机
第九章 同步电机
国产200MW汽轮发电机定子
第九章 同步电机
国产200MW汽轮发电机定子铁心
第九章 同步电机
现场运行的水轮发电机
二、 同步电机的基本工作原理与分类
( 1 )根据已知条件绘出U和I;
( 2 )根 据E Q U IRa jIXq作 出E Q及E Q
与I的夹角 ; ( 3 )根据角将I分解成Id和Iq ;
( 4 )根 据E 0 U IRa jId X d jIq X q , 从M点 依 次 作 出jIq X q及jId X d ,得 到 末 端G ,连 接OG线 段 即 得E 0 .
功角在90~180度之间，电机拖动负载时，
当TL增大时，功角增大，T反而减小，转速减 小，功角更大， T更小，出现失步，不稳定。
∴稳定运行条件： dT 0
d
第九章 同步电机
二、有功功率功角特性
1、定义： 并联于无穷大电网的同步发电机，当电网电压和频率一定、
参数（ Xd）、X为q、常X数t 、空载电动势 不变（即E0 不变）时I f ， 为有功功率P功em角 特f (性 )。
sin
2
T' T"
第九章 同步电机
T ' : 基本电磁转矩 T" :凸极电磁转矩， 或称为磁阻转矩
凸极机中磁阻转矩的产生是 由于磁阻不等引起的。
隐极同步电动机，磁阻相同， 只有基本电磁功率和基本电磁 转矩：
基本电磁功率：PM
3UE0 sin
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。
九年级全册物理人教版习题课件：课后作业第十五章电流和电路第3节串联和并联
1．根据如图实物图，在右边的虚线框内画出电路图． 如图所示
2．请根据图甲电路图，连接好图乙实物电路． 如图所示
3. 如图所示，是一个未完成连接的实物电路．请用笔画线 代替导线将电路连接完整．
要求：L1与L2并联，开关S控制两盏灯，导线不能交叉． 如图所示
知识点二 生活中的电路
4．城市中的路灯是____并_____联在一起的；家庭中的用电 器都是___并______联在一起的；圣诞树上使用的“满天星”小 彩灯是____串_____联的．
5．小聪家里有一台透明的电冰箱，她发现当打开电冰箱的 门时，灯就亮，将门关上，灯就不亮，电冰箱主要靠紧缩 机来工作，由此可得，冰箱门相当于一个___开__关____ ，紧 缩机和灯之间是属于____并_____联，电冰箱和家里的电视机 之间是属于____并_____联．
电（电冰箱除外），此时开关S1旁边的红指导灯熄灭：回
家后，闭合开关S1，红指导灯亮，再闭合开关S2，绿灯也
亮、现在，给你一只绿灯泡，一只红指导灯，2个开关，一
台电冰箱，电源（用电池组表示）和导线若干，请你帮她
在方框中画好电路图．（电冰箱
用表示）
如图所示
A
B
C
D
10．试根据实物图在虚线框内画出它的电路图． 如图所示
11．教室内的一个开关可以同时控制两盏日光灯的亮与灭， 请你将图虚线框中的电路补充完整．
如图所示
12．小明对卫生间内的换气扇和照明灯的电路进行了如下 改造：控制它们工作的有两个开关，换气扇工作时照明灯 一定发光，照明灯发光时换气扇可以不工作．如图的虚线 框内已画出了所连接的电源，请你接着完成这部分电路的 电路图（换气扇用电动机符号表示）. 如图所示
同步电机练习试题和答案解析
第六章 同步电机一、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 。
答 减小7. ★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 δsin2)X 1X 1(mU dq 2- 二、选择1. 同步发电机的额定功率指（ ）。
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。
答 D2. ★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（ ）。
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。
答 C3. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（ ）。
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。
答 B4. ★对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（ ）。
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。
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同步电机11-15习题课仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢7符号√表示已修改 习题十一 1√解：1）«Skip Record If...»2）«Skip Record If...»2√ 解：（1）若在t 时刻时，坐标原点处的导体所处的气隙磁密表达式为«Skip Record If...» 则离坐标原点«Skip Record If...»处的导体所处的气隙磁密表达式为 «Skip Record If...» 其中 «Skip Record If...» 所以：«Skip Record If...»«Skip Record If...» （2）3 √解：«Skip Record If...» 由于第1槽导体电势«Skip Record If...»所以第2槽导体电势 «Skip Record If...»第10槽导体电势 «Skip Record If...» 第19槽导体电势 «Skip Record If...»«Skip Record If...» «Skip Record If...»习题十二1√ 解：线匝电动势=线圈边感应电动势之差«Skip Record If...» «Skip Record If...»2√ 解：1）绕组展开图2）«Skip Record If...»«Skip Record If...»设«Skip Record If...»时刻导体1处于«Skip Record If...»位置，各导体编号顺转子转向«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»3）«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»单层绕组为整距绕组，«Skip Record If...»整距线匝，«Skip Record If...»整距线圈，«Skip Record If...»线圈组， «Skip Record If...»一相绕组，«Skip Record If...»4）«Skip Record If...»«Skip Record If...»3√解：1）«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»整距绕组，«Skip Record If...»所以： «Skip Record If...»«Skip Record If...»2）«Skip Record If...»«Skip Record If...»3）要消除五次谐波，«Skip Record If...»短距后，«Skip Record If...»«Skip Record If...»4）绕组展开图仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢74 √解：1）«Skip Record If...»，整距双层绕组«Skip Record If...»，«Skip Record If...»，«Skip Record If...»2）由于«Skip Record If...»，所以每个线圈组的电势＝线圈电势。
由于为整距线圈，线匝基波电势＝2×导体基波电势＝2×1＝2伏，每槽有两个导体，所以每个线圈有1匝，所以线圈基波电势＝2伏。
«Skip Record If...»3）对于整距线圈，五次谐波磁密在线圈的两个有效边上，感应的电势大小相等、方向相反，所以整距线圈的五次谐波电势＝2×有效边导体五次谐波电势＝2×0.2＝0.4伏。
«Skip Record If...»或者 «Skip Record If...»习题十三1 √解：1）整距线圈 «Skip Record If...»，其中«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»2）«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»三次谐波电流可以产生在空间上分布的基波脉振磁动势，只是其脉振频率为基波电流产生的基波磁动势的三倍。
3）若通以5A直流电流，磁动势为幅值固定的矩形波。
«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»习题十四1 √解： «Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»2 √解： «Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»3 解：1）«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7«Skip Record If...»«Skip Record If...»2）«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»4√解：（1）解析法由于合成基波磁势为圆形旋转磁势，所以两相电流大小相等。
令«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»已知反转磁动势为零，则«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»所以 «Skip Record If...»（2）矢量法«Skip Record If...»时相量图如右，«Skip Record If...»，«Skip Record If...»所以«Skip Record If...»，«Skip Record If...»5 解：C相断线后，«Skip Record If...»设 «Skip Record If...»则 «Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»合成磁动势为脉动磁动势。
习题十五1√解：（1）解析法1）令 «Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»——圆形旋转磁势当«Skip Record If...»，«Skip Record If...»时，«Skip Record If...»2）当«Skip Record If...»，«Skip Record If...»时«Skip Record If...»仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢7仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢7«Skip Record If...»（2）由于三相绕组对称，通入的三相电流也对称，所以三相基波合成磁势为圆形旋转磁势，并且在空间按余弦规律分布。