同步电机练习题及复习资料
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。
(完整版)同步电机测试题(含答案)(重庆大学)
重庆大学 电机学(1) 第4次课堂测验2012~2013学年 第一学期考试方式:闭卷 测验日期:2012.12.28 测验时间: 45 分钟一、 单项选择题(每小题2分,共20分)1.同步发电机的额定功率指额定状态下 B 。
A .电枢端口输入的电功率;B .电枢端口输出的电功率;C .转轴上输入的机械功率;D .转轴上输出的机械功率。
2.同步发电机带三相对称负载稳定运行时,转子励磁绕组 D 。
A .感应低频电动势; B .感应基频电动势; C .感应直流电动势; D .不感应电动势。
3.同步发电机稳态运行时,若所带负载性质为感性,则其电枢反应的性质为 C 。
A .交磁电枢反应;B .直轴去磁电枢反应;C .直轴去磁与交磁电枢反应;D .直轴增磁与交磁电枢反应。
4.同步电抗表征同步电机三相对称稳定运行时 C 。
A .电枢反应磁场的一个综合参数; B .气隙合成磁场的一个综合参数;C .电枢反应磁场和电枢漏磁场的一个综合参数;D .励磁磁场和励磁漏磁场的一个综合参数。
5.在对称稳态运行时,凸极同步发电机电抗大小的顺序排列为 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 >>>>。
6.判断同步发电机是过励磁运行状态的依据是 D 。
A .0E •超前于U •; B .0E •滞后于U •; C .I •超前于U •; D .I •滞后于U •。
7.一台并联于无穷大电网的同步发电机,若保持励磁电流不变,在cos 0.8ϕ=滞后的情况下,减小输出的有功功率,此时 A 。
A .功率角减小,功率因数下降;B .功率角增大,功率因数下降;C .功率角减小,功率因数增加;D .功率角增大,功率因数增加。
(仅供参考)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pf60n n 1==。
当75r/min、50Hz 时,40755060n f 60p =⨯==。
因此该电机有2p=80极。
5-2汽轮发电机和水轮发电机的主要特点是什么?为什么具有这样的特点?答:汽轮发电机的主要特点是:转速较高,一般都是一对极,转速为min /r 300015060p f 60n n 1=⨯===。
原因是:考虑到转子受离心力的作用并为了很好地固定励磁绕组,将转子做成细而长的圆柱形,且为隐极式结构。
转子铁心一般由高机械强度和磁导率较高的合金钢锻成且与转轴做成一个整体。
转子铁心上开槽,槽中嵌放同心式的励磁绕组。
水轮发电机的主要特点是:转速较低,极对数较多,为凸极同步发电机。
电机直径很大,呈扁平形。
有立式和卧式两种类型。
为了使转子结构和加工工艺简单,转子一般做成凸极结构。
励磁绕组是集中绕组,套在薄钢板叠成的磁极上。
磁极的极靴上一般装有阻尼绕组。
5-4悬式和伞式发电机各有何优缺点?答:悬式发电机优点:转子重心在推力轴承下方,机组运行稳定性好,并且推力轴承在发电机层,安装维护方便,轴承损耗小,适用于高水头电站。
缺点:要求上机架和机座强度要高,使机组长度增加和厂房高度增加。
伞式发电机优点:充分利用水轮机和发电机之间的空间,结构紧凑,降低厂房高度,节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?答:转枢三相同步发电机是指主磁极在定子,电枢在转子的同步电机。
同步电机习题答案
同步电机 一、填空题: 1. 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2. 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3. 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4. 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5. 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6. ★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0E ;电压U ;励磁磁动势1f F ;等效合成磁动势F δ'7. 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= 。
0dT d θ>,90 8. 同步发电机并联在无穷大容量电网上运行时,要调节输出的有功功率,必须调节___________________________;如果只调节其输出的无功功率,可通过调节______________实现。
原动机的输入功率(或输入转矩);励磁(电流)9. 一台并联在无穷大容量电网上运行的同步发电机,功率因数是超前的,则电机运行在______状态,此时发电机向电网发出__________的无功功率;若不调节原动机的输入功率而使励磁电流单方向调大,当发出的无功功率为零时,励磁状态为 状态;进一步增大励磁电流,电机变化到_____状态,此时发电机向电网发出_______无功功率。
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 >>>>。
同步电机习题和答案解析
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Xad大于交轴电枢反应电抗Xaq?[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0.95nN,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Ik =IN时的励磁电流Ifk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Xd 、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,PN =25000kW,UN=10.5kV,Y接法,cosφN=0.8(滞后),作单机运行。
《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。
同步电机习题
一、填空题 1.同步电机运行是可逆的,它即可作 运行,又可 作 运行,还可作 运行。 2.同步发电机三相电动势的相序由 决定,当磁 极对数一定时,其感应电动势的频率由 决定。 3.一台同步发电机的电动势频率为50Hz,转速为 600r/min,其极对数为 。 4.三相同步发电机的转子绕组又称 绕组,定子 绕组又称 绕组。 5.汽轮发电机转子一般都做成 式的,水轮发电机 转子一般都做成 式的。 6.同步发电机电枢反应性质与 角有关机?它的频率、极数和同步速之 间有什么关系? 2.什么叫同步电抗? 3.励磁磁动势旋转的结果能在电枢绕组中感应电 动势,试问正常情况对称运行时,三相合成电枢 磁动势的结果,能否在励磁绕组中感应电动势? 为什么? 4.试比较励磁磁动势和电枢反应磁动势的异同点。 5.试比较同步电动机内功率因数角Ψ外功率因数 角Φ差异。 6.试述功率角θ的双重物理意义。
一、1.发电机、电动机、调相机。2.转子的转向、转子转 速。3.5。4. 励磁、电枢。5. 隐极、凸极。6.Ψ、交轴。 二、1.答:同步电机是指转子的转速与定子旋转磁场转速相 同的电机,即满足以下关系n=n1=60f/p。 2.答:漏抗与电枢反应电抗之和叫同步电抗。 3.答:不能。因为①三相合成电枢旋转磁动势与转子同速同 向旋转,不切割励磁绕组,故不产生发电机电动势。②对称 运行,产生三相合成圆形旋转磁动势,其幅值恒定不变,故 不产生变压器电动势。 4.答:不同:Ff为直流励磁,Fa为交流励磁。 相同:①均弦波型磁动势;②幅值大小均恒不变;③均为旋 转磁动势,且转速,转向相同。 5.答:Ψ为相量E0 和I之间夹角,它与负载性质和电机内部 阻抗有关;而Φ为相量U和I之间夹角,只与负载性质有关。 6.答:相量E0与U之间的夹角;转子磁极轴线与合成磁通势磁 极轴线间的夹角。
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。
电机学考试资料真题3(同步电机含答案)
j
δ N = ψ 0 N − ϕ N = 63.430 − 36.87 0 = 26.560
(3)
* * * * E0 N = U N cos δ N + I N × X s sin ψ 0 N
(4 分)
δ
I
•
j
U
•
= 1× cos 26.56 + 1×1× sin 63.43 = 1.789
0 0 * (4) PeN =
∗
UN
(4 分)
•
(4 分)
(8)-(9)两问
(1)ψ 0 N
* * sin ϕ N + I N X s* UN 1× 0.6 + 1×1 = arctan = arctan = 63.430 * 1× 0.8 U N cos ϕ N
E0
j I Xs
•
•
(2) ϕ N = arccos 0.8 = 36.87 0
7.同步补偿机的作用是 B 。 A.补偿电网电力不足; B.改善电网功率因数; C.作为用户的备用电源; D.作为同步发电机的励磁电源。 8.已知一台隐极同步发电机额定运行时的功率因数为 0.8(滞后),定子电流 直轴分量与交轴分量之比为 2.8,则该发电机的过载能力最接近于 C 。 A.1.6; B.1.7; C.1.8; D.1.9。 9.一台同步发电机在额定负载时增加励磁电流,则 A 。 A.电磁功率不变,功率角下降; B.电磁功率下降,功率角下降; C.电磁功率增加,功率角增加; D.电磁功率不变,功率角增加。 10.同步电动机带某一负载运行时功率因数为 1,在不改变励磁电流的情况 下撤去负载,则此时该电机的电枢电流为 B 。 A.0; B.容性电流; C.感性电流; D.纯有功电流。
同步电机练习题
一、填空题1.一台三相两极汽轮发电机:Q 1=60,y I =5/6τ, 采用60°相带双层叠绕组,该绕组的每极每相槽数 ,槽距角 电角度,线圈节距 槽。
2. 十极三相交流电机电枢60槽,相邻两槽相距 空间电角度,上层边在第1槽的整距线圈下层边在第 槽。
3.交流电机定子一相集中整距绕组通交流电流产生的磁势是______________。
4.交流电机定子绕组漏磁通分为______________、______________和______________。
5. 频率为50Hz 的二十四极交流电机,其旋转磁势的同步转速为 r/min ,如果频率降为40Hz ,同步转速为 r/min 。
6.隐极同步发电机励磁磁势的波形是___________,凸极发电机励磁磁势的波形是___________。
7.同步发电机并联合闸的准确同步法有___________和___________。
8.隐极同步发电机功角特性的表达式为______________________。
9.从同步电动机V 形曲线看出,如果功率因数为落后时,励磁处于 励磁情况,若略减少其励磁电流,其功率因数会 ,电枢电流会 。
二、判断题。
1. 交流电机定子绕组采用双层分布短距绕组可以改善绕组产生的磁动势和电动势波形,使之更加接近于正弦波。
( )2.同步发电机的时空相-矢图中,励磁磁势的基波分量1∙f F 始终滞后空载电势 900∙E 空间电角度。
( )3. 三相交流电机通入三相对称电流产生的磁势具有幅值大小固定不变及旋转速度为p f n 601=(r/min )的特点。
( )三、选择题。
1.2.频率为60Hz 的十二极交流电机,其旋转基波磁动势的转速为( )。
A. 1800r/minB. 1200r/minC. 600r/minD. 300r/min3.从汽轮发电机的特点来看,通常是( )。
A.隐极式,立式,转速高;B.隐极式,卧式,转速低;C.凸极式,立式,转速高。
同步发电机试题
船舶电器设备及系统试题四同步发电机一、单项选择题(本题共40分,每小题1分)1、从结构上看,转极式同步发电机定子绕组与普通()电机的()绕组大致相同。
A、直流;定子B、直流;转子C、异步;定子D、异步;转子2、从本质上说,转枢式同步发电机定子绕组与普通()电机的()绕组大致相同。
A、直流;定子B、直流;转子C、异步;定子D、异步;转子3、转极式同步发电机的气隙主磁通是由()励磁绕组通入()电流产生的。
A、定子;直流B、定子;交流C、转子;直流D、转子;交流4、转枢式同步发电机的气隙主磁通是由()励磁绕组通入()电流产生的。
A、定子;直流B、定子;交流C、转子;直流D、转子;交流5、隐极式转子多用于()发电机,凸极式转子多用于()发电机A、高速;高速B、高速;中低速C、中低速;高速D、中低速;中低速6、凸极式同步发电机的定子和转子间气隙是()的,隐极式同步电机的定子和转子间气隙是()的。
A、均匀;均匀B、均匀;不均匀C、不均匀;均匀D、不均匀;不均匀7、同步发电机电枢绕组一般接成星形不接成三角形,其主要的目的是()。
A、减小电枢电流B、提高输出电压C、减少不变损耗D、避免三次谐波电流8、同步发电机磁极铁心周围槽中嵌入的短路鼠笼条称为()绕组。
A、阻尼B、起动C、励磁D、电枢9、同步发电机的空载特性是指空载电势随()变化的关系曲线。
人、励磁电流B、电枢电流&励磁电压D、输出电压10、同步发电机的空载特性实质是同步发电机的一条()特性曲线。
A、外B、调节C、磁化D、机械11、同步发电机以额定转速运行,当励磁电流为零时,空载电压为()。
A、额定电压8、剩磁电压5空载电势D、零12、用实验的方法测量同步发电机的空载特性时,要求保持发电机的()不变。
A、励磁磁通8、主磁通&漏磁通D、转速13、同步发电机的“电枢反应”是由()引起的。
A、电枢电压B、电枢电流C、励磁电压D、励磁电流14、同步发电机电枢电流与空载电势同相位时的电枢反应是()电枢反应。
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(____)。
同步电机练习题及答案讲解
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) _____________________ o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&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X?和X,将 _____________ 。
答增加6.凸极同步电机气隙增加使Xq和£将______________ o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---- )sin25Xq Xd—、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cos0=O.8,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( )oA X°>XQX“X 肿Xq ;B 乂宀小小,八C Xq> X aq > X d > X ad > X Q; D Xd>XQX(f >X 肿 X 。
同步电机的习题
解:同步电抗是表征同步电机电枢反应强度的一个参数。
(1)气隙减少则电机电枢磁路的磁阻也会减少,同样的电枢磁势产生的磁通会增加,所以同步电抗增加;
(2)电枢绕组匝数增加,同样的电枢电流产生的磁势会增加,所以同步电抗增加;
(3)励磁绕组匝数的变化对同步电抗没有影响。
20.有一台三相凸极同步发电机,测得各参数如下:
(3)旋转整流器励磁
其组成为:交流副励磁机+交流主励磁机(转枢式)+主发电机
其特点为:不需要电刷和集电环,是一种比较新颖的励磁方式。
(4)自励
其组成为:没有励磁机,主发电机发出的电的一部分经整流后给自己励磁。
其特点为:结构简单,常用于小型同步发电机系统。
18.为什么分析凸极同步发电机时要用双反应理论?凸极同步发电机带负载运行时,若
解:阻抗基值为
因磁路线性,所以励磁电流为5.5A时的空载电动势标幺值为
同步电抗的标幺值为
同步电抗的实际值为
7.同步发电机与电网并联运行的条件是什么?当四个并联条件中的某一个不符合时,会产生什么后果?应采取什么措施使之满足并联条件?
解:同步发电机与电网并联运行的条件是
相序相同;频率相同;电压幅值相同;电压初相角相同。
千瓦,功率因数为0.8(超前),效率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?
解:同步电动机添置前
同步电动机添置后
现在全厂的功率因数为
26.为何单相同步发电机通常都在转子上装阻尼作用较强的阻尼绕组?
解:单相同步发电机的电枢磁势是脉振磁势,把这个脉振磁势分解为正序旋转磁势和
负序旋转磁势。当转子上的阻尼作用较强时,阻尼绕组感应较强的去磁电流,大大削弱了气隙中的负序旋转磁场,使电机的运行性能得到改善。
同步电机练习题及答案
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 >>>>。
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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。
答错
10.★凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。()
答对
11.与直流电机相同,在同步电机中, 还是 是判断电机作为发电机还是电动机运行的依据之一。()
答错ห้องสมุดไป่ตู้
12.★在同步发电机中,当励磁电动势 与 电枢电流同相时,其电枢反应的性质为直轴电枢反应。()
答错
四、简答
1.★测定同步发电机的空载特性和短路特性时,如果转速降至0.95 ,对试验结果有什么影响?
5.试述直轴和交轴同步电抗的意义?如何用试验方法来测定?
答在凸极同步电机中,由于气隙不均匀为了计算方便,将电枢磁动势 分解为 和 ,分别除以直轴磁阻和交轴磁阻,可得到 和 ,它们分别在定子绕组感应电动势 和 ,写成电抗压降形式,即
,
和分别称为直轴电枢反应电抗和交轴电枢反应电抗,它们分别反映出上述直轴和记者电枢反应磁通的强弱。
答B
三、判断
1.★负载运行的凸极同步发电机,励磁绕组突然断线,则电磁功率为零。()
答错
2.同步发电机的功率因数总是滞后的。()
答错
3.一并联在无穷大电网上的同步电机,要想增加发电机的输出功率,必须增加原动机的输入功率,因此原动机输入功率越大越好。()
答错
4.改变同步发电机的励磁电流,只能调节无功功率。()
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 和 将。
答增加
6.凸极同步电机气隙增加使 和 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
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D
2.★同步发电机稳态运行时,若所带负载为感性 ,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。
4.★同步发电机电枢反应性质由什么决定?
答电枢磁动势的基波与励磁磁动势同转速、同转向,在空间上始终保持相对静止的关系,但电枢反应的性质取决于这两个磁动势幅值的相对位置,而这一位置与励磁电动势 和电枢电流 之间的相位差,即角度 有关,角 由决定于负载的性质。当 与 同相时, ,电枢反应为交轴电枢反应,交轴电枢反应使气隙合成磁场幅值增加,而其轴线从主极轴线逆转子转向后移一个锐角。当 滞后 时,电枢反应为直轴电枢反应,其性质完全是去磁的。当 超前 时,,也为直轴电枢反应,其性质完全是助磁的。一般情况下, ,此时的电枢反应兼有直轴去磁作用和交磁作用。
7.★为什么同步发电机的短路特性是一条直线?
答同步发电机稳态短路时,电枢磁动势基本上是一个纯去磁作用的直轴磁动势,气隙合成磁动势为 ,合成电动势为 ,即合成电动势只等于漏抗压降。所以其对应的气隙合成磁通很小,电机的磁路处于不饱和状态,由于气隙合成磁动势 ,而 ,所以励磁磁动势 必然正比于 ,故短路特性 是一条直线。
答错
5.★同步发电机静态过载能力与短路比成正比,因此短路比越大,静态稳定性越好。()
答错
6.★同步发电机电枢反应的性质取决于负载的性质。()
答错
7.★同步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似。()
答错
8.同步发电机的稳态短路电流很大。()
答错
9.利用空载特性和短路特性可以测定同步发电机的直轴同步电抗和交轴同步电抗。()
答C
3.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B
4.★对称负载运行时,凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为( )。
A ;B ;
C ;D 。
答 D
5.同步补偿机的作用是()。
A补偿电网电力不足;B改善电网功率因数;
C作为用户的备用电源;D作为同步发电机的励磁电源。
3.★为什么同步电机的气隙要比容量相同的感应电机的大?
答感应电机的励磁电流由电源供给,需要从电网吸取感性无功功率,如果气隙大,则励磁电流大,电机的功率因数低,因此在机械允许的条件下,气隙要尽量小一些。同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励,从同步电机运行稳定性考虑,气隙大,同步电抗小,短路比大,运行稳定性高。但气隙大,转子用铜量增大,制造成本增加。气隙大小的选择要综合考虑运行性能和制造成本这两方面的要求。
直轴同步电抗为
交轴同步电抗为
和 表征了当对称三相直轴或交轴电流每相为 时,三相总磁场在电枢绕组中每相感应的电动势。
利用空载和短路特性可测定的 不饱和值;利用空载和零功率因数负载特性可测定 的饱和值;利用转差法可测定 和 的不饱和值。
6.★凸极同步电机中,为什么直轴电枢反应电抗 大于交轴电枢反应电抗 ?
答因空载电势 和转速成正比,如果转速降为 ,则 也降低到额定转速下的 倍。同步电抗与频率成正比,也降低到 倍,所以短路电流 不变。
2.★为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不用电枢旋转式?
答由于励磁绕组电流相对较小,电压低,放在转子上引出较方便。电枢绕组电压高、容量大,放在转子上使结构复杂、引出不方便。故大容量电机将电枢绕组作为定子,磁极作为转子,为旋转磁极式。
答在凸极电机中沿电枢圆周的气隙是很不均匀的,分析其电枢反应时,要用双反应理论,即把电枢反应磁动势分解成垂直和平行于电动势 的两个分量 和 ,它们分别产生直轴电枢反应磁通 和交轴电枢反应磁通 ,相应的电流也分解成两个分量。因此 或 ,
或 ,
由于直轴磁路的磁导比交轴磁路的磁导要大得多,同样大小的电流产生的磁通和相应的电动势也大德多,所以电抗 。
8.★为什么从空载特性和短路特性不能测定交轴同步电抗?为什么从空载特性和短路特性不能准确测定直轴同步电抗?