电机与拖动第六章自测题答案

（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处于不饱和状态。

2. 同步发电机正常情况下并车采用准同期法，事故状态下并车采用自同期法。

3. 同步调相机又称为同步补偿机。实际上就是一台空载运行的同步电动机，通常工作于过励状态。

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 a sinΨ，F aq=F a cosΨ。其中F ad电枢反应的性质为去磁性质，F aq电枢反应的性质为交磁性质。

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

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，应增大进汽量，欲增加感性无功功率输出，应增加励磁电流。（填如何调节）

7. 汽轮发电机气隙增大时，则同步电抗X t减小，电压调整率?U减小，电机制造成本增加，增加静态稳定性能增加。

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：（③）

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（③）区域。

① I f>I f0；② I f=I f0；③ I f

3. 工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是：

（②）

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（②）。

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）

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。

答：磁路方面：带上φ>0o的对称负载，电枢反应的性质有直轴去磁作用，故端电压会下降。

电路方面：电动势方程：

由相量图（图6.12）可见，发电机带上φ>0o的负载后，由于电机本身阻抗压降的影响，使得端电压下降。

2. 试简述功角的双重物理意义？

E 0U

答：时间相角差：即空载电动势 和电压 间的夹角；

空间相角差：即为励磁磁动势 与定子等效合

成磁动势 之间的夹角。当忽略定子漏阻抗压降时，

，即等于气隙合成磁动势。

（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。

答：调大气门开度的同时，相应增大励磁电流。变化前后的电动势相量图如图6.13所示。

（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 ，cos φN=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。 解：

（1）

（2）

（3）

或 （4） 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 ，cos φ=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？

解：

该厂电力设备从电源取得的有功、无功及视在功率：

同步电动机从电源取得的功率：

装设同步电动机后的全厂负荷及功率因数： F f F u V V U U N NP 23134003===V V E P E 1.4992.2883300=⨯==kW

kW N N N em I U P P 084.2285.075.354003cos

32=⨯⨯⨯==≈ϕ8.326

.15sin 11sin === δλN ()kW kW P P P 32.172632.52612002

1=+=+=∑()var 25.1008var 74.39499.140221k k Q Q Q =-=-=∑