11章 同步发电机的基本工作原理和结构 课后答案

2.④
3.②
4.④
5.③
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和励磁绕组组成。当励磁绕组通入直流电流后，建立恒定的转子磁场。转子由原动机拖动以转速 n 匀速
1）直流励磁机励磁系统：其优点是结构简单，直接获得直流电压；缺点是高转速、大容量的直流 励磁机在制造和运行维护方面都存在一些困难， 所以大容量汽轮发电机难以采用同轴直流励磁机励磁系 统。
f N 50Hz ，求： （1）发电机的额定电流； （2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率； （3）
kh
PN 3U N cos N
3U N cos N
（2） PN 100 MW
Q N S N sin N 111.11 0.436 48.44 M var
da
课
后 答
旋转时，转子磁场切割定子三相对称绕组，在三相绕组中产生三相对称的电动势。
w.
45.82 A
案 网
1. 答:同步发电机定子铁心槽内安放着空间相差 120 的电角度的三相对称绕组。转子由磁极铁心
co
m
6. 旋转磁极、旋转电枢； 7.旋转磁极、旋转电枢； 8. 转子、定子磁场； 9. 相同、相同；
答：同步发电机和异步电动机的定子结构相同，都由定子铁心、定子三相对称绕组、机座和端盖等 主要部件组成。但这两种电机的转子结构却不同，同步发电机的转子由磁极铁心和励磁绕组组成，励磁
转子分为笼型和绕线型两种结构形式， 转子绕组中的电流及转子磁场是依靠定子磁场感应而产生的， 故
课
试求： （1）发电机的额定电流； （2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率。
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第 11 章 思考题与习题参考答案
11.1 同步发电机感应电动势的频率和转速有什么关系? 系？ 答:频率与转速的关系为： f 在频率为 50H Z 时，极数和转速有什么关
pn 当频率为 50 Hz 时， pn 60 50 3000 。 60
11.2 为什么汽轮发电机采用隐极式转子，水轮发电机采用凸极式转子？ 答：汽轮发电机磁极对数少（通常 p=1） ，转速高，为了提高转子机械强度，降低转子离心力，所 以采用细而长的隐极式转子；水轮发电机磁极对数多,转速低，所以采用短而粗的凸极式转子。 11.3 试比较同步发电机与异步电动机结构上的主要异同点。
300 10 6 3 18 10 3 0.85 100 10 6 3 13.8 10 3 0.9
1
PN 300MW ， U N 18kV ， cos N 0.85 ，f N 50 Hz ， 11.4 一台汽轮发电机， 极数 2 p 2 ，
后 答
解： （1） I N
PN
（2） PN 300 MW
Q N S N sin N 352.94 0.527 186 M var
ww
w.
发电机的转速。
解： （1） I N
11.5 一 台 水 轮 发 电 机 ， 极 数 2 p 40 ， PN 100MW ， U N 13.8kV ， cos N 0.9 ，
了电机运行的可靠性；缺点是转动部分的电压、电流难以测量，转子绕组保护比较困难。
kh
PN 3U N cos N
ww
（2） PN 400kW
Q N PN tg N 400 0.75 300k var
da
400 10 3 3 6.3 10 3 0.8
2
2. 答：励磁方式分为：
co
m
（3） n
60 f N 60 50 150r / min p 20
第 11 章 自测题参考答案
一、填空题 1. 三相对称、直流； 2. 3000、3600；3. 隐极、凸极；4. 2、3000；5. 转子转向、改变；
10. 笼型转子、抑制转子机械震荡 二、选择题 1.④ 三、简答题
也称为感应电动机。
案 网
绕组外加直流电流产生恒定的转子磁场。 转子铁心又分为隐极式和凸极式两种不同结构。 异步电动机的
S N PN / cos N 300 / 0.85 352.94 MVA
S N PN / cos N 100 / 0.9 111.11 MVA
w.
11320.6 A 4648.553 A
2）静止半导体励磁系统：其优点是运行、维护方便，由于取消了直流励磁机，使励磁容量得以提 高； 缺点是励磁电流通过电刷和滑环引入励磁绕组， 当励磁电流过大时， 将使滑环产生高温而极易损坏。 3）旋转半导体励磁系统：其优点是主励磁机实现了无刷化，避免了流经大电流的滑动接触，提高
w.
四、计算题 解： （1） I N