同步电机库Word文件下载.docx

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⑴漏阻抗较大；

⑵短路电流产生去磁作用较强；

⑶电枢反应产生增磁作用较强；

⑷同步电抗较大。

②④

８、当同步发电机供给纯电容性负载时，电枢反应使其端电压：

⑴不变；

⑵增加；

⑶降低。

９、如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下，有ψ＝φ：

⑴纯电感负载；

⑵纯电容负载；

⑶纯电阻负载；

⑷电容电阻性负载；

　⑸电感电阻性负载。

①②

１０、测定同步发电机短路特性时，如果转速降低到０．８ｎ1时,测得的短路特性：

⑵提高到０．８倍；

⑶降低到１／０．８。

0①

１１、同步发电机短路特性是一条直线的原因是：

⑴励磁电流较小磁路不饱和；

⑵电枢反应去磁作用使磁路不饱和；

⑶短路时电机相当于在一个电阻为常数的电路中运行，所以Ｉk和Ｉf成正比。

0②

１２、用转差试验法求凸极同步电机的同步电抗时，转差率必须要小，如果使Ｓ＝０．５，那么求得的同步电抗值：

⑴偏大；

⑵偏小；

⑶不能求得Ｘd,Ｘq。

0③

１３、同步发电机与电网并联时，并联条件除发电机电压小于电网电压５％外，其它条件均已满足，此时若合闸并联，发电机将：

⑴产生巨大电流，使发电机不能并网；

⑵产生不大电流，电机输出滞后的无功电流；

⑶产生不大的电流，电机输出超前的无功电流；

⑷产生不大电流，电机输出纯有功电流。

１４、发电机和电网并联时，如发电机的频率ｆ稍大于电网的频率ｆ1,其它并联条件均已满足，此时合闸发电机将：

⑴产生巨大电流，使发电机不能并联；

⑵产生不太大的纯电容性电流；

⑶产生不大的纯电感性电流；

⑷产生不大的有功电流。

0④

１５、要增加并联在电网上运行的发电机的稳定性，可以：

⑴增加励磁电流；

⑵减少励磁电流；

⑶减少原动机输出功率；

（4）增加原动机输出功率。

0①③

１６、要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以：

⑴增加励磁电流，使Ｅ0增加；

⑵减少励磁电流，使Ｅ0减小；

⑶增加原动机的功率输出，使功角增加；

⑷减少原动机的功率输出，使功角减小。

１７、当正常励磁的同步发电机并联在电网上运行，如果因电网故障，电压突然下降了２０％，此发电机将向电网多输出一电流（励磁不变），此电流具有：

⑴感性；

⑵容性；

⑶电阻性。

１８、一台同步发电机单独供给一电阻性负载，如保持转速不变，增加发电机的励磁电流，那么它将：

⑴多输出感性电流；

　　⑵多输出容性电流；

⑶多输出有功电流；

　　⑷少输出有功电流。

１９、一台同步电动机拖动负载运行，此时ＣＯＳφ＝１，若不改变励磁电流，使负载降为零，则电枢电流为：

⑴感性电流（滞后于电压）；

　　⑵容性电流（超前电压）；

⑶零值。

２０、同步电动机在异步起动时，励磁绕组必须经一电阻短接，其原因是：

⑴避免励磁绕组两端感应高压；

⑵减少单轴转矩的影响，有利于起动过程；

⑶励磁绕组中感应电流有利于拉入同步。

0①②

２１、同步发电机直轴超瞬变电抗和交轴超瞬变电抗很小，其原因是：

⑴磁路不饱和；

⑵电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，增加了磁阻；

⑶电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，所以减少了磁阻；

⑷增加了励磁电流。

２２、三相磁阻式同步电动机，在正常负载下运行，从电网吸收的电流除有功分量外，还有：

⑶不吸收无功电流。

0①

２３、一台同步发电机作单机运行，供给一电阻电感负载，若改变其励磁电流，则此发电机输出的无功功率：

⑴改变；

⑵不变；

⑶不能判别。

0①

２４、同步发电机为了能具有较大的过载能力使稳定性能好，希望短路比：

⑴较大；

⑵较小；

　　⑶与短路比无关。

２５、同步发电机当其电枢电流Ｉa超前空载电势Ｅ0３００时，其电枢反应的性质是：

⑴直轴去磁；

⑵直轴增磁；

⑶交磁作用；

⑷直轴去磁兼交磁；

⑸直轴增磁兼交磁。

0⑤

２６、三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足的条件是：

⑴电压相等；

⑵频率相等；

⑶相序相同。

0③

２７、同步发电机和电网并联运行时，在下列那种情况下其稳定性较好：

⑴短路比较小；

⑵欠励运行；

⑶过励运行；

⑷重载运行；

⑸轻载运行；

⑹通过电抗器接至电网。

0③⑤

２８、一台同步发电机单机运行时，所谓改变其负载就是：

⑴调节其负载阻抗；

⑵调节其原动机的输出转矩；

⑶调节其励磁电流；

⑷以上三种都要调节。

２９、加在同步发电机定子上的三相对称电压大小不变，定子电流比较大的是：

⑴取出转子；

⑵转子在同步速下旋转，励磁绕组开路；

⑶转子在同步速下旋转，励磁绕组短路。

３０、有两台隐极式同步电机Ａ、Ｂ，气隙分别为δ1和δ2，其它诸如绕组、磁路结构等都完全一样，已知δ1=２δ2,现分别在两台电机上做短路试验，加同样大小的励磁电流，Ａ电机短路电流为ＩkA，Ｂ电机的短路电流为ＩkB，此时：

⑴ＩkA＝ＩkB；

　　　⑵ＩkA＞ＩkB；

　　　⑶ＩkA＜ＩkB。

３１、同步电机的空气隙要比和它容量相当的异步电机的空气隙：

　　　①大一些；

　　　②小一些；

　　　③一样大。

３２、同步电机当电枢绕组匝数增加时，同步电抗将：

　　　①增加；

　　　②减小；

　　　③不变。

３３、同步电机当铁芯饱和程度提高时，同步电抗将：

３４、同步电机当气隙加大时，同步电抗将：

　　　②不变；

　　　③减小。

３５、同步电机当励磁绕组匝数增加时，同步电抗将：

３６、隐极同步发电机的电枢电流Ｉa落后于空载电势Ｅ0３０°

时间相位角，电枢旋转磁场与转子旋转磁场的空间相位角为：

①３０°

；

②６０°

③１２０°

④９０°

。

３７、为改善远距离用户的功率因数，须添置一台调相机，此机应装在：

　　①发电厂内；

　　　②用户附近。

３８、对同步电机电磁转矩最大值起主要影响的电抗是：

　　　①定子绕组漏抗Ｘs；

　　　②同步电抗Ｘc；

③直轴同步电抗Xd。

３９、一台旋转电枢式三相同步发电机，电枢以转速ｎ逆时针方向旋转，对称负载运行时，电枢反应磁势相对定子上主磁极的转速为：

　　①ｎ；

　　　②零；

　　　③同步速ｎ1。

二、填空

１、三相同步发电机的内功率因数角ψ＝０时，电枢反应磁势的轴线作用在____________位置，对转子磁势起____________作用。

0①交轴②交磁

２、同步发电机并入电网以后，如只要调节其输出的有功功率（无功功率不变），必须____________________________，当只调节其输出的无功功率，可________________________________。

0①调节同步发电机原动机输出功率并调节励磁电流

　②调节同步发电机的励磁电流

３、功角δ在时间上表示________________________________________________________，在空间表示________________________________________________________。

0①感应电势Ｅ0同端电压Ｕ1之间的夹角②转子磁极的轴线与合成磁场轴线的夹角

４、有一台三相同步发电机作单机运行，供给一个纯电阻负载，当调节负载使输出电流增加时，发电机端电压将____________，这是由于__________________________________________________________________________________________________。

0①降低②电阻性负载时，电枢反应除交磁作用外还有去磁作用，输出电流增加时去磁作用增强，电机中的合成磁通减少，发电机端电压降低

５、同步发电机并网的条件是__________________________________________________________________________________________________________________。

0同步发电机和电网相序、频率、电压相等

６、异步电机和变压器一样，所需的励磁电流必须由电网供给。

同步电机所需的励磁电流由____________________________________供给。

0直流电源（也可答：

由交、直流同供给）

７、隐极同步发电机中，电枢磁势Ｆa与它产生的磁通φa，在空间相位上________________。

凸极同步发电机中，电枢磁势Ｆa与它产生的磁通φa，在空间相位上________________。

0同相位　　　可能不同相位

８、一台三相同步发电机，额定功率为２４千瓦，额定电压１７３伏，Ｙ接法，额定功率因数０．８（滞后），此发电机的额定电流为________安。

0１００

９、从同步电机和异步电机的理论分析可知，同步电机的空气隙应比异步电机的空气隙要______，其原因是__________________________________________________________。

0①大②同步电机空气隙大时有较大的稳定度

１０、容量相近的同步发电机的电压调整率（负载为阻感性）比直流发电机要大，其原因是____________________________________________________________。

0直流发电机中只有电阻压降，同步发电机中除电阻压降外还有电抗压降。

１１、当同步发电机空载电压大于电网电压１０％时，将发电机与电网并联（其它并联条件均已满足），此时发电机将向电网输出____________性的电流。

0电感

１２、凸极同步电机直轴电枢反应电抗Ｘad的物理意义是____________________________________________________________________________________________。

0反映直轴电枢反应的强弱，反映三相单位直轴电枢电流产生通过气隙的磁通大小

１３、用一台转矩随转速增加而略有下降的原动机拖动一台同步发电机，此发电机对一台功率相近的三相异步电动机供电。

若不调节同步发电机的励磁电流，当异步电动机的负载转矩增加时，同步发电机的电压将________，频率将________输出电流将________输出功率将________。

0①降低②降低③增加④增加

１４、与电网并联运行的同步发电机，其电枢反应磁势的位置决定于_____________________________________________________________________________________________。

0同步发电机原动机输入功率的大小及励磁电流的大小

１５、一台三相同步发电机作单机运行，供给一纯电阻负载，若只增加其励磁电流，则此时发电机输出的有功功率____________，无功功率输出____________，而频率将__________。

0①增加②不变③下降

１６、三相隐极同步发电机并联在电网上运行，输出一定有功功率，合成磁势相对于磁极磁势的空间电角度为______________，它的大小决定于______________________________________。

0①功角②同步发电机原动机输入功率的大小

１７、三相同步电动机运行在ＣＯＳφ＝１（不计定子的电阻效应），若此时减少励磁电流，则从电网输入的有功功率________________，输入的无功功率的性质是____________，此时功角值_____________。

0①保持不变②电感性③增加

１８、用一台并励直流电动机拖动一台三相同步发电机（已并在电网），要使发电机能增大输出功率，应将_______________________。

若此台同步发电机运行于空载时（仍接在电网上），电网的交流电压突然升高了１０％，那么直流电动机的输出功率________________，同步发电机输出电流的大小与性质为__________________________（分析时不计定子电阻效应）。

0①并励直流电动机励磁回路电阻增加②不变③电容性

１９、同步发电机与大容量电网并联运行时，其功率因数决定于________________________________________；

单独运行时，其功率因数决定于________________________________________。

0①同步发电机的励磁电流②负载的性质

２０、有一台三相同步电动机，已带有一定的机械负载在运行，若要改变其功率因数（如从滞后改为超前），那么应该______________________________________________________。

0增大同步电动机的励磁电流

２１、在直流发电机中电刷的位置决定着电枢磁势的位置，在同步发电机单机运行时电枢磁势的位置决定于____________________________________________________。

0负载的性质

２２、与大容量电网并联的同步发电机在欠励到一定程度时，将会发生失步，其原因是__________________________________________________________。

0由于励磁电流过小，运行的功角达到９０°

，进入不稳定区

２３、同步发电机单机运行时电枢反应的性质主要决定于____________________________________________________，当负载为三相对称电阻性负载时，电枢反应起______________作用。

0①负载的性质②直轴去磁兼交磁

２４、对称负载时同步电机的电枢磁场是________________磁场，其转速为____________，它在励磁绕组____________感应电势。

0①圆形旋转②同步速ｎ1③不

２５、同步发电机在对称负载运行时，气隙磁场是由______________磁势和______________磁势建立的。

0①励磁绕组②电枢

２６、同步发电机对称负载运行时电枢绕组基波磁势与转子之间____________相对运动，而谐波磁势与转子之间______________相对运动。

0①没有②有

２７、同步发电机对称负载运行时电枢绕组的谐波磁场在定子绕组中产生的电势和基波_____频率，而励磁绕组的谐波磁场在定子绕组中产生的电势和基波频率_______。

0①同②不同

２８、凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时电机的最大电磁转矩为__________________。

0附加电磁转矩ｍ·

（Ｕ·

Ｕ／２）·

（１／Ｘq－１／Ｘd）

２９、已知同步电机的电压相量超前电流相量１５０°

电角度，此相量关系是以发电机惯例，该电机运行在______________状态。

0电动机

３０、当ＣＯＳφ落后时，电枢反应在同步发电机的运行中起____________作用，而在电动机运行中起____________作用。

0①直轴去磁兼交磁②直轴增磁兼交磁

３１、当凸极同步电机电枢电流为已知恒定数值，而Ψ变动时，电枢磁场所感生的电枢反应电势Ｅa的大小____________，当Ψ为________________时Ｅa最大，当Ψ为________________时Ｅa最小。

0①也将变化②９０°

或－９０°

③０°

３２、设隐极同步发电机的电枢电流Ｉa落后于空载电势Ｅ0３０°

时间相位角，此时电枢旋转磁场与转子旋转磁场在定子绕组中所感应的电势Ｅa和Ｅ0间的时间相位角为________。

0１２０°

３３、同步电机电枢绕组匝数增加时，Ｘd和Ｘq将____________。

0增加

３４、同步电机气隙加大时，Ｘd和Ｘq将____________。

0减小

３５、同步电机铁芯饱和程度增加时，Ｘd和Ｘq将________。

３６、同步电机转子励磁绕组匝数增加时，Ｘd和Ｘq将________。

0保持不变

３７、一台与无穷大电网并联的隐极同步发电机，稳定运行在δ＝３０°

，若因故励磁电流变为零，这台发电机将____________________________________。

0转子加速进而失去同步

３８、以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到Ｕ＝ＵN，Ｉ＝ＩN，ｎ＝ｎN时，同步发电机处于__________状态。

0过励

３９、以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到Ｕ＝ＵN，Ｉ＝ＩN，ｎ＝ｎN时，维持此时的励磁电流及转速ｎ不变，去掉负载以后，空载电势Ｅ0将______额定电压ＵN。

0大于

４０、有阻尼绕组的同步发电机突然短路电流比无阻尼绕组的同步发电机突然短路电流__________。

（填写：

大、小、一样）

0大

４１、一台并联于无穷大电网运行的同步发电机，电流落后于电压一个相位角，若逐渐减小其励磁电流，电枢电流将____________________________________________________________________________________________________________________________。

0先减小，cosφ＝１时电流值达到最小，继续减小励磁电流电枢电流将增大，且电流超前电压一个相位角

三、坐图

１、画出三相凸极同步电动机运行在滞后功率因数及超前功率因数两种情况下的电压相量图（按电动机观点画出）。

２、试根据过励和欠励的概念，分别画出两种情况下隐极同步发电机的电势相量图。

３、试绘出欠励状态下凸极同步发电机的电势相量图。

0

４、有一台并联在大电网上的隐极同步发电机，如调节有功功率输出而保持无功功率输出不变，试画出Ｉa和Ｅ0的变化轨迹。

５、画出三相凸极同步发电机的功角特性曲线。

６、作出三相隐极同步发电机当φ＜０（超前功率因数）并ψ＞０（ＣＯＳψ为滞后性）时的相量图。

７、一台三相隐极同步电机，以同步速旋转，转子不加励磁，当把定子绕组接到三相对称的电源Ｕ上，绕组中流过的电流为Ｉ，试画出电机此时的电势相量图（忽略电枢电阻）。

８、凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁减为零，画出此时的电势相量图。

９、并联于无穷大电网运行的隐极同步发电机，原来发出一定的有功功率和感性无功功率，若保持有功输出不变，仅调节励磁电流Ｉf使之减小，试画出电势相量图并说明：

①Ｅ0与Ｉ按什么轨迹变化？

②功角δ如何变化？

１０、有一台同步发电机，定子槽数Ｚ＝３６，极数２Ｐ＝４。

若已知第一槽中导体感应电势基波瞬时值为ｅ1=Ｅ1mＳＩＮωｔ。

试分别写出第二槽、第十槽、第十九槽和第三十六槽中导体感应电势基波瞬时值的表达式，并画出相应的基波电势相量。

１１、并联于无穷大电网的同步发电机，当保持励磁电流Ｉ不变，而增加有功功率输出，画出此时Ｅ0的变化轨迹。

１２、一台隐极同步发电机运行于恒定电压下，其励磁可随时调整，使其线端功率因数在不同情况下经常等于１，试画出其电压相量图并导出此时电枢电流Ｉa和励磁电势Ｅ0之间的关系式。

（略去电枢绕组的电阻）

１３、试画出表征同步发电机单机对称稳定运行时的外特性曲线。

１４、画出对称纯电阻及电容负载下同步发电机的外特性曲线。

１５、三相隐极式同步发电机额定容量ＳN＝６０千伏安，Ｙ接，电网电压ＵN＝３８０伏，同步电抗Ｘs＝１．５５欧，Ｒa≈０。

当电机过励，cosφ＝０．８（滞后），输出为３７．５千伏安时，移去原动机，不计损耗，试画出其电势相量图。

１６、有一台两极凸极同步发电机，Ａ－Ｘ，Ｂ－Ｙ，Ｃ－Ｚ分别为对称的ＡＢＣ三相绕组。

设Ａ相电流ＩA落后Ａ相励磁电势ＥA６０°

，当Ａ相电流最大时，根据画时－空相量图的原则，画出电枢磁势Ｆa及转子磁势Ｆf，并标出二者间的相位角。

１７、画出三相同步发电机的Ｘd”和Ｘq”的等值电路图。

１８、三相隐极式同步发电机额定容量ＳN＝６０千伏安，Ｙ接，电网电压ＵN＝３８０伏，同步电抗Ｘs＝１．５５欧，Ｒa≈０。

当电机过励，cosφ＝０．８（滞后），输出为３７．５千伏安时，画出其电势相量图。

１９、一台三相隐极同步发电机，Ｙ接法，接在电网上运行，电网电压为４００伏，电机的每相同步电抗Ｘs＝１．２５欧，该发电机输出功率为８０千瓦时，有cosφ＝１。

若保持此时励磁电流不变，减少输出功率到２０千瓦，不计定子电阻效应。

试画出改变功率前后的电压相量图。

（可不按比例）

２０、一台凸极同步电机，Ｐ＝１，气隙磁密分布（座标选在转子上）ｂ＝∑ＢvmＳＩＮ（ｖα），（ｖ＝１、３、５……）。

定子上有两导体Ⅰ和Ⅱ，有效长度为ｌ，切割磁通的线速度为Ｖ。

当ｔ＝０时，导体Ⅰ位于Ｎ极中心线处，导体Ⅱ位于Ｓ极中心线处，将导体Ⅰ和Ⅱ组成一匝线圈。

试画出导体及线圈基波电势相量图并写出线圈电势的标达式ｅy＝ｆ（ｔ）。

２１、一台水轮发电机，

，

），

，忽略电阻，当电机输出额定的视在功率

（超前）时，　　　试求：

　　　１）空载电动势

及功角

　　　２）作电动势相量图；

假设

，在图上补上

、

、及

说明电枢反应的作用；

　　　３）求

的实际值。

２２、一台凸极同步发电机，

　，

，不计电阻。

在额定电压时带了60%额定电流，其功率因数为0.9（超前）。

试求：

1.励磁电动势

及功角θ；

2.以图（Ａ）箭头为电压相量，作电势相量图；

3.如图（Ａ）箭头为Ａ相电压相量，在图（Ｂ）上补上此瞬时的转子、

及

并由此说明电枢反应的性质。

２３、一台三相汽轮发电机，已知Pn=2.7万千瓦，Un＝10.5千伏，Ｙ接，Cosφn=0.85（滞后），　Ｘc=1.2。

电机并联于无穷大电网。

　试求：

　　１）发电机输出的有功功率为0.5Pn,　　Cosφ=0.5（滞后）时的电势Ｅ