第五章感应电机的稳态分析第六章同步电机稳态分析

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1、第五章感应电机的稳态分析5-3三相感应电机的转速变化时，转子所生磁动势在空间的转速是否改变?为什么?答：不变。设气隙磁场旋转速度为，转子的转速为n，转差率为，则转子感应电动势和电流的频率为，由此电流产生的磁动势相对于转子的速度为，则相对于定子的转速为，与转子转速无关。即转速变化时，转子产生的磁动势在空间的转速不变。5-6感应电动机等效电路中的代表什么？能否不用电阻而用一个电抗去代替?为什么?答：代表与转子所产生的机械功率对应的等效电阻，消耗在该电阻上的功率代表总的机械功率。它不能由电抗代替，因为电抗上损耗的是滞后的无功功率，不能代替转换成机械功率的有功功率。

2、5-11试写出感应电动机电磁转矩的三种表达形式:(1)用电磁功率表达；(2)用总机械功率表达；(3)用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达。答：（1）用电磁功率表达（2）用总机械功率表达（3）用主磁通，转子电流和转子的内功率因数表达5-13有一台Y联结，380V，50Hz，额定转速为1444r/min的三相绕线型感应电动机，其参数为=0.4，=0.4，==1，=40，略去不计，定，转子的电压比为4。试求：(1)额定负载时的转差率；(2)额定负载时的定，转子电流；(3)额定负载时转子的频率和每相电动势值。解：（1）额定转差率（2）T形等效电路图如右设，则(3

3、)所以（3）5-14有一台三相四级的笼型感应电动机，额定转差率，电动机的容量=17kW，=380V(D联结)，参数为=0.715，=1.74，=0.416，=3.03，=6.2，=75，电动机的机械损耗=139W，额定负载时的杂散损耗=320W。试求额定负载时的定子电流，定子功率因素，电磁转矩，输出转矩和效率。解：等效电路如题5-13，设则所以定子电流定子功率因数电磁功率电磁转矩输出功率输出转矩输入功率效率5-25试述极对数比为2:1的双速感应电动机的变极原理。(略)5-26有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速，转子每相电阻。设负载转矩保持为额定值不变，

4、今欲把转速从1485r/min下调到1050r/min，问转子每相应串入多大的调速电阻？解：额定转差率调速后的转差率设串入调速电阻为，调速前后负载转矩不变所以满足，得补充题：三相感应电动机，=380V(D联结)，=7.5kW，额定负载时，，，，求：额定情况下的，，，和（线值）。解：额定转差率转子侧频率总机械功率所以电磁功率转子铜耗输入功率效率定子电流第六章同步电机的稳态分析6-4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运行有何影响？答：同步发电机电枢反应的性质取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相对位置，即激磁电动势和负载电流之间的相

5、角差。交轴电枢反应产生交轴电枢磁动势，与产生电磁转矩及能量转换直接相关；直轴电枢反应产生直轴电枢磁动势，起到增磁或者去磁的作用，与电机的无功功率和功率因数的超前或滞后相关。6-6为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论？凸极同步发电机负载运行时，若既不等于，又不等于，问电枢磁场的基波与电枢磁动势的基波在空间是否同相，为什么（不计磁饱和）？答：因为凸极电机的气隙不均匀，分析时需用双反应理论。当负载运行时，若既不等于，又不等于，电枢磁场的基波与电枢磁动势的基波在空间的相位不同，因为交、直轴的磁路不同，相同大小的磁势产生的磁通不同，如右图。6-8有一台70000KV

6、A，60000KW，13.8KV，(星形联结)的三相水轮发电机，交直轴同步电抗的标幺值分别为试求额定负载时发电机的激磁电动势(不计磁饱和与定子电阻)。解：额定功率因数，设，则6-15有一台=0.8，5的凸极同步发电机与电网并联运行，已知发电机的端电压和负载为，，（滞后），电枢电阻略去不计。试求发电机的：(1)，；(2)(保持上面的值)。解：(1)设，则即（2）令，得取cos>0则此时：6-17一台31250KVA(星形联结)，(滞后)的汽轮发电机与无穷大电网并联运行，已知发电机的同步电抗，额定负载时的激磁电动势(相)，不计饱和与电枢电阻，试求：（1）发电机的

7、额定负载时，端电压U、电磁功率、功率角、输出的无功功率及过载能力各为多少？（2）维持额定励磁不变，减少汽轮机的输出，使发电机输出的有功功率减少一半，问此时的、、及将变成多少?解：（1）额定情况下忽略电阻，则电磁功率等于输出功率设电网相电压为U为参考向量，则，，即得方程的解由数学和原理上讲，两组答案均可以考虑取第一组答案（2）If不变，所以，电网电压U不变又设则6-24某工厂电力设备的总功率为4500kW，（滞后）。由于生产发展，欲新添一台1000kW的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量和功率因数应为多少（电动机的损耗忽略不

8、计）？解：添加前：，（滞后）添加后：，（滞后）所以新