电机学作业答案.doc

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1、同步电机章节作业：1.有一台TS854-210-40的水轮发电机，PN=100兆瓦，UN=13。8千伏，，fN=50赫兹，求（1）发电机的额定电流；（2）额定运行时能发多少有功和无功功率？（3）转速是多少？（1）额定电流4648.6A（2）有功功率无功功率48.4MVar（3）转速150rpm2同步发电机的电枢反应性质主要决定于什么？在下列情况下（忽略电机自身电阻），电枢反应各起什么作用？1） 三相对称电阻负载；2）电容负载，发电机同步电抗；3）电感负载答：电枢反应的性质取决于内功率因数角ψ，而ψ角既与负载性质有关，又与发电机本身的参数有关。①电枢反应既有交轴又有直轴去磁电枢

2、反应；②电枢反应为直轴去磁电枢反应；③电枢反应为直轴去磁电枢反应。3.试述直轴和交轴同步电抗的意义。Xd和Xq的大小与哪些因素有关？答：直轴（交轴）同步电抗是表征对称稳态运行时直轴（交轴）电枢反应基波磁场和漏磁场综合效应的电磁参数。与气隙大小、电源频率、绕组匝数、铁心几何尺寸、材质及磁路的饱和程度有关。4.有一台70000kVA、60000kW、13.8kV(Y接)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）(1.732)%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5.同步

3、发电机短路特性曲线为什么是直线？当时，这时的激磁电流已处于空载特性曲线的饱和段，为什么此时求得的却是不饱和值，而在正常负载下却是饱和值？答：因xσ很小，故气隙电动势很小，用来感应气隙电动势的气隙磁通很小，所以短路时，电机磁路不饱和，E0∝If，而E0∝Ik，因此Ik∝If，所以短路特性是一条过原点的直线。尽管当Ik=IN时励磁电流已于空载特性的饱和段，但其E0取之于空载特性曲线的气隙线，而且短路时电机磁路又处于不饱和状态，所以求得的xd为不饱和值。在正常负载下，电机磁路处于饱和状态，所以xd为饱和值。6.同步发电机的功角在时间和空间上各有什么含义？答：时间相位角：发电机空载电

4、动势与端电压之间的相位角为功角δ。空间相位角：δ是感应空载电动势主磁通的主磁极轴线和产生端电压的定子等效假想合成磁通（忽略电阻下，主磁场、电枢反应磁场和漏磁场的合成）的磁极轴线之间的夹角。7有一台,三相水轮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），试求发电机的激磁电动势、和（不计定子电阻）(1.603；72.257；2.126)8有一台同步电动机在额定电压、额定频率和额定负载下（功率因数超前）运行时，功率角=25°，现因电网故障，电网频率下降5%，负载转矩不变，问功率角如何变化（设励磁不变，电枢电阻、凸极与饱和效应忽略）（变为23.67°）9某工厂电力设备

5、的总功率为4500kW，（滞后）。由于生产发展，想添置一台1000kW的同步电动机，并使得工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量及其功率因数为多少？（电动机的损耗忽略不计）（1103.2kVA；0.9064超前）%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%感应电机章节作业1试述“同步”和“异步”的含义？何谓异步电动机的转差率？如何根据转差率的不同来区别各种不同运行状态？2.一台三相异步电动机，PN=4.5千瓦，380/220伏，，，转/分，试求：（1） 接成Y形或Δ形时的定子额定电流；（10.68A；18.45

6、A）（2）同步转速及定子磁极对数P；（1500rpm,2）（3）带额定负载时转差率；(0.0333)3.当异步电动机1450rpm接入50HZ电网运行时，定子电动势的频率是多少？转子电动势的频率为多少？由定子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切定子，又以什么速度截切转子？由转子电流的产生的旋转磁动势以什么速度截切转子，又以什么速度截切定子？，它与定子旋转磁动势的相对速度是多少？答：f1；f2=sf1；以n1的速度截切定子，又以n1-n的速度截切转子。以的速度截切转子，又以的速度截切定子，它与定子旋转磁动势的相对速度为。4.异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是什么？能否用

7、电感或电容来代替，为什么？答：异步电动机等效电路中的附加电阻实为代表机械负载（严格地说还包括机械损耗等）的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功率来等效代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率和机械损耗等）.因输出的机械功率及机械损耗等均属有功性质，因此，从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻，而不能用无功元件电感或电容来等效代替。5为什么说异步电动机的功率因数总是滞后的，而变压器呢？答：异步电动机定，转子间的电磁关系尤如变压器，定子电流也由空载电流和负载分量电流两部分组成：1） 维持气隙主磁通和漏