发布时间 : 星期五 文章电机学试题 打印版更新完毕开始阅读3807af0cbb68a98270fefa07
同 步 电 机
一、判断题
1、同步发电机转子励磁绕组流过直流电，同步运行时，转子上没有铁耗。（ √ ） 2、同步发电机在欠励运行状态时，除向电网输出有功功率外，还向电网输出容性的无功功率。（ √ ） 3、同步发电机的负载增加，电机的电流增加，电机的转速将下降。（ × ）
4、并联于无穷大电网的同步发电机若励磁电流不变，改变原动机输入的功率，则发电机的有功功率、无功功率和功率角均变化。（ √ ）
二、填空题
1、同步发电机与无穷大电网并联运行，若调节原动机输入的功率。则输出的有功功率和无功功率均 变化 ；当只调节励磁电流时，只有 无功 功率变化， 有功 功率不变。
2、在同步电机中，若??90?，则电枢反应起 直轴去磁 作用；若??0?，则电枢反应起 交轴 作用。
3、对转速较高的同步发电机应采用 隐极 式转子，转速较低的应采用 凸极 式转子。
4、当同步发电机的励磁电流大于正常励磁时，发电机除向电网发出有功功率外，还向电网发出 感性 的无功功率。
5、同步发电机流过转子励磁绕组的电流为 直流 电，转子不转时产生的磁场为 恒定电流 磁场，转子旋转时则为 旋转 磁场。
6、隐极式和凸极式同步发电机均与无穷大电网连接，运行于某一稳定状态，若两台电机突然同时失去励磁，则 隐极式 同步发电机的电磁功率为零。
7、同步电机按结构分类，可分为 旋转磁极 式和 旋转电枢 式。
&xjIdd三、问答题 &E01、画出凸极式同步发电机过励时的相量图。 答：如右图。
&xjIq2、当同步发电机与无穷大电网并联运行以及单独运行时，
输出的有功功率和功率因数由什么条件决定？分析发电机与无穷大电网并联时，在过激和欠激情况下无功功率的性&xjIqq质。 &U??答：功率因数由励磁电流大小决定（并网）；单独运行由负
&?I载决定。并网电压不变，过励时发出感性无功功率，欠励
时发出容性无功功率。单独运行时，电压随负载而变。
并网时，过励情况下发出感性无功功率；欠励情况下，发出容性无功功率。 3、当运行中的同步发电机突然失去励磁时，哪种形式的同步发电机的电磁功率为零？哪种不为零？若不为零，则电磁功率的表达式如何？
答：若失去励磁时，隐极式同步发电机电磁功率为零，凸极式同步发电机电磁功率不为零。 PM?mU22(1xq?1xd)sin2?
四、计算题
1、一台凸极式三相同步发电机，已知额定相电压UN?230V，额定相电流IN?9.06A，额定功率
因数cos?N?0.8（滞后），定子绕组Y接法，不计电阻，如果电机在额定状态下运行，并已知其相
xq。 电势E0?400V,??60?，试求：Id,Iq,xd，解：
Id?Isin??9.06sin60??7.85AIq?Icos??9.06cos60??4.53A
??36.87???????60??36.87??23.13?
E0?Ucos?Id?400?230?cos23.13?7.85?19.9?
?24?
E0?Ucos??Idxdxd??Iqxq?Usin?xq?Usin?Iq230?sin23.13?4.532、一台凸极式三相同步发电机，其直轴和交轴同步电抗的标么值分别为1.0和0.6，不计电阻。试计算当发电机运行在额定情况下且cos??0.8（滞后）时，①每相励磁电势、直轴电流、交轴电流的标么值。②画出相量图。 解：（1）??tg**?1Usin??IxqUcos?***?tg?10.6?0.60.8&xjIdd?56.3?
&xjIq&E0
Id?Isin??0.832I*q?Icos??0.555*
&xjIqq ??36.87???????19.43?
??*?cos19.43??0.832?1?1.775 E0*?U*cos??Id*xd?&U&I （2）如右图
3、一台汽轮三相同步发电机与无穷大电网并联运行，已知UN?400V，xs?1.2?，Y接法，不计电阻。当发电机输出功率为80KW时，cos??1。若保持励磁电流不变，减少输出功率到20KW时，试求此时：（1）功率角?；（2）功率因数cos?；（3）电枢电流I；（4）发电机输出的有功功率、无功功率及其性质。
解：（1）当P2?80KW时，相量图如右图。因??0，故???
??tg?1I?xSU?tg?1115.47?1.2400/3?30.96?
&E0jI&xS&U???I&
式中，I?PN3UNcos?3?80?1033?400?1?115.47A
E0?Ucos??400/cos30.96??269.39V
??&E0&?xjIS&U当P2??20KW时，相量图如右图。
?P2??PM?mE0UxSsin??
??&?I3????arcsin20?10?1.23?269.39?400/3?7.386?
(2)cos???P2?3UNI??20?10323?400?41.7?0.692???46.22?
(3)由余弦定理： (I?xS)2?E02?U2?2E0Ucos?? 故：
I??269.392?(400/3)?2?269.39?400?cos7.386?/23/1.2
?41.72A （4）P2??20KW
??3UNI?sin???3?400?41.72?sin46.22??20868var （感性） Q24、一台汽轮三相同步发电机与无穷大电网并联运行，已知UN?380V，IN?69.5A，定子绕组Y接法，空载相电势E0?270V，cos?N?0.8（滞后），xs?1.2?，不计电阻。若减小励磁电流使相电势E0?250V，保持原动机输入功率不变，试求：（1）改变励磁电流前发电机输出的有功功率和无功功率；（2）改变励磁电流后发电机输出的有功功率、无功功率及定子电流。 解：（1）P2?3UNINcos?N?3?380?69.5?0.8?36594.8W Q2?3UNINsin?N?3?380?69.5?0.6?27446.1var （2）P2??P2?36594.8Ｗ ?ra?0P2?xS?UPmE0?P2?PM?m?UPE0xSsin?
故 sin??
?36594.8?1.23?250?220?0.266??15.4?
由相量图：??arctgE0?Ucos?Usin??arctg250?220?cos15.4?220?0.266cos???0.953
?33?
???????33??15.4??17.6? ?Icos??I?cos???I??Icos?cos???69.5?0.80.953?58.3A
??3UNI?sin???3?380?58.3?sin17.6??11602.5var Q25、一台隐极式三相同步发电机，定子绕组为Y接，PN?25000KW，UN?10.5KV，IN?1720A，
nN?3000r/min，每相同步电抗xs?2.3?，不计电阻。试求：（1）I?IN,cos??0.8（滞后）时
的E0；（2）I?IN,cos??0.8（超前）时的E0。 解：UNP?UN3?10.53?6.0622KV2 INP?IN?1720A
2 （1）
E0??(Ucos?)?(Usin??Ixs)2
2(6062.2?0.8)?(6062.2?0.6?1720?2.3)(Ucos?)?(Usin??Ixs)222?9010V （2）
E0??
2(6062.2?0.8)?(1720?2.3?6062.2?0.6)?4860V电机试题
一、填空
1. 一台四极直流发电机采用单叠绕组，若取下一支或相邻的两支电刷，其电流和功率 减小 ，而电刷电压 不变 。
2. 并励直流电动机，当电源反接时，其中Ia的方向 反向 ，转速方向 不变 。
3. 一台串励直流电动机与一台并励直流电动机，都在满载下运行，它们的额定功率和额定 电流都相等，若它们的负载转矩同样增加0.5，则可知： 串励 电动机转速下降得多，而 并励 电动机的电流增加得多。
4. 直流电动机调速时，在励磁回路中增加调节电阻，可使转速 升高 ，而在电枢回路中增加调节电阻，可使转速 降低 。
5. 串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向 反向 ，磁通方向 反向 ，转速n的方 向 不变 。
6. 一台变压器，原设计的频率为50HZ，现将它接到60HZ的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将 减小 ，铁耗将 减小 。
7. 三相变压器组不宜采用Y,y联接组，主要是为了避免 电压波形畸变 。 8. 通过 空载 和 短路 实验可求取变压器的参数。
9. 变压器的一次和二次绕组中有一部分是公共绕组的变压器是 自耦变压器 。