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第六章_同步电机练习题3
第六章 同步电机
一、填空
★在同步电机中,只有存在 电枢反应才能实现机电能量转换。
答 交轴
同步发电机并网的条件是:(1) ;(2) ;(3) 。
答 发电机相序和电网相序要一致,发电机频率和电网频率要相同,发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致
★同步发电机在过励时从电网吸收 ,产生 电枢反应;同步电动机在过励时向电网输出 ,产生 电枢反应。
答 超前无功功率,直轴去磁,滞后无功功率,直轴助磁
★同步电机的功角δ有双重含义,一是 和 之间的夹角;二是 和
空间夹角。
答 主极轴线,气隙合成磁场轴线,励磁电动势,电压
凸极同步电机转子励磁匝数增加使和将 。
答 增加
凸极同步电机气隙增加使和将 。
答 减小
★凸极同步发电机与电网并联,如将发电机励磁电流减为零,此时发电机电磁转矩为 。
答
二、选择
同步发电机的额定功率指( )。
A 转轴上输入的机械功率; B 转轴上输出的机械功率;
C 电枢端口输入的电功率; D 电枢端口输出的电功率。
答 D
★同步发电机稳态运行时,若所带负载为感性,则其电枢反应的性质为( )。
A 交轴电枢反应; B 直轴去磁电枢反应;
C 直轴去磁与交轴电枢反应; D 直轴增磁与交轴电枢反应。
答 C
同步发电机稳定短路电流不很大的原因是( )。
A 漏阻抗较大; B 短路电流产生去磁作用较强;
C 电枢反应产生增磁作用; D 同步电抗较大。
答 B
★对称负载运行时,凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为( )。
A ; B ;
C ; D 。
答 D
同步补偿机的作用是( )。
A 补偿电网电力不足; B 改善电网功率因数;
C 作为用户的备用电源; D 作为同步发电机的励磁电源。
答 B
四、简答
★测定同步发电机的空载特性和短路特性时,如果转速降至0.95,对试验结果有什么影响?
答 因空载电势和转速成正比,如果转速降为,则也降低到额定转速下的倍。同步电抗与频率成正比,也降低到倍,所以短路电流不变。
★为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不用电枢旋转式?
答 由于励磁绕组电流相对较小,电压低,放在转子上引出较方便。电枢绕组电压高、容量大,放在转子上使结构复杂、引出不方便。故大容量电机将电枢绕组作为定子,磁极作为转子,为旋转磁极式。
★为什么同步电机的气隙要比容量相同的感应电机的大?
答 感应电机的励磁电流由电源供给,需要从电网吸取感性无功功率,如果气隙大,则励磁电流大,电机的功率因数低,因此在机械允许的条件下,气隙要尽量小一些。同步电机的气隙磁场由转子电流和定子电流共同激励,从同步电机运行稳定性考虑,气隙大,同步电抗小,短路比大,运行稳定性高。但气隙大,转子用铜量增大,制造成本增加。气隙大小的选择要综合考虑运行性能和制造成本这两方面的要求。
★同步发电机电枢反应性质由什么决定?
答 电枢磁动势的基波与励磁磁动势同转速、同转向,在空间上始终保持相对静止的关系,但电枢反应的性质取决于这两个磁动势幅值的相对位置,而这一位置与励磁电动势和电枢电流之间的相位差,即角度有关,角由决定于负载的性质。当与同相时,,电枢反应为交轴电枢反应,交轴电枢反应使气隙合成磁场幅值增加,而其轴线从主极轴线逆转子转向后移一个锐角。当滞后时,电枢反应为直轴电枢反应,其性质完全是去磁的。当超前时,,也为直轴电枢反应,其性质完全是助磁的。一般情况下,,此时的电枢反应兼有直轴去磁作用和交磁作用。
试述直轴和交轴同步电抗的意义?如何用试验方法来测定?
答 在凸极同步电机中,由于气隙不均匀为了计算方便,将电枢磁动势分解为和,分别除以直轴磁阻和交轴磁阻,可得到和,它们分别在定子绕组感应电动势和,写成电抗压降形式,即
,
和分别称为直轴电枢反应电抗和交轴电枢反应电抗,它们分别反映出上述直轴和记者电枢反应磁通的强弱。
直轴同步电抗为
交轴同步电抗为
和表征了当对称三相直轴或交轴电流每相为时,三相总磁场在电枢绕组中每相感应的电动势。
利用空载和短路特性可测定
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