电机学作业整理剖析.ppt

电机学作业 13-3 并网运行时，同步发电机的功率因数由什么因素决定？ 13-6 怎样检查发电机是否已符合了并联运行的条件？若按灯光旋转法接线，而灯光不旋转，这说明什么？ 答：可采用灯光明暗法和灯光旋转法两种方法判断。采用灯光旋转法若三个指示灯形成灯光旋转现象说明符合并联运行条件。 若灯光不旋转说明发电机的出线相序或电网的引线相序不一致，此时应调整相序使其保持一致。 13-9 对并联于无穷大电网的同步发电机保持输入的用功功率不变，仅改变转子励磁电流If，θ角是否变化？输出有功功率是否变化？此时输出无功功率及电枢电流按什么规律变化？ 答：当对无穷大电网的同步发电机保持输入的用功功率不变时，由于U不变，根据公式E0=U+jIXt，当改变励磁电流If时，E0和I会发生改变，所以E0和U之间的夹角会发生改变，所以功角θ会发生变化。 输出有功功率P2=P1-P0-Pcua，P1-P0=Pem。 由于同步发电机的定子铜损耗与其额定功率相比甚小，通常Pcua1%Pn，所以Pcua可忽略不计，所以 P2约等于Pem，由于输入功率P1不变，P0不变，所以输出有功功率P2不变。 因为输出功率不变，所以P2=mUI cosφ 是常数，也为常数，所以Icosφ=常数，E0sinθ=常数。当增加励磁电流并达到“过励磁”时，电枢电流是滞后电流，发电机输出感性无功功率；当减小励磁电流达到“欠励磁”时，电枢电流是超前电流，发电机输出电容性无功功率。 电枢电流I和If之间呈V型曲线关系 13-10 一台同步发电机单独供给一个对称负载（R及L一定）且转速保持不变，电枢电流的功率因数cosφ由什么决定？当此发电机并联于无穷大电网时，电枢电流的cosφ又由什么决定？为什么？此时电网对发电机而言，相当于什么样性质的电源。 答：同步发电机单独供给一个对称负载（R及L一定）且转速保持不变，电枢电流的功率因数cosφ由负载阻抗决定，同步发电机端电压 ，功率因数 。 当发电机并联与无穷大电网时，电网电压U及频率f可以认为是常数，发电机输出有功功率P2=mUI cosφ，输出无功功Q2=mUIsinψ 当有功功率不变时，有功电流Icosφ不变，功率角θ不变，当改变励磁电流If的大小从而改变励磁电动势E0的大小，从相量图可知，电流I和功率因数角φ必然改变，即改变了cosφ。当励磁电流不变（If不变 E0不变 I不变），改变有功功率时， cosφ也会改变。因此，当同步发电机并联于无穷大电网时，其功率因数由励磁电流及发电机的输入功率决定，与负载性质无关，此时电网对发电机而言相当于恒压恒频交流电压源。 13-14一台发电机铭牌如下：Pn=100000kW,cosφn=0.8（滞后），Un=13800V，Y接法。已知Xt=2，用准确同步法将此发电机接入电网后，先调节励磁使发电机立即带上50%In，试问：1、此电流是有功？还是无功？画出此时的相量图2、保持励磁电流不变，再使发电机加上5WKW的有功负载，求此时发电机运行的功率角θ,Q,I,cosφ,并画出此时的相量图 18-1有一绕线式异步电动机，定子绕组短路，在转子绕组通入三相对称交流电流，其频率为f1，旋磁动势相对于转子以(p为定、转子绕组的极对数）沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？ 答:转子通入三相对称交流电流时会产生旋转磁场，以同步转速沿顺时针方向旋转，旋转磁场在定子绕组上感应出电动势，因而产生感应电流，电流在磁场的作用下受到与旋转磁场方向相同的作用力，但是定子绕组固定不动，且对转子有方向相反的作用力，使得转子沿逆时针方向运动，转子转速n=-n1，则 18-2异步电动机转子和定子绕组没有电的直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会相应增加，试说明其物理过程。从空载到满载电动机的主磁通是否有变化？ 答：当异步电动机空载运行时，只需要由很小的转子电流产生不大的电磁力矩去平衡自身因摩擦和风阻产生的机械损耗和空载杂散损耗所引起的空载制动力矩，这时气隙磁场以很小的相对速度 切割转子绕组，这时转子中的电流很小，主磁通几乎由定子电流建立，即 当异步电动机带上负载运行后，转子上的制动力矩增加，使得转子的转速n减小，气隙磁场以较大的相对速度 切割转子绕组，从而使转子产生较大的转子电流 和增加电磁力矩以平衡制动力矩， 18-5某三相绕线式异步电动机的极对