同步发电机习题二有答案

1、同步发电机习题二一、填空题1、我国生产的72500千瓦的水轮发电机，具转速为125转/分，那么，极对数 P=（24）2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作 用是（ft轴去磁）3、装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应 使调相机处于 状态。（欠励）4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的 。（无功功率）5、同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象 。（三相灯出现同时暗，同时亮的交替 变化现象）9.同步发电机内功率因数角 巾30时的电枢反应为 o _（直轴去 磁）10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象

2、。（一个相灯没有绝对熄灭的时侯， 在最凫和最暗范围内闪烁）.同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为 .（容性）.并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节 .（原动机的转速）.同步发电机气隙增大，其同步电抗将 。（减小）.同步发电机内功率因数角 巾=0时的电枢反应为 。 （交轴电枢反应）15、同步发电机在过励时从电网吸收容性无功功率 ,产生 直轴去磁的电枢反应 电枢反应16、同步电机的功角6有双重含义，一是 和 之间的夹角；是 和 空间夹角。（电动势和电压； 励磁磁动势和气隙磁动势）17.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2转矩为

3、m（ ）sin22 Xq Xd18、一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因数是超 前的，则电机运行在励状态，此时电机从电网吸收 性质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可变化到 励状态, 此时电机向电网发出 无功功率。（欠励，感性，过励，感性）19、同步发电机按转子结构分，有 ，;按原动机类型 分，主要有 ，;（凸极式和隐极式；汽轮层峦叠嶂电 机和水轮发电机）20、同步电机空载运行指仅有 输出，输出为零（无功功率输出，有功功率）、单项选择题1、并联于大电网上的同步发电机，当运行于co郎=1.0的情况下，若逐渐减小励 磁电流，则电枢电流是（A ）A.

4、逐大B .逐小C.先增大后减小 D .先减小后增大2、同步发电机电枢反应性质取决于（C ）A.负载性质B发电机本身参数C.负载性质和发电机本身参数D负载大小3、同步发电机短路特性是一条直线的原因是（ B）。A.励磁电流较小磁路不饱和B.电枢反应去磁作用使磁路不饱和C.短路时电机相当于一个电阻为常数的电路运行，所以 Ik和If成正比D.短路时短路电流大使磁路饱和程度提高4、三相同步发电机的cos n 0.8 ,所谓正常励磁状态是指励磁电流（D ）A额定励磁电流B输出感性无功功率所需的励磁电流C输出容性无功功率所需的励磁电流D仅有有功功率输出时的励磁电流5.异步电动机处于理想空载状态时，转差率为

5、（A ）。A. s=0B. s=1 C. 0s1 D. s06、并联于大电网上的同步发电机，当运行于co鎏=1.0的情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（ A ）A.逐大B.逐小 C.先增大后减小D.先减小后增大.同步发电机在无穷大电网上运行，在下列哪种情况下静态稳定性能较好（ A ）。A.短路大.隐极同步发电机静态稳定运行的极限对应的功率角为（B ）A 0 B 90 C 180 D 759、同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时，其电枢反应为（ D ）A交磁B直轴增磁C交磁兼直轴去磁D交磁兼直轴增磁10、同步电机运行于电动状态，其（ D ）!BA E0 U B E0 U C Ff1 超

6、前 F D Ff1 滞后 F三、作图题1、当一台隐极同步电机发出有功功率，同时发出感性无功功率时，分别按电动 机惯例和发电机惯例画出电动势相量图2、作出凸极发电机的电动势相量图3、画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。4、作出同步发电机的外特性和调整特性。5、作出同步发电机的V形曲线，并说明其特点。6、同步电机时-空相矢量图四、简答题1、简述同步发电机的工作原理。2、简述同步发电机用相灯法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取的措 施。3、简述同步发电机用灯光旋转法并网时，条件不满足时所呈现的现象，应采取 的措施。3、简述同步发电机采用自同步法合闸的操作过程。（答：（1）校验发电机相

7、序把发电机拖动到接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路。（2）发电机投放电网，立即加直流励磁电流，此时靠定、转子磁场间所形成的引力就可把 转子自动牵入同步。）4、同步发电机并联合闸的条件？若四个条件中有某一个不符合时，应采取什么 措施使之满足并联条件。（答：（1）发电机频率等于电网的频率；若不等，调节原动机的转速，改变发电机的频率 （2）发电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致；若不同，调节励磁电流从而改 变发电机的端电压。（3）发电机的电压相序与电网的电压相序相同；若发电机与电网的相序不同，需对调发电机或电网的任意两根接线。（4）在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位一样；若不一致，

8、需微调节 转速。 ）5、用电枢反应理论解释同步发电机的外特性。（同步发电机的外特性是指同步发电机在转速为额定转速、功率因素为常数、励磁电流为额定值时测出的发电机端电压关于电枢电流的特性曲线。当功率因素为小于1 （滞后）时特性曲线为略微下降趋势， 这时因为电枢电流起到了去磁作用，使得磁通减小，进而使得感应电势减小，进而使电压下降。当功率因素为等于1时特性曲线为略微下降趋势，因为电机本身有电感，电流仍滞后于电压，内功率因素角接近于90度，直轴电枢反应影响较小，电压下降不大。当功率因素为小于 1 （超前）时特性曲线为略微上翘趋势，这时因为电枢电流起到 了增磁作用，使得磁通增大，进而使得感应电势增大超

9、过了内阻压降值，进而使电压上升。）6、简述同步电动机异步起动过程采用感应电动机工作原理.在转子极靴上加装起动绕组（发电机称为阻尼绕组），起动时，励 磁绕组不能开路（以免产生过大的感应电势，击穿绝缘），亦不能直接短路（以免产生大电流），需串入阻值约为 10倍的电阻。起动过程就是依靠电磁感应原理产生电磁转矩而旋转.当异步起动使转子转速上升接近同步转速，加入直流励磁，进入同步电机运行状态。7、什么是无限大电网，它对并联于其上的发电机有什么约束？电网的容量相对于并联的同步发电机容量来说要大得多，如果对并联在电网上的同步发电机进行有功功率和无功功率调节时，对电网的电压和频率不会有什么影响。无限大电网的特

10、点是端电压和频率均可认为是恒定的。8、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后电压，若逐渐减小其励磁电流，试问电枢电流如何变化？9、一台与电网并联运行的同步发电机，仅输出有功功率，无功功率为零，这时 发电机电枢反应磁动势的性质是什么？10、并联于电网上运行的同步电机，从发电机状态变为电动机状态时，其功率角、电磁转矩T、电枢电流I及功率因数cos各会发生怎样的变化？11、并联于无限大电网运行的隐极同步发电机，当调节发电机有功功率输出而保持无功功率输出不变时，功率角及励磁电流是否变化？电流和空载电动势的变化 轨迹是什么？12、并联在电网运行的同步发电机，当保持励磁电流不变时，调节发电机输出

11、有 功功率，输出无功功率变不变？试问电流和空载电动势变化规律是什么？当励磁电流为常数时， 调节发电机输出的有功功率， 发电机的无功功率也会改变， 输出有功 功率减少时，输出落后性无功功率会增大。电动势向量的轨迹是一个圆， 电枢电流向量的轨 迹也是一个圆(圆心不是0),把它们称为同步电机的圆图。五、计算题1、有一台隐极同步发电机带三相对称负载，cos 1此时，U U n , I I n若该电机的 工 0.15, 0.85电枢电阻略去不计。用时间相量求出空载电动势LE0,2、一台三相星形联结1500KW的水轮同步发电机，额定电压 6300V，额定功率 因素cos n 0.8 (滞后),已知它的参数

12、 Xd 21.3 ,Xq 13.7忽略电枢电阻，试 求：(1) Xd和Xq的标么值；(2)画出电动势相量图；(3)计算额定负载时的电动势Eo 、,3 一 一3、已知一台4极隐极同步电机，防电压U 1.1 1,XC 1.2,cos(沛后)，21试用时忽略定子电阻，励磁磁动势幅值为Ff1电枢反应磁动势的幅值Fa-Ff1,2空相一矢量图求出合成磁动，试用时空相一矢量图求出合成磁动势F与Ffi的夹角和空载时电动势Eo4、一台11KV、50HZ、4极星形联结的隐极同步发电机，同路电抗Xs 12不计电枢电阻，该发电机并联于额定电压的电网运行。输出有功功率3MW,功率因素为0.8 (滞后)(1)求每相空载电

13、动势Eo和功率角(2)如果励磁电流保持不变，求发电机不失去同步时所能产生的最大电磁转矩。5、一台隐极同步发电机并联运行，已知U 1,i 1,Xs 1,cos虫(滞后)忽略-2定子绕组电阻现调节原动机使有功输出增加一倍同时调节励磁电流其增加20%,试求：(1)画出调节后的电动势相量图(2)说明无功功率输出是增加还是减小了 ？6、一台与无限大电网并联的三相6极同步发电机，定子绕组星形联结，Sn 100kVA,UN 2300V, f 60Hz , X- 64.4 忽略电枢电阻，已知空载时，励磁电流为23A,此时发电机的输入功率为3.75KW,设磁路线性，求：(1)当发电机输出额定电流、功率因素 co

14、s 0.9 (滞后)时，所需励磁电流为多少？发电机的输入功率是多少？(2)当发电机输出每相电流为15A,且励磁电流为20A时，发电机的电磁转矩T和过载能力m是多少7、一台汽轮发电机数据如下：Sn 31250kVA,UN 10500V ,cosn 0.8(滞后)，Xc 7.0 ,此发电机并联于无限大电网运行，(1 )发电机额定负载时的功率角n ,电磁功率Pm ,过载能力%为多大？(2 )这台发电机如有功输出减小一半，励磁电流不变，求，Pm及功率因数 问输出的无功功率怎样变化？8、一台同步发电机的参数，用标么值表示时为：Xd = , Xq=。试求：该机在额定电压下供给额定电流，且Cos =(滞后)

15、时的电压调整率。(电枢电阻略去不计)9、有一台三相凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标么值分别等于Xd = ,Xq=,电枢电阻可以忽略不计。试求发电机发出额定电压、额定功率、COS N =（滞后）时发电机励磁电势的标么值 Eo,并作出相量图。10、一台Pn =725000kW, Un=, Y接法，Cos N=（滞后）的水轮发电机，具同步电抗的标么值为：Xd = 1, Xq=,忽略电枢电阻。试求额定负载下发电机励磁电势Eo, Eo与U的夹角。11、隐极同步发电机SN=31250kVA, Un kV （Y接法），Cos N=（滞后）,定子每相同步电抗Xc=7Q,定子绕组电阻忽略不计，发电机与无穷

16、大电网并联运行。试求：发电机在额定状态下运行时的功角，电磁功率Pm ,每相感应电势E 0；发电机在额定状态下运行，求将其励磁电流加大10%时、Pm , Cos和定子电流I。（设磁路不饱和）。12、一台三相Y接隐极同步发电机与大容量电网并联运行。已知电网电压为400V,发电机的每相同步电抗 Xc = Q,此发电机的输出功率当 Cos =1时为80kW。若保持励磁电流不变，减少原动机的输出，使该发电机的输出减少到20kW。若电枢电阻忽略不计，求此时：功角 ；功率因数Cos ;电枢电流Ia；输出无功功率Q,并指出是超前还是滞后。13、一台三相凸极同步发电机相电势 E = , XdQ, XqQ,接于相

17、电压U= 230V的电网上，在满载时 =2 4 ,求：此机能供给的满载功率；最大功率及 过载能力。14、一台三相Y接接隐极同步发电机，SN=31250kVA, Un = 10500V, Cos N=（落后），Xc = 70Q （不饱和值），此发电机并联于无穷大电网运行，试求：发电机输出为额定负载时的功角 n ,电磁功率Pm ,过载能力Km。15、一台三相、50HZ星形连接、11KV 8750KVA&极式水轮发电机。额定运行时功率因数为0.8滞后，每相同步电抗Xd 17.2 ,% 9.3 ,电阻可略去不计。求（1）额定运行情况下的功率角 n和每相励磁是动势E。（2）最大电磁功率PM max16、

18、有一台隐极式同步发电机，额定容量Sn 31250kVA,额定电压Un 10500V,星形联结，额定功率因素cos n 0.8 （滞后），定子每相同步电抗Xs 6.5,并联于无限大电网运行，求发电机额定负载时的功率角n、电磁功率PM、过载能力km ?17、一电所的容量为2000kVA,变电所本来的负荷为1200kW,功率因数Cos =（落后），今该厂欲增加一台额定功率为500kW,功率因数Cos =（超前）的同步电动机，问当该同步电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变电所是否过载？18、当Cos =（落后）时，用户需要1000kW,决定：供给此用户的发电机的千伏安容量；如果添设一台调相机能完全补

19、偿无功功率，求它的容量；如果只将发电机的功率因数提高到（落后），求调相机的容量。19 一台汽轮发电机数据为：额定功率Pn 25000kW额定电压Un 10.5kV额定功率因数cos n 0.8,三相绕组Y联接，忽略定子绕组电阻。此时电机并联于无n r r .t 、一，一，.*. . f ，一 a限大电网，当运行在U 1,I1,Xs 2.13,cos N 0.8时，如果电机的有功输出功率减少一半，励磁电流不变，求功率角 ，电磁功率PM及功率因素角，问输出无功功率怎样变化？船舶电器设备及系统试题四同步发电机一、单项选择题（本题共 40分，每小题1分）1、从结构上看，转极式同步发电机定子绕组与普通（

20、）电机的（）绕组大致相同。A、直流；定子 B、直流；转子 C、异步；定子 D、异步；转子2、从本质上说，转枢式同步发电机定子绕组与普通（）电机的（）绕组大致相同。A、直流；定子 B、直流；转子 C、异步；定子 D、异步；转子3、转极式同步发电机的气隙主磁通是由（）励磁绕组通入（）电流产生的。A、定子；直流 B、定子；交流 C、转子；直流 D、转子；交流4、转枢式同步发电机的气隙主磁通是由（）励磁绕组通入（）电流产生的。A、定子；直流 B、定子；交流 C、转子；直流 D、转子；交流5、隐极式转子多用于（）发电机，凸极式转子多用于（）发电机A、高速；高速 B、高速；中低速C、中低速；高速 D、中低

21、速；中低速6、凸极式同步发电机的定子和转子间气隙是（）的，隐极式同步电机的定子和转子间气隙是（）的。A、均匀；均匀 B、均匀；不均匀C、不均匀；均匀 D、不均匀；不均匀7、同步发电机电枢绕组一般接成星形不接成三角形，其主要的目的是（）。A、减小电枢电流 B、提高输出电压 C、减少不变损耗 D、避免三次谐波电流8、同步发电机磁极铁心周围槽中嵌入的短路鼠笼条称为（）绕组。A、阻尼 B、起动C、励磁D、电枢9、同步发电机的空载特性是指空载电势随（）变化的关系曲线。A、励磁电流B、电枢电流 C、励磁电压D、输出电压10、同步发电机的空载特性实质是同步发电机的一条（）特性曲线。A、外B、调节 C、磁化

22、D、机械11、同步发电机以额定转速运行，当励磁电流为零时，空载电压为（）。A、额定电压 B、剩磁电压C、空载电势D、零12、用实验的方法测量同步发电机的空载特性时，要求保持发电机的（）不变。A、励磁磁通 B、主磁通 C、漏磁通D、转速13、同步发电机的“电枢反应”是由（）引起的。A、电枢电压 B、电枢电流C、励磁电压D、励磁电流14、同步发电机电枢电流与空载电势同相位时的电枢反应是（）电枢反应。A、交轴B、交、直轴C、直轴去磁D、直轴增磁15、同步发电机电枢电流滞后空载电势90度时的电枢反应是（）电枢反应。A、交轴B、交、直轴C、直轴去磁D、直轴增磁16、同步发电机电枢电流超前空载电势90度时

23、的电枢反应是（）电枢反应。A、交轴B、交、直轴C、直轴去磁D、直轴增磁17、同步发电机的（）随电枢电流变化而变化的特性称为外特性。A、端电压B、励磁电流 C、电磁转矩 D、电磁功率18、根据外特性可知，（）性负载时，同步发电机的端电压随着负载电流的增加而下降。A、电阻B、电容C、电感D、无功19、根据外特性可知，（）性负载时，同步发电机的端电压随着负载电流的增加而增加。A、电阻B、电容C、电感D、无功20、根据外特性可知，（）性负载时，同步发电机的端电压随着负载电流的增加而下降较小。A、电阻B、电容C、电感D、无功21、同步发电机电压调整率是指同步发电机从额定运行到空载运行时，（）的相对变化率

24、。A、端电压B、励磁电流C、电磁转矩D、电磁功率22、一般要求同步发电机电压调整率小于（）%。A、10B、30C、50D、7023、凸极式同步电机电压调整率（）隐极式同步电机电压调整率。A、高于 B、低于C、等于 D、正比于24、同步发电机的（）随负载电流变化而变化的特性称为调节特性。A、端电压B、励磁电流C、电磁转矩 D、电磁功率25、根据调节特性对同步发电机进行调节的目的是保持（）不变。A、端电压B、励磁电流C、电磁转矩 D、电磁功率26、根据同步发电机的调节特性可知，电阻性负载时，励磁电流应随着负载电流的增加而（ ）。A、增加B、缓慢增加C、减小D、缓慢减小27、根据同步发电机的调节特性

25、可知，电感性负载时，励磁电流应随着负载电流的增加而（ ）。A、增加B、缓慢增加C、减小D、缓慢减小28、根据同步发电机的调节特性可知，电容性负载时，励磁电流应随着负载电流的增加而（ ）。A、增加B、缓慢增加C、减小D、缓慢减小29、同步发电机的（）随功率角变化的特性称为功角特性。A、瞬时功率B、视在功率C、有功功率 D、无功功率30、从相量图看，同步发电机的功率角是（）之间的夹角。A、 E0和 UB、E0 和 1a C、U 和 Uxs D、U 和 I a31、从矢量图看，同步发电机的功率角是（）方向与气隙综合磁通方向之间的夹角。A、电枢磁通B、励磁磁通 C、主磁通 D、主极漏磁通32、从功角特

26、性看，为使同步发电机稳定运行，其功率角应小于（）度。A、30 B、90C、120 D、18033、同步发电机的额定功率角一般设计在（）度之间。A、15 25B、25 35C、35 45 D、45 55）决定。34、同步发电机单机带载运行时，端电压由负载电流的（A、大小 B、性质C、大小和性质D、大小、性质和频率）决定；输出无功功率由（D、负载；励磁）改变频率；调节励磁电流（D、不能；不能）变化；输出无功变化可致（35、同步发电机独立运行时，输出的有功功率由（ 定。A、负载；负载B、油门；负载 C、油门；励磁 36、同步发电机独立运行时，调节原动机油门（ 变电压。A、可以；可以 B、可以；不能

27、C、不能；可以 37、同步发电机独立运行时，输出有功变化可致（ 变化。A、频率；电压 B、频率；频率 C、电压；电压 D、电压；频率38、发电机输出端接上三相对称负载时，定子电枢磁场是一个（）磁场。A、直流B、脉振C、圆形旋转D、椭圆形旋转39、发电机输出端接上三相不对称负载时，定子电枢磁场是一个（）磁场。A、直流B、脉振C、圆形旋转D、椭圆形旋转40、发电机输出三相电流的偏差不应大于额定电流的（）。A、5%B、10% C、15% D、20%二、填空题（本题共 30分，每空1分）1、当直流电流通过（）流入同步发电机的励磁绕组时，主磁极产生励磁磁通，它分成）0和主极（）b两部分。0从转子N极出发，经（）与定子铁心进入转子S极而构成闭合回路。0与定子、转子相交链，称为有效磁通。而 6与转子励磁绕组交链，不参与定子、转子之间的（）过程，称为无效磁通。0是一个被原动机拖动到（）转速的旋转磁场，称为转子（）磁场，其磁通密度沿气隙接 TOC o 1-5 h z 近于（）波形分布。当转子由原动机以恒定转速驱动时，随轴一起旋转的0依次（）定子各相绕组，定子三相电枢绕组就会 （）出大小和方向按周期性变化的交变正弦电动势。发电机输出端接上三相对称负载，定子三相电枢绕组的对称电流将产生旋转磁场a,称为定子（）磁场。0与2以（）的速度旋转，转子绕组