电机学上2详解.ppt

10-4.同步电机有哪几种运行方式？如何区分？ 解：同步电机有3种运行方式。 ①同步发电机：把机械能转化为交流电能 ②同步电动机：把交流电能转化为机械能 ③同步补偿机（又称同步调相机)：专门用于电网的无功补偿，不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或容性无功功率 10-5.同步电机的频率，极数和同步速度之间有什么关系？试求下列电机的极对数或同步速度。（1）.同步电动机f=50Hz,n=750r/min,2p=? (2).水轮发动机f=50Hz,2p=32,n=? 解： 在同步电动机中，转速、磁极对数和电流频率之间保持严格的关系，即同步转速n=60f/p. 10-7一台同步发电机，已知，定子绕组采用星形接法，求电动机的额定电流。 11-7 为什么说同步电抗是与三相有关的电抗而它的数值又是每相值？ 解：同步电抗由电枢反应电抗和漏电抗两部分组成，分别对应于定子电流产生的电枢反应磁通和定子漏磁通，电枢反应电抗体现了三相对称电枢电流所产生的电枢反应磁场对于一相的影响，它等于电枢反应在一相中的感应电动势与相电流的比值，所以说同步电抗是与三相有关的电抗而它的数值又是每相值。 11-9 负载时同步发电机中电枢磁动势与主极磁动势的大小、位置和转速由哪些因素决定？ 解：负载运行时，电枢磁动势的大小由负载大小和性质决定，而主极磁动势的大小由励磁电流的大小来决定。 电枢磁动势的位置与电枢电流有关，而主极磁动势的位置与励磁电动势有关。 电枢磁动势的转速由电流频率和绕组结构决定，主极磁动势的转速由原动机的转速决定。 11-10 在凸极同步电机的电枢电流一定时，若ψ在0°～90°之间变化，其电枢反应电动势Ea是否为恒定值？若是隐极同步电机，情况又如何？ 解：对于凸极同步电机： ?a = ?ad + ?aq ∵?ad∝Id , ?aq ∝Iq , Id =Isinψ,Iq =Icosψ, ∴I不变时，Id 、Iq会随着ψ变化， ∴?ad、?aq也会变化。 ∴Ea不是恒定值。 对于隐极同步电机： ∵?a ∝I，且?a =-jIXa , ∴若I一定，则?a 一定。 即?a 是恒定值。 11-11 同步发电机的电枢反应结果和哪些因素有关？在下列情况下的电枢反应属于助磁还是去磁？是说明之。 (1)三相对称电阻负载； (2)三相对称纯电容负载，Xc* = 0.8，发电机的同步电抗Xt*=1.5； (3)三相对称纯电感负载，XL*=0.8. 解：同步发电机的电枢反应结果主要取决于空载电动势?0和负载电流Ia之间的夹角ψ，即负载性质。当Ia和?0同相位，即ψ=0°时，产生交轴电枢反应；当Ia滞后?0 90°电角度，即ψ=90°时，为直轴去磁电枢反应；当Ia超前?090°电角度，即ψ=-90°时，为直轴助磁电枢反应。所以当0°ψ90°时，产生直轴去磁电枢反应和交轴电枢反应；当-90°ψ0°时，产生直轴助磁电枢反应和交轴电枢反应。 (1)对于三相对称纯电阻负载，即0°ψ90°,相量图如图所示， ∴Fa是直轴去磁磁动势。 (2)对于三相对称纯电容负载，即ψ=-90°，相量图如图所示， ∴Fa是直轴助磁磁动势。 (3)对于三相对称纯电感负载，即ψ=90°，相量图如图所示， ∴Fa为直轴去磁磁动势。 11-13 一台汽轮发电机，PN=25000kW, UN=10.5kV, Y接法，cos φN=0.8(滞后)，Xt*=2.13，ra*=0，若不考虑饱和，试求额定负载下发电机的励磁电动势E0及?0与I之间的夹角ψ。 解： UφN=UN/√3=10.5×103/√3=6062.18V, IN=PN/(√3UN)=(25000×103)/(√3×10.5×103)=1374.64A, 设U*=1∠0°V, 则∵cos φN=0.8(滞后), ∴I*=1 ∠-36.8°A ∴?0*=U*+jIN*Xt*=1+j1∠-36.8°×2.13=2.845∠73.67°V ∴E0=E0*UφN=2.845×6062.18=17.25kV,ψ=73.67°. Thank you! 9-2 如果在三相绕组中通入零序电流（三相电流大小及相位均相同）。试问此时三，五，七次谐波合成磁动势的幅值和转速为多少？ 解：不妨设三相电流为 三次谐波： a相 b相 c相 合成磁动势为： 为一椭圆旋转磁动势，但