电工机械Ⅱ第20章随堂讲义.doc

第20章　同步發電機的特性 第1部分 課後重點複習 1. 同步發電機當電樞電流與感應電勢同相位時，其電樞反應是產生　交磁　作用，又稱為　橫軸　反應，會造成主磁極磁通變形，感應電勢的波形畸變為非正弦波。 2. 同步發電機當電樞電流滯後感應電勢90°時，其電樞反應是產生有　去磁　作用的直軸反應，會降低感應電勢。 3. 同步發電機當電樞電流越前感應電勢90°時，其電樞反應是產生有　加磁　作用的直軸反應，會升高感應電勢。 4. 同步發電機接電感性負載時，其電樞反應為　交磁　與　去磁　作用，使主磁極磁通產生畸變並減少。 5. 同步發電機接電容性負載時，其電樞反應為　交磁　與　加磁　作用，使主磁極磁通產生畸變並增多。 6. 同步發電機的同步電抗XS＝　電樞反應電抗　XA＋　電樞漏磁電抗　XL。 7. 同步發電機的同步阻抗＝　電樞電阻　RA＋j　同步電抗　XS。 8. (1) 無載電勢E0與負載電流IA之夾角α稱為　內相　角；(2) 無載電勢E0與端電壓V之夾角δ稱為　負載　角或轉矩角；(3) 端電壓V與電樞電流IA間之夾角θ稱為　功率因數　角。 9. 同步發電機以額定轉速運轉，輸出端開路不接負載，將磁場繞組的激磁電流由0逐漸增加，測量無載端電壓V0（也就是無載感應電勢E0）對激磁電流IF大小的關係，即可得到　開路特性曲線(OCC)　，也稱為　無載飽和　曲線。 10. 同步發電機以額定轉速運轉，將輸出端予以短接，磁場繞組的激磁電流由0逐漸增加，測量短路電樞電流IS對激磁電流IF大小的關係曲線，即為　短路特性曲線(SCC)　，同步發電機的短路特性曲線是一條　直　線。 11. 同步發電機在額定轉速及一定的激磁電流下，端電壓V對負載電流IL關係的特性曲線，稱為　外部特性　曲線，也稱為　負載特性　曲線。 12. 同步發電機在額定轉速及負載功因不變下，維持端電壓不變的激磁電流IF與負載電流IL的關係曲線，稱為　激磁特性　曲線。 13. 同步發電機接電感性負載時，當負載愈大（即IL愈大）時，欲維持端電壓不變需　增加　激磁電流IF。 14. 同步發電機的同步阻抗值ZS，可由　開路　試驗與　短路　試驗的結果來計算。若在某一激磁電流時得到發電機之每相無載端電壓為V0，且在此一激磁電流時發電機短路產生之每相短路電流為IS，則ZS＝，但ZS並非定值，若激磁電流增大，ZS值會減小一些。 15. 以同步發電機的額定電壓Vo1為基準電壓，額定電流ISA為基準電流，基準阻抗ZSbase＝。 16. 若同步發電機的同步阻抗為ZS1，基準阻抗為ZSbase，則百分同步阻抗ZS％＝×100％，百分同步阻抗ZS％也稱為　阻抗標么值　ZSPU。 17. 同步發電機的短路比Ks＝＝＝。 18. 短路比大的同步發電機，其同步阻抗較　小　，電樞反應　小　，電壓較穩定，但鐵心材料使用較多，發電機整體尺寸較大，電樞安匝小，氣隙大。 19. 　水輪　發電機的短路比約在0.9～1.2之間，　汽輪　發電機的短路比約在0.6～1.0之間。 20. 若同步發電機每相的端電壓為V(，電樞電流為IA，電樞電阻為RA，同步電抗為XS，則當發電機接純電阻負載時，其每相的無載感應電勢E0＝。 21. 若同步發電機每相的端電壓為V(，電樞電流為IA，電樞電阻為RA，同步電抗為XS，功率因數角為 θ，則當發電機接電感性負載時，其每相的無載感應電勢E0＝。 22. 若同步發電機每相的端電壓為V(，電樞電流為IA，電樞電阻為RA，同步電抗為XS，功率因數角為θ，則當發電機接電容性負載時，其每相的無載感應電勢E0＝。 23. 若VFL為滿載(Full Load)端電壓無載(o Load)端電壓電壓調整率，其中無載端電壓(、線電流為IL，相電流為I(，功率因數角為θ，則其輸出功率PO/P＝　3V(I(　cosθ　＝。 (2) 一般同步發電機因同步電抗XS遠大於電樞電阻RA，即RA可忽略不計，若每相端電壓為V，每相感應電勢為E，每相同步電抗為XS，負載角為δ，則三相同步發電機的輸出功率PO/P＝。 29. (1) 單相同步發電機輸出功率PO/P＝　VIcosθ　， (2) 單相同步發電機輸出功率PO/P＝。 30. 當負載增加時，負載角δ會　增加　，表示端電壓相位滯後感應電勢愈多，發電機輸出更多功率。當負載角δ＝　90　度時，輸出功率達到其最大極限，若每相端電壓為V，每相感應電勢為E，每相同步電抗為XS，此時三相同步發電機之最大輸出功率為。 31. 三相同步發電機的效率＝。 第2部分 考試重點 1. 重要性：＊＊＊＊＊ 2. 同步發電機的電樞反應及其影響。 3. 同步發電機各種特性曲線的意義。 4. 同步發電機同步阻抗的組成及相關計算，百分同步阻抗與短路比的計算與特性。 5. 同步發電機感應電勢及電壓調整率的計