(精选)电机学习题解答
电机学考试题+参考答案

电机学考试题+参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.异步电动机在额定运行时效率较高。
()A、正确B、错误正确答案:A2.电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。
()A、正确B、错误正确答案:A3.通常同步调相机都工作于过励状态,以便从电网吸收容性无功功率,改善电网功率因数。
()A、正确B、错误正确答案:A4.增大异步电动机电源电压,电磁转矩增大,有功功率增大,异步电动机的功率因数升高。
()A、正确B、错误正确答案:B5.铁磁材料在初始磁化阶段内磁场随外磁场变化较快。
()A、正确B、错误正确答案:B6.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后,在变压器铁芯中产生的交变磁通将分别在一次侧绕组和二次侧绕组中产生感应电动势A、正确B、错误正确答案:A7.变压器的空载电流又称为励磁电流,主要作用是建立磁场,同时还提供铁芯损耗。
()A、正确B、错误正确答案:A8.异步电动机采用变比为2的自耦变压器起动,起动电流变成直接起动时的1/4。
()A、正确B、错误正确答案:B9.并网运行的同步发电机在撤掉原动机后,转速会先下降后在升高至同步逮。
()A、正确B、错误正确答案:A10.电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。
()A、正确B、错误正确答案:A11.同步发电机的内功率因数角由负载性质决定。
()A、正确B、错误正确答案:B12.变压器的电压比是指一、二次绕组的额定线电压之比。
()A、正确B、错误正确答案:A13.凸极同步发电机和隐极同步发电机的电磁功率计算公式是相同的。
()A、正确B、错误正确答案:B14.深槽和双笼型异步电动机运行性能和普通笼型异步电动机相比,起动性能好,运行性能相同。
()。
A、正确B、错误正确答案:B15.采用短距与分布绕组的方法我们就能够获得最理想的电动势。
()A、正确B、错误正确答案:B16.同步发电机的励磁系统只起调压作用。
()A、正确B、错误正确答案:B17.产生磁通的载流线圆称为励磁绕组,励磁绕组中的电流称为肠酸单施,…能端出可以是交准,直流的酸电流产生磁场为值定磁场,交流肠磁电流产生硬场为文发磁场。
电机学习题解答

第一篇变压器一、思考题(一)、变压器原理部分1、变压器能否用来变换直流电压?不能。
磁通不变,感应电动势为零,,很小,很大,烧毁变压器。
2、在求变压器的电压比时,为什么一般都用空载时高、低压绕组电压之比来计算?电压比应为绕组电动势之比,绕组电动势的分离、计算和测量比较困难。
空载时,,很小,一次侧阻抗压降很小,,所以,变压器一、二侧电压可以方便地测量,也可以通过铭牌获得。
3、为什么说变压器一、二绕组电流与匝数成正比,只是在满载和接近满载时才成立?空载时为什么不成立?,和满载和接近满载时的、相比很小,,所以。
空载时,,比例关系不成立。
4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的?在忽略、和的情况下得到的。
从一侧看(,忽略了、。
,忽略了)。
(二)、变压器结构部分1、额定电压为的变压器,是否可以将低压绕组接在的交流电源上工作?不允许。
(1)此时,,,一、二侧电压都超过额定值 1.65倍,可能造成绝缘被击穿,变压器内部短路,烧毁变压器。
(2),磁通超过额定值1.65倍,磁损耗过大,烧毁变压器。
2、变压器长期运行时,实际工作电流是否可以大于、等于或小于额定电流?等于或小于额定电流。
铜耗和电流平方成正比,大于额定电流时,铜耗多大,发热烧毁变压器。
3、变压器的额定功率为什么用视在功率而不用有功功率表示?因变压器的有功功率是由交流负载的大小和性质决定的。
(三)、变压器运行部分1、试根据T型等效电路画出变压器空载时的等效电路。
略2、变压器在空载和轻载运行时,可否应用简化等效电路?不可以,简化等效电路,,空载时,不为零,为零。
轻载时,从上看,、不大和(为一次绕组加额定电压,二次侧空载时的一次侧电流,和轻载时的基本相等)相差的不多,不成立,不能用简化等效电路。
3、试根据简化等效电路画出简化相量图。
略(四)、变压器参数测定部分1、为什么说不变,则铁损耗不变?,不变,不变,不变,不变。
2、需从室温值换算至值,而为什么不需要换算?时一、二次侧绕组电阻,和温度有关,必须换算至变压器稳定工作时的温度。
电机学相关习题及解答

电机学相关习题及解答1-36 一台直流电动机,电枢电流为15.4A,2P=4,单波S=27,每元件匝数W y=3,每极磁通量等于0.025W b,问电机的电磁转矩为多少?若同样元件数,绕组改为单迭,极数于励磁不变,电磁转矩又为多少?1-48 一台并励直流电动机,P N=100kw,U N =220V,n=550r/m在750C时电枢回路电阻r a =0.022欧,励磁回路电阻r f=27.5欧,2u =2V,额定负载时的效率为88%,试求电机空载时的电流。
1-54 一台并励直流电动机的额定数据如下:P N=17kw,U N=220V,n=3000r/m,I N=88.9A,电枢回路电阻r a=0.0896欧,励磁回路电阻R f=181.5欧,若忽略电枢反应的影响,试求:(1)电动机的额定输出转矩;(2)在额定负载时的电磁转矩;(3)额定负载时的效率;(4)在理想空载(I a=0)时的转速;(5)当电枢回路串入电阻R=0.15欧时,在额定转矩时的转速。
1-58 一台串励直流电动机U N=220V,n=1000r/m,I N=40A,电枢回路电阻为0.5欧,假定磁路不饱和。
试求:(1)当I a=20A时,电动机的转速及电磁转矩?(2)如果电磁转矩保持上述值不变,而电压减低到110V ,此时电动机的转速及电流各为多少?1-62 一台直流串励电动机,额定负载运行,U N =220V ,n =900r/m ,I N =78.5A ,电枢回路电阻r a =0.26欧,欲在负载转矩不变条件下,把转速降到700r/m ,须串入多大电阻?1-76 并励直流电机接在电网上。
1、 比较该机作发电机运行和电动机运行时的旋转方向。
2、 该机作电动机运行,正转时和反转时不一样为什么?1-77 并励直流发电机,额定电压为230V ,现需要将额定负载运行时的端电压提高到250V ,试问:(1)若用增加转速的方法,则转速必须增加多少?(2)若用调节励磁的方法,则励磁电流增加多少倍?1-78 一台并励发电机,P N =6kw ,U N =230V ,n =1450r/m ,电枢回路电阻r a 750=0.921欧,励磁回路电阻R f 750=177欧,额定负载时的附加损耗60=∆P w ,铁耗5.145=P Fe w ,机械损耗4.168=ΩP w ,求额定负载下的输入功率、电磁功率、电磁转矩及效率。
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2-16
解: 根据电压方程
U
N
Ea I N Ra
Ea n 204 700 0 . 29
E a 220 64 0 . 25 204 (V ), Ce
电压反接制动时:
IT U
N
Ea
R a RT
220 204 6 0 . 25
1-ห้องสมุดไป่ตู้3
1-33 如何改变他励及并联直流发电机的端电压极性?
答:
U Ea Ia Ra ;
E a Ce n
他励:改变励磁极性或电机的转速; 并励:改变剩磁方向
1-36 某台不装换向极的小型直流电动机电刷逆转 向偏离几何中性线一个角度,则在其换向元件中有 哪些电动势?其方向如何?能否用此法来改善换向? 为什么? •电抗电动势 N n n
2 -7
dT em dn
dT Z dn
稳定点:A、D点; 不稳定点:B、C点
2-10
2-10 某他励直流电动机额定数据如下:PN=60kW,UN =220V,IN=350A,nN=1000r/min.
(1)如果该机直接起动, 起动电流为多少?
(2)为使起动电流限制在2IN, 应在电枢回路串入多 大电阻?
(3)如果采用降压起动且起动电流限制在2IN, 端电 压应降为多少?
解:
电枢电阻:
直接起动:
Ra
IN
1 U 2
U
N
N
I N PN IN
2
0 . 07
串入电阻:
RT
Ra U
N
220 0 . 07
3142 . 86 ( A )
2IN
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第一篇 变压器一、思考题(一)、变压器原理部分1、变压器能否用来变换直流电压? 不能。
磁通不变,感应电动势为零,111R U I =,1R 很小,1I 很大,烧毁变压器。
2、在求变压器的电压比时,为什么一般都用空载时高、低压绕组电压之比来计算?电压比应为绕组电动势之比,绕组电动势的分离、计算和测量比较困难。
空载时22202E U U U N ===,11011Z I E U N +-=,10I 很小,一次侧阻抗压降很小,11E U N ≈,所以NN U U E E k 2121≈=,变压器一、二侧电压可以方便地测量,也可以通过铭牌获得。
3、为什么说变压器一、二绕组电流与匝数成正比,只是在满载和接近满载时才成立?空载时为什么不成立?012211I N I N I N =+,0I 和满载和接近满载时的1I 、2I 相比很小,02211≈+I N I N ,所以kN N I I 11221=≈。
空载时,02=I ,比例关系不成立。
4、阻抗变换公式是在忽略什么因素的情况下得到的?在忽略1Z 、2Z 和0I 的情况下得到的。
从一侧看L e Z k I U k kI kU I U Z 22222211====(21kU U =,忽略了1Z 、2Z 。
kI I 21=,忽略了0I )。
(二)、变压器结构部分1、额定电压为V 230/10000的变压器,是否可以将低压绕组接在V 380的交流电源上工作?不允许。
(1)此时,V U 3802=,V U 7.16521230100003801=⨯=,一、二侧电压都超过额定值1.65倍,可能造成绝缘被击穿,变压器内部短路,烧毁变压器。
(2)m fN U Φ=2244.4,磁通超过额定值1.65倍,磁损耗过大,烧毁变压器。
2、变压器长期运行时,实际工作电流是否可以大于、等于或小于额定电流?等于或小于额定电流。
铜耗和电流平方成正比,大于额定电流时,铜耗多大,发热烧毁变压器。
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添加后:,(滞后)
所以新添加的电动机: ,(超前)
,
输入功率: 效率:
3-17
一台96kW的并励直流电动机,额定电压为440V,额定电流为
255A,额定励磁电流为5A,额定转速为500r/min,电枢总电阻为
0.078Ω,不计电枢反应,试求(1)电动机的额定输出转矩(2)额
定电流时的电磁转矩;(3)电动机的空载转速。
解: (1)电动机的额定输出转矩:
效率 5-29 有一台三相四极的绕线型感应电动机额定转速,转子每相电阻。设
负载转矩保持为额定值不变,今欲把转速从1485r/min下调到 1050r/min,问转子每相应串入多大的调速电阻?
解:额定转差率 调速后的转差率 设串入调速电阻为,调速前后负载转矩不变 所以满足,
得
第6章
6-4同步发电机电枢反应的性质取决于电枢磁动势和主磁场在空间的相 对位置,即激磁电动势和负载电流之间的相角差。交轴电枢反应产生交 轴电枢磁动势,与产生电磁转矩及能量转换直接相关;直轴电枢反应产 生直轴电枢磁动势,起到增磁或者去磁的作用,与电机的无功功率和功 率因数的超前或滞后相关。 6-6 为什么分析凸极同步电机时要用双反应理论?凸极同步发电机负载
空载试验在低压侧进行, 折算到高压侧:
短路试验在高压侧进行
所以:
即:, (2)标幺值: 高压侧的电阻基准值 ,
, (3)变压器额定电压调整率和额定效率:
(4)变压器效率最大时,可变损耗等于不变损耗 最大效率:
第3章
3-13一台四极82kW、230V、970r/min的并励直流发电机,,励磁绕组总 电阻,额定负载时并励回路中串入3.5Ω的调节电阻,电刷压降为2V, 铁耗和机械损耗共2.5kW,杂散损耗为额定功率的0.5%,试求额定负载 时发电机的输入功率、电磁功率和效率。 解:电磁功率:
电机学课后习题答案

电机学课后习题答案问题1:简述直流电机的工作原理。
答案:直流电机的工作原理基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当直流电通过电机的定子线圈时,会在定子中产生磁场。
这个磁场与转子中的电流相互作用,产生力矩,使转子旋转。
转子的旋转方向取决于电流的方向以及磁场的方向。
问题2:解释同步电机和异步电机的区别。
答案:同步电机和异步电机的主要区别在于它们的转速与电网频率的关系。
同步电机的转速严格与电网频率同步,即转速等于电网频率乘以极对数。
而异步电机的转速则略低于同步转速,存在滑差,这是因为异步电机的转子电流是感应产生的,而不是直接供电。
问题3:三相异步电机的启动方式有哪些?答案:三相异步电机的启动方式主要有以下几种:1. 直接启动:将电机直接接入电网,适用于小型电机。
2. 星-三角形启动:在启动时将电机接成星形,以降低启动电流,启动后再切换为三角形连接。
3. 自耦变压器启动:使用自耦变压器降低启动时的电压,从而减小启动电流。
4. 软启动器启动:通过电子控制技术逐渐增加电机的启动电压和电流,实现平滑启动。
问题4:解释变压器的工作原理。
答案:变压器的工作原理基于电磁感应。
它由两个或多个线圈组成,这些线圈围绕同一个铁芯。
当交流电通过初级线圈时,会在铁芯中产生变化的磁通量,这个变化的磁通量会在次级线圈中感应出电动势。
变压器的输出电压与输入电压之比等于次级线圈与初级线圈的匝数比。
问题5:电机的效率如何计算?答案:电机的效率是输出功率与输入功率之比,通常用百分比表示。
计算公式为:\[ \text{效率} = \left( \frac{\text{输出功率}}{\text{输入功率}} \right) \times 100\% \]输出功率是指电机轴上的实际输出功率,而输入功率是电机消耗的电能功率。
结束语:电机学的学习不仅需要理解理论知识,还需要通过课后习题来加深对知识点的掌握。
希望上述答案能够帮助你更好地理解电机学的基本概念和原理。
电机学习题库+参考答案

电机学习题库+参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1.同步发电机被原动机拖到任意转速,转子绕组通入直流励磁电流而电枢绕组开路,这种运行状态称为空载运行或无载运行。
()A、正确B、错误正确答案:B2.三相变压器只要有一侧的绕组为三角形接法,其电动势和磁通的波形就近似为正弦波形。
()A、正确B、错误正确答案:A3.异步电动机空载运行时,由于没有负载转矩的制动作用,电机转速最高,可以达到同步转速。
()A、正确B、错误正确答案:B4.若其他条件不变,将绕线式异步电动机的转子绕组导线截面增大,电机的起动转矩会增大。
()A、正确B、错误正确答案:B5.同步电动机的特点是转速稳定,恒为同步速n=60f/p,不会有丢转现象。
()A、正确B、错误正确答案:A6.单相绕组产生的脉振磁动势不能分解。
()A、正确B、错误正确答案:B7.当交流电源电压加到变压器的一次绕组后,在变压器铁芯中产生的交变磁通只在二次侧绕组中产生感应电动势。
()A、正确B、错误正确答案:B8.异步电动机气隙越大漏磁会越多。
()A、正确B、错误正确答案:A9.在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。
()A、正确B、错误正确答案:A10.笼型异步电动机通常采用转子绕组串电阻调速。
()A、正确B、错误正确答案:B11.增大绕线式异步电动机转子绕组电阻,异步电动机的总阻抗必然增大。
()A、正确B、错误正确答案:B12.增大绕线式异步电动机转子绕组电阻,异步电动机的转子电流必然减小。
()A、正确B、错误正确答案:B13.因没有电路的直接联系,异步电动机定子电流大小与转子电流大小无关。
()A、正确B、错误正确答案:B14.根据公式U₁=4.44fN₁φm可知,改变电压器电源频率f,主磁通φm会与f成反比变化,则磁路磁阻Rm也和f成反比变化A、正确B、错误正确答案:B15.异步电动机转子回路所串的电阻越大,转子转速越低,转子铜耗就会越大,异步电机效率就会越低。
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第四部分 同步电机同步电机是将机械能与交流电能相互转换成的设备,可用作发电机或电动机。
由于其中涉及机械能,它的结构上需要运动部件,所以同步电机通常是一种旋转电机,本书介绍磁极旋转旋转的同步电机。
下面通过习题解答来讲授本部分内容。
本章习题主要围绕同步电机的工作原理、结构、稳态运行过程分析、参数与性能的计算、并联运行、不对称运行、突然短路等内容。
第10章习题解答(Page 201~202)本章内容包括同步电机的工作原理、分类、主要结构部件、额定值、电枢反应、电压方程与相量图等。
10-1 试比较隐极式和凸极式同步电机转子构造上各有什么特点?据此特点,在应用场合上有何区别?在性能和分析方法上又有何不同?【解】两者共同之处都是通过在励磁绕组中通入直流来建立主磁场;通入直流的方法也相同,即通过电刷与集电环(俗称滑环),此即有刷励磁,或者直流电源与转子一道旋转,此即无刷励磁。
区别是:隐极式同步电机的转子铁心是整体锻压件,兼备导磁和承载功能,铁心的外表对称的铣有槽,其中留出两个大齿各约占六分之一圆周,大齿中心连线就是磁极轴线(称为直轴或纵轴),可见隐极机一般都做成2极机;励磁绕组是分布绕组,它分布在铁心槽中。
凸极式同步电机的转子由磁轭和磁极两部分构成,其中,磁轭是合金钢整体锻压件,兼备导磁和承载功能;主磁极铁心由1~3mm 的厚钢板冲片叠压而成,励磁绕组是集中绕组,它套在磁极铁心柱上,二者共同构成主磁极,主磁极对称地固定在磁轭上。
由于隐极机的原动机汽轮机是一种高速原动机,故其转子直径相对较小;凸极机的原动机水轮机是一种低速原动机,需要做成多个磁极才能满足频率要求,故其直径相对较大。
10-2 已制成的同步发电机转速为何要求是其原动机转速?如果原动机转速改变,该发电机能否运行?若原动机转向改变,会有什么影响?【解】同步发电机用来把机械能转换成交流电能,需要原动机拖动以输入机械能,所以原动机的转速就是其转速。
原动机转速改变时,同步发电机照常工作,但是频率将发生变化。
如果改变转向,同步发电机输出的三相交流电相序将改变。
10-3 分析同步电机时使用了时空相量图,有什么方便之处?在什么规定下,才可以作出时空相量图?要遵从哪些正方向规定的惯例?【解】时空相量图将时间相量与空间相量联系起来,以便寻求某瞬间主极励磁磁动势1f F 与电枢反应磁动势a F 的相对位置关系,以及各相励磁电动势0E &与电流I &之间相位关系。
在作时空相量图时,通常规定时间轴线与某相绕组轴线重合。
作时空相量图时有关正方向有以下几个规定:规定绕组轴线正方向为电流自绕组首端流出时的右手螺旋方向;规定d 轴正方向为转子N 极磁力线穿出的方向,由d 轴逆转子转向转过90︒空间电角为q 轴正方向;时间相量沿用电工学课程规定,各时间相量在时间轴线(坐标轴)j 上的投影为起瞬时值。
10-4 同步发电机中电枢反应性质决定于内功率因数角ψ。
那么当发电机负载功率因数cos ϕ改变时,电枢反应为何也会相应改变?可不可以说负载的cos ϕ决定了电枢反应性质?【解】在同步电机中,各物理量之间是相互影响的,当内功率因数cos ϕ改变时,内功率因数角ψ将发生相应改变,所以电枢反应也会相应改变。
由于电枢反应是根据主极磁场与电枢磁场的相对位置来确定的,它只取决于内功率因数角ψ,所以不能说负载的cos ϕ决定了电枢反应性质。
10-5 为什么引入电枢反应电抗?其物理意义是什么?隐极式和凸极式同步电机电枢反应电抗有何不同?为什么?【解】引入电枢反应电抗a x 可将电枢反应电动势a E &与电枢电流a I &之间的关系量化,从而用ax 来反映电枢反应的影响。
隐极式和凸极式同步电机电枢反应电抗的区别有两点,即数目与大小,其原因为:隐极式同步电机在各方向上磁路均匀,所以它只用一个电枢反应电抗,即用一种电枢反应;凸式式同步电机在d 轴和q 轴磁路导磁性能不同,所以通常用d 轴和q 轴两个电枢反应电抗,这就是所谓的“双电枢反应法”。
由于凸极机的气隙通常比隐极机小,所以隐极机的电枢反应电抗比凸极机大。
10-6 对称运行的同步发电机(隐极和凸极)总共有哪些电抗?请按大小顺序排列(略述理由)。
【解】隐极机有定子漏抗x σ、电枢反应电抗a x 、以及同步电抗t x ,三者顺序由小到大;凸极机有定子漏抗x σ、直轴电枢反应电抗ad x 、交轴电枢反应电抗aq x 、直轴同步电抗d ad x x x σ=+和交轴同步电抗q aq x x x σ=+,其大小顺序是x σ<aq x <q x <ad x <d x 。
10-7 试用不计饱和与电枢电阻a r 的隐极同步发电机相量图分析以下情况:⑴若保持端电压U 不变,则发电机从空载到满载,其励磁电动势E 0如何变化?为什么? ⑵若保持端电压U 和负载大小不变,则发电机的功率因数从cos 0.866ϕ=变到cos 0.755ϕ=,励磁电动势E 0如何变化?为什么?【解】由于端电压白变,所以根据电压方程00tE U jIx =+=&&&知 空载时,I=0,0E U =负载时,假定0UU U =∠︒=&,则可令I I ϕ=∠-&,这里ϕ为功率因数角,于是有 0(cos sin )(sin )cos t t t tE U jIx U jI j x U Ix jIx ϕϕϕϕ=+=+-=++&&&0E =可见,在感性或纯阻负载时,sin 0ϕ≥,0E U >,所以E 0将增大;在容性负载时, 当22sin ()0t t UIx Ix ϕ+>,即sin 2tIx Uϕ>-时,E 0也增大 当22sin ()0t t UIx Ix ϕ+<,即sin 2tIx Uϕ<-时,则E 0减小 当22sin ()0t t UIx Ix ϕ+=,即sin 2tIx Uϕ=-时,则E 0不变 由于同步发电机一般都带感性负载,所以E 0一般是增大的。
10-8 试分析下述几种情况下同步电抗有何变化: ⑴电枢绕组匝数增加。
⑵电机气隙增大。
⑶铁心饱和程度增大。
⑷励磁绕组匝数增加。
【解】按照同步电抗的定义知⑴电枢绕组匝数增加由于电枢反应电抗正比于绕组匝数平方,它随匝数增大,所以同步电抗增大。
⑵电机气隙增大由于电枢反应电抗正比于磁导,气隙增大时,磁导减小,电枢反应电抗随之减小,所以此种情况下同步电抗减小。
⑶铁心饱和程度增大由于电枢反应电抗正比于磁导,铁心饱和程度增大时,磁导减小,电枢反应电抗将减小,所以此种情况下同步电抗减小。
⑷励磁绕组匝数增加由于电枢反应电抗受电枢绕组匝数和铁心饱和程度影响,铁心饱和程度受励磁磁动势影响。
当励磁绕组匝数增加时,如果励磁磁动势不变,则同步电抗就不变;如果励磁磁动势减小,则铁心饱和程度减小,磁导增加,电枢反应电抗将增加,同步电抗增大;如果励磁磁动势增加,则铁心饱和程度增加,磁导减小,电枢反应电抗将减小,同步电抗随之减小。
10-9 一台氢气冷却的汽轮发电机,额定功率P N =100MW ,额定电压U N =10.5kV ,额定功率因数85.0cos N =ϕ,求额定电流。
若该发电机其他条件不变,仍输出P 2=P N ,但功率因数变为0.8,则发电机负载电流I a =?是否允许这种状态长期存在? 【解】额定电流A 9.646885.0kV 5.103MW 100cos U 3P I N N 1N N 1=⨯⨯=ϕ=负载电流A 2.68738.0kV 5.103MW 100cos U 3P I N 1Na =⨯⨯=ϕ=由于负载电流大于额定电流,所以不允许这种状态长期存在。
10-10 三相变同步发电机在t =0瞬间转子位置如图10–27所示,若假定每相电流I &落后该相励磁电动势0E&相位角30ψ=︒。
试确定: ⑴若选定时间轴线,画出此瞬间各相电动势0E &和相电流I &之间的相量图。
⑵若选定A 轴空间坐标轴,画出此瞬间励磁磁动势f F 和电枢反应磁动势a F 的空间位置。
⑶按隐极机相量图画法,作出发电机的时—空相量图(不计电枢电阻r a ),并说明图中代表哪一相之值。
【解】⑴按照正弦量瞬时值为投影选择时间轴,则可画出时间相量图如下:⑵选A 轴空间坐标轴,按照磁极与A 轴相对位置确定励磁磁动势f F 位置,电枢反应磁动势a F 落后f F (90)120ψ︒+=︒相位角,据此可画出电枢反应情况,即空间相量图。
⑶按隐极机画法画出时空相量图(不计电枢电阻r a ),步骤如下:第一步:选择A 轴为空间轴,(由于空间A 、B 、C 轴按反右手螺旋假定正方向,所以)选择A 轴反方向为时间轴;第二步:根据转子与A 轴的相对位置画出f F ;第三步:在f F 后90︒作出0E &,在0E &后30ψ=︒作出电流I &; 第四步:在I &位置画出aF ,至此完成发电机的时—空相量图。
图中0E &、I &代表哪A 之值。
10-11 P N =2500kW 、U N =10.5kV 、8.0cos N =ϕ(滞后)、作单机运行的三相同步发电机,已知同步电抗Ω=52.7t x ,电枢电阻不计,每相励磁电动势V E 75200=,求下列几种情况下的电枢电流,并说明电枢反应性质。
⑴每相为Ω52.7的三相纯电阻负载。
⑵每相为Ω52.7的三相纯电感负载。
⑶每相为15.04Ω的三相纯电容负载。
⑷每相为Ω-)52.752.7(j 的三相电阻电容性负载。
【解】令075200E V =∠︒&,则电流I I ψ=∠-&,电压LU IZ =&&,于是 电压方程为:0()t L t L t E U jIx IZ jIx I Z jx =+=+=+&&&&&& 电流为:0L tE IZ jx =+&&⑴每相为7.52L Z =Ω的三相纯电阻负载时7520707.1457.527.52L t E I A Z jx j ===∠-︒++&&45ψ=︒,电枢反应既有交轴分量,又有直轴去磁分量。
⑵每相为7.52L Z j =Ω的三相纯电感负载时7520500907.527.52L t E I A Z jx j j ===∠-︒++&&90ψ=︒,电枢反应为直轴去磁性质。
AI CI BI 0BE 0AE 0C E ψAI 0AE 30︒⑶每相为15.04L Z j =-Ω的三相纯电容负载时752010009015.047.52L t E I A Z jx j j ===∠︒+-+&&90ψ=-︒,电枢反应为直轴助(增)磁性质。