同步电机练习题
电机原理及应用模拟练习题(含答案)
电机原理及应用模拟练习题（含答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、同步调相机的额定功率是指(____)。
A、输出的电功率B、输出的机械功率C、输出的无功功率D、以上答案都不是正确答案：C2、带零功率因数负载时的电枢反应为(____)。
A、交轴助磁B、交轴兼直轴去磁C、直轴去磁D、直轴助磁正确答案：C3、发电机通过磁场旋转产生电动势，是一种可连续提供电流的装置，用户常称其为(____)。
A、电源B、电压源C、电动势D、磁动势正确答案：A4、自耦变压器起动特点是(____)。
A、起动效果好，但价格较贵B、起动设备简单，经济可靠C、电能损耗大，经济性差D、可以在重载下起动正确答案：A5、同步发电机气隙越大，则(____)。
A、短路比越小，并网运行时静态稳定性越差B、短路比越小，并网运行时静态稳定性越好C、短路比越大，并网运行时静态稳定性越好D、短路比越大，并网运行时静态稳定性越差正确答案：C6、采用灯光旋转法进行并列时，如果三组灯光明、暗旋转变化，但每组灯均不熄灭，说明发电机(____)与电网的不等。
A、频率B、相序C、电压大小D、电压相位正确答案：C7、一台并联于无穷大电网上的同步发电机，在正常励磁情况下，若增大励磁电流，此时发电机为(____)状态，输出无功性质为（___)。
A、过励，感性B、过励，容性C、欠励，感性D、欠励，容性正确答案：A8、采用Y-Δ换接开关启动时，相当于是变比为（____)自耦变压器启动。
A、1.732B、0.577C、1/2D、1/3正确答案：A9、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，其电流滞后于电压，若逐渐减小励磁电流，电枢电流会如何变化(____)。
A、变小B、变大C、无法判断D、不变正确答案：A10、一台并联于无限大电网运行的同步发电机，保持有功输出不变，当功率因数cosφ=0.8(超前)变为cosφ=0.9(超前)时，电枢电流会如何变化(____)。
同步电机习题一 .二
同步电机复习题一一、填空1. 在同步电机中，只有存在 电枢反应才能实现机电能量转换。
答 交轴2. 同步发电机并网的条件是：（1） ；（2） ；（3） 。
答 发电机相序和电网相序要一致，发电机频率和电网频率要相同，发电机电压和电网电压大小要相等、相位要一致3. 同步发电机在过励时从电网吸收 ，产生 电枢反应；同步电动机在过励时向电网输出 ，产生 电枢反应。
答 超前无功功率，直轴去磁，滞后无功功率，直轴增磁4. 同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；二是 和 空间夹角。
答 主极轴线，气隙合成磁场轴线，励磁电动势，电压5. 凸极同步电机转子励磁匝数增加使q X 和d X 将 。
答 增加6. 凸极同步电机气隙增加使q X 和d X 将 。
7. 答 减小8. 凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为 。
答 2q dmU 11()sin22X X δ-Ω 二、选择1. 同步发电机的额定功率指（ D ）。
A 转轴上输入的机械功率；B 转轴上输出的机械功率；C 电枢端口输入的电功率；D 电枢端口输出的电功率。
2. 同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性8.0cos=ϕ，则其电枢反应的性质为（ C ）。
A 交轴电枢反应；B 直轴去磁电枢反应；C 直轴去磁与交轴电枢反应；D 直轴增磁与交轴电枢反应。
3. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（ B ）。
A 漏阻抗较大；B 短路电流产生去磁作用较强；C 电枢反应产生增磁作用；D 同步电抗较大。
4. 对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（ D ）。
A q aq d ad X X X X X >>>>σ；B σX X X X X q aq d ad >>>>；C σX X X X X ad d aq q >>>>；D σX X X X X aq q ad d >>>>。
同步电机习题答案
同步电机习题与答案6.1 同步电机的气隙磁场，在空载时是如何激励的？在负载时是如何激励的？[答案见后]6.2 为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不采用电枢旋转式？[答案见后]6.3 在凸极同步电机中，为什么要采用双反应理论来分析电枢反应？[答案见后]6.4 凸极同步电机中，为什么直轴电枢反应电抗X ad大于交轴电枢反应电抗X aq？[答案见后]6.5 测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降为原来0.95n N，对试验结果有什么影响？[答案见后]6.6 一般同步发电机三相稳定短路，当I k=I N时的励磁电流I fk和额定负载时的励磁电流IfN 都已达到空载特性的饱和段，为什么前者Xd取不饱和值而后者取饱和值？为什么Xq一般总是采用不饱和值？[答案见后]6.7 为什么同步发电机突然短路，电流比稳态短路电流大得多？为什么突然短路电流大小与合闸瞬间有关？[答案见后]6.8 在直流电机中，E>U还是U>E是判断电机作为发电机还是作为电动机运行的依据之一，在同步电机中，这个结论还正确吗？为什么？[答案见后]6.9 当同步发电机与大容量电网并联运行以及单独运行时，其cosφ是分别由什么决定的？为什么？[答案见后]6.10 试利用功角特性和电动势平衡方程式求出隐极同步发电机的V形曲线。
[答案见后]6.11 两台容量相近的同步发电机并联运行，有功功率和无功功率怎样分配和调节？[答案见后]6.12 同步电动机与感应电动机相比有何优缺点？[答案见后]6.13 凸极式同步发电机在三相对称额定负载下运行时，设其负载阻抗为R+jX，试根据不考虑饱和的电动势相量图证明下列关系式[答案见后]6.14 试述直流同步电抗X d、直轴瞬变电抗X´d、直轴超瞬变电抗X"d的物理意义和表达式，阻尼绕组对这些参数的影响？[答案见后]6.15 有一台三相汽轮发电机，P N＝25000kW，U N＝10.5kV，Y接法，cosφN＝0.8（滞后），作单机运行。
同步电机习题
第五章同步电机
5-1 什么是同步电机？极数是怎样决定它的转速的？75r/min、50Hz
的电机有几极？
答：同步电机是一种交流电机。其特点是转子的旋转速度必须与旋转磁场旋转速 度(即同步转速）严格同步。在频率一定时，其转速为一系列固定值。同步电机
的转速与电流频率成
f
正比，与极对数
p
成反比，满足关系 n n1
由题可知： sinN 0.6 ， cosN 0.（8 滞后），
N 36.87 ， X*d 1.002 ， X*q 0.647 。
由相量图计算如下：
*
EQ
（I*
X
q*cos
N）2
（U
*
I* X q*sinN）2
（1 0.647 0.8）2 （11 0.647 0.6）2 1.482
省电站投资适用于低转速，大容量的低水头电站。 缺点：转子重心在推力轴承上方，机组稳定性差，推力轴承直径大，损耗大。
5-7 一台转枢三相同步发电机，以转速逆时针旋转，主磁极对电枢是 什么性质的磁场？对称负载运行时，电枢反应对电枢的转速和转向如 何？对定子上主磁极的相对转速又是多少？主极绕组感应出电势 吗？
ZB
UB IB
U I
UN
U
2 N
cosN
3I N
PN
6.32 0.8 21.168 1.5
直轴同步电抗的标幺值
X*d
Xd ZB
21.2 21.168
1.002 ;
交轴同步电抗的标幺值
X*q
Xq ZB
13.7 21.168
0.647
额定相电压的标幺值
U
*
1.0
，额定相电流的标幺值
电机习题与解答(同步电机)
6.1 三相同步发电机基本工作原理和结构6-1-1 同步发电机是怎样发出三相对称正弦交流电的？答： 同步发电机的转子上绕有励磁绕组，通以直流电励磁，产生磁场，并由原动机带动旋转，使定子三相对称绕组不断切割转子磁场而感应出三相交流电动势。
（1）波形：由于感应电动势的波形主要取决于转子磁场在气隙空间分布的波形，制造时使转子磁极的磁场在气隙空间尽可能按正弦波分布，三相绕组的Y 形连接和采用短距、分布绕组，便得到正弦波形的感应电动势；（2）大小：由于定子三相绕组对称，它们切割同一个转子磁场，三相感应电动势也对称，大小均为01144.4Φ=W K fN E（3）相位差和相序：由于定子绕组在空间位置上互差1200电角度，转子旋转磁场切割定子三相绕组在时间上有先后顺序，定子的三相感应电动势在时间相位上就互差1200电角度，如果将先切割的一相定义为A 相，则后切割的那两相就为B 相和C 相，因此三相电动势的相序与转子转向一致，其由转子转向决定； （4）频率：转子转过一对磁极，感应电动势就经历一个周期的变化，若电机有p 对磁极，转子以每分钟n 转旋转，则每分钟内电动势变化pn 个周期，即频率为：60pn f =也就是当电机的磁极对数p 一定时，频率f 和转速n 有严格不变的关系。
6-1-2 什么叫同步电机？其感应电动势频率和转速有何关系？怎样由其极数决定它的转速？答： 转子的转速恒等于定子旋转磁场的转速的电机称为同步电机，其感应电动势的频率与转速之间的关系是：60pnf =，当电机的磁极对数p 一定时，f ∝n ，即：频率f 与转速n 之间保持严格不变的关系。
6-1-3 说明汽轮发电机的基本结构，为什么汽轮发电机的转子采用隐极式，而水轮发电机的转子采用凸极式？答：汽轮发电机的基本结构由定子、转子两部分组成，定子由定子铁心、电枢绕组、机座及端盖等部件组成；转子由转子铁心、励磁绕组、护环、集电环、中心环、阻尼绕组和风扇等组成。
同步发电机习题二-(有答案)
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，其转速为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_________________(直轴去磁)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ψ=90时的电枢反应为________________。
_（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___________ 。
（一个相灯没有绝对熄灭的时侯，在最亮和最暗范围内闪烁)11．同步发电机处于“欠励磁"状态时发出无功的性质为___________。
（容性）12．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）13．同步发电机气隙增大,其同步电抗将 。
（减小)14．同步发电机内功率因数角ψ=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δ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,此时发电机电磁转矩为 2q dmU 11()sin22X X δ-Ω 18、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。
《同步电机的基本理论和运行特性》练习题
《同步电机的基本理论和运行特性》练习题一、填空题1.在同步电机中，只有存在电枢反应才能实现机电能量转换。
2.同步电机的功角δ有双重含义，在时间上是指和之间的夹角；空间上是指和之间的夹角。
3.凸极同步电机转子励磁匝数增加，则x q 和x d 将；凸极同步电机气隙增加，则xq和x d 将。
（增大、不变、减小）二、选择题1.同步发电机的额定功率指（）。
A 转轴上输入的机械功率；B 转轴上输出的机械功率；C 电枢端口输入的电功率；D 电枢端口输出的电功率。
2.同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性cosθ= 0.8 ，则其电枢反应的性质为（）。
A 交轴电枢反应；B 直轴去磁电枢反应；C 直轴去磁与交轴电枢反应；D 直轴增磁与交轴电枢反应。
3.同步发电机稳定短路电流不很大的原因是（）。
A 漏阻抗较大；B 短路电流产生去磁作用较强；C 电枢反应产生增磁作用；D 同步电抗较大。
4.对称负载运行时，凸极同步发电机阻抗大小顺序排列为（）。
A xσ >x ad >x d >x aq >x q ；BC x q >x aq >x d >x ad >xσ；D xad>xd>xaq>xq>xσ；xd>xad>xq>xaq>xσ。
5.同步补偿机的作用是（）。
A 补偿电网电力不足；B 改善电网功率因数；C 作为用户的备用电源；D 作为同步发电机的励磁电源。
三、判断题1. 负载运行的凸极同步发电机，励磁绕组突然断线，则电磁功率为零。
（）2. 同步发电机的功率因数总是滞后的。
（）3. 同步发电机电枢反应的性质取决于负载的性质。
（）4. 同步发电机的短路特性曲线与其空载特性曲线相似。
（）5. 同步发电机的稳态短路电流很大。
（）6. 利用空载特性和短路特性可以测定同步发电机的直轴同步电抗和交轴同步电抗。
（）7. 凸极同步电机中直轴电枢反应电抗大于交轴电枢反应电抗。
《电气工程概论》第一章第三节 同步电机 课堂笔记及练习题
《电气工程概论》第一章第三节同步电机课堂笔记及练习题主题：第一章第三节同步电机学习时间： 2015年11月9日--11月15日内容：我们这周主要学习交流电机的另一种——同步电机，通过学习我们要掌握同步电机的工作原理、结构，掌握同步电机并网所需要的条件，了解电动势平衡方程式及电枢反应，了解同步电机的各种特性和功率平衡。
第一章电机与电器基础第三节电机1.3.3 同步电机同步电机属于交流电机，其转子转速为一固定的同步转速。
同步电机有三种运行方式：发电机、电动机和调相机。
同步电机最重要的用途是作发电机用。
现代电网的电能几乎全部由三相同步发电机提供。
有时工作于同步补偿机状态，提供无功功率，改善电网的功率因数。
1.同步电机的原理和结构转子绕组直流电励磁产生固定的N、S磁极。
原动机带动转子转动，定子绕组切割磁力线，产生三相交流电。
定子产生旋转磁场与转子同步运行。
此时同步电机处于发电机运行状态。
定子三相绕组通入三相交流电，产生旋转磁场。
转子绕组通入直流励磁产生固定N、S极。
这样旋转磁场就吸引转子同步旋转。
此时发电机处于电动机运行状态。
同步电机的转子有两种构造型式，即凸极式和阴极式。
凸极式转子上有明显凸出的成对磁极和励磁绕组。
当励磁绕组中通过直流励磁电流后，每个磁极就出现一定的极性。
隐极式转子的转子铁芯为圆柱形，沿着转子圆周表面开有许多槽，用来嵌入励磁绕组。
同步电机无论作为发电机或电动机，它的转子速度总等于由电机极对数和电枢电流频率所决定的同步转速，同步由此得名。
2.同步发电机的空载运行当外加原动机带动发电机转子在同步转速下运行，并且转子的励磁绕组通以励磁电流时，电枢绕组开路即为同步发电机的空载运行。
空载运行时，电枢电流等于零，其气隙磁场由转子磁动势单独建立。
电枢绕组切割旋转磁场产生感应电动势，电枢绕组开路时的端电压等于空载电动势。
3.同步发电机的负载运行（1）电枢反应及电动势方程当负载运行时，三相对称电流流过定子三相绕组，形成电枢旋转磁动势，它与转子旋转磁动势同步，且转向相同。
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一、填空题
1.一台三相两极汽轮发电机:Q 1=60,y I =5/6τ, 采用60°相带双层叠绕组，该绕组的每极每相槽数 ,槽距角 电角度，线圈节距 槽。
2. 十极三相交流电机电枢60槽，相邻两槽相距 空间电角度，上层边在第1槽的整距线圈下层边在第 槽。
3．交流电机定子一相集中整距绕组通交流电流产生的磁势是______________。
4.交流电机定子绕组漏磁通分为______________、______________和______________。
5． 频率为50Hz 的二十四极交流电机，其旋转磁势的同步转速为 r/min ，如果频率降为40Hz ，同步转速为 r/min 。
6．隐极同步发电机励磁磁势的波形是___________，凸极发电机励磁磁势的波形是___________。
7.同步发电机并联合闸的准确同步法有___________和___________。
8．隐极同步发电机功角特性的表达式为______________________。
9．从同步电动机V 形曲线看出，如果功率因数为落后时，励磁处于 励磁情况，若略减少其励磁电流，其功率因数会 ，电枢电流会 。
二、判断题。
1. 交流电机定子绕组采用双层分布短距绕组可以改善绕组产生的磁动势和电动势波形，使之更加接近于正弦波。
（ ）
2．同步发电机的时空相-矢图中，励磁磁势的基波分量1∙f F 始终滞后空载电势 900∙
E 空间电角度。
（ ）
3. 三相交流电机通入三相对称电流产生的磁势具有幅值大小固定不变及旋转速度为p f n 601=（r/min ）的特点。
（ ）
三、选择题。
1.
2．频率为60Hz 的十二极交流电机，其旋转基波磁动势的转速为（ ）。
A. 1800r/min
B. 1200r/min
C. 600r/min
D. 300r/min
3．从汽轮发电机的特点来看，通常是（ ）。
A.隐极式，立式，转速高；
B.隐极式，卧式，转速低；
C.凸极式，立式，转速高。
D.凸极式，卧式，转速低。
4．并列与无穷大电网的同步发电机，仅向电网输出有功功率，不输出无功功率，这时发电机的励磁电流处于（ ）。
A ．过励状态；
B ．欠励状态；
C ．正常励磁 D.零励磁。
5．判断一台并列于无穷大电网的同步电机运行在电动机状态的依据是（ ）。
A．U
E<
0；B．U
E>
C.
∙
∙
U
E超前于
；C．
∙
∙
U
E滞后于。
6．并列于无穷大电网的同步发电机，带一定感性负载，若保持输出有功功率不变，逐步减小励磁电流，则电枢电流的变化会（）
A．增大；B．先减小后增大；C．减小；D．先增大后减小。
7.同步发电机定子和转子旋转磁场具有的特点为( )。
A．转速和转向相同，磁极也相同；B．磁极和转向相同，转速可不同;
C．磁极和转速相同，转向可不同；D.转向和转速相同，磁极可不同；
8．同步发电机的V型曲线中，以下哪一种说法是正确的( )。
A．电机处于欠励时，功率因数是超前的；B．电机处于欠励时，功率因数是滞后的；C．电机处于过励时，功率因数是滞后的；D.曲线越高，电磁功率越小。
9. 同步发电机负载时V形曲线最低点的纵坐标是指( A )。
A．只带有功功率时的电枢电流；B．只带无功功率时的电枢电流；
C．只带有功功率时的励磁电流；D. 只带无功功率时的励磁电流。
四、简答题。
1.什么叫同步电机？其频率、极对数和同步转速之间有什么关系？一台f＝50Hz，n＝3000r/min 的气轮发电机的的极数是多少？一台f＝50Hz，2P＝100的水轮发电机的转速是多少？
2.交流电机定子三相空间对称分布的绕组通三相时间对称交流电流，产生的合成基波磁势有什么特点？（从磁势的性质、波长、振幅、旋转方向及转速等讨论）
3．同步发电机电枢反应的定义，在不同负载情况，不同ψ情况下的电枢反应特点是什么？
4.直流电机中，Ea>或<U是判断电机作为发电机还是电动机运行状态的根据，在同步电机中这个结论还正确吗？为什么？决定同步电动机运行于发电机还是电动机运行状态的条件是什么？
五、思考题
1．同步发电机的外特性以及调整特性分别如何？(P243)
2．同步发电机并联合闸的条件与方法是什么？(P251)
3．同步发电机并联在无穷大电网空载运行时，励磁电流的不同，其功率有什么特点？(P256) 4．同步发电机并联在无穷大电网负载运行时的功角特性。
(P259)
5．同步发电机并联运行时V型曲线的特点是什么？(P266)。