同步电机的习题-25页word资料
(完整版)同步电机测试题(含答案)(重庆大学)
重庆大学 电机学（1） 第4次课堂测验2012~2013学年 第一学期考试方式：闭卷 测验日期：2012.12.28 测验时间： 45 分钟一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1．同步发电机的额定功率指额定状态下 B 。
A ．电枢端口输入的电功率；B ．电枢端口输出的电功率；C ．转轴上输入的机械功率；D ．转轴上输出的机械功率。
2．同步发电机带三相对称负载稳定运行时，转子励磁绕组 D 。
A ．感应低频电动势； B ．感应基频电动势； C ．感应直流电动势； D ．不感应电动势。
3．同步发电机稳态运行时，若所带负载性质为感性，则其电枢反应的性质为 C 。
A ．交磁电枢反应；B ．直轴去磁电枢反应；C ．直轴去磁与交磁电枢反应；D ．直轴增磁与交磁电枢反应。
4．同步电抗表征同步电机三相对称稳定运行时 C 。
A ．电枢反应磁场的一个综合参数； B ．气隙合成磁场的一个综合参数；C ．电枢反应磁场和电枢漏磁场的一个综合参数；D ．励磁磁场和励磁漏磁场的一个综合参数。
5．在对称稳态运行时，凸极同步发电机电抗大小的顺序排列为 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 >>>>。
6．判断同步发电机是过励磁运行状态的依据是 D 。
A ．0E •超前于U •； B ．0E •滞后于U •； C ．I •超前于U •； D ．I •滞后于U •。
7．一台并联于无穷大电网的同步发电机，若保持励磁电流不变，在cos 0.8ϕ=滞后的情况下，减小输出的有功功率，此时 A 。
A ．功率角减小，功率因数下降；B ．功率角增大，功率因数下降；C ．功率角减小，功率因数增加；D ．功率角增大，功率因数增加。
同步电机测试题(含答案)(重庆大学)
重庆大学 电机学（1） 第4次课堂测验2012~2013学年 第一学期考试方式：测验日期：2012.12.28 测验时间： 45 分钟一、 单项选择题（每小题2分，共20分）1．同步发电机的额定功率指额定状态下 B 。
A ．电枢端口输入的电功率；B ．电枢端口输出的电功率；C ．转轴上输入的机械功率；D ．转轴上输出的机械功率。
2．同步发电机带三相对称负载稳定运行时，转子励磁绕组 D 。
A ．感应低频电动势； B ．感应基频电动势； C ．感应直流电动势； D ．不感应电动势。
3．同步发电机稳态运行时，若所带负载性质为感性，则其电枢反应的性质为 C 。
A ．交磁电枢反应；B ．直轴去磁电枢反应；C ．直轴去磁与交磁电枢反应；D ．直轴增磁与交磁电枢反应。
4．同步电抗表征同步电机三相对称稳定运行时 C 。
A ．电枢反应磁场的一个综合参数； B ．气隙合成磁场的一个综合参数；C ．电枢反应磁场和电枢漏磁场的一个综合参数；D ．励磁磁场和励磁漏磁场的一个综合参数。
5．在对称稳态运行时，凸极同步发电机电抗大小的顺序排列为 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 >>>>。
6．判断同步发电机是过励磁运行状态的依据是 D 。
A ．0E ∙超前于U ∙； B ．0E ∙滞后于U ∙； C ．I ∙超前于U ∙； D ．I ∙滞后于U ∙。
7．一台并联于无穷大电网的同步发电机，若保持励磁电流不变，在cos 0.8ϕ=滞后的情况下，减小输出的有功功率，此时 A 。
A ．功率角减小，功率因数下降；B ．功率角增大，功率因数下降；C ．功率角减小，功率因数增加；D ．功率角增大，功率因数增加。
同步电机习题与答案
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。
同步发电机习题共11页word资料
三、作图题1、当一台隐极同步电机发出有功功率，同时发出纯感性无功功率时，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 P2523、画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。
P247]4、作出同步发电机的外特性和调整特性。
P2675、作出同步发电机的V形曲线，并说明其特点。
P293四、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。
频率不等时，三个相灯将呈现着同时暗，同时亮的交替变化现象。
这时，只要调节原动机的转速；电压不等时，相灯没有绝对熄灭的时候，而是在最亮和最暗范围闪烁。
这时，只要调节发电机的励磁电流，使它们的电压相等；相序不等时，相灯不一样明暗，并出现旋转现象。
这时，只要把发电机接到并联开关的任两根线互相对调一下接头：相角不等时，相灯不会熄灭，这时，只要把发电机和原动机转速稍为调节一点，直到三个相灯都熄灭。
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。
事先校验好发电机的相序，启动发电机后，把转速调到接近同步速。
不加励磁（励磁绕组经限流电阻短路），合上并联刀闸，，再立即加励磁，靠定转子之间的电磁力，自动牵入同步。
这种方法的优点是操作简单迅速，不需增加复杂的并联装置，缺点是合闸后，有电流冲击。
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。
并联运行的四个条件是发电机和电网的频率，电压幅值，电压相序及电压的初相角分别相同，并联条件中的某一个不符合时，并网时会产生很大的电流冲击。
发电机和电网的频率不等时应调节原动机的转速，电压大小不等时应调节发电机的励磁电流，相序不一致时应将发电机接至并联开关的任意两根线互相对调初相角不同时，应调节原动机的转速。
5、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？并联运行时，若电枢电流滞后于电压，则发电机发出感性无功功率。
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。
同步电机的习题
解：机组的转速不能升高。适当减少直流电动机的励磁电流，电机确有加速的趋势，
但是由于同步发电机并联在大电网上，电机的功率角增加，作为制动性质的电磁转矩也增加了，因此转速最终稳定在原来的数值上。
由于功率角增加了，因此发电机输出的有功功率增加了。
25．某厂电力设备的平均有功负载为1200千瓦，功率因数为0.65（滞后）；今新添一台500
（2）两台电机励磁电流之比。
解： 。
设负载电压 ，则负载电流 。因为发电机I、II分别负担负载的有功电流和无功电流，所以它们的电枢电流分别是：
。
分别作出发电机I、II的相量图，可得它们的空载电动势和功率角为
由于磁路线性，因此
11 ．一个三相对称负载与电网以及一台同步发电机并联，如下图所示。已知电网线电压为220V，线路电流I 为50A，功率因数 （滞后）；发电机输出电流I为40A，功率因数为0.6（滞后）。求：
当四个条件中的某一个条件不符合时，并网时会产生很大的电流冲击。
相序不同时，应将发电机接至并网开关的任意两根线对调；频率不同时，应调整发电机的转速；电压幅值不同时，应调节发电机的励磁；电压初相角不同时，应通过调节发电机的瞬时转速使转子的相对位置有所变化。
8．一台三相隐极同步电机，转子不加励磁以同步速旋转，当把定子绕组接到三相对称的电源U上，绕组中流过的电流为I，忽略电枢电阻，试画出此电机的相量图。说明此时电机是否输出有功功率？输出什么性质的无功功率？
振荡时，铁心中感应的涡流较大，起到了抑制振荡的作用，所以可以不安装阻尼
绕组。
水轮发电机的转子是凸极结构的，转子磁极用1-2mm的钢片叠成。当电机发生
振荡时，铁心中感应的涡流较小，对振荡的抑制不明显，所以要安装阻尼绕组。
最新同步电机的习题精品版
2020年同步电机的习题精品版说明：打“*”的题目有一定的难度。
1．一台三相星形联结的隐极同步发电机，空载时使端电压为220V所需的励磁电流为3A，当发电机接上每相5«Skip Record If...»的星形联结纯电阻负载时，要使端电压仍为220V，所需的励磁电流为3.8A。
不计电枢电阻，试求该发电机的同步电抗（不饱和值）是多大？解：空载时，励磁电流为3A，每相励磁电动势为«Skip Record If...»则负载时，每相励磁电动势为«Skip Record If...»接上每相5«Skip Record If...»的对称电阻后，每相电流为«Skip Record If...»（A）根据相量图中的几何关系，有«Skip Record If...»所以，有«Skip Record If...»2．一台三相星形联结、1500kW的水轮发电机，额定电压6300V，额定功率因数«Skip Record If...»（滞后），已知它的参数«Skip Record If...»，忽略电枢电阻，试求：（1）X«Skip Record If...»和X«Skip Record If...»的标幺值；（2）画出相量图；（3）计算额定负载时的电动势E«Skip Record If...»。
解：（1）先求阻抗基值。
«Skip Record If...»而«Skip Record If...»所以«Skip Record If...»故«Skip Record If...»，«Skip Record If...»（2）额定负载时的相量图如图其中«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»（3）«Skip Record If...»«Skip Record If...»相电动势为«Skip Record If...»3«Skip Record If...»．一台三相汽轮发电机，Y 联结，额定数据如下：功率«SkipRecord If...»，电压U«Skip Record If...»=6300，功率因数«Skip Record If...»（滞后），电枢绕组漏电抗«Skip Record If...»，忽略电枢绕组电阻，空载特性如下表：在额定负载下，E«Skip Record If...»/V 0 2182 3637 4219 4547 4801 4983 i«Skip Record If...»/A 0 82 164 246 328 410 492电枢反应磁动势折合值«Skip Record If...»用转子励磁电流表示为250.9A，试作出时空相量图并求额定负载下的励磁电流及电动势的大小。
电机学考试资料真题3(同步电机含答案)
j
δ N = ψ 0 N − ϕ N = 63.430 − 36.87 0 = 26.560
(3)
* * * * E0 N = U N cos δ N + I N × X s sin ψ 0 N
(4 分)
δ
I
•
j
U
•
= 1× cos 26.56 + 1×1× sin 63.43 = 1.789
0 0 * (4) PeN =
∗
UN
(4 分)
•
(4 分)
(8)-(9)两问
(1)ψ 0 N
* * sin ϕ N + I N X s* UN 1× 0.6 + 1×1 = arctan = arctan = 63.430 * 1× 0.8 U N cos ϕ N
E0
j I Xs
•
•
(2) ϕ N = arccos 0.8 = 36.87 0
7．同步补偿机的作用是 B 。 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。 8．已知一台隐极同步发电机额定运行时的功率因数为 0.8(滞后)，定子电流 直轴分量与交轴分量之比为 2.8，则该发电机的过载能力最接近于 C 。 A．1.6； B．1.7； C．1.8； D．1.9。 9．一台同步发电机在额定负载时增加励磁电流，则 A 。 A．电磁功率不变，功率角下降； B．电磁功率下降，功率角下降； C．电磁功率增加，功率角增加； D．电磁功率不变，功率角增加。 10．同步电动机带某一负载运行时功率因数为 1，在不改变励磁电流的情况 下撤去负载，则此时该电机的电枢电流为 B 。 A．0； B．容性电流； C．感性电流； D．纯有功电流。
同步电机题库
２３、一台同步发电机作单机运行，供给一电阻电感负载，若改变其励磁电流，则此发电机输出的无功功率：
⑴改变；⑵不变；⑶不能判别。
0①
２４、同步发电机为了能具有较大的过载能力使稳定性能好，希望短路比：
⑴较大；⑵较小； ⑶与短路比无关。
0①
２５、同步发电机当其电枢电流Ｉa超前空载电势Ｅ0３００时，其电枢反应的性质是：
0②
１２、用转差试验法求凸极同步电机的同步电抗时，转差率必须要小，如果使Ｓ＝０．５，那么求得的同步电抗值：
⑴偏大；⑵偏小；⑶不能求得Ｘd,Ｘq。
0③
１３、同步发电机与电网并联时，并联条件除发电机电压小于电网电压５％外，其它条件均已满足，此时若合闸并联，发电机将：
⑴产生巨大电流，使发电机不能并网；
⑵产生不大电流，电机输出滞后的无功电流；
⑴漏阻抗较大；⑵短路电流产生去磁作用较强；
⑶电枢反应产生增磁作用较强；⑷同步电抗较大。
②④
８、当同步发电机供给纯电容性负载时，电枢反应使其端电压：
⑴不变；⑵增加；⑶降低。
②
９、如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下，有ψ＝φ：
⑴纯电感负载；⑵纯电容负载；⑶纯电阻负载；
⑷电容电阻性负载； ⑸电感电阻性负载。
0③
１７、当正常励磁的同步发电机并联在电网上运行，如果因电网故障，电压突然下降了２０％，此发电机将向电网多输出一电流（励磁不变），此电流具有：
⑴感性；⑵容性；⑶电阻性。
0①
１８、一台同步发电机单独供给一电阻性负载，如保持转速不变，增加发电机的励磁电流，那么它将：
⑴多输出感性电流； ⑵多输出容性电流；
一、选择
１、一台并联在电网上运行的三相同步发电机，输出ＣＯＳφ＝０．５（滞后）的额定电流，现在要让它输出ＣＯＳφ＝０．８（滞后）的额定电流，则可以：
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。
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说明：打“*”的题目有一定的难度。
1． 一台三相星形联结的隐极同步发电机，空载时使端电压为220V 所需的励磁电流为3A ，当发电机接上每相5Ω的星形联结纯电阻负载时，要使端电压仍为220V ，所需的励磁电流为3.8A 。
不计电枢电阻，试求该发电机的同步电抗（不饱和值）是多大？ 解：空载时，励磁电流为3A ，每相励磁电动势为 )(12732200V E ==则负载时，每相励磁电动势为 )(87.16012738.3'0V E =⨯=接上每相5Ω的对称电阻后，每相电流为 4.255127==I （A ） 根据相量图中的几何关系，有222'0)(s IX U E += 所以，有 Ω=-=-=887.34.2512787.1602222'0IU E X s2．一台三相星形联结、1500kW 的水轮发电机，额定电压6300V ，额定功率因数8.0cos =N φ（滞后），已知它的参数7.13,3.21==q d X X ，忽略电枢电阻，试求：（1）X d 和X q 的标幺值； （2）画出相量图；（3）计算额定负载时的电动势E 0。
解：（1）先求阻抗基值。
NNN N N N N S U I U I U z 23/===ΦΦ 而 )(18758.01500cos kVA P S N N N ===φ所以)(168.21101875630032Ω=⨯=N z 故006.1168.213.21*===N d dz X X ，647.0168.217.13*===N q q z X X（2）额定负载时的相量图如图其中 ο32.578.016.01647.01cos sin arctan=⨯⨯+⨯=+=****nNq U U X I φφψο87.368.0arccos ==N φ（3）8417.032.57sin 1sin **=⨯==οψI I d7838.1)87.3632.57cos(1006.18417.0)cos(****0=-⨯+⨯=-+=οοN d d U X I E φψ相电动势为)(2.6488363007838.13*0V U E E N =⨯==3*．一台三相汽轮发电机，Y 联结，额定数据如下：功率kW P N 25000=，电压UN=6300，功率因数8.0cos =N φ（滞后），电枢绕组漏电抗Ω=0917.0σX ，忽略电枢绕组电阻，空载特性如下表：在额定负载下，电枢反应磁动势折合值a a F k 用转子励磁电流表示为250.9A ，试作出时空相量图并求额定负载下的励磁电流及电动势的大小。
解：相量图如下： 额定相电压为 )(363736300V U N ==φ额定相电流为 )(28648.06300310250003A I N =⨯⨯⨯=根据公式σδX I j U E ...+=可求出δE 的大小，再由δE 查空载特性曲线得δF k a 的大小；根据公式a a a f a F k F k F k ..1.-=δ，可得额定负载下的励磁电流f i =400A ；再由f i 查空载特性表得额定负载下励磁电动势为4765V （相值）。
4．一台三相隐极同步发电机，定子绕组Y 接，额定电压U N =6300V ，额定功率P N =400kW ，功率因数8.0cos =N φ（滞后），定子绕组每相漏电抗X σ=8.1Ω,电枢反应电抗X a =71.3Ω,忽略定子电阻，空载特性数据如下：用相量图求解额定负载下电动势E 0及内功率因数角ψ0的大小，并用空载特性气隙线求励磁电动势F f 为多大？ 解：额定相电压 )(363736300V U N ==φ额定相电流 )(8.458.063003104003A I N =⨯⨯⨯=电机的同步电抗)(4.791.83.71Ω=+=+=σX X X a s根据公式s X I j U E ..0.+=，求得电动势)(65400V E =，ο2.630=ψ；再查空载特性气隙线得)(10650A F f =。
5．一台凸极同步发电机额定容量S N =62500kVA ，定子绕组星形连接，额定频率为50Hz ，额定功率因数为8.0cos =N φ（滞后）。
直轴同步电抗X *d =0.8，交轴同步电抗X *q =0.6，不计电枢电阻。
求额定负载下发电机的电压调整率。
解：ο31.568.0106.016.01arctan cos sin arctan******0=⨯+⨯+⨯=++=ψφφU R I U X I q ο8.36=φ，οοο44.198.3631.560=-=-ψ=φδ832.031.56sin 1sin 0**=⨯=ψ=οI I d6086.144.19cos 18.0832.0cos ****0=⨯+⨯=+=οδU X I E d d则电压调整率为%86.60%100116086.1%100***0=⨯-=⨯-=∆NN U U E U6．一台星形联结的同步发电机，额定容量S N =50kVA ，额定电压U N =440V ，频率f=50Hz 。
该发电机以同步速被驱动，测得当定子绕组开路，端电压为440V （线电压）时，励磁电流为7A 。
做短路实验，当定子电流为额定时，励磁电流为5.5A 。
设磁路线性，求每相同步电抗的实际值和标幺值。
解：阻抗基值为)(872.31050440322Ω=⨯==N N N S U z因磁路线性，所以励磁电流为5.5A 时的空载电动势标幺值为7857.0175.5*0=⨯=E 同步电抗的标幺值为7857.017857.0**0*===ksI E X同步电抗的实际值为)(042.3872.37857.0*Ω=⨯==N s s z X X7．同步发电机与电网并联运行的条件是什么？当四个并联条件中的某一个不符合时，会产生什么后果？应采取什么措施使之满足并联条件？ 解：同步发电机与电网并联运行的条件是相序相同；频率相同；电压幅值相同；电压初相角相同。
当四个条件中的某一个条件不符合时，并网时会产生很大的电流冲击。
相序不同时，应将发电机接至并网开关的任意两根线对调；频率不同时，应调整发电机的转速；电压幅值不同时，应调节发电机的励磁；电压初相角不同时，应通过调节发电机的瞬时转速使转子的相对位置有所变化。
8．一台三相隐极同步电机，转子不加励磁以同步速旋转，当把定子绕组接到三相对称的电源U 上，绕组中流过的电流为I ，忽略电枢电阻，试画出此电机的相量图。
说明此时电机是否输出有功功率？输出什么性质的无功功率？解：根据公式s X I j U E ..0.+=，由于没有励磁，得 s X I j U ..0+=画相量图如右。
可见，.I 超前.U 90ο电角度，因此发电机输出的有功功率为零，发电机输出容性 的无功功率。
9．一台汽轮发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角ο20=δ。
现在因为故障，电网电压降为60%U N ，为使δ角不超过25ο，应加大励磁使0E 至少变为原先的多少倍？解：利用功角特性表达式可求出0E 至少应变为原先的1.35倍。
10*．两台相同的隐极同步发电机并联运行，定子均为星形联结，同步电抗均为X *s =1，忽略定子电阻。
两机共同供电给一个功率因数为8.0cos =N φ（滞后）的负载。
运行时要求系统维持额定电压1*=U ，额定频率f=50Hz ，负载电流I *=1，并要求其中第一台电机担负负载所需的有功功率，第二台担负其无功功率。
设磁路线性，求：（1）每台电机的功率角δ及空载电动势E *0； （2）两台电机励磁电流之比。
解：ο87.368.0arccos ==φ。
设负载电压ο0.∠=U U ，则负载电流ο87.36.-∠=I I 。
因为发电机I 、II 分别负担负载的有功电流和无功电流，所以它们的电枢电流分别是：8.08.01cos **=⨯==φI I I6.06.01sin **=⨯==φI I II。
分别作出发电机I 、II 的相量图，可得它们的空载电动势和功率角为28.1)18.0(1)(22**2**0=⨯+=+=s I I X I U E 6.116.01****0=⨯+=+=s II II X I U Eο66.38118.0arctan arctan ***=⨯==UX I s I I δ 0=II δ由于磁路线性，因此8.06.128.1*0*0===III fIIfI E E i i11*．一个三相对称负载与电网以及一台同步发电机并联，如下图所示。
已知电网线电压为220V ，线路电流I c 为50A ，功率因数8.0cos =c φ（滞后）；发电机输出电流I 为40A ，功率因数为0.6（滞后）。
求： （1）负载的功率因数为多少？（2）调节同步发电机的励磁电流，使发电机的功率因数等于负载的功率因数，此时发电机输出的电流I 为多少？又此时从电网吸收的电流I c 为多少？解：（1）以电网相电压为参考相量，则ο87.3650.-∠=c I ，ο13.5340.-∠=I 所以负载电流为οοο09.4411.8913.534087.3650...-∠=-∠+-∠=+=I I I c L 则负载的功率因数为72.009.44cos cos ==οL φ（2）调节励磁电流，使发电机的功率因数为0.72时，发电机的无功电流变了，但有功电流不变，即6.04072.0'⨯=⨯I则发电机的电流为33.33'=I所以发电机的无功电流由328.040=⨯变为13.2372.0133.332=-⨯ 则电网的无功电流由306.050=⨯变为87.38)13.2332(30=-+ 电网的有功电流仍为408.050=⨯ 则电网的总电流为77.554087.3822'=+=c I12．一台同步电动机，按照电动机惯例，电流相位滞后电压相位，今不断增加其励磁电流，则此电动机的功率因数将怎样变化？解：电动机的功率因数将经历从低到高（滞后），到等于1，然后又从1开始下降（超前）的过程。
13．已知一台同步电机的相量图如下，回答下列问题：（1）如该相量图是按照发电机惯例画出，判断该电机运行在何种状态，是欠励还是过励？（2）如该相量图是按照电动机惯例画出，判断该电机运行在何种状态，是欠励还是过励？解：（1）该电机运行于电动机状态， 过励。
（2）该电机运行于发电机状态， 欠励。
14．一台同步电动机供给一个负载，在额定频率及电压下，其功率角ο30=δ。
现因电网发生故障，它的端电压及频率都下降了10%，求：（1）若此负载为功率不变型，新的功率角多大？ （2）若此负载为转矩不变型，新的功率角多大？解：故障时，U 和f 都下降了10%，则n 、E 0和X s 都下降10%。