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=__________________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_________________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。

4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。

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___________。

6、异步电动机的空载激磁电流比变压器大的原因是________________ 。

7、一台三相四极异步电动机，电源频率为50赫，转子转速n=1440转／分，此时转子绕组感应电势频率为__________________。

8、异步电动机处于电磁制动状态时，转差率S的范围为___________。

9．同步发电机内功率因数角ψ=90时的电枢反应为________________。

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___________ 。

11．同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为___________.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______________________. 13．同步发电机气隙增大，其同步电抗将。

14．同步发电机内功率因数角ψ=0时的电枢反应为________ 。

15、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。

9．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二、单项选择题1、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos=1.0的情况下，若逐渐减小励磁电流，则电枢电流是（）A．逐大 B．逐小 C．先增大后减小 D．先减小后增大2、同步发电机电枢反应性质取决于( )A．负载性质B发电机本身参数C．负载性质和发电机本身参数D负载大小3、同步发电机短路特性是一条直线的原因是（）。

A．励磁电流较小磁路不饱和B．电枢反应去磁作用使磁路不饱和C．短路时电机相当于一个电阻为常数的电路运行，所以Ik和If成正比D．短路时短路电流大使磁路饱和程度提高ϕ=，所谓正常励磁状态是指励磁电流（）4、三相同步发电机的cos0.8NA 额定励磁电流B 输出感性无功功率所需的励磁电流C 输出容性无功功率所需的励磁电流D 仅有有功功率输出时的励磁电流5．异步电动机处于理想空载状态时，转差率为( )。

A. s=0B. s=1C. 0<s<1D. s<06、并联于大电网上的同步发电机，当运行于cos =1.0的情况下，若逐渐增大励磁电流，则电枢电流是（ ）A ．逐大B ．逐小C ．先增大后减小D ．先减小后增大7．同步发电机在无穷大电网上运行，在下列哪种情况下静态稳定性能较好（ ）。

A.短路比小B.欠励运行C.过励运行D.同步电抗大8．隐极同步发电机静态稳定运行的极限对应的功率角为（ ）A 0︒B 90︒C 180︒D 75︒9、同步发电机当其电枢电流超前空载电势运行时，其电枢反应为（ ）A 交磁B 直轴增磁C 交磁兼直轴去磁D 交磁兼直轴增磁10、同步电机运行于电动状态，其（ ）A 0E U >B 0E U <C 1f F 超前F δD 1f F 滞后F δ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3、画出隐极同步发电机的电动势相量图和等效电路图。

4、作出同步发电机的外特性和调整特性。

5、作出同步发电机的V 形曲线，并说明其特点。

6、同步电机时-空相矢量图四、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。

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。

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。

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？6、 一台与电网并联运行的同步发电机，仅输出有功功率，无功功率为零，这时发电机电枢反应磁动势的性质是什么？为什么当ϕcos 滞后时，电枢反应在发电机的运行里显示出去磁作用；而在电动机中起增磁作用？7、 同步电动机欠励运行时，从电网吸收什么性质的无功功率？过励时，从电网吸收什么性质的无功功率？8、 并联于电网上运行的同步电机，从发电机状态变为电动机状态时，其功率角θ、电磁转矩T 、电枢电流I 及功率因数ϕcos 各会发生怎样的变化？9、并联于无限大电网运行的隐极同步发电机，当调节发电机有功功率输出而保持无功功率输出不变时，功率角及励磁电流是否变化？电流和空载电动势的变化轨迹是什么？10、并联在电网运行的同步发电机，当保持励磁电流不变时，调节发电机输出的有功功率，输出无功功率变不变？试问电流和空载电动势变化规律是什么？五、计算题1、有一台隐极同步发电机带三相对称负载，cos 1ϕ=此时，,N N U U I I ==若该电机的0.15,0.85a X X σ==电枢电阻略去不计。

用时间相量求出空载电动势'0,,E ψθ2、一台三相星形联结1500KW 的水轮同步发电机，额定电压6300V ,额定功率因素cos 0.8Nϕ= (滞后),已知它的参数21.3,13.7d q X X =Ω=Ω忽略电枢电阻,试求: (1) d q X X 和的标么值;(2) 画出电动势相量图;(3) 计算额定负载时的电动势0E3、已知一台4极隐极同步电机，端电压 1.1, 1.2,cos C U I X ϕ====（滞后），忽略定子电阻，励磁磁动势幅值为1f F 电枢反应磁动势的幅值112af F F =，试用时空相－矢量图求出合成磁动，试用时空相－矢量图求出合成磁动势 1f F δ 与F 的 夹角和空载时电动势0E4、一台11KV 、50HZ 、4极星形联结的隐极同步发电机，同路电抗12s X =Ω不计电枢电阻，该发电机并联于额定电压的电网运行。

输出有功功率3MW ，功率因素为0.8（滞后）（1）求每相空载电动势0E 和功率角θ（2）如果励磁电流保持不变，求发电机不失去同步时所能产生的最大电磁转矩。

5、一台隐极同步发电机并联运行,已知1,1,1,cos s U I X ϕ====滞后)忽略定子绕组电阻现调节原动机使有功输出增加一倍.同时调节励磁电流其增加20%,试求:(1)画出调节后的电动势相量图(2)说明无功功率输出是增加还是减小了?6、一台与无限大电网并联的三相6极同步发电机,定子绕组星形联结, 100,2300,60N N S kVA U V f Hz ===，64.4s X =Ω忽略电枢电阻,已知空载时,励磁电流为23A ，此时发电机的输入功率为3.75KW,设磁路线性,求:(1) 当发电机输出额定电流、功率因素cos 0.9ϕ=（滞后）时，所需励磁电流为多少？发电机的输入功率是多少？(2) 当发电机输出每相电流为15A ，且励磁电流为20A 时，发电机的电磁转矩T 和过载能力m λ 是多少 7、一台汽轮发电机数据如下：31250,10500,cos 0.8(N N N S kVA U V ===滞后)，7.0=ΩC X ，此发电机并联于无限大电网运行，（１）发电机额定负载时的功率角N θ，电磁功率M P ，过载能力m k 为多大？（２）这台发电机如有功输出减小一半，励磁电流不变，求,M P θϕ及功率因数问输出的无功功率怎样变化？8、一台同步发电机的参数，用标么值表示时为：d X ＝0.9，q X ＝0.6。

试求：该机在额定电压下供给额定电流，且φCos ＝0.8（滞后）时的电压调整率。

（电枢电阻略去不计）9、有一台三相凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标么值分别等于d X ＝1.0，q X ＝0.6，电枢电阻可以忽略不计。

试求发电机发出额定电压、额定功率、N Cos φ＝0.8（滞后）时发电机励磁电势的标么值0E ，并作出相量图。

10、一台N P ＝725000kW ，N U ＝10.5kW ，Ｙ接法，N Cos φ＝0.8（滞后）的水轮发电机，其同步电抗的标么值为：d X ＝1，q X ＝0.554，忽略电枢电阻。

试求额定负载下发电机励磁电势0E ，0E 与Ｕ的夹角。

11、隐极同步发电机N S ＝31250kV A ，N U ＝10.5kV （Ｙ接法），NCos φ＝0.8（滞后），定子每相同步电抗C X ＝7Ω，定子绕组电阻忽略不计，发电机与无穷大电网并联运行。

试求：⑴发电机在额定状态下运行时的功角θ，电磁功率M P ，每相感应电势Ｅ０；⑵发电机在额定状态下运行，求将其励磁电流加大10％时θ、M P ，φCos 和定子电流I 。

（设磁路不饱和）。

12、一台三相Ｙ接隐极同步发电机与大容量电网并联运行。

已知电网电压为400V ，发电机的每相同步电抗C X ＝1.2Ω，此发电机的输出功率当φCos ＝1时为80kW 。

若保持励磁电流不变，减少原动机的输出，使该发电机的输出减少到20kW 。

若电枢电阻忽略不计，求此时：⑴功角θ；⑵功率因数φCos ；⑶电枢电流a I ；⑷输出无功功率Ｑ，并指出是超前还是滞后。

13、一台三相凸极同步发电机相电势0E ＝225.5kV ，d X ＝１.２Ω，q X ＝０.９Ω，接于相电压Ｕ＝230V 的电网上，在满载时θ＝２４°，求：⑴此机能供给的满载功率；⑵最大功率及过载能力。

14、一台三相Ｙ接接隐极同步发电机，N S ＝31250kV A ，N U ＝10500V ，N Cos φ＝0.8（落后），C X ＝70Ω（不饱和值），此发电机并联于无穷大电网运行，试求：发电机输出为额定负载时的功角N θ，电磁功率M P ，过载能力M K 。

15、一台同步电动机在额定电压下运行，且自电网吸取一功率因数为0.8超前的额定电流，该机的同步电抗标么值为d X ＝1.0，q X ＝0.6。

试求该机的空载电势0E ，及功角θ，并说明该机是在过励状态下运行还是在欠励状态下运行。

16、一电所的容量为2000kV A ，变电所本来的负荷为1200kW ，功率因数φCos ＝0.65（落后），今该厂欲增加一台额定功率为500kW ，功率因数φCos ＝0.8（超前）的同步电动机，问当该同步电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变电所是否过载？Cos＝0.5（落后）时，用户需要1000kW，决定：⑴供给此用户的发电机的千伏安容量；⑵如果17、当添设一台调相机能完全补偿无功功率，求它的容量；⑶如果只将发电机的功率因数提高到0.8（落后），求调相机的容量。