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：

⑴输入功率不变，增加励磁电流； ⑵增加输入功率，励磁电流不变； ⑶减少输入功率，增加励磁电流； ⑷增加输入功率，减少励磁电流； ⑸输入功率不变，减少励磁电流。 ②

２、已知一台凸极同步发电机的Ｉd=Ｉq=１０安，此时发电机的电枢电流为：

⑴１０安；⑵２０安；⑶１４．１４安；⑷15安。 ③

３、相应于异步电动机的励磁电抗Ｘm,在同步电机中有： ⑴漏电抗； ⑵电枢反应电抗；

⑶同步电抗； ⑷没有相应的电抗与之相对应。 ②

４、凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是： ⑴交轴无励磁绕组；

⑵交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大；

⑶直轴上的磁阻比交轴磁阻大。 ②

５、三相同步电动机运行在过励状态时，从电网吸收： ⑴感性电流； ⑵容性电流； ⑶纯有功电流。 ②

６、凸极同步发电机突然短路时的超瞬态电流周期分量Ｉk”衰减到Ｉk’是由于：

⑴阻尼绕组电阻的存在； ⑵励磁绕组电阻的存在； ⑶电枢绕组电阻的存在。 ①

７、同步发电机稳态短路电流不很大的原因是：

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。

①②

１０、测定同步发电机短路特性时，如果转速降低到０．８ｎ1时,测得的短路特性：

⑴不变； ⑵提高到０．８倍； ⑶降低到１／０．８。 0①

１１、同步发电机短路特性是一条直线的原因是： ⑴励磁电流较小磁路不饱和； ⑵电枢反应去磁作用使磁路不饱和；

⑶短路时电机相当于在一个电阻为常数的电路中运行，所以Ｉk和Ｉf成正比。

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； ⑶产生不大的电流，电机输出超前的无功电流； ⑷产生不大电流，电机输出纯有功电流。 0③

１４、发电机和电网并联时，如发电机的频率ｆ稍大于电网的频率ｆ1,其它并联条件均已满足，此时合闸发电机将：

⑴产生巨大电流，使发电机不能并联； ⑵产生不太大的纯电容性电流； ⑶产生不大的纯电感性电流； ⑷产生不大的有功电流。 0④

１５、要增加并联在电网上运行的发电机的稳定性，可以： ⑴增加励磁电流； ⑵减少励磁电流；

⑶减少原动机输出功率； （4）增加原动机输出功率。 0①③

１６、要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以： ⑴增加励磁电流，使Ｅ0增加； ⑵减少励磁电流，使Ｅ0减小；

⑶增加原动机的功率输出，使功角增加； ⑷减少原动机的功率输出，使功角减小。 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； ⑶多输出有功电流； ⑷少输出有功电流。 0③

１９、一台同步电动机拖动负载运行，此时ＣＯＳφ＝１，若不改变励磁电流，使负载降为零，则电枢电流为：

⑴感性电流（滞后于电压）； ⑵容性电流（超前电压）； ⑶零值。 0②

２０、同步电动机在异步起动时，励磁绕组必须经一电阻短接，其原因是：

⑴避免励磁绕组两端感应高压；

⑵减少单轴转矩的影响，有利于起动过程； ⑶励磁绕组中感应电流有利于拉入同步。 0①②

２１、同步发电机直轴超瞬变电抗和交轴超瞬变电抗很小，其原因是：

⑴磁路不饱和；

⑵电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，增加了磁阻； ⑶电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，所以减少了磁阻； ⑷增加了励磁电流。

0②

２２、三相磁阻式同步电动机，在正常负载下运行，从电网吸收的电流除有功分量外，还有：

⑴感性电流； ⑵容性电流； ⑶不吸收无功电流。 0①

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：

⑴直轴去磁； ⑵直轴增磁； ⑶交磁作用； ⑷直轴去磁兼交磁； ⑸直轴增磁兼交磁。 0⑤

２６、三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足的条件是：

⑴电压相等； ⑵频率相等； ⑶相序相同。

0③

２７、同步发电机和电网并联运行时，在下列那种情况下其稳定性较好：

⑴短路比较小； ⑵欠励运行； ⑶过励运行；

⑷重载运行； ⑸轻载运行； ⑹通过电抗器接至电网。 0③⑤

２８、一台同步发电机单机运行时，所谓改变其负载就是： ⑴调节其负载阻抗； ⑵调节其原动机的输出转矩； ⑶调节其励磁电流； ⑷以上三种都要调节。 0④

２９、加在同步发电机定子上的三相对称电压大小不变，定子电流比较大的是：

⑴取出转子； ⑵转子在同步速下旋转，励磁绕组开路； ⑶转子在同步速下旋转，励磁绕组短路。 0①

３０、有两台隐极式同步电机Ａ、Ｂ，气隙分别为δ1和δ2，其它诸如绕组、磁路结构等都完全一样，已知δ1=２δ2,现分别在两台电机上做短路试验，加同样大小的励磁电流，Ａ电机短路电流为ＩkA，Ｂ电机的短路电流为ＩkB，此时：

⑴ＩkA＝ＩkB； ⑵ＩkA＞ＩkB； ⑶ＩkA＜ＩkB。 0③

３１、同步电机的空气隙要比和它容量相当的异步电机的空气隙：

①大一些； ②小一些； ③一样大。 0①

３２、同步电机当电枢绕组匝数增加时，同步电抗将： ①增加； ②减小； ③不变。 0①

３３、同步电机当铁芯饱和程度提高时，同步电抗将： ①增加； ②减小； ③不变。 0②

３４、同步电机当气隙加大时，同步电抗将： ①增加； ②不变； ③减小。 0③

３５、同步电机当励磁绕组匝数增加时，同步电抗将： ①增加； ②不变； ③减小。 0②

３６、隐极同步发电机的电枢电流Ｉa 落后于空载电势Ｅ３０°时间0 相位角，电枢旋转磁场与转子旋转磁场的空间相位角为：

①３０°； ②６０°；③１２０°；④９０°。 0③

３７、为改善远距离用户的功率因数，须添置一台调相机，此机应装在：

①发电厂内； ②用户附近。 0②

３８、对同步电机电磁转矩最大值起主要影响的电抗是： ①定子绕组漏抗Ｘs ； ②同步电抗Ｘc； ③直轴同步电抗Xd。 0②

３９、一台旋转电枢式三相同步发电机，电枢以转速ｎ逆时针方向旋转，对称负载运行时，电枢反应磁势相对定子上主磁极的转速为：

①ｎ； ②零； ③同步速ｎ1 。 0② 二、填空

１、三相同步发电机的内功率因数角ψ＝０时，电枢反应磁势的轴线作用在____________位置，对转子磁势起____________作用。

0①交轴②交磁

２、同步发电机并入电网以后，如只要调节其输出的有功功率（无功功率不变），必须____________________________，当只调节其输出的无功功率，可________________________________。

0①调节同步发电机原动机输出功率并调节励磁电流 ②调节同步发电机的励磁电流 ３、功角δ在时间上表示

____________________________________，在空间表示__________________________。

0①感应电势Ｅ0同端电压Ｕ1之间的夹角②转子磁极的轴线与合成磁场轴线的夹角

４、有一台三相同步发电机作单机运行，供给一个纯电阻负载，当调节负载使输出电流增加时，发电机端电压将____________，这是由于

__________________________________________________________________________________________________。

0①降低②电阻性负载时，电枢反应除交磁作用外还有去磁作用，输出电流增加时去磁作用增强，电机中的合成磁通减少，发电机端电压降低

５、同步发电机并网的条件是

_______________________________________________________________________________。

0同步发电机和电网相序、频率、电压相等

６、异步电机和变压器一样，所需的励磁电流必须由电网供给。同步电机所需的励磁电流由____________________________________供给。

0直流电源（也可答：由交、直流同供给）

７、隐极同步发电机中，电枢磁势Ｆa与它产生的磁通φa，在空间相位上________________。

凸极同步发电机中，电枢磁势Ｆa与它产生的磁通φa，在空间相位上________________。

0同相位 可能不同相位

８、一台三相同步发电机，额定功率为２４千瓦，额定电压１７３伏，

Ｙ接法，额定功率因数０．８（滞后），此发电机的额定电流为________安。

0１００

９、从同步电机和异步电机的理论分析可知，同步电机的空气隙应比异步电机的空气隙要______，其原因是___________________________________________。

0①大②同步电机空气隙大时有较大的稳定度

１０、容量相近的同步发电机的电压调整率（负载为阻感性）比直流发电机要大，其原因是

____________________________________________________________。

0直流发电机中只有电阻压降，同步发电机中除电阻压降外还有电抗压降。

１１、当同步发电机空载电压大于电网电压１０％时，将发电机与电网并联（其它并联条件均已满足），此时发电机将向电网输出____________性的电流。

0电感

１２、凸极同步电机直轴电枢反应电抗Ｘad的物理意义是______________________________________________________________。

0反映直轴电枢反应的强弱，反映三相单位直轴电枢电流产生通过气隙的磁通大小

１３、用一台转矩随转速增加而略有下降的原动机拖动一台同步发电机，此发电机对一台功率相近的三相异步电动机供电。若不调节同步发电机的励磁电流，当异步电动机的负载转矩增加时，同步发电机的电压将________，频率将________输出电流将________输出功率将________。

0①降低②降低③增加④增加

１４、与电网并联运行的同步发电机，其电枢反应磁势的位置决定于

_______________________________________________________________________。

0同步发电机原动机输入功率的大小及励磁电流的大小 １５、一台三相同步发电机作单机运行，供给一纯电阻负载，若只增加其励磁电流，则此时发电机输出的有功功率____________，无功功率输出____________，而频率将__________。

0①增加②不变③下降

１６、三相隐极同步发电机并联在电网上运行，输出一定有功功率，合成磁势相对于磁极磁势的空间电角度为______________，它的大小决定于______________________________________。

0①功角②同步发电机原动机输入功率的大小

１７、三相同步电动机运行在ＣＯＳφ＝１（不计定子的电阻效应），若此时减少励磁电流，则从电网输入的有功功率________________，输入的无功功率的性质是____________，此时功角值_____________。 0①保持不变②电感性③增加

１８、用一台并励直流电动机拖动一台三相同步发电机（已并在电网），要使发电机能增大输出功率，应将_______________________。若此台同步发电机运行于空载时（仍接在电网上），电网的交流电压突然升高了１０％，那么直流电动机的输出功率________________，同步发电机输出电流的大小与性质为__________________________（分析时不计定子电阻效应）。

0①并励直流电动机励磁回路电阻增加②不变③电容性 １９、同步发电机与大容量电网并联运行时，其功率因数决定于________________________________________；单独运行时，其功率因数决定于________________________________________。

0①同步发电机的励磁电流②负载的性质

２０、有一台三相同步电动机，已带有一定的机械负载在运行，若要改变其功率因数（如从滞后改为超前），那么应该

______________________________________________________。 0增大同步电动机的励磁电流

２１、在直流发电机中电刷的位置决定着电枢磁势的位置，在同步发电机单机运行时电枢磁势的位置决定于

____________________________________________________。

0负载的性质

２２、与大容量电网并联的同步发电机在欠励到一定程度时，将会发生失步，其原因是

____________________________________________。

0由于励磁电流过小，运行的功角达到９０°，进入不稳定区 ２３、同步发电机单机运行时电枢反应的性质主要决定于____________________________________________________，当负载为三相对称电阻性负载时，电枢反应起______________作用。

0①负载的性质②直轴去磁兼交磁

２４、对称负载时同步电机的电枢磁场是________________磁场，其转速为____________，它在励磁绕组____________感应电势。

0①圆形旋转②同步速ｎ1③不

２５、同步发电机在对称负载运行时，气隙磁场是由______________磁势和______________磁势建立的。

0①励磁绕组②电枢

２６、同步发电机对称负载运行时电枢绕组基波磁势与转子之间____________相对运动，而谐波磁势与转子之间______________相对运动。

0①没有②有

２７、同步发电机对称负载运行时电枢绕组的谐波磁场在定子绕组中产生的电势和基波_____频率，而励磁绕组的谐波磁场在定子绕组中产生的电势和基波频率_______。

0①同②不同

２８、凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时电机的最大电磁转矩为__________________。

0附加电磁转矩ｍ·（Ｕ·Ｕ／２）·（１／Ｘq－１／Ｘd）

２９、已知同步电机的电压相量超前电流相量１５０°电角度，此相量关系是以发电机惯例，该电机运行在______________状态。

0电动机

３０、当ＣＯＳφ落后时，电枢反应在同步发电机的运行中起____________作用，而在电动机运行中起____________作用。

0①直轴去磁兼交磁②直轴增磁兼交磁

３１、当凸极同步电机电枢电流为已知恒定数值，而Ψ变动时，电枢磁场所感生的电枢反应电势Ｅa的大小 ____________，当Ψ为

________________时Ｅa 最大，当Ψ为________________时Ｅa 最小。 0①也将变化②９０°或－９０°③０°

３２、设隐极同步发电机的电枢电流Ｉa 落后于空载电势Ｅ0 ３０°时间相位角，此时电枢旋转磁场与转子旋转磁场在定子绕组中所感应的电势Ｅa 和Ｅ0 间的时间相位角为________。

0１２０°

３３、同步电机电枢绕组匝数增加时，Ｘd 和Ｘq 将____________。 0增加

３４、同步电机气隙加大时，Ｘd 和Ｘq 将____________。 0减小

３５、同步电机铁芯饱和程度增加时，Ｘd 和Ｘq 将________。 0减小

３６、同步电机转子励磁绕组匝数增加时，Ｘd 和Ｘq 将________。

0保持不变

３７、一台与无穷大电网并联的隐极同步发电机，稳定运行在δ＝３０°，若因故励磁电流变为零，这台发电机将____________________________________。

0转子加速进而失去同步

３８、以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到Ｕ＝ＵN ，Ｉ＝ＩN ，ｎ＝ｎN 时，同步发电机处于__________状态。

0过励

３９、以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到Ｕ＝ＵN ，Ｉ＝ＩN ，ｎ＝ｎ时，维持此时的励磁电流及转速ｎ不变，去掉负载以后，N 空载电势Ｅ0 将______额定电压ＵN 。

0大于

４０、有阻尼绕组的同步发电机突然短路电流比无阻尼绕组的同步发电机突然短路电流__________。（填写：大、小、一样）

0大

４１、一台并联于无穷大电网运行的同步发电机，电流落后于电压一个相位角，若逐渐减小其励磁电流，电枢电流将_________

0先减小， cosφ＝１时电流值达到最小，继续减小励磁电流电枢电流将增大，且电流超前电压一个相位角

三、坐图

１、画出三相凸极同步电动机运行在滞后功率因数及超前功率因

数两种情况下的电压相量图（按电动机观点画出）。

２、试根据过励和欠励的概念，分别画出两种情况下隐极同步发电机的电势相量图。

３、试绘出欠励状态下凸极同步发电机的电势相量图。 ４、有一台并联在大电网上的隐极同步发电机，如调节有功功率输出而保持无功功率输出不变，试画出Ｉa和Ｅ0的变化轨迹。

５、画出三相凸极同步发电机的功角特性曲线。

６、作出三相隐极同步发电机当φ＜０（超前功率因数）并ψ＞０（ＣＯＳψ为滞后性）时的相量图。

７、一台三相隐极同步电机，以同步速旋转，转子不加励磁，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，试画出电机此时的电势相量图（忽略电枢电阻）。

８、凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁减为零，画出此时的电势相量图。

９、并联于无穷大电网运行的隐极同步发电机，原来发出一定的有功功率和感性无功功率，若保持有功输出不变，仅调节励磁电流Ｉf 使之减小，试画出电势相量图并说明：①Ｅ0 与Ｉ按什么轨迹变化？②功角δ如何变化

１０、有一台同步发电机，定子槽数Ｚ＝３６，极数２Ｐ＝４。若已知第一槽中导体感应电势基波瞬时值为ｅ1=Ｅ1mＳＩＮωｔ。试分别写出第二槽、第十槽、第十九槽和第三十六槽中导体感应电势基波瞬时值的表达式，并画出相应的基波电势相量。

１１、并联于无穷大电网的同步发电机，当保持励磁电流Ｉ不变，而增加有功功率输出，画出此时Ｅ0 的变化轨迹。

１２、一台隐极同步发电机运行于恒定电压下，其励磁可随时调整，使其线端功率因数在不同情况下经常等于１，试画出其电压相量图并导出此时电枢电流Ｉa 和励磁电势Ｅ0 之间的关系式。（略去电枢绕组的电阻）

１３、试画出表征同步发电机单机对称稳定运行时的外特性曲线。 １４、画出对称纯电阻及电容负载下同步发电机的外特性曲线。 １５、三相隐极式同步发电机额定容量ＳN ＝６０千伏安，Ｙ接，电网电压 Ｕ３８０伏，同步电抗Ｘs ＝１．５５欧，Ｒa ≈０。当电机过N ＝励，cosφ ＝０．８（滞后），输出为３７．５千伏安时，移去原动机，不计损耗，试画出其电势相量图。

１６、有一台两极凸极同步发电机，Ａ－Ｘ，Ｂ－Ｙ，Ｃ－Ｚ分别为对称的ＡＢＣ三相绕组。设Ａ相电流ＩA 落后Ａ相励磁电势ＥA ６０°，当Ａ相电流最大时，根据画时－空相量图的原则，画出电枢磁势Ｆa 及转子磁势Ｆf ，并标出二者间的相位角。

１７、画出三相同步发电机的Ｘd”和Ｘq”的等值电路图。 １８、三相隐极式同步发电机额定容量ＳN ＝６０千伏安，Ｙ接，电网电压 ＵN ＝３８０伏，同步电抗Ｘs ＝１．５５欧，Ｒa ≈０。当电机过励，cosφ ＝０．８（滞后），输出为３７．５千伏安时，画出其电势相量图。

１９、一台三相隐极同步发电机，Ｙ接法，接在电网上运行，电

网电压为４００伏，电机的每相同步电抗Ｘs ＝１．２５欧，该发电机输出功率为８０千瓦时，有 cosφ＝１。若保持此时励磁电流不变，减少输出功率到２０千瓦，不计定子电阻效应。试画出改变功率前后的电压相量图。（可不按比例）

0

２０、一台凸极同步电机，Ｐ＝１，气隙磁密分布（座标选在转子上）ｂ＝∑ＢvmＳＩＮ（ｖα），（ｖ＝１、３、５……）。定子上有两导体Ⅰ和Ⅱ，有效长度为ｌ，切割磁通的线速度为Ｖ。当ｔ＝０时，导体Ⅰ位于Ｎ极中心线处，导体Ⅱ位于Ｓ极中心线处，将导体Ⅰ和Ⅱ组成一匝线圈。试画出导体及线圈基波电势相量图并写出线圈电势的标达式ｅy ＝ｆ（ｔ）。

0

２１、一台水轮发电机，Pn?1500KW ，Un?10KV(Y接），

Cos??0.8(滞后，

*Xd?1.，

*Xq?0.，忽略电阻，当电机输出

额定的视在功率Sn，Cos??3（超前）时， 试求： 2* １）空载电动势E0及功角?；

２）作电动势相量图；假设Fa?Ff1，在图上补上Ff1、Fa、及F?；说明电枢反应的作用；

３）求Xd及Ｘｑ的实际值。

12

**２２、一台凸极同步发电机，Xd?1.2 ，Xq?0.7，不计电阻。在

额定电压时带了60% 额定电流，其功率因数为 0.9 （超前）。 试求：

*1. 励磁电动势E0 及功角θ；

2. 以图（Ａ）箭头为电压相量，作电势相量图；

3. 如图（Ａ）箭头为Ａ相电压相量，在图（Ｂ）上补上此瞬时的转子、Ff1、Fa及F?；并由此说明电枢反应的性质。

２３、一台三相汽轮发电机，已知Pn=2.7万千瓦，Un＝10.5千伏，Ｙ接， Cosφn=0.8 5(滞后)， Ｘc =1.2。电机并联于无穷大电网。 试求：

１）发电机输出的有功功率为0.5Pn, Cosφ=0.5(滞后)时的电势Ｅo、功角θ ；

２）作电势相量图；

３）图上补上此瞬时的转子、Ff1、Fa及F?；并由此说明电枢反应的性质。

２４、一台三相水轮发电机，Pn=６万千瓦，Un＝1４千伏，Ｙ接，Cosφn=0.8(滞后)，已知Ｘd＝1.２，Ｘq ＝0.7。 试求：

１）额定状态时，电机的电势Ｅo及 功角θ各为多少？ ２）做出此时的向量图；

３）在图上补上此时的转子、Ff1、Fad,Faq及F?；并由此说明电枢反应的性质。

四、计算

１、一台六极，５０赫，Ｙ接隐极同步电动机，接在４１６０伏三相电网上运行，每相感应电势Ｅ0=２１００伏，同步电抗Ｘt=１０欧，忽略定子电阻，当负载转矩为６０００牛·米时，求电枢电流和功角。

0Ｉa=１００．０５２安，δ＝２４．５２°

２、一台隐极同步发电机，ＳN=３１２５０千伏安，ＵN=１０．５千伏（Ｙ接法），ＣＯＳφN=０．８（滞后），定子每相同步电抗Ｘt=７欧，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δ，电磁功率ＰM,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δ、ＰM,ＣＯＳφ和定子电流Ｉ（设磁路不饱和———即Ｅ0和励磁电流Ｉf成正比）。

0①δ＝３５．９３°，ＰM=２５０００千瓦，Ｅ0=１６３９８．４伏②δ＝３２．２３８°，ＰM=２５０００千瓦，Ｉa=１９０１．４安，ＣＯＳφ＝０．７２３

３、有一台三相隐极同步发电机，并联在电网上运行。ＵN=３８０伏，Ｙ接，ＩN=８４安，ＣＯＳφN=０．８（滞后），定子绕组每相电势Ｅ0=２７０伏，每相同步电抗Ｘt=１．５欧时，若调节励磁电流及减少原动机的转矩，设使Ｅ0’=３００伏，δ’＝８°，不计定子绕组电阻，试求：⑴调节励磁后，发电机向电网输出的电流Ｉa,及ＣＯＳφ；⑵调节励磁及原动机转矩前后，发电机向电网输出的有功及无功功率各为多少？

0①Ｉa=５８．４４安，ＣＯＳφ＝０．４７６２②调节前Ｐ＝４４．２３１千瓦，Ｑ＝３３．１７３千乏；调节后Ｐ＝１８．３１７千瓦，Ｑ＝３３．８２３千乏

４、某同步发电机的参数，用标么值表示时为：Ｘd=０．９，Ｘq=０．６。试求：该机在额定电压下供给额定电流，且功率因数ＣＯＳφ＝０．８（滞后）时的电压调整率。（电枢电阻略去不计）

0△Ｕ％＝６９．２％

５、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４００伏，发电机的每相同步电抗Ｘt=１．２欧，此发电机的输出功率当ＣＯＳφ＝１时为８０千瓦。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２０千瓦。若电枢电阻忽略不计，求此时的⑴功角δ；⑵功率因数ＣＯＳφ；⑶电枢电流Ｉa;⑷输出的无功功率Ｑ，并指出是超前还是滞后。

0①δ＝７．３８９°②ＣＯＳφ＝０．６９２５③Ｉa=４１．６９安④Ｑ＝２０．８３６千乏（滞后）

６、某三相凸极同步电动机，Ｙ接，已知ＵN=６０００伏，ｆ＝５０赫，ｎN=３００转／分，ＩN=５７．８安，ＣＯＳφ＝０．８（超前），并已知此电机的参数Ｘd=６４．２欧，Ｘq=４０．８欧，如定子电阻忽略不计，求：⑴额定负载时每相的感应电势Ｅ0;⑵此时的电磁功率和电磁转矩Ｔ。

0①Ｅ0=６３７８．２伏②ＰM=４８０．３３７８千瓦，Ｔ＝１５２９７．３８牛·米

７、一台凸极同步发电机的参数标么值Ｘd=１．０，Ｘq=０．６，电阻忽略不计，试求：在满负载、功率因数０．８滞后时，不调励磁卸去负载后的开路电压。（不考虑饱和）

0开路电压标么值为１．７７５

８、一台三相汽轮发电机ＰN=２５０００千瓦，ＵN=１０．５千伏，Ｙ接，

ＣＯＳφN=０．８（滞后），Ｘt=９．３９欧，电枢电阻可略去不计。求额定负载下，发电机的励磁电势Ｅ0,以及Ｅ0与Ｉa的夹角ψ。

0Ｅ0=２０３５７．７４伏，ψ＝７６．２２°

９、一台三相Ｙ接凸极同步发电机运行于ＵN=３８０伏，ＩN=１０安，ＣＯＳφ＝０．８（滞后），若已知ψ＝６０°，每相感应电势Ｅ0=４００伏，每相电阻Ｒa=０．４欧，求：Ｉd,Ｉq,Ｘd,Ｘq。

0Ｉd=８．６６安，Ｉq=５安，Ｘd=２２．６６欧，Ｘq=１７．９３欧

１０、一台三相凸极同步发电机相电势Ｅ0=２２５．５伏，Ｘd=１．２欧，Ｘq=０．９欧，接于相电压Ｕ＝２３０伏的电网上，在满载时δ＝２４°，求：⑴此机能供给的满载功率；⑵最大功率及过载能力。

0①ＰM=６９．１２千瓦②ＰMmax＝１３６．３３千瓦，ＫM=１．９７

１１、一台汽轮发电机并联于无穷大电网，额定负载时功角δ＝２０°，现因故障，电网电压降为６０％ＵN,试求：为使δ角不超过２５°，应加大励磁使Ｅ0 上升为原来的多少倍。

0应加大励磁使Ｅ0上升为原来的１．３５倍

１２、空间位置上互差９０°电角度的两相绕组，它们的匝数又彼此相等，试求：⑴若通以电流ｉa=ｉb=１．４１４Ｉsinωｔ，两相合成的基波磁势和三次谐波磁势；⑵若通以电流ｉa=１．４１４Ｉsinωｔ和ｉb=

１．４１４Ｉsin（ωｔ－π／２），两相合成的基波磁势和三次谐波磁势。

0①Ｆm1＝０．９（Ｎ／Ｐ）ｋw1，Ｆm3＝（１／３）０．９（Ｎ1Ｉ／Ｐ）ｋw3，ｆ1=1Ｉ１．４１４ＦＩＮωｔＣＯＳ（α＋４５°），ｆ3=１．４１４ＦＩＮωｔＣＯＳ（３m1Ｓm3Ｓα＋１３５°）②ｆ1=ＦＩＮ（ωｔ＋α），ｆ3=－Ｆm3ＳＩＮ（ωｔ－３α） m1Ｓ

１３、一台汽轮发电机数据如下：ＳN=３１２５０千伏安，ＵN=１０５００伏，Ｙ接，ＣＯＳφN=０．８（落后），Ｘt=７．０欧（不饱和值），此发电机并联于无穷大电网运行，求：发电机输出为额定负载时的功角δN,电磁功率ＰM,过载能力ＫM。

0δN=３６°，ＰM=２５０００千瓦，ＫM=１．７

１４、有一台三相汽轮发电机，ＰN=２５０００千瓦，ＵN=１０．５千伏，Ｙ接法，ＣＯＳφN=０．８（滞后），作单机运行。由试验测得它的同步电抗标么值Ｘt=２．１３。电枢电阻忽略不计。试求每相励磁电势Ｅ0=７５２０伏，分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质。⑴每相是７．５２欧纯电阻；⑵每相是７．５２欧纯电感；⑶每相是１５．０４欧纯电容；⑷每相是７．５２－ｊ７．５２欧电阻电容性负载。

0Ｘt=７．５２欧，①Ｉa=７０７．１安，ψ＝４５°直轴去磁兼交磁②Ｉa=５００．７安，ψ＝９０°直轴去磁③Ｉa=１０００安，ψ＝－９０°直轴增磁④Ｉa=１０００安，ψ＝０°交磁

１５、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Ｘd=１．０，Ｘq=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、ＣＯＳφN=０．８（滞后）时发电机励磁电势的标么值Ｅ0,并作出相量图。

0Ｅ0标么值为１．７７５

１６、有一台ＰN=７２５００千瓦，ＵN=１０．５千伏，Ｙ接法，ＣＯＳφN=０．８（滞后）的水轮发电机，同步电抗的标么值为：Ｘd=１，Ｘq=０．５５４，忽略电枢电阻。试求额定负载下发电机励磁电势Ｅ0和Ｅ0与Ｕ的夹角。

0Ｅ0=１０７３５．１伏，δ＝１８．４°

１７、某工厂变电所的容量为２０００千伏安，变电所本来的负荷为１２００千瓦，功率因数ＣＯＳφ＝０．６５（落后），今该厂欲增加一台额定功率为５００千瓦，功率因数ＣＯＳφ＝０．８（超前），效率η＝９５％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？

0ＣＯＳφ＝０．８６３５，Ｓ＝１９９９．２３千伏安，变电所没有过载

１８、两台三相５０赫１００００千伏安６３００伏Ｙ接的同步发电机，每相电阻为０．０６３欧，每相同步电抗为１．５２欧，假定发电机的电阻及电抗均为常数，该两机并联运行并带有１８０００千伏安，ＣＯＳφ＝０．９的感性负载。试求：当两机带有相同的负荷，并在同功率因数时的功

角δ及相电势Ｅ0。

0δ＝１４．６３°，Ｅ0=４３７２．５伏

１８、设一台三相隐极同步发电机，Ｙ接法，额定电压为３８０伏，同步电抗Ｘt=６欧。试计算感应电势Ｅ0=４７５伏（线电势），电磁功率为１０千瓦时的定子电流及功率因数。

0Ｉa=１６．５４安，ＣＯＳφ＝０．９１９

１９、有两台三相同步发电机，并联在一起供给一固定负载。起初两台发电机的功率因数ＣＯＳφ1=ＣＯＳφ2=０．８（滞后），电流Ｉ1=Ｉ2=１００安，改变它的励磁电流及轴上的转矩，使第一台电机的Ｉ1=１００安，ＣＯＳφ1=１，并使端电压不变，试求：第二台发电机的Ｉ2,及ＣＯＳφ2各为多少？

0Ｉ2=１３４．２安，ＣＯＳφ2=０．４４７

２０、有一台同步电动机，在额定电压，额定频率，额定负载下运行时，功角为３０°，设在励磁保持不变的情况下，运行情况发生了下述变化，试用公式说明功角有何变化（定子电阻和凸极效应忽略不计）：⑴电网频率下降５％，负载转矩不变；⑵电网频率下降５％，负载功率不变；⑶电网电压和频率各下降５％，负载转矩不变。

0①δ＝２８．３６°②δ＝３０°③δ＝３０°

２２、一台与无穷大电网并联的三相六极同步发电机定子绕组Ｙ接，额定容量 ＳN ＝１００千伏安，额定电压ＵN ＝２３００伏，频率为６０赫。定子绕组每相同步电抗Ｘt ＝６４．４欧，电枢绕组电阻不计。已知空载时，励磁电流为２３安，此时发电机的输入功率为３．７５千瓦（磁路不饱和）。求：①当发电机输出额定电流，功率因数 cosφ＝０．９（落后）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１５安，且励磁电流为２０安时，发电机的电磁转矩Ｔ是多少？

0①Ｉf ＝４３．３安，Ｐ1 ＝９３．７５千瓦；②Ｔ＝４０２．８牛·米 _

２３、当ＣＯＳφ＝０．５（落后）时，用户需要１０００千瓦，试决定：⑴供给此用户的发电机的千伏安容量；⑵如果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。

0①ＳF=２０００千伏安②Ｓ＝１７３２千乏③Ｓ＝９８２千乏

２４、一台汽轮发电机在额定运行情况下的功率因数为０．８（滞后），同步电抗标么值Ｘt=１。该机联接于电压保持在额定值的无穷大电网上。试求当该机供给９０％额定电流且有额定功率因数时，输出的有功功率和无功功率的标么值；这时的励磁电势标么值Ｅ0及功角为多少?

0有功功率标么值Ｐ＝０．７２，无功功率标么值Ｑ＝０．５４，励磁电势标么值Ｅ0=１．７，功角δ＝２５．１°

２５、设有一隐极式同步发电机，电枢电阻可以略去不计，同步电抗的标么值Ｘt=１。端电压Ｕ保持在额定值不变，试求在下列情况下空载电势Ｅ0 的标么值及电压调整率。⑴当负载电流为额定值且功率因数为１时；⑵当负载电流为９０％额定值且功率因数为０．８５滞后时；⑶当负载电流为９０％额定值且功率因数０．８５超前时。

0①△Ｕ％＝４１．４％ ②△Ｕ％＝６６．１％ ③△Ｕ％＝－７．２％

２６、设有一同步电动机在额定电压下运行，且自电网吸取一功２７、率因数为０．８超前的额定电流，该机的同步电抗标么值为Ｘd=１．０，Ｘq=０．６。试求该机的空载电势Ｅ0,及功角δ，并说明该机是在过励状态下运行还是在欠励状态下运行。

0空载电势Ｅ0 为额定电压的１．７７５倍，δ＝１９．４４°，该机在过励状态下运行

２８、设有一三相、Ｙ接、４００伏、５０赫、８０千伏安、１０００转／分的同步电动机。同步电抗的标么值为Ｘd=１．１０６，Ｘq=０．７６，电枢电阻忽略不计。试求：当电机加额定电压及额定电流，功率因数 cosφ＝１时，空载相电势Ｅ0 的大小和功角δ的大小。

0Ｅ0 ＝３３８．４伏，δ＝３７．２３°

２９、一台两极同步发电机绕组共有１２个相同的线圈组，彼此错开３０°电角度，试问：当接成相数为ｍ＝６，３，２（两相绕组轴线的空间位置差９０°电角度）。这三种不同的相数时，如每导线通过的电流值相同且为Ｉ，每个线圈组的电压为Ｕ，则容量比为多少？

0Ｓ6／Ｓ3／Ｓ2=１２／１１．５９１／１０．９２８ ３０、一台汽轮发电机的数据如下：额定容量ＳN=３１２５０千伏安，ＵN=１０５００伏（Ｙ接），ＣＯＳφN=０．８（落后），Ｘt=７．０欧（不饱和值）。此发电机并联于无穷大电网额定运行，现仅励磁电流发生了下面的变化，求：⑴励磁电流加大１０％后的δ，Ｉ，ＣＯＳφ，ＰM;⑵励磁电流减少１０％后的δ，Ｉ，ＣＯＳφ，ＰM。

0①δ＝３２．２４°，Ｉ＝１９０１．４安，Ｐm=２５０００千瓦，ＣＯＳφ＝０．７２３②δ＝４１．６９°，Ｉ＝１５５７．６７安，Ｐm=２５０００千瓦，ＣＯＳφ＝０．８８２５

３１一个三相对称负载与电网及一台同步发电机并联，已知电网线电压为２２０伏，线路电流Ｉc为５０安,功率因数ＣＯＳφ＝０．８（落后）；发电机输出电流Ｉ为４０安，功率因数为０．６（落后），试求：

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，此时发电机的输出电流Ｉ为多少？此时电网的电流Ｉc为

多少?

0①ＣＯＳφ＝０．７２②Ｉ＝３３．３３安，Ｉc=５５．７８安

３２、一台三相汽轮发电机，已知Pn=30万千瓦，Un＝20千伏，Ｙ接， Cosφn=0.8５(滞后)，Ｘc =2.0。电机并联于无穷大电网。试求：

１） 额定运行时的空载电势Ｅo和功角θ；

２） 调节原动机，使输入功率减少10％，但仍保持励磁电流不变，求此时的Ｅo、θ、Ｉ、Cosφ；

３） 减少励磁电流10％，调节原动机输入功率，使Q与额定相同，求此时的Ｅo、θ、Ｉ、Ｐ、Ｑ。

３３、汽轮发电机，Pn=30万千瓦，Un＝20千伏，Ｙ接， Cosφn=0.8５(滞后)，Ｘc =2.0。电机并联于 无穷大电网。试求：

１）P=80%Pn, Cosφ=0.8(滞后)时的电势Ｅo和功角θ； ２）减少励磁电流10％，保持有功功率不变，此时的Ｅo、θ、Ｑ、Ｉ、Cosφ；

３）保持励磁电流不变，调节原动机输入功率， 使Cosφ=0.7(滞后)，求此时的Ｅo、θ、Ｉ、Ｐ、Ｑ。

３４、三相汽轮发电机， Pn=2.5万千瓦，Un＝10.5千伏（Ｙ接）， Cosφn=0.8(滞后)， Ｘc =1.1。电机并联于无穷大电网。

试求：

１）输出有功功率为 0.5Ｐn，Cosφ＝0.5(滞后)时的Ｅo、功率角θ及无功功率Ｑ；

２）输出有功功率提高为 2万Ｋｗ，保持无功功率与１）相同，求此时的Ｅo、功率角θ及功率因数Cosφ＝？

３５、一台三相汽轮发电机，已知Pn=30万千瓦，Un＝20千伏，Ｙ接，Cosφn=0.8５(滞后)， Ｘc =2.0。电机并联于无穷大电网。试求：

１）输出有功功率为 15万Ｋｗ，Cosφ＝0.7(滞后)时的Ｅo、功率角θ及无功功率Ｑ；

２）输出有功功率提高为 20万Ｋｗ，并使 If 增加10％，求此时的Ｅo、Ｉ、功角θ、功率因数Cosφ及无功功率Ｑ。

３６、一台直流电机拖动一台三相同步发电机作并网试验，直流电机接于电压为220Ｖ的电网上，当转速为1500转／分时，其空载特性为： If（Ａ） 1.3 1.4 Uo（Ｖ） 195 217.5

同步发电机： ＵN＝380Ｖ，Ｙ接，p＝2， ＩN＝20A， Ｘc＝11Ω，ｆN＝50HZ，忽略电枢电阻。试求：

１）当同步电机以准确同步法并于电压为380Ｖ的无穷大电网上。此时直流电机的励磁电流Ｉf＝1.4Ａ，电枢电流Ｉa＝5Ａ。试画出此时同步发电机的相量图；

２）增加同步发电机的励磁电流， 使同步机的电枢电流Ｉ＝0.5ＩN，试求：

（１）作相量图；

（２）同步发电机输出的有功功率Ｐ及无功功率Ｑ各为多少？

（３）直流电机的电枢电流Ｉa＝？

３）减少直流电机的励磁电流，至Ｉf＝1.3Ａ，（忽略电枢反应），试求：

（１）画出同步发电机的相量图；

（２）此时同步发电机输出的有功功率Ｐ、无功功率Ｑ及各电枢电流Ｉ各为多少？

３７、一台隐极同步发电机，并联于无穷大电网，该机Ｘc＝1.8。 试求：

１）当输出85% In 且Cosφ＝0.9 （滞后）时，电机输出的有功功率Ｐ、无功功率Ｑ、电势Ｅo及 功角θ各为多少？

２）如不改变原动机输出的转矩，只增加电机的励磁电流If，使电枢电流Ｉ＝In，电机输出的有功功率Ｐ、无功功率Ｑ、电势Ｅo、Cosφ及 功角θ各为多少？

３８、一台三相水轮发电机，Pn=5万千瓦，Un＝13.8千伏，Ｙ接， Cosφn=0.8(滞后)，已知Ｘd＝1.15，Ｘq ＝0.7。 试求：

1）当输出功率为10000千瓦，Cosφ＝1.0时，电机的电势Ｅ

o及

功角θ各为多少？

２）若保持输入功率不变，逐渐减少励磁电流直至零，此时的电枢电流Ｉ、功角θ、功率因数Cosφ各为多少？

３）做出此时的向量图。

３９、一台三相汽轮发电机，已知Pn=2.5万千瓦，Un＝10.5千伏，Ｙ接，Cosφn=0.8 (滞后)， Ｘc =1.1。电机并联于无穷大电网。

试求：

1）发电机输出的有功功率为0.5Pn, Cosφ=0.5(滞后)时的电势Ｅo、功角θ 及无功功率Ｑ；

2）输出有功功率提高为20000千瓦，但仍保持电枢电流大小不变，此时的电势Ｅo、功角θ及无功功率Ｑ、Cosφ；

３）在一张图上做出１．及２．两种情况的向量图。

４０、一台三相汽轮发电机，已知Pn=10万千瓦，Un＝13.8千伏，Ｙ接， Cosφn=0.8 (滞后)， Ｘc =2.0。 试求：

１）电机在额定状态下运行时的电势Ｅo、功角θ及静态过载能力ＫM；

２）如电机输出有功功率减至50000千瓦，但仍保持功率因数不变，此时的电枢电流Ｉ、电势Ｅo、功角θ及无功功率Ｑ各为多少？

４１、一台三相汽轮发电机，已知Pn=10万千瓦，Un＝13.8千伏，Ｙ接， Cosφn=0.8 (滞后)， Ｘc =2.0。

在电机输出有功功率为50000千瓦，Cosφ=0.8 (滞后) 时，调节励磁电流，直至电枢电流为最小，求：

１）此时的电势Ｅo、电枢电流Ｉ、功率因数Cosφ、功角θ及无功功率Ｑ各为多少？

２）作出此时的相量图。

４２、汽轮发电机，Pn=20万千瓦，Un＝20千伏，Ｙ接， Cosφn=0.80(滞后)，Ｘc =2.0。电机并联于无穷大电网。原工作状态为：输出有功功率为10万千瓦，无功功率5万千乏。

试求：

１）增加有功功率至15万千瓦，励磁电流不变, 此时的电势Ｅo、电枢电流Ｉ、功率因数Cosφ、功角θ及无功功率Ｑ各为多少？

２）如要求在输出有功功率为15万千瓦时，输出的无功功率仍为5万千乏,应调节什么量,如何调节?作相量图或用其他方法说明。

４３、一台凸极同步发电机，Pn=3200千瓦，Un＝6300伏，Ｙ接， Cosφn=0.80(滞后)，已知： Ｘd＝1.15，Ｘq ＝0.7。

试求：

１）电机并联于无穷大电网，U＝Un，Ｉ＝200 A， Cosφ＝0.7(滞后), 此时的电势Ｅo及功角θ各为多少？

２）在上述状态下，如原动机故障，输出的转矩为零，但电机励磁电流不变，问此时的电势Ｅo、电枢电流Ｉ、功率因数Cosφ、功角θ及无功功率Ｑ各为多少？

３）作出此时的相量图。

４４、某厂消耗的总有功功率为２００Ｋｗ，Ｃｏｓφ＝０．７（滞后），其中有二台异步电机，其平均输入为：

Ｐa＝４０Ｋｗ，Ｃｏｓφ＝０．６３（滞后） Ｐb＝２０Ｋｗ，Ｃｏｓφ＝０．７５（滞后） 今以一台同步电动机取代二台异步电机，且使全 厂的功率因数提高到０．９（滞后），试求此时 同步电动机的功率因数及视在功率。

４５、一工厂，原负栽为 Ｐ＝６００ｋｗ，ＣｏｓΦ＝０．８（滞后），Ｕ＝６．６ｋｖ。现新安装一台 Ｐ＝２００Ｋｗ，Ｙ接法的同步电动机，其同步电抗 Ｘt ＝１．２。忽略同步电机的损耗。

１）

同步电机满载运行，并使全厂功率因数提高为１，求同步

电机的Ｅ0及功角θ ；

２）

同步电机输出有功功率降为１００Ｋｗ，励磁电流如１）

不变，问全厂此时的功率因数为多少？

４６、一工厂，原负栽为 Ｐ＝６００ｋｗ，ＣｏｓΦ＝０．８（滞后），Ｕ＝６．６ｋｖ。现新安装一台 Ｐ＝２００Ｋｗ，Ｙ接法的同步电动机，其同步电抗 Ｘt ＝１．２。忽略同步电机的损耗。

１）同步电机满载运行，并使全厂功率因数提高为１，求同步电机的Ｅ0及功角θ ；

２）同步电机输出有功功率降为１００Ｋｗ，励磁电流如１）不变，试分析全厂输入的无功功率性质如何？

４７、一工厂，原负栽为４５００Ｋｗ，功率因数为０．６（滞后）。现增加一台同步电动机，在其输出有功功率为４００Ｋｗ时，全厂的功率因数提高到０．８５（滞后），求同步电动机的容量及功率因数各为多少？（设电机效率为１００％）

４８、同步发电机发生不对称稳定短路：Ａ相对中点短路，Ｂ、

Ｃ相开路。试用对称分量法求短路电流的表达式。

’

４９、一台汽轮发电机，已知：Ｘd ＝1.62，Ｘｄ＝0.208，Ｘ”ｄ＝’0.126，Ｘ＝0.102，Ｘ ＝0.05，Ta＝0.132秒， Ｔ０ｄ＝0.74

－

秒，Ｔ”在空载电压为额定电压时发生三相机端突然短路，ｄ＝0.093秒。短路瞬间C相绕组匝链的转子磁通最多。

１）写出Ａ相电流表达式；

２）画出Ａ相电流的周期分量及非周期分量，并在图上标出最大冲击电流出现的瞬间；

３）求出Ａ相最大冲击电流；

４）如在空载电压为额定电压时发生线对中点单相突然短路，试求突然短路电流周期分量的幅值；

５）若上述不对称短路进入稳态后，求短路电流的有效值。

５０、一台三相汽轮发电机， 已知： Ｐ Ｎ＝50000KW，

’ＵN＝10.5KV，Ｙ接，Cosφ＝0.8(滞后)，Ｘd ＝1.92，Ｘｄ＝0.186，’”Ｘ”＝0.12，Ta＝0.15秒， Ｔ＝1.12秒，Ｔｄｄｄ＝0.102秒。在空

载电压为1.2倍额定电压时发生三相机端突然短路. 短路瞬间Ａ相绕组感应电势正好为零。

１）写出Ａ相电流表达式；

２）分析突然短路后转子绕组及定子Ａ相绕组中电流各包含

那些周期分量及非周期分量，其对应关系如何？

３）求出Ａ相最大冲击电流为多少安培？

５１、一台三相同步发电机，在空载电压为1.06ＵＮ时，测得：

”

单相对中点突然短路电流幅值 Ｉｋ１ｍ＝10

单相对中点稳态短路电流有效值 Ｉk1 ＝1.59 两相线对线稳态短路电流有效值 Ｉk２ ＝0.954 三相稳态短路电流有效值 Ｉk3 ＝0.615 试求：当空载电压为额定电压时 １）两相线对线突然短路电流幅值；

２）两相线对线稳态短路时非短路相电压为多少？

５２、一台同步发电机，定子加１／５UN 的恒定三相交流电压，转子励磁绕组短路。当转子向一个方向以同步速旋转时，测得的定子电流为IN；当转子向另一个方向以同步速旋转时，测得的定子电流为１／５IN。忽略零序阻抗，试求该机发生机端持续三相、两相、单相短路时的稳态短路电流标幺值各为多少？（忽略电阻）

５３、一台三相同步发电机，Ｐ Ｎ＝50KW，ＵN＝3805KV，Ｙ接。当空载电压Ｕo＝ＵN时三相突然短路，由示波器记下的电流波形中看到，Ａ相电流的包络线上下对称，且可由下式表示：

iA?137?163e?t1.53?95e?t0.020(A)

”

设Ta＝1.5 Tｄ，试：

１）写出Ｂ相电流表达式；

２）计算Ｂ相电流的瞬时最大值为多少？

５４、一台汽轮发电机，已知：Ｐ Ｎ＝50000KW，ＵN＝10.5KV，

’Ｙ接，Cosφ＝0.8(滞后)，Ｘd ＝1.92，Ｘｄ＝0.186，Ｘ”ｄ＝0.12， ”Ta＝0.15秒， Ｔ’＝1.12秒，Ｔｄｄ＝0.102秒。在空载电压为1.2倍

额定电压时发生三相机端突然短路. 短路瞬间Ａ相绕组感应电势正好达到最大。

１）写出Ａ相电流表达式；

２）分析突然短路后转子绕组及定子Ａ相绕组中电流各包含那些周期分量及非周期分量，其对应关系如何？

３）求出Ａ相最大冲击电流为多少安培？

５５、同步发电机发生不对称稳定短路：Ａ相开路，Ｂ、Ｃ相短路。试述用对称分量法求短路电流的表达式。

５６、一台汽轮发电机，已知：Ｐ Ｎ＝50000KW，ＵN＝10.5KV，

’Ｙ接，Cosφ＝0.8(滞后)，Ｘd ＝1.92，Ｘｄ＝0.186，Ｘ”ｄ＝0.12， ”Ta＝0.15秒， Ｔ’＝1.12秒，Ｔｄｄ＝0.102秒。在空载电压为额定电

压时发生三相机端突然短路. 短路瞬间Ｂ相绕组感应电势为零。

１）写出Ｂ相电流表达式；

２）分析突然短路后转子绕组及定子Ｂ相绕组中电流各包含那些周期分量及非周期分量，其对应关系如何？

３）求出Ｂ相最大冲击电流为多少安培？

’

５７、一台汽轮发电机，已知：Ｘd ＝1.62，Ｘｄ＝0.208，Ｘ”ｄ＝’0.126， Ｘ＝0.102， Ｘ ＝0.05， Ta＝0.132秒，Ｔ０ｄ＝0.74秒，

－

Ｔ”ｄ＝0.093秒。在空载电压为额定电压1.2倍时发生三相机端突然短路，短路瞬间Ｂ相绕组匝链的转子磁通最多。

１）写出Ａ相电流表达式；

２）画出Ａ相电流的周期分量及非周期分量，并在图上标出最大冲击电流出现的瞬间；

３）求出Ａ相最大冲击电流；

４）如在空载电压为额定电压时发生线对中点单相突然短路，试求突然短路电流周期分量的幅值；

５）若上述不对称短路进入稳态后，求短路电流的有效值。

’

５８、一台汽轮发电机，已知：Ｘd ＝1.62， Ｘｄ＝0.208， Ｘ”

ｄ＝0.126，

Ｘ＝0.102， Ｘ ＝0.05， Ta＝0.132秒， Ｔ０－

’

ｄ＝0.74秒，Ｔ”ｄ＝0.093秒。在空载电压为额定电压时发生三相机端

突然短路，短路瞬间转子ｄ轴正与Ａ相绕组轴线重合。

１）写出Ｃ相电流表达式；

２）画出Ｃ相电流的周期分量及非周期分量，并在图上标出最大冲击电流出现的瞬间；

３）求出Ｃ相最大冲击电流；

４）如在空载电压为额定电压的1.2倍时发生机端两相线对线突然短路，试求突然短路电流周期分量的幅值；

５）若上述不对称短路进入稳态后，求短路电流的有效值。

５９、一台三相同步发电机，已知：Ｐ Ｎ＝４00KW，ＵN＝６.３KV，Ｙ接，Cosφ＝0.8(滞后)，在空载电压为6600伏时，出口端两相短路，进入稳态后，测得：

UAB＝UCA＝1377V， UBC＝0， IB＝IC＝40.55A， IA＝0 略去电阻，试求：

１）Ｘ ； ２）Xd ；

－

３）ＵA ； ４）ＵB 五、分析

１、试述同步发电机阻尼绕组在不对称运行中所起的作用。

２、试验测定同步电机的零序阻抗时，如电机的电枢绕组只引出

三相端点及中点，如图

１）画出试验接线图； ２）简述试验步骤；

３）写出Ｚo、ｒo及Ｘo的计算公式。

３、同步发电机三相突然短路时，定子各相电流非周期分量的起始值与转子在短路发生瞬间与定子绕组间的相对位置有关，那么转子绕组中非周期分量的幅值是否也与此位置有关，为什么？

４、试述同步发电机不对称运行时负序电流对电机及电网的不良影响，及阻尼绕组在不对称运行时的作用。

５、试述同步发电机阻尼绕组在下列各种不同的运行状态下所起的作用。

１）正常对称稳态运行； ２）三相突然短路； ３）两相运行。

６、试分析下列情况中同步电机的转子电流中有没有交流分量？ １）同步运行，定子电流三相对称且数值不变； ２）同步运行，定子电流数值不变但三相不对称； ３）稳定异步运行，n＞n1；

４）同步运行，定子负载电流突然变化但负载仍对称。

７、测超瞬变电抗X”如因疏忽未将励磁绕组短路，试写出（画ｄ时，出）此时测出的电抗的

１）磁通路径； ２）等效电路； ３）电抗表达式。

８、隐极同步电机有均匀的气隙，因此电抗X””ｄ和Xｑ却不相同。

Xd＝Xq。可为什么超瞬变