15章 同步电动机和同步调相机 课后答案.pdf

第 15 章 思考题与习题参考答案 15 1 从同步发电机过渡到同步电动机时 功角 定子电流 电磁转矩的大小和方向有何变化 15 1 从同步发电机过渡到同步电动机时 功角 定子电流 电磁转矩的大小和方向有何变化 答 功角由正变负 由超前于变为滞后于U 电磁转矩方向改变 由制动转矩变为驱动转矩 定子电流有功分量方向改变 由发出功率变为吸收功率 0 E U 15 2 当15 2 当 cos滞后时 电枢反应在发电机中有去磁作用而在电动机中却有助磁作用 为什么 滞后时 电枢反应在发电机中有去磁作用而在电动机中却有助磁作用 为什么 答 在发电机中 当 cos滞后时 发电机发出感性无功功率 发电机处于过励磁状态 电枢电流滞后 于空载电动势 电枢反应有去磁作用 在电动机中 当 cos滞后时 电动机吸收感性无功功率 即发出容 性无功功率 所以电枢反应有助磁作用 15 3 磁阻电动机的转矩是怎样产生的 为什么隐极电机不会产生这种转矩 15 3 磁阻电动机的转矩是怎样产生的 为什么隐极电机不会产生这种转矩 答 磁阻电动机的转矩是由于电机的交 直轴磁阻不等 即 qd XX 而产生的 隐极电机交 直轴 对称 所以不会产生磁阻转矩 qd XX 15 4 同步电动机带额定负载运行时 如15 4 同步电动机带额定负载运行时 如1cos 若保持励磁电流不变 使电机空载运行 若保持励磁电流不变 使电机空载运行 cos如 何变化 如 何变化 答 cos将减小到接近于零 电动机吸收容性无功功率和很少的有功功率以供空载损耗 15 5 某工厂变电所变压器的容量为 该厂电力设备总功率为 15 5 某工厂变电所变压器的容量为 该厂电力设备总功率为 kVA2000kW120065 0cos 滞 后 今欲新增一台 滞 后 今欲新增一台 kW5008 0cos 超前 超前 95 的同步电动机 当此同步电动机满载时全厂 的功率因数是多少 变压器是否过载 的同步电动机 当此同步电动机满载时全厂 的功率因数是多少 变压器是否过载 解 原有电力设备消耗的有功功率和无功功率分别为 kWP1200 1 kVar P Q140365 01 65 0 1200 sin cos 21 1 新增同步电动机消耗的有功功率和无功功率 超前 分别为 kW P P3 526 95 0 500 2 1 kVar P Q7 3948 01 8 0 3 526 sin cos 21 1 新增同步电动机后 消耗总的有功功率和无功功率分别为 1 w w w k h d a w c o m 课后答案网 kWPPP3 17263 5261200 11 kVarQQQ3 10087 3941403 11 消耗总的容量 ar2 19993 10083 1726 2222 kVQPS 总的功率因数 8635 0 2 1999 3 1726 cos S P 变压器不过载 但几乎满载 15 6 有一台发电机向一感性负载供电 有功电流分量为 1000A 感性无功电流分量为 1000A 求 1 发电机的电流 15 6 有一台发电机向一感性负载供电 有功电流分量为 1000A 感性无功电流分量为 1000A 求 1 发电机的电流I和和 cos 2 在负载端接入同步调相机后 如果将 2 在负载端接入同步调相机后 如果将 cos提高到 O 8 发电机和调相机电流各为多少 3 如果将功率因数提高到 提高到 O 8 发电机和调相机电流各为多少 3 如果将功率因数提高到 cos l 发电机和调相机电流又各为多少 l 发电机和调相机电流又各为多少 解 1 AIII ra 2 141410001000 2222 707 0 21000 1000 cos I Ia 2 发电机电流为 A I I a 1250 8 0 1000 cos 发电机无功电流分量 AIIr7506 01250sin 调相机电流为 AIII rrr 2507501000 3 发电机电流为 A I I a 1000 1 1000 cos 调相机电流为 AII rr 1000 2 w w w k h d a w c o m 课后答案网 第 15 章 自测题参考答案 一 填空题 1 超前 滞后 2 容 感 3 去磁 助磁 4 感性无功 容性无功 5 起动 抑制 二 选择题 1 2 3 4 5 三 简答及作图题 1 答 起动时 转子不加励磁 并将励磁绕组通过一个电阻短接 当定子加上电压后 定子旋转磁场 在转子起动绕组中产生感应电流 此电流与定子磁场相互作用产生异步转矩 拖动转子旋转 当转速上升 到接近同步转速时 给转子加上励磁 此时转子磁场和定子磁场的转速非常接近 依靠这两个磁场的相互 作用力 便可把转子拉入同步速旋转 2 答 同步调相机也称同步补偿机 本质上是不带机械负载的同步电动机 它仅仅从电网吸收少许有 功功率供给空载损耗 但通过调节它的励磁电流 可以改变它从电网吸收的无功功率大小和性质 过励时 它从电网吸收容性无功功率 或者说发出感性无功功率 欠励时 它从电网吸收感性无功功率 或者说发 出容性无功功率 3 答 隐极同步电动机输入感性电流时的相量图如下图所示 此时电枢反应性质为交磁兼直轴助磁 4 答 凸极同步电动机输入感性电流时的相量图如下图所示 此时电枢反应性质为交磁兼直轴助磁 3 w w w k h d a w c o m 课后答案网 四 计算题 1 解 原设备的各量 7 0cos 滞后 kWP4500 1 kVar P Q92 45907 01 7 0 4500 sin cos 21 1 感性 增加电动机后 总设备的各量 9 0cos 滞后 kWPPP50005004500 21 kVar P Q61 24219 01 9 0 5000 sin cos 2 感性 新增电动机的无功功率为 kVarQQQ31 216992 459061 2421 12 容性 新增电动机的容量为 kVAQPS2 222631 2169500 222 2 2 22 新增电动机的功率因数为 2246 0 2 2226 500 cos 2 2 S P 超前 2 解 1 当5 0cos kW时 P1000 发电机的容量为 kVA P S2000 5 0 1000 cos 2 完全补偿无功功率时 调相机的容量 发出的感性无功功率 为 kVar P Q17325 01 5 0 1000 sin cos 2 此时发电机的功率因数为 1cos 4 w w w k h d a w c o m 课后答案网 发电机的容量变为 kVA P S1000 1 1000 cos 3 当8 0co