15-1 一台三相隐极同步发电机，, ,Y接，滞后，已知，每相励磁电动势。求下列几种情况下的电枢电流，并说明其电枢反应的性质：（1）每相接的三相对称纯电阻负载；（2）每相接的三相对称纯电感负载；（3）每相接的三相对称纯电容负载；（4）每相接的三相对称电阻电容负载。
解：
, 令
（1）
为直轴和交轴电枢反应；
（2）
为直轴去磁电枢反应；
（3）
为直轴增磁电枢反应；
（4）
为交轴电枢反应。
15-2 一台凸极同步发电机，,，Y接，滞后，。试求额定负载下运行时发电机的。
解：Y接，
(线电动势)。
15-3 一台汽轮发电机，,，Y接，滞后，已知，。试求额定负载下运行时的。
解：，
(相电动势)
或（线电动势）。
15-4 三相水轮发电机，,，Y接，滞后。已测得电机的空载、短路和零功率因数负载特性如下：
空载特性
| 0.55 | 1.0 | 1.21 | 1.27 | 1.33 | |
| 0.52 | 1.0 | 1.51 | 1.76 | 2.09 |
| 0 | 1 | 1 | |||
| 0 | 0.965 | 2.115 |
解：（1）短路特性为直线， ，
气隙线为一条直线，,
Y接的阻抗基值：
（不饱和值）
（2）
（3）
（4）由零功率特性=1， =2.115
气隙线为一条直线，，
16-1 一台汽轮发电机，滞后，，，并联运行于额定电压的大电网上 。试求：（1）保持额定运行时的励磁电流不变，当输出有功功率减半时，定子电流和将变为多少？（2）有功输出仍为额定功率的一半，减少励磁电流使为额定运行时的一半，发电机能否静态稳定运行？为什么？此时和变为多少？
解：隐极式同步发电机电动势方程和相量图
令：，则
（1）不变则不变
，由题知
所以，
， （滞后）
（2），
所以，，
，所以发电机能静态稳定运行
， （超前）
16-2 一台汽轮发电机并联于大电网，额定负载时功率角，现因输电线路故障使电网电压降为，如想使保持在，应加大励磁使上升为原来的多少倍？
解：额定负载不变，则发电机输出功率（电磁功率）保持不变。
设当电网电压降为（发电机端电压也降为），此时发电机功率角变为；加大励磁后，变为
16-3 一台水轮发电机并联于大电网，已知，接，
滞后，，并假设其空载特性为一直线。试求：（1）当输出功率为，时发电机的及角；（2）若保持上问的输入有功功率不变，逐渐减少励磁电流直至零时，应为多少？发电机还能否稳定运行？此时和各为多少？
解：额定电流
（1）当，，时
通常取空载电势等于额定电压时的励磁电流作为转子励磁电流的基值，又假设其空载特性为一直线，即与成正比
（2）
当时，
，
，
，所以发电机能静态稳定运行
（超前）
16-4 一台隐极同步发电机并联于大电网，已知，，
Y接，滞后，，，试求：（1）该机运行在额定状态时的电磁功率，功率角，过载能力；（2）不变，输出有功功率减半时的，及。
解：
，
（2）
不变，则不变，由，可得
令
或
（滞后）
17-1 一台同步电动机在额定电压下运行，从电网吸收超前的额定电流，已知该机的参数为：，试求（1）励磁电动势及功率角；（2）该机运行在什么励磁状态？
解：方法一
超前，
，超前，电动机运行于过激状态。
方法二：设，超前，
，该相量与同相位
17-2 三相隐极同步发电机，Y接，，，。
当电机过励滞后，时（1）作相量图，求和；（2）原动机移去，不计损耗，作相量图，求I；（3）改作电动机运行，同（1）中数值，调节励磁使，作相量图，求I和。、
解：
滞后，
（2），，
（3）
，与同相
不变，，
17-3 某工厂变电所变压器容量为，该厂电力设备消耗的总功率，滞后。由于生产发展，欲新添一台超前，的同步电动机，问当电动机处于额定运行状态时，全厂的功率因数为多少？变压器过载否？
解：电力设备从电源吸引的有功功率为
电力设备从电源吸引的无功功率为
同步电动机从电源吸引的有功功率为
同步电动机从电源吸引的无功功率为
电源提供的总有功功率为
电源提供的总无功功率为
电源提供的视在功率
（滞后）
，变压器没有过载。
17-4 从某电厂的、长的输电线供给某工厂的功率（见图17-7），滞后，设输电线每长度电阻为，试求（1）不装调相机时输电线的电流及功率损耗；（2）如用户端装设一台调相机，将总功率因数提高到0.96滞后，问此调相机的容量为多少（调相机的有功电流可忽略）？补偿后线路的功率损耗为多少？
解：（1）变压器次级侧线电流
变压器初级侧线电流
（2），；，
工厂消耗的有功功率
工厂需要的无功功率
总功率提高至0.96时
电厂需要提供的视在功率
电厂需要提供的无功功率
调相机的容量
线路上的电流
第五篇 直流电机习题解答
20-1 一台直流发电机，已知。，。求该发电机的额定输入功率及额定电流。
解：
20-2 一台直流电动机，已知。，，，。求该电动机的额定电流。
解： 下载本文
