△Up哪个大?为什么 答:△U>△U 原因是:见图(a)(为外特性曲线)第一种情况电机在额定状态下甩负荷,电枢反应的去磁作用消失 工作点由a(U=)变为b点(U=E),△U=E-Uk;第二种情况电机是由空载状态(U=Uk)带上额定电 流负载,电枢反应去磁作用出现,电机工作点由c(U=Uk)变为d点(U),ΔU呼=Uk-U;两种情况负载 都是额定负载(Ⅰ),电枢反应磁动势F是相等的,与之相平衡的励磁磁动势F是相等的,即折算到转 子绕组后用来平衡F的励磁电流I是相等的 再看空载特性曲线图(b) 第一种情况,如果不存在F的去磁作用,励磁电流为Io即可,为了使额定负载时U=U,由于需要 平衡F的去磁作用,励磁电流就需要增加,达到I,甩负载从而F的去磁作用消失后,对应的空载电 动势就是E,折算到转子绕组,励磁电流增加的部分IH-In,就是用来平衡F,的,ΔU升=E。-Us; E Eo U lf 第二种情况,空载电动势为E=U,对应的励磁电流为Im,负载时由于电枢磁动势F的去磁作用 电压降为U,ΔU啐=U-U:折算到转子绕组励磁电流减少的部分1o-I,就是用来平衡F的,根据上述 Iπ-I。=I。-Ia,由于第一种情况的励磁电流比第二种情况的更大些,其磁路的饱和程度就更大; 由图可见,在同样大的励磁电流I 对应的电压差△U升=E-U就比第二种情况△Ua=Uk 小,即△U升(=E。-Uk)<△U晔(=Uk-U)。 2-13一台三相汽轮发电机,PN=25000千瓦,UN=10。5千伏,cosq=0.8(滞后),Y接线,作单机 运行,同步电抗x=2.13,忽略不计。试求每相空裁电动势为7250伏,分下列几种财政部接上三相对 称负载时的电枢电流值,并说明电枢反应的性质? 解:额定电流= 额定阻抗ZN= Vco9=(105×10)×08=3528g 25000×10 同步电机-6
同步电机-6 ΔU 降哪个大？为什么？ 答：ΔU 降>ΔU 升 。 原因是: 见图（a）（为外特性曲线）第一种情况电机在额定状态下甩负荷，电枢反应的去磁作用消失， 工作点由 a（U=UN）变为 b 点（U=E0），ΔU 升= E0- UN ；第二种情况电机是由空载状态 （U=UN）带上额定电 流负载，电枢反应去磁作用出现， 电机工作点由 c（U=UN）变为 d 点（U），ΔU 降= UN -U；两种情况负载 都是额定负载（IN）， 电枢反应磁动势 Fa 是相等的，与之相平衡的励磁磁动势 Ff 是相等的，即折算到转 子绕组后用来平衡 Fa 的励磁电流 If 是相等的。 再看空载特性曲线图（b）: 第一种情况，如果不存在 Fa 的去磁作用，励磁电流为 If0 即可，为了使额定负载时 U=UN， 由于需要 平衡 Fa 的去磁作用，励磁电流就需要增加，达到 If1， 甩负载从而 Fa 的去磁作用消失后，对应的空载电 动势就是 E0，折算到转子绕组，励磁电流增加的部分 If1-If0，就是用来平衡 Fa 的，ΔU 升= E0- UN ； （a） (b) 第二种情况，空载电动势为 E0= UN , 对应的励磁电流为 If0，负载时由于电枢磁动势 Fa 的去磁作用 电压降为 U，ΔU 降= UN -U；折算到转子绕组励磁电流减少的部分 If0- If2，就是用来平衡 Fa 的，根据上述， If1-If0= If0- If2， 由于第一种情况的励磁电流比第二种情况的更大些，其磁路的饱和程度就更大; 由图可见，在同样大的励磁电流 If1-If0 下，对应的电压差ΔU 升= E0- UN 就比第二种情况ΔU 降= UN -U 小， 即ΔU 升 （=E0-UN ）<ΔU 降（=UN-U）。 6-2-13 一台三相汽轮发电机，PN=25000 千瓦，UN=10。5 千伏， cos N = 0.8 （滞后），Y 接线，作单机 运行，同步电抗 t a x 2.13,r * = 忽略不计。试求每相空载电动势为 7250 伏，分下列几种财政部接上三相对 称负载时的电枢电流值，并说明电枢反应的性质？ 解:额定电流 N N N N U P I 3 cos = 额定阻抗 = = = = 3.528 25000 10 cos (10.5 10 ) 0.8 3 3 2 3 2 N N N N N N P U I U Z UN E0 U E0 If If1 I If0 f2 N 2 1 E0 UN U U I IN a b c d
同步电抗的有名值:x1=xZN=2.13×3528=7.522 以空载电动势为基准相量,即E0=7520∠0 (1)电枢电流=E0 7520∠0° Z2+jx17.52+75)=707∠45°A I=707A,ψ=45°,所以电枢反应既有交轴,又有直轴去磁 (2)电枢电流/≈E0 7520∠0° =500∠90°A Z1+jx1j7.52+j7.5 I=500A,ψ=90°,所以电枢反应为直轴去磁。 (3)电枢电流/=Eo 7520∠0 =1000∠-90A z1+jx1-川1504+j7.52 I=1000A,中=-90°,所以电枢反应为直轴助磁。 (4)电枢电流/=~E0 7520∠0° =1000∠0°A jx17.52-7.52+j7.52 I=1000A,ψ=0°,所以电枢反应为交轴。 6-2-14有一台三相汽轮发电机,P、=25000千瓦,UN=10.5千伏,cosN=0.8(滞后),Y接线,同步 抗x=2.13,≈0。试求额定负载下发电机的空载相电动势E0、E0与U之间的夹角及E0与/之 间的夹角y,并画出相量图。 解:外功率因数角= arccos08=3687° 以电压相量为基准,即U”=1∠0° 空载电动势和功角 EO=UN+jNx2=1∠0+1∠-36870×2.3=2.8442368° E=EUN/3=2.844×105/3=1725kH 内功率因数角=8+g=3680+36870=73.7° 6-2-15有一台凸极同步发电机,x=1.0,x=06,电枢电阻略去不计,试计算发电机额定电压、额定 千伏安、cosq=0.8(滞后)时发电机的空敦电动势E0,并作出相量图 解:外功率因数角q= arccos0.8=3687 以电压相量为基准相量,即U/*=1∠0 同步电机-7
同步电机-7 同步电抗的有名值： = = 2.133.528 = 7.52 * t t Z N x x 以空载电动势为基准相量，即 0 0 = 75200 。 E (1) 电枢电流 0 0 0 . . 707 45 7.52 7.52 7520 0 = + = + = Z jx j E I L t A I=707A，ψ=450，所以电枢反应既有交轴，又有直轴去磁。 （2）电枢电流 0 0 0 . . 500 90 7.52 7.52 7520 0 = + = + = Z jx j j E I L t A I=500A，ψ=900，所以电枢反应为直轴去磁。 （3）电枢电流 0 0 0 . . 1000 90 15.04 7.52 7520 0 = − − + = + = Z jx j j E I L t A I=1000A，ψ= -900，所以电枢反应为直轴助磁。 （4）电枢电流 0 0 0 . . 1000 0 7.52 7.52 7.52 7520 0 = − + = + = Z jx j j E I L t A I=1000A，ψ=00，所以电枢反应为交轴。 6-2-14 有一台三相汽轮发电机，PN=25000 千瓦，UN=10.5 千伏， cos N = 0.8 （滞后），Y 接线，同步 电抗 2.13, 0 * xt = ra 。试求额定负载下发电机的空载相电动势 E0 、 E0 与U . 之间的夹角 及 E0 与I . 之 间的夹角 ，并画出相量图。 解：外功率因数角 0 = arccos 0.8 = 36.87 以电压相量为基准，即 0 . * U =10 空载电动势和功角 . 0 0 0 . * * . * EO = UN + j I N xt =10 + j1 − 36.87 2.13 = 2.84436.8 。 ＊ E E U N / 3 2.844 10.5/ 3 17.25k V 36.8 * 0 0 0 = = = = 内功率因数角 0 0 0 = + = 36.8 + 36.87 = 73.7 6-2-15 有一台凸极同步发电机， 1.0, 0.6 * * xd = xq = ，电枢电阻略去不计，试计算发电机额定电压、额定 千伏安、 cos N = 0.8 （滞后）时发电机的空载电动势 0 * E ，并作出相量图。 解：外功率因数角 0 = arccos 0.8 = 36.87 以电压相量为基准相量，即 0 = 10 。 ＊ UN