电机学第11章同步发电机的基本工作原理和结构思考题与习题参考答

第11章同步发电机的基本工作原理和结构思考题与习题参考答案

11.1 同步发电机感应电动势的频率和转速有什么关系? 在频率为50HZ时，极数和转速有什么关系？

答:频率与转速的关系为：f?pn 当频率为50Hz时，pn?60?50?3000。 6011.2 为什么汽轮发电机采用隐极式转子，水轮发电机采用凸极式转子？

答：汽轮发电机磁极对数少（通常p=1），转速高，为了提高转子机械强度，降低转子离心力，所以采用细而长的隐极式转子；水轮发电机磁极对数多,转速低，所以采用短而粗的凸极式转子。

11.3 试比较同步发电机与异步电动机结构上的主要异同点。

答：同步发电机和异步电动机的定子结构相同，都由定子铁心、定子三相对称绕组、机座和端盖等主要部件组成。但这两种电机的转子结构却不同，同步发电机的转子由磁极铁心和励磁绕组组成，励磁绕组外加直流电流产生恒定的转子磁场。转子铁心又分为隐极式和凸极式两种不同结构。异步电动机的转子分为笼型和绕线型两种结构形式，转子绕组中的电流及转子磁场是依靠定子磁场感应而产生的，故也称为感应电动机。

11.4 一台汽轮发电机，极数2p?2，UN?18kV，cos?N?0.85，fN?50Hz，PN?300MW，

试求：（1）发电机的额定电流；（2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率。

解：（1）IN?PN3UNcos?N?300?1063?18?10?0.853?11320.6A

（2）PN?300MW SN?PN/cos?N?300/0.85?352.94MVA

QN?SNsin?N?352.94?0.527?186Mvar

11.5一台水轮发电机，极数2p?40，PN?100MW，UN?13.8kV，cos?N?0.9，fN?50Hz，

求：（1）发电机的额定电流；（2）发电机额定运行时的有功功率和无功功率；（3）发电机的转速。

解：（1）IN?PN3UNcos?N?100?1063?13.8?10?0.93?4648.553A

（2）PN?100MW SN?PN/cos?N?100/0.9?111.11MVA

QN?SNsin?N?111.11?0.436?48.44Mvar

（3）n?60fN60?50??150r/min p20 1

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