许晓峰[电机及拖动]书本课后习题与答案详解
自测题
（一）填空题：
1. 同步发电机的短路特性为一直线，这是因为在短路时电机的磁路。
2. 同步发电机正常情况下并车采用，事故状态下并车采用
3. 同步调相机又称为。实际上就是一台运行的同步电动
机，通常工作于 状态。
4. 同步发电机带负载时，如0o
F ad ，F aq 。其中F ad 电枢反应的性质为 ，F aq 电枢反
应的性质为 。
5. 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励时向电网输出无功功率，欠
励时向电网输出 性无功功率。
6. 一台汽轮发电机并联于无穷大电网运行，欲增加有功功率输出，应欲增加感性无功功率输出，应 。（填如何调节）
7. 汽轮发电机气隙增大时，则同步电抗X t ，电压调整率∆，电机制
造成本 ，增加静态稳定性能 。
8. 当同步电机作发电机运行时，在相位上， 超前于 ；作电动机运行时，
滞后于 。
（二）判断题：
1. 凸极同步发电机由于其电磁功率中包括磁阻功率，即使该电机失去励磁，仍可
能稳定运行。 （ ）
2. 采用同步电动机拖动机械负载，可以改善电网的功率因数，为吸收容性无功功
率，同步电动机通常工作于过励状态。（ ）
3. 同步发电机过励运行较欠励运行稳定，满载运行较轻载运行稳定。（ ）
4. 同步发电机采用准同期法并车，当其他条件已满足，只有频率不同时，调节发
电机的转速，使其频率与电网频率相等时，合上并联开关，即可并车成功。（ ）
5. 汽轮同步发电机与无穷大电网并联运行，只调节气门开度，既可改变有功功率
又可改变无功功率输出。（ ）
（三）选择题：
1. 同步发电机带容性负载时，其调整特性是一条：（ ）
① 上升的曲线； ② 水平直线； ③ 下降的曲线。
2. 同步发电机的V 形曲线在其欠励时有一不稳定区域，而对同步电动机的V 形曲
线，这一不稳定区应该在（ ）区域。
① I f >If0； ② I f =If0； ③ I f
3. 工作于过励状态的同步调相机，其电枢反应主要是：（ ）
① 交轴电枢反应； ② 去磁的直轴电枢反应；
③ 增磁的直轴电枢反应。
4. 与无穷大容量电网并联运行的同步发电机，过励时欲增加励磁电流，则（ ）。
① 发出的容性无功功率增加，功角减小；
② 发出的感性无功功率增加，功角减小；
③ 发出的容性无功功率增加，功角增大；
④ 发出的感性无功功率增加，功角增大。
5. 与无穷大容量电网并联运行的同步发电机，其电流滞后于电压一相位角，若逐
渐增加励磁电流，则电枢电流：（ ）
① 渐大； ② 先增大后减小；
③ 渐小； ④ 先减小后增大。
（四）简答题：
1. 试用电路和磁路分析同步发电机带φ>0o 负载时端电压下降的原因。
2. 试简述功角的双重物理意义？
（五）作图题：
1. 与无穷大容量电网并联运行的汽轮发电机，
原运行于过励状态，现欲增加有功功率而保持无功功率输出不变，该如何调节，画出变化前
后的电动势相量图。
（六）计算题：
1. 一台隐极三相同步发电机，定子绕组为Y 联结,UN=400V，IN=37.5A，cos φN=0.85（滞
后），Xt=2.38Ω（不饱和值），不计电阻，当发电机运行在额定情况下时，试求：（1）不饱 E 0 U
和的励磁电动势E0；（2）功角δN ；（3）电磁功率Pem ；（4）过载能力λ。
2. 某工厂变电所变压器的容量为2000kV ·A ，该厂电力设备的平均负载为1200kW ，cos φ=0.65（滞后），今欲新装一台500kW ， cos φ=0.85（超前），η=95%的同步电动机，问当电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变压器是否过载？