电机学学习指导 第六章同步电机 解:由于输出有功功率不变,可认为电磁功率不变;而电网频率没变,所以同步电抗不变。由隐极 机功角特性有 U sin20° Eo Eo E0=1.35Eo 06 U sin25° 即E≥1.35E0时可使功率角小于25度 6-19一台三相汽轮发电机S=60kVA,U=380V,X=155,定子绕组Y接法,电枢电阻忽略不计 试求:(1)当S=37.5kVA、功率因数为0.8(滞后)时的E和δ;(2)拆除原动机,且不计损耗, 求电枢电流。 解:(1)当S=37.5kVA、功率因数为0.8(滞后)时 电枢电流/S37.5×103 =57(A) 功率因数角= arccos08=3687°(滞后) 3×380 以电压为参考相量,激磁电动势为 E。=U+i,=380/3∠0°+157∠-3687×1.55=282∠1458°( 即Eo=282V =14.58° (2)拆除原动机且不考虑损耗,则电机变为补偿机运行,此时6=0、E0和U同相位,电枢电流为 E。-U282-22=-140A 6-20一台隐极电动机在额定运行时,功率角为30度。设在励磁保持不变的条件下,运行状况发生 了下述变化,问功率角如何变化(定子电阻忽略不计)?(1)电网频率下降5%,负载转矩不变 2)电网频率下降5%,负载功率为变;(3)电网电压和频率各下降5%,负载转矩不变;(4)电 网电压和频率各下降5%负载功率不变 解:E0∝f1(励磁不变时)、xX∝f、Ω21∝f (1)当f下降5%、Tm不变时 E=0.95Ex=0.95X,9y=0.959,Tmn Pmn=Tn92=Tm0.9592=0.95Pm mEsm6′=095 m0.95E0U sin′=0.95 sin30°→δ′=2836° 0.95X (2)当下降5%、Pcm不变时 mEoU =,us4 m0.95E0U sin30°→δ=30° X 0.95X电机学学习指导 第六章 同步电机 解：由于输出有功功率不变，可认为电磁功率不变；而电网频率没变，所以同步电抗不变。由隐极 机功角特性有 0 0 0 35 0 1. 0.6 sin25 sin20 sin sin E E U U E U U E N N N = = ′ ′ ′ = o o δ δ 即 E0 ′ ≥ 1.35E0 时可使功率角小于 25 度。 6-19 一台三相汽轮发电机 SN=60kVA，UN=380V，Xs=1.55Ω，定子绕组 Y 接法，电枢电阻忽略不计。 试求：（1）当 S=37.5kVA、功率因数为 0.8（滞后）时的 E0 和δ；（2）拆除原动机，且不计损耗， 求电枢电流。 解：（1）当 S=37.5kVA、功率因数为 0.8（滞后）时 电枢电流 57(A) 3 380 37.5 10 3 3 = × × = = UN S I 功率因数角 ϕ = arccos0.8 = 36.87o （滞后） 以电压为参考相量，激磁电动势为 380 3 0 57 36.87 1.55 282 14.58 (V) 0 o o o E& = U& + jI & X s = ∠ + j ∠ − × = ∠ 即 E = 282V 0 o δ = 14.58 （2）拆除原动机且不考虑损耗，则电机变为补偿机运行，此时δ=0、E0 和 U 同相位，电枢电流为 40(A) 1.55 0 282 220 j jX j E U I s N = − − = − = & & & 6-20 一台隐极电动机在额定运行时，功率角为 30 度。设在励磁保持不变的条件下，运行状况发生 了下述变化，问功率角如何变化（定子电阻忽略不计）？（1）电网频率下降 5%，负载转矩不变； （2）电网频率下降 5%，负载功率为变；（3）电网电压和频率各下降 5%，负载转矩不变；（4）电 网电压和频率各下降 5%，负载功率不变。 解： E0 ∝ f1（励磁不变时）、 X s ∝ f1、 1 1 Ω ∝ f （1）当 f1 下降 5%、Tem不变时 0 95 0 E′ = 0. E Xs 95Xs ′ = 0. Ωs = Ωs ′ 0.95 Tem = Tem ′ Pem Tem s Tem s 95Pem ′ = ′ Ω′ = ⋅0.95Ω = 0. 即 sinδ 0.95 sinδ 0 0 s X s mE U X mE U ′ = ′ ′ 即 o o sin 0.95 sin30 28.36 0.95 0.95 0 0 δ ′ = ⇒ δ ′ = s X s mE U X m E U （2）当 f1 下降 5%、Pem不变时 o o sin sin30 30 0.95 0.95 sin sin 0 0 0 0 ′ = ⇒ ′ = ⇒ ′ = ′ ′ δ δ δ δ s s s X s mE U X m E U X mE U X mE U -48-