章电机作业

12章电机作业(总7页)

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12-1. 解：

UI•UN36062.17VPN1718.31A3COSNU•设UU0，则II36.8,则电压方程为：E0UIjxs6062.1701718.3136.8(j2.1313792.28j10333.0117233.6336.84VE017233.63V6062.17)

1718.31•••36.8436.873.64,即I滞后E073.64. 12-2

三相汽轮发电机，额定功率PN25000KW，额定电压UN10500V，额定电流IN1720A，同步电抗xs2.3，忽略电枢电阻，试求： （1） 同步电抗标幺值xs*

(2) 额定运行且cos0.8（滞后）时的E0标幺值 (3) 额定运行且cos0.8（超前）时的E0标幺值

解： （1）ZNUN3.52 3INxs0.65 ZN••xs（2）PN3UNINCOSN

COSNPN0.8N36.8，由于是滞后，所以N36.8

3UNIN可得方程：22

•••E0UIjxs10136.8j0.65 1.39j0.521.48420.51E01.484

I

a2b22abcosc2

（3）此时N36.8，同理有：

•••E0UIjx

s10136.8j0.65 0.61j0.520.80240.45 12-3

E00.802

12-3. 有一PN72500KW，UN10500V，星形连接，cosN0.8（滞后）的水轮发电机，

xd*1,xq*0.554，电枢电阻忽略不计，试求额定负载下的E0和E0与I的夹角。

解：

••E0jI(xx)10j136.80.554

ddq1.40418.4018.4

36.818.455.2

IdIsin1sin55.20.82

••••E0UjIxqjId(xdxq)1.40418.40j0.8218.40(10.554)1.769718.43

又 U1050036062.1810728.24V

E01.76976062.1810728.24V

55.2 12-4

三相凸极发电机，同步电抗的标幺值分别为xd*0.9,xq*0.6，在额定电压时供给额定电流，且功率因数为（滞后）。试求： （1） 空载电动势E0*和功角

（2） 电枢电流的直轴分量Id*和交轴分量Iq*

解：

••UjIx10j136.80.6 q（1）

1.44219.44

功角19.44

E （2）I 12-5

0UcosIxddcos19.440.9sin(19.4436.8) 1.691Isin(19.4436.8)0.831 d IIcos(19.4436.8)0.556 q设一台750KVA，50Hz，三相，1000r/min，星形连接，凸极同步发电机。其具体参数如下，定子内径Da=86cm，定子轴向长度La=，定子槽数Z=72，电枢绕组为双层绕组，每线圈5匝，线圈跨距为10槽，电枢回路有两条并联支路。设磁极的磁通密度分布波的基波幅值为Bm1=，并有一个三次谐波，其振幅为Bm3=。 （1） 试求空载时每相电动势及线电动势

（2） 当有效值为100A的对称三相电流流过定子绕组，求定子旋转磁动势的振幅

解：

4

（1）p

60f60503 m=3 n1000 d2p0.86230.45米

用槽表示：z7212 y=10 2p23

p36015 (y)30 z5

qz724 2mp233

KN1q2cos0.925 qsin22sin

KN33q2cos30.462 qsin322sin m122Bm1la0.0877wb

m3 NBm3la30.0055wb

2pqNc234560 a2 E14.44fKN1Nm14.44500.925600.0881081V E34.443fKN3Nm34.441500.462600.0055101.54V

2则每相电动势 :EE12E31085.76V

则每相线电动势:El3E11872.3V

NKN13600.9250.9I1.50.91002497.5A 2p3（2）Fm1

Fm30

22 FFm1Fm32497.5A

12-7．一台水轮机的数据如下：容量SN8750KVA，额定电压UN11000V，星形连接，从实验取得各特性的数据见下表。

空载特性数据

If0（A） 456 15000 346 14000 284 13000 241 12000 211 11000 186 10000 E0（V） 三相短路特性数据

I（A） If（A） 115 230 345 5

460 575 当I=459A及cos0时的感性负载特性数据

If（A） 486 445 381 345 6

U(V) 11960 11400 10900 10310 9800 9370 试求：

（1） 画出特性曲线

（2） xd的不饱和值和饱和值，用欧姆值及标幺值表示 （3） x的欧姆值及标幺值 （4） 短路比 解： （1）

INSN3UN8750311459.26A

是星型连接 额定相电压UNUN36350.85V

额定相电流ININ459.26A

ZbUN13.82 IN将题目所给的数据表格化成标幺值形式：

空载特性数据

If0 E0 三相短路特性数据

1 1 I If 当I=459A及cos0时的感性负载特性数据

IfU （2）由（1）中表格所得的向量图有：

6

不饱和xd'xd'E01.050.75 Ik*1.4

故xdxd*''故xdxd*6350.8510.37

459.266350.854.3

459.26 饱和

''xdINxdca0.31 UNUNabIN

a'b'a'b'（3）xIN7

xxI6350.85

*459.2611.39 0.72（4）k

Kf0*fk*I12-8．(参考<<电机学试题分析与习题>>230页15-53题步骤计算) 解：Narccos0.836.87

E•U•NI•x1j136.870.221.1836.45

NE1.1831100013013V,由此查空载特性得:

I

f(1301313000)(346284)284284.81A

14000130006.45N43.32

INx459.263.041396.15V

f26A

由空载特性曲线直线部分得:I由短路特性知道:II459.26A时,If152A

kNIfadIfIf15226126A

I•fNI•fadI•f1269043.32284.81382.4113.87A

由IfN382.41A查空载特性得:E014331V

U%E0UN1433111000100%100%30.28% UN110007