电机学第四版课后答案 - （汤蕴缪主编）机械工业出版社

6-17 一台31250KVA(星形联结)，cos?N?0.8 (滞后) 的汽轮发电机与无穷大电

网并联运行，已知发电机的同步电抗xs?7.53?，额定负载时的激磁电动势

E0?17.2kV(相)，不计饱和与电枢电阻，试求：（1）发电机的额定负载时，

端电压U、电磁功率Pe、功率角?N、输出的无功功率Q2及过载能力各为多少？（2）维持额定励磁不变，减少汽轮机的输出，使发电机输出的有功功率减少一半，问此时的Pe、?、cos?及Q2将变成多少?

解：（1）额定情况下忽略电阻，则电磁功率等于输出功率

Pe?PN?SNcos?N?31250?0.8kW?22500kW Q2?SNsin?N?31250?0.6kVar?18750kVar

设电网相电压为U为参考向量，则U?U?0，I??0?SN??36.870 3UE0?U?jIxs，即 E0??N?U?00???SNxs??(900?36.87?) 3USN?xs47062.5??33Ecos??U??0.61.72?10cos??U??10NN???0?3UU ? ? ??Esin??SN?xs?0.8?1.72?103sin??62750?1030NN??3UU??47062.5?103262750?1032(1.72?10)?U?2?47062.5?10?()?()

UU3223U4?201.715?106U2?6152441?109?0

??U1?6.12KV??得方程的解 ??N1?36.6?

?1?kP1??1.677?sin?N1?由数学和原理上讲，两组答案均可以

????U2?12.82KV??? ??N2?16.53?1?kP2??3.515?sin?N2?考虑kP?(1.6?2.0)则?N?(30?40)取第一组答案 （2）If不变，所以E0不变，电网电压U不变

Pe'?11Pe??25000kW?12500kW 22

又?Pe?m'E0Vsin?' xsPe'xs12500?7.53?arcsin?17.34? ???arcsinmE0U3?6.12?17.2'设U?6.12?0则 E0?17.2?17.34

?????E0?U?jIxs

E0?U17.2?17.34??6.12?0??kA?1.53??63.52?kA ?I??jxs7.53?90??????Pe'?sin?'?2508k7Va r?cos??cos63.52?0.446 Q?'co?s'?'26-24 某工厂电力设备的总功率为4500kW，cos??0.7（滞后）。由于

生产发展，欲新添一台1000kW的同步电动机，并使工厂的总功率因数提高到0.8（滞后），问此电动机的容量和功率因数应为多少（电动机的损耗忽略不计）？

解：添加前：P?4500kW，cos??0.7（滞后）

?S?P4500?kVA?6429kVA cos?0.7 Q?S?sin??6429?0.714kVar?4591kVar

添加后：P?P?PN?(4500?1000)kW?5500kW，cos??0.8（滞后）

''P'5500?kVA?6875kVA ?S?cos?'0.8' Q'?S'?sin?'?6875?0.6kVar?4125kVar

所以新添加的电动机：

PN?1000kW，QN?Q?Q?466kVar（超前） SN?22PN?QN?10002?4662kVA?110k3VA

'

cos?N?

PN1000??0.907 SN1103