中北大学信息商务学院电机考试重点题

(2)额定转矩 TN?PN200000?N?m?2645.24N?m 2?nN2??7226060 最大电磁转矩 Tmax?kMTN?2.13?2645.24N?m?5634.35N?m 将s=0.02代入电磁转矩的实用表达式，得 Tem?2Tmax2?5634.35?N?m?1476.25N?m

ssm0.020.15??sms0.150.02第六章

6．58 有一台三相1500kW水轮发电机，额定电压为6300V，Y联接，额定功率因数cos?N?0.8（滞后），已知它的参数Xd?21.2?，Xq?13.7?，电枢电阻可略去不计，试绘相量图并计算发电机在额定运行状态时的励磁电动势E0。 解 向量图略。

PN1500?103额定电流 IN??A?171.83A

3UNcos?N3?6300?0.8由cos?N=0.8（滞后）得?N=36.87?，sin?N=0.6

6300171.83?13.7??0.6IN?Xq?UN?sin?N3?arctan?57.32? ?角 ??arctan6300UN?cos?N?0.83?角 ???-?N?57.32?-36.87??20.45?

励磁电动势 E0?UN?cos??IN?Xdsin? =??6300??cos20.45??171.83?21.2?sin57.32??V?6474.2V

?3?6.59 三相汽轮发电机，2500kVA，6.3kV，Y连接，Xt?10.4?，R0?0.071?。试求下列情况下的励磁电动势E0、E与I的夹角?、E0与U的夹角?及电压调整率?U。 （1）U?UN，I=IN，cos?=0.8（滞后） （2）U?UN，I=IN，cos?=0.8（超前）

3S2500?10N解（1）额定电流 IN??A?229.12A 3UN3?6300???? 阻抗基值 ZN=

UN?IN?6300=

3?=15.875

?

229.12 同步电抗 Xt?=

10.4Xt==0.6551 ZN15.875? （1）由cos?N=0.8(滞后)得?N=36.87，sin?N=0.6

I?Xt??U?sin?N1?0.6551?1?0.6 ?角 ??arctan?arctan?57.49? ?Ucos?N1?0.8

?角 ???-?N?57.49?-36.87??20.62?

? 励磁电动势 E0?U?cos??I?Xt?sin??1?cos20.62??1?0.6551?sin57.49??1.488

? E0?E0?UN6.3?1.488?kV?5.412kV 33?E0?U?1.488-10??100?10000?48.800 电压调整率 ?U?0?U1 （2）由cos?N?0.8（超前）得?N?-36.87?，sin?N?-0.6

I?Xt??U?sin?N1?0.6551-1?0.6 ?角 ??arctan?arctan?3.94?

U?cos?N1?0.8

?角 ???-?N?3.94??36.87??40.81?

?????sin3.94??0.802 励磁电动势 E0?Ucos??IXtsin??1?cos40.81??1?0.6551 E0?E0??UN6.3?0.802?kV?2.917kV 33?E0?U?0.802-1?10000??10000?-19.800 电压调整率 ?U?U?1Ra?0。 6．67 三相隐极式同步发电机额定容量SN?60kVA，Y联接，UN?380V，Xt?1.55?，

当电机过励，cos??0.8（滞后），S?37.5kVA时， （1）作相量图，求E0，?；

（2）移去愿动机，不计损耗，作相量图，求I；

（3）改作同步电动机运行，Pem和If同第（1）项，作相量图；

（4）机械负载不变，Pem同第（1）项，使cos??1，作相量图，求此时的E0。 解 （1）由cos?=0.8（滞后）得??36.87?，sin?=0.6

S37.5?103 定子电流 I??A?56.98A

3UN3?380 电磁功率 P??37.5?0.8kW?30kW em?P2?Scos380? 将发电机的端电压设为参考相量，U?，I?57?-36.87?

3? 励磁电动势 E0?U?jIXt??????380??56.98?1.55??90?-36.87???V=281.4?14.54?V ?3? 因此得 E0?281.4V，??14.54?，向量图略

（2）移去原电机，变为同步电动机运行。按电动机惯例画相量图，不计损耗时??0，??-90?

定子电流 I?E0?U?Xt281.4-3803A?40.0A 向量图略 1.55 （3）电动机运行，If不变，因此E0?281.4V不变。又因Pem不变，故??14.54?不变，向量图略 （4）Pem同（1），即Pem=30kW。对于同步电动机，忽略定子电阻式，Pem?mUIcos?，由此可得定

Pem30?103子电流 I??A?45.85A

mUcos?3?3803?1根据相量图中的几何关系得到励磁电动势

E0?U??IXt??22?3803???45.58?1.55?V?230.5V

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