第17章--同步电动机和同步调相机

第17章同步电动机和同步调相机习题解答郑乃清王洪涛17-1一台同步电动机在额定电压下运行，从电网吸收cos0.8超前的额定电流，已知该机的参数为：0.8,0.5,0dqaxxR，试求（1）励磁电动势0E及功率角；（2）该机运行在什么励磁状态？解：方法一cos0.8超前，036.870sin10.610.553.97cos10.8qIxUarctgarctgU00053.9736.8717.1000cossin1cos17.110.8sin53.971.6dEUIx00，U超前E，电动机运行于过激状态。方法二：设010U，cos0.8超前，036.870136.87I00136.870.51.3617.1qUjIxj，该相量与E同相位017.100036.8717.153.97sin0.809dII0()1.360.809(0.80.5)1.6qddqEUjIxIxx17-2三相隐极同步发电机60kVANS，Y接，380VNU，1.55tx，0aR。当电机过励cos0.8N滞后，37.5kVAS时（1）作相量图，求0E和；（2）原动机移去，不计损耗，作相量图，求I；（3）改作电动机运行，emP同（1）中数值，调节励磁使cos1，作相量图，求I和0E。解：337.51057(A)33380NSIUcos0.8滞后，036.87sin()()sintIxUarctgacrtgarctgU0571.552200.651.3822008arctg00051.3836.8714.5120cossintEUUIx222200.82200.6571.55282V（2）10P，00p，20,0P0tEUIx028222040(A)1.55tEUIx（3）003282220sinsin14.5130085.3(W)1.55emtmEUPxcos1，I与U同相emP不变，cosI常数，coscosIIcos570.845.6cos1II(A)22220()2201.5545.6231(V)tEUIx17-3某工厂变电所变压器容量为2000kVA，该厂电力设备消耗的总功率1200kW，cos=0.65滞后。由于生产发展，欲新添一台400kW,cos=0.8超前，95%N的同步电动机，问当电动机处于额定运行状态时，全厂的功率因数为多少？变压器过载否？解：电力设备从电源吸引的有功功率为11200kWP电力设备从电源吸引的无功功率为211sin120010.65Q1403(kVar)cos0.65PUItjIxq0j=0E同步电动机从电源吸引的有功功率为1400421kW0.95NNPP同步电动机从电源吸引的无功功率为1212sin42106Q315.8(kVar)cos0.8P电源提供的总有功功率为11112004211621kWPPP电源提供的总无功功率为111QQ1403315.81082.2(kVar)Q电源提供的视在功率222211116211082.21951.8kVASPQ111621cos0.831951.8PS（滞后）11951.8kVA2000kVAS，变压器没有过载。17-4从某电厂的35kV、30km长的输电线供给某工厂20000kVA的功率（见图17-7），cos0.707滞后，设输电线每km长度电阻为0.17，试求（1）不装调相机时输电线的电流及功率损耗；（2）如用户端装设一台调相机，将总功率因数提高到0.96滞后，问此调相机的容量为多少kVA（调相机的有功电流可忽略）？补偿后线路的功率损耗为多少？FT用户6.3KV35KV变压器变压器输电线题17-4图解：（1）变压器次级侧线电流732101832.9(A)336.310SIU变压器初级侧线电流6.36.31832.9330(A)3535II线2233(330)300.171666.2(kW)PIR（2）cos0.707，sin0.707；1cos0.96，sin0.28工厂消耗的有功功率cos200000.70714140(kW)PS工厂需要的无功功率sin200000.70714140(kVar)QS总功率提高至0.96时电厂需要提供的视在功率1414014729(kVA)cos0.96PS电厂需要提供的无功功率sin147290.284124.12(kVA)QS调相机的容量14140412410016(kVA)SQQ线路上的电流6.36.314729243(A)3535336.3SIU线2233(243)300.17903.45(kW)PIRUItjIxq0j=0E