12电机拖动第十二章(同步电动机)

练习1.已知一台隐极式同步电动机的数据为：UN=400V(Y),IN=23A,cosN=0.8(超前),Xc=10.4，忽略定子电阻。当这台电机在额定运行时，求：（1）空载电动势E0；（2）功率角N；（3）电磁功率Pem；（4）过载倍数λ。2.2sin1)4(1271727sin4.105.42034003sin3)3(279.6304.2cossin)2(5.420)8.03400()4.10239.36sin3400()cos()sin()1(9.368.0cos022220NNCNemNNNNCNNNNNCNNNNNWXEUPUXIUtgVUXIUE解：已知一台隐极式同步电动机的数据为：UN=400V(Y),IN=23A,cosN=0.8(超前),Xc=10.4，忽略定子电阻。当这台电机在额定运行时，求：（1）空载电动势E0；（2）功率角N；（3）电磁功率Pem；（4）过载倍数λ。1.277.41928.1916.1432309.364.102302300jjXjIUECN方法二：2.某工厂电力设备所消耗的总功率为2400kW，cosφ=0.8（滞后），今欲添置功率为400kW的电动机。现有400kW，cosφ=0.8（滞后）的感应电动机和400kW，cosφ=0.8（超前）的同步电动机可供选用，试问在这两种情况下，工厂的总视在功率和功率因数各为多少（电动机的损耗忽略不计）？2.某工厂电力设备所消耗的总功率为2400kW，cosφ=0.8（滞后），今欲添置功率为400kW的电动机。现有400kW，cosφ=0.8（滞后）的感应电动机和400kW，cosφ=0.8（超前）的同步电动机可供选用，试问在这两种情况下，工厂的总视在功率和功率因数各为多少（电动机的损耗忽略不计）？''''240024003000cos0.8sin30000.61800(1)2400400280040018000.621000.83500cos0.8()PkWPSkVAQSkVarPkWQkVarSkVA解：工厂原来消耗的功率情况：选用感应电动机时滞后某工厂电力设备所消耗的总功率为2400kW，cosφ=0.8（滞后），今欲添置功率为400kW的电动机。现有400kW，cosφ=0.8（滞后）的感应电动机和400kW，cosφ=0.8（超前）的同步电动机可供选用，试问在这两种情况下，工厂的总视在功率和功率因数各为多少（电动机的损耗忽略不计）？''''''''(2)2400400280040018000.615000.831762800cos0.8815()3176PkWQkVarSkVA选用同步电动机时滞后某工厂电力设备所消耗的总功率为2400kW，cosφ=0.8（滞后），今欲添置功率为400kW的电动机。现有400kW，cosφ=0.8（滞后）的感应电动机和400kW，cosφ=0.8（超前）的同步电动机可供选用，试问在这两种情况下，工厂的总视在功率和功率因数各为多少（电动机的损耗忽略不计）？)(8815.031762800cos317615006.08.0400180028004002400)2()(8.0cos350021006.08.0400180028004002400)1(18006.03000sin30008.02400cos2400''''''''''''滞后选用同步电动机时滞后选用感应电动机时率情况：解：工厂原来消耗的功kVASkVarQkWPkVASkVarQkWPkVarSQkVAPSkWP１、为什么同步电动机的励磁电流是直流？是否可以用交流？•当励磁电流为直流电流时，才能使转子形成不变的N极和Ｓ极，才会产生方向不变的电磁转矩，电机才能作同步步电机运行。所以不能用交流电流作励磁电流。２、三相隐极同步电动机和三相凸极同步电功机在If=0时，电动机是否仍有可能继续运转?•隐极同步电动机不可能继续运转。•凸极同步电动机仍能继续运转。３、漏电抗x，电枢反应电抗xa和同步电抗xc有何不同？试将同一台同步电动机中这三者的大小排序。•xcxax４、增加励磁电流，隐极同步电动机和凸极同步电动机中的E0是否改变，增加还是减少?•If增加,Φ0增加，E0增加。５、同一台同步电机中，为什么xdxq？6.有一台PN=380kW，UN=6kV，三角联接，cosΦN=0.8(超前)的隐极同步电动机，xc=100Ω（不饱和值），η=0.95,电枢电阻略去不计，当电机运行在额定情况下，试求（1）不饱和的励磁电动势E0；（2）功率角θN；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ。(5)保持额定时的励磁不变,输出功率减半,此时的功角和定子电流以及功率因数为多大?(6)输出功率保持额定,励磁减为额定时的80%,此时的功角和定子电流以及功率因数为多大?(7)画出三种情况下的相量图.03cos380360.80.9527.77(1)600010027.7736.86000(22241663)76632224797916.16NNNNNNCPUIIIAEUjIxjjjj0(2)16.1660007979(3)sin3sin16.16100399.731(4)3.6sinNemCNUEPmxkW88.0cos285.314.20sin8.01sin)6(5.0cos7.5901.2211101901)11107901(6000879796000)(8sin21sin)5(''0''aNaCaNIIjjEUxjI6.有一台PN=380kW，UN=6kV，三角联接，cosΦN=0.8(超前)的隐极同步电动机，xc=100Ω（不饱和值），η=0.95,电枢电阻略去不计，当电机运行在额定情况下，试求（1）不饱和的励磁电动势E0；（2）功率角θN；（3）电磁功率Pem；（4）过载能力λ。(5)保持额定时的励磁不变,输出功率减半,此时的功角和定子电流以及功率因数为多大?(6)输出功率保持额定,励磁减为额定时的80%,此时的功角和定子电流以及功率因数为多大?(7)画出三种情况下的相量图.88.0cos285.314.20sin8.01sin)6(5.0cos7.5901.2211101901)11107901(6000879796000)(8sin21sin)5(6.3sin1)4(73.39916.16sin100797960003sin)3(16.16)2(16.16797922247663)16632224(60008.3677.271006000)1(77.2795.08.063380cos3''0''00aNaCaNNCemNCNNNNNNIIjjEUxjIkWxUEmPjjjjxIjUEAIIIUP•7.一台同步电动机额定负载运行时，功率因数为0.8（滞后），如何调节使其功率因数为1？电枢电流将如何变化？（用相量图说明，需画出：U，I，E以及相位关系和大小关系）通过相量图可以看出，增大同步电动机转子励磁电流可以调节使其功率为1，此时电枢电流将变小。8.一台500KVA，6600V，50Hz六极，Y接法的三相隐极同步电动机，Xc=60Ω，忽略电枢电阻。在cosφN=0.8（超前）下额定运行，不计电机损耗，计算：（1）电机的额定电流I1N；（2）额定励磁电势-E0；（3）额定电磁转矩TemN及电机的过载能力。75.23.21sin1sin1.38203.21sin601000260577938103sin)3(3.2157796.15742099381087.3667.5460036600)2(87.3674.4374.43660031050033036600)1(00010001..01.01.3111101.mNXEmUTjAjXIjEUIAUSIIUSUCphemCphphphNNNNNNph