（5）功率调节。
有功功率调节。改变原动机的输入功率，改功角的大小，可以调节有功功率的输出，当功角90°时，有最大功率输出（隐极机）。时有最大功率输出。
无功功率调节。
的无功功率：
：
。原动机不变，调节同步发电机的励磁电流可以调节无功功率的输出。正常发电机无功功率为零；过励磁时发电机输出感性无功功率，即发出滞后的无功功率；发电机输出容性无功功率，即发出超前的无功功率。
不变，定子电流与励磁电流IfV形曲线。每条形曲线有一个最低点，对应于cos1（正常励磁）。cos1左边对应于欠励磁，超前功率因数区；cos1右边，对应于过励磁，滞后功率因数区。cos1线是一条略微向右倾斜的曲线，当增加输出的有功功率时，功角，cos，使输出的无功功率减小。增加输出有功功率的同时保持无功功率不变必须随功角增加而增加励磁提高空载电动势E0的数值。电枢电流励磁电流变化的关系为一个V形曲线，如图。
-2V形特性曲线
功角同步电机的运行状态。
，为发电机运行，输出有功功率。
<0时，为机运行，输有功功率。
输出的有功功率时，功角，cos，使输出的无功功率减小。增加输出有功功率的同时保持无功功率不变，必须随功角增加而增加励磁以提高空载电动势E0的数值。
4.8.
（1）电动势方程式。
1隐极机：
2）凸极机：
同步电动机的功率因数可以调节。过励功率因数超前，输出感性无功功率，可改善电网的功率因数。
电磁转矩方程式。
隐极机：
2）凸极机：
（3）功率平衡和转矩平衡。
1转矩平衡。
——机械负载转矩，等于电动机输出的转矩；
0——空载转矩。
转矩Tem的方向与发电机时相反，与转子转动方向相同，是拖动转矩，克服机械负载转矩和空载转矩拖动转子旋转。
2功率平衡。的电磁功率Pem等于从电源输入电功率P1=mUIcos铜耗即。电磁功率减去空载损耗p0=T0电机轴上输出的机械功率P2=T0
（4）功角特性。同步电动机的功角特性与同步发电机相同。功角合成磁场领先转子磁场的角度。有功功率由电网流向电动机
1）功角特性公式。，凸极式同步发电机。
2）无功功率调节通过调节同步电动机的励磁电流调节无功功率，改善电网的功率因数。在过励状态（电流超前电压)，同步电动机从电网吸收超前的无功功率（电容性无功功率)，即向电网发出滞后的无功功率（感性无功功率)；在欠励状态（电流滞后电压），同步电动机从电网吸收滞后的无功功率（感性无功功率)，即向电网发出超前的无功功率（电容性无功功率)。
（5）起动
1）辅助动力起动。采用直流电动机异步电动机或其他动力机等辅助设备电动机拖到同步转速或接近同步转速，再通过整步或自同步法将同步电动机并联到电网上运行。该法需要的设备多操作复杂，辅助设备为电动机容量的%~15%，用于空载起动。
2变频起动。频率逐渐升高到额定频率，电机的转子和旋转保持相对静止，产生均电磁转矩旋转。加速到同步转速后电机并入电网运行。需要电源，增加设备投资。
异步。凸极式转子上装设阻尼绕组利用异步电动机的启动方进行起动。起动时励磁绕组不能开路，否则可能破坏绝缘。
应用。是转速不随负载变化而变化，其功率因数可以调节，用来拖动大容量恒速机械，如空气压缩机、球磨机、鼓风机和水泵等。
4.8.发电机状态过渡到电动机状态
。一台并联在大电网上隐极同步发电机作发电机运行，超前于，功角δ>0，电磁功率,主极轴线沿转向超前气隙合成磁场的磁极轴线，电磁转矩Tem为制动转矩，电机将机械能转变为电能。
（2）逐步减小原动机的输入功率转子瞬时转速降低和em减小。当=0,Pem=0时，发电机输出功率为零。继续减小，和em将变为负，电机从电网吸收电功率和一起供给电机的空载损耗。若拆掉原动机，即,则电机变成空载的同步电动机，空载损耗全部由电网提供。如果在电机轴上再加上机械负载，则负的和em的绝对值加大，主极轴线将落后于气隙合成磁场轴线，电磁转矩Tem变为驱动转矩，电机作电动机运行。
并联在大电网上的发电机转变为电动机时，功率角、电磁功率和电磁转矩由正变为负，使机一电能量转换过程发生逆转，电机变电能为机械能输出。
A.不变
B.降低
C.增高
D.不能确定
2.（2005）三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，在下列条件中，必须先绝对满足的条件是（C）。
A.电压相等
B.频率相等
C.相序相同
D.相位相同
3.（2008）某水轮发电机的转速为150r/min，已知电网频率为f=50Hz，则其主磁极数应为（D）。
A.10
B.20
C.30
D.40
4.（2010）一台汽轮发电机并联于无穷大电网，额定负载时功角δ=20°，现因故障电网电压降为60%UN。试求：当输入的有功功率不变，继续运行，且使功角δ保持在25°，应加大励磁使E0，约为原来倍数的（B）倍。
5.（2013）一台三相隐极式同步发电机，并联在大电网上运行，Y接法，UN=380V，IN=84A，（滞后），每相同步电抗Xs=1.5Ω。当发电机运行在额定状态，不计定子电阻，此时功角δ的值为（D）。
A.53.13°
B.49.345°
C.36.87°
D.18.83°
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