题目
汽轮机转动速度是()A. 恒定的3600转/分钟B. 恒定的1500转/分钟C. 恒定的3000转/分钟D. 其速度高低是需要不断改变的
汽轮机转动速度是()
A. 恒定的3600转/分钟
B. 恒定的1500转/分钟
C. 恒定的3000转/分钟
D. 其速度高低是需要不断改变的
题目解答
答案
C. 恒定的3000转/分钟
解析
考查要点:本题主要考查对汽轮机工作原理及转速特性的理解,特别是其与发电机同步运行的关系。
解题核心思路:
汽轮机的转速需与发电机输出电能的频率严格匹配。关键点在于:
- 发电机输出频率通常为50Hz(中国标准);
- 发电机转子转速与频率同步,需通过公式计算得出恒定转速;
- 汽轮机作为动力源,必须保持转速恒定以维持电网稳定。
破题关键:
- 极对数为1的发电机,转速公式为:
$n = \frac{60f}{p} = \frac{60 \times 50}{1} = 3000 \, \text{转/分钟}$ - 汽轮机通过控制系统维持恒定转速,排除速度变化的选项。
汽轮机的转速设计需满足以下条件:
-
发电机同步运行要求:
发电机产生的交流电频率为50Hz时,转子每极对数为1对磁极,每转一圈对应2个周期。因此,转子转速需满足:
$n = \frac{60f}{p} = \frac{60 \times 50}{1} = 3000 \, \text{转/分钟}$
其中,$f$为频率,$p$为极对数。 -
汽轮机恒速特性:
汽轮机通过蒸汽调节系统实时调整进汽量,确保转速始终稳定在3000转/分钟,避免频率波动影响电网。
选项分析:
- A(3600转/分钟):常见于某些工业电机,但不符合发电机同步要求。
- B(1500转/分钟):对应极对数为2的发电机,但汽轮机标准设计为极对数1。
- C(3000转/分钟):符合计算结果,且为工业标准。
- D(速度变化):违背恒速运行原则,无法保证电能质量。