上海电力学院电机学期末考试题库--同步电机(共18页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上同步电机库一、选择一台并联在电网上运行的三相同步发电机，输出（滞后）的额定电流，现在要让它输出（滞后）的额定电流，则可以：输入功率不变，增加励磁电流；增加输入功率，励磁电流不变；减少输入功率，增加励磁电流；增加输入功率，减少励磁电流；输入功率不变，减少励磁电流。已知一台凸极同步发电机的d=q=安，此时发电机的电枢电流为：安；安；安；15安。、相应于异步电动机的励磁电抗m,在同步电机中有：漏电抗；电枢反应电抗；同步电抗； 没有相应的电抗与之相对应。凸极同步发电机附加电磁功率产生的原因是：交轴无励磁绕组；交轴上的磁阻比直轴上的磁阻大；直轴上的磁阻比交轴磁阻大。三相同步电动

2、机运行在过励状态时，从电网吸收：感性电流； 容性电流； 纯有功电流。凸极同步发电机突然短路时的超瞬态电流周期分量k”衰减到k是由于：阻尼绕组电阻的存在；励磁绕组电阻的存在；电枢绕组电阻的存在。同步发电机稳态短路电流不很大的原因是：漏阻抗较大；短路电流产生去磁作用较强；电枢反应产生增磁作用较强； 同步电抗较大。当同步发电机供给纯电容性负载时，电枢反应使其端电压： 不变； 增加； 降低。如果不计定子电阻效应，同步发电机运行在什么条件下，有：纯电感负载； 纯电容负载； 纯电阻负载； 电容电阻性负载；电感电阻性负载。测定同步发电机短路特性时，如果转速降低到1时,测得的短路特性： 不变；提高到倍；降低到

3、。同步发电机短路特性是一条直线的原因是：励磁电流较小磁路不饱和；电枢反应去磁作用使磁路不饱和；短路时电机相当于在一个电阻为常数的电路中运行，所以k和f成正比。用转差试验法求凸极同步电机的同步电抗时，转差率必须要小，如果使，那么求得的同步电抗值：偏大； 偏小； 不能求得d,q。同步发电机与电网并联时，并联条件除发电机电压小于电网电压外，其它条件均已满足，此时若合闸并联，发电机将：产生巨大电流，使发电机不能并网；产生不大电流，电机输出滞后的无功电流；产生不大的电流，电机输出超前的无功电流；产生不大电流，电机输出纯有功电流。发电机和电网并联时，如发电机的频率稍大于电网的频率1,其它并联条件均已满足，

4、此时合闸发电机将：产生巨大电流，使发电机不能并联；产生不太大的纯电容性电流；产生不大的纯电感性电流；产生不大的有功电流。要增加并联在电网上运行的发电机的稳定性，可以：增加励磁电流； 减少励磁电流；减少原动机输出功率； （4）增加原动机输出功率。 要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以：增加励磁电流，使0增加；减少励磁电流，使0减小；增加原动机的功率输出，使功角增加；减少原动机的功率输出，使功角减小。当正常励磁的同步发电机并联在电网上运行，如果因电网故障，电压突然下降了，此发电机将向电网多输出一电流（励磁不变），此电流具有：感性； 容性； 电阻性。一台同步发电机单独供给一电阻性负载，如保

5、持转速不变，增加发电机的励磁电流，那么它将：多输出感性电流；多输出容性电流；多输出有功电流；少输出有功电流。 一台同步电动机拖动负载运行，此时，若不改变励磁电流，使负载降为零，则电枢电流为：感性电流（滞后于电压）； 容性电流（超前电压）； 零值。同步电动机在异步起动时，励磁绕组必须经一电阻短接，其原因是：避免励磁绕组两端感应高压；减少单轴转矩的影响，有利于起动过程；励磁绕组中感应电流有利于拉入同步。、同步发电机直轴超瞬变电抗和交轴超瞬变电抗很小，其原因是：磁路不饱和；电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，增加了磁阻；电枢磁通经过励磁绕组和阻尼绕组的漏磁路，所以减少了磁阻；增加了励磁电流。三相

6、磁阻式同步电动机，在正常负载下运行，从电网吸收的电流除有功分量外，还有：感性电流； 容性电流； 不吸收无功电流。 一台同步发电机作单机运行，供给一电阻电感负载，若改变其励磁电流，则此发电机输出的无功功率：改变； 不变； 不能判别。同步发电机为了能具有较大的过载能力使稳定性能好，希望短路比：较大； 较小； 与短路比无关。同步发电机当其电枢电流a超前空载电势0时，其电枢反应的性质是：直轴去磁； 直轴增磁；交磁作用； 直轴去磁兼交磁；直轴增磁兼交磁。三相同步发电机在与电网并联时，必须满足一些条件，但首先必须绝对满足的条件是：电压相等；频率相等； 相序相同同步发电机和电网并联运行时，在下列那种情况下其

7、稳定性较好：短路比较小；欠励运行； 过励运行；重载运行； 轻载运行； 通过电抗器接至电网。一台同步发电机单机运行时，所谓改变其负载就是：调节其负载阻抗； 调节其原动机的输出转矩；调节其励磁电流； 以上三种都要调节。加在同步发电机定子上的三相对称电压大小不变，定子电流比较大的是：取出转子； 转子在同步速下旋转，励磁绕组开路；转子在同步速下旋转，励磁绕组短路。有两台隐极式同步电机、，气隙分别为1和2，其它诸如绕组、磁路结构等都完全一样，已知1=2,现分别在两台电机上做短路试验，加同样大小的励磁电流，电机短路电流为kA，电机的短路电流为kB，此时：kAkB；kAkB；kAkB。同步电机的空气隙要比和

8、它容量相当的异步电机的空气隙：大一些；小一些；一样大。同步电机当电枢绕组匝数增加时，同步电抗将：增加；减小；不变。同步电机当铁芯饱和程度提高时，同步电抗将：增加；减小；不变。同步电机当气隙加大时，同步电抗将：增加；不变；减小。同步电机当励磁绕组匝数增加时，同步电抗将：增加；不变；减小。隐极同步发电机的电枢电流a 落后于空载电势0 时间相位角，电枢旋转磁场与转子旋转磁场的空间相位角为：； ；。为改善远距离用户的功率因数，须添置一台调相机，此机应装在：发电厂内；用户附近。对同步电机电磁转矩最大值起主要影响的电抗是：定子绕组漏抗s ；同步电抗c；直轴同步电抗Xd。一台旋转电枢式三相同步发电机，电枢以

9、转速逆时针方向旋转，对称负载运行时，电枢反应磁势相对定子上主磁极的转速为：；零；同步速1 。二、填空三相同步发电机的内功率因数角时，电枢反应磁势的轴线作用在_位置，对转子磁势起_作用。交轴交磁同步发电机并入电网以后，如只要调节其输出的有功功率（无功功率不变），必须_，当只调节其输出的无功功率，可_。调节同步发电机原动机输出功率并调节励磁电流；调节同步发电机的励磁电流 功角在时间上表示_，在空间表示_。感应电势0同端电压1之间的夹角；转子磁极的轴线与合成磁场轴线的夹角有一台三相同步发电机作单机运行，供给一个纯电阻负载，当调节负载使输出电流增加时，发电机端电压将_，这是由于_。降低；电阻性负载时，

10、电枢反应除交磁作用外还有去磁作用，输出电流增加时去磁作用增强，电机中的合成磁通减少，发电机端电压降低同步发电机并网的条件是_。同步发电机和电网相序、频率、电压相等 异步电机和变压器一样，所需的励磁电流必须由电网供给。同步电机所需的励磁电流由_供给。直流电源（也可答：由交、直流同供给）隐极同步发电机中，电枢磁势a与它产生的磁通a，在空间相位上_。凸极同步发电机中，电枢磁势a与它产生的磁通a，在空间相位上_。同相位可能不同相位一台三相同步发电机，额定功率为千瓦，额定电压伏，接法，额定功率因数（滞后），此发电机的额定电流为_安。从同步电机和异步电机的理论分析可知，同步电机的空气隙应比异步电机的空气隙

11、要_，其原因是_。大；同步电机空气隙大时有较大的稳定度容量相近的同步发电机的电压调整率（负载为阻感性）比直流发电机要大，其原因是_。直流发电机中只有电阻压降，同步发电机中除电阻压降外还有电抗压降。当同步发电机空载电压大于电网电压时，将发电机与电网并联（其它并联条件均已满足），此时发电机将向电网输出_性的电流。电感凸极同步电机直轴电枢反应电抗ad的物理意义是_。反映直轴电枢反应的强弱，反映三相单位直轴电枢电流产生通过气隙的磁通大小用一台转矩随转速增加而略有下降的原动机拖动一台同步发电机，此发电机对一台功率相近的三相异步电动机供电。若不调节同步发电机的励磁电流，当异步电动机的负载转矩增加时，同步发

12、电机的电压将_，频率将_输出电流将_输出功率将_。降低降低增加增加与电网并联运行的同步发电机，其电枢反应磁势的位置决定于_。同步发电机原动机输入功率的大小及励磁电流的大小一台三相同步发电机作单机运行，供给一纯电阻负载，若只增加其励磁电流，则此时发电机输出的有功功率_，无功功率输出_，而频率将_。增加不变下降三相隐极同步发电机并联在电网上运行，输出一定有功功率，合成磁势相对于磁极磁势的空间电角度为_，它的大小决定于_。功角；同步发电机原动机输入功率的大小三相同步电动机运行在（不计定子的电阻效应），若此时减少励磁电流，则从电网输入的有功功率_，输入的无功功率的性质是_，此时功角值_。保持不变电感性

13、增加用一台并励直流电动机拖动一台三相同步发电机（已并在电网），要使发电机能增大输出功率，应将_。若此台同步发电机运行于空载时（仍接在电网上），电网的交流电压突然升高了，那么直流电动机的输出功率_，同步发电机输出电流的大小与性质为_（分析时不计定子电阻效应）。并励直流电动机励磁回路电阻增加；不变；电容性同步发电机与大容量电网并联运行时，其功率因数决定于_；单独运行时，其功率因数决定于_。同步发电机的励磁电流；负载的性质有一台三相同步电动机，已带有一定的机械负载在运行，若要改变其功率因数（如从滞后改为超前），那么应该_。 增大同步电动机的励磁电流 在直流发电机中电刷的位置决定着电枢磁势的位置，在同

14、步发电机单机运行时电枢磁势的位置决定于_。负载的性质与大容量电网并联的同步发电机在欠励到一定程度时，将会发生失步，其原因是_。由于励磁电流过小，运行的功角达到，进入不稳定区同步发电机单机运行时电枢反应的性质主要决定于_，当负载为三相对称电阻性负载时，电枢反应起_作用。负载的性质；直轴去磁兼交磁对称负载时同步电机的电枢磁场是_磁场，其转速为_，它在励磁绕组_感应电势。圆形旋转；同步速1；不同步发电机在对称负载运行时，气隙磁场是由_磁势和_磁势建立的。励磁绕组电枢同步发电机对称负载运行时电枢绕组基波磁势与转子之间_相对运动，而谐波磁势与转子之间_相对运动。没有有同步发电机对称负载运行时电枢绕组的谐

15、波磁场在定子绕组中产生的电势和基波_频率，而励磁绕组的谐波磁场在定子绕组中产生的电势和基波频率_。同不同凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时电机的最大电磁转矩为_。附加电磁转矩（）（qd）已知同步电机的电压相量超前电流相量电角度，此相量关系是以发电机惯例，该电机运行在_状态。电动机 当落后时，电枢反应在同步发电机的运行中起_作用，而在电动机运行中起_作用。直轴去磁兼交磁；直轴增磁兼交磁当凸极同步电机电枢电流为已知恒定数值，而变动时，电枢磁场所感生的电枢反应电势a的大小 _，当为_时a 最大，当为_时a 最小。 也将变化或设隐极同步发电机的电枢电流a 落后于空载电势0 时间相

16、位角，此时电枢旋转磁场与转子旋转磁场在定子绕组中所感应的电势a 和0 间的时间相位角为_。同步电机电枢绕组匝数增加时，d 和q 将_。增加同步电机气隙加大时，d 和q 将_。减小同步电机铁芯饱和程度增加时，d 和q 将_。减小同步电机转子励磁绕组匝数增加时，d 和q 将_。保持不变一台与无穷大电网并联的隐极同步发电机，稳定运行在，若因故励磁电流变为零，这台发电机将_。转子加速进而失去同步以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到N ，N ，N 时，同步发电机处于_状态。过励以纯电感为负载做零功率因数负载实验，若做到N ，N ，N 时，维持此时的励磁电流及转速不变，去掉负载以后，空载电势0 将_

17、额定电压N 。大于有阻尼绕组的同步发电机突然短路电流比无阻尼绕组的同步发电机突然短路电流_。（填写：大、小、一样）大一台并联于无穷大电网运行的同步发电机，电流落后于电压一个相位角，若逐渐减小其励磁电流，电枢电流将_。先减小， cos时电流值达到最小，继续减小励磁电流电枢电流将增大，且电流超前电压一个相位角三、坐图画出三相凸极同步电动机运行在滞后功率因数及超前功率因数两种情况下的电压相量图（按电动机观点画出）。试根据过励和欠励的概念，分别画出两种情况下隐极同步发电机的电势相量图。试绘出欠励状态下凸极同步发电机的电势相量图。有一台并联在大电网上的隐极同步发电机，如调节有功功率输出而保持无功功率输出

18、不变，试画出a和0的变化轨迹。画出三相凸极同步发电机的功角特性曲线。作出三相隐极同步发电机当（超前功率因数）并（为滞后性）时的相量图。一台三相隐极同步电机，以同步速旋转，转子不加励磁，当把定子绕组接到三相对称的电源上，绕组中流过的电流为，试画出电机此时的电势相量图（忽略电枢电阻）。凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁减为零，画出此时的电势相量图。并联于无穷大电网运行的隐极同步发电机，原来发出一定的有功功率和感性无功功率，若保持有功输出不变，仅调节励磁电流f 使之减小，试画出电势相量图并说明：0 与按什么轨迹变化？功角如何变化？有一台同步发电机，定子槽数，极数。若已知第一槽中导体感应电势基波

19、瞬时值为1=1m。试分别写出第二槽、第十槽、第十九槽和第三十六槽中导体感应电势基波瞬时值的表达式，并画出相应的基波电势相量。并联于无穷大电网的同步发电机，当保持励磁电流不变，而增加有功功率输出，画出此时0 的变化轨迹。一台隐极同步发电机运行于恒定电压下，其励磁可随时调整，使其线端功率因数在不同情况下经常等于，试画出其电压相量图并导出此时电枢电流a 和励磁电势0 之间的关系式。（略去电枢绕组的电阻）试画出表征同步发电机单机对称稳定运行时的外特性曲线。画出对称纯电阻及电容负载下同步发电机的外特性曲线。三相隐极式同步发电机额定容量N 千伏安，接，电网电压 N 伏，同步电抗s 欧，a 。当电机过励，c

20、os （滞后），输出为千伏安时，移去原动机，不计损耗，试画出其电势相量图。有一台两极凸极同步发电机，分别为对称的三相绕组。设相电流A 落后相励磁电势A ，当相电流最大时，根据画时空相量图的原则，画出电枢磁势a 及转子磁势f ，并标出二者间的相位角。画出三相同步发电机的d”和q”的等值电路图。三相隐极式同步发电机额定容量N 千伏安，接，电网电压 N 伏，同步电抗s 欧，a 。当电机过励，cos （滞后），输出为千伏安时，画出其电势相量图。一台三相隐极同步发电机，接法，接在电网上运行，电网电压为伏，电机的每相同步电抗s 欧，该发电机输出功率为千瓦时，有 cos。若保持此时励磁电流不变，减少输出功率

21、到千瓦，不计定子电阻效应。试画出改变功率前后的电压相量图。（可不按比例）一台凸极同步电机，气隙磁密分布（座标选在转子上）vm（），（、）。定子上有两导体和，有效长度为，切割磁通的线速度为。当时，导体位于极中心线处，导体位于极中心线处，将导体和组成一匝线圈。试画出导体及线圈基波电势相量图并写出线圈电势的标达式y （）。一台水轮发电机，），忽略电阻，当电机输出额定的视在功率，（超前）时，试求：）空载电动势及功角；）作电动势相量图；假设，在图上补上、及；说明电枢反应的作用；）求的实际值。一台凸极同步发电机，不计电阻。在额定电压时带了60% 额定电流，其功率因数为 0.9 （超前）。试求：1）励磁电动

22、势 及功角；2） 以图（）箭头为电压相量，作电势相量图；3）如图（）箭头为相电压相量，在图（）上补上此瞬时的转子、及；并由此说明电枢反应的性质。一台三相汽轮发电机，已知Pn=2.7万千瓦，Un10.5千伏，接， Cosn=0.8 5(滞后)，c =1.2。电机并联于无穷大电网。试求：）发电机输出的有功功率为0.5Pn, Cos=0.5(滞后)时的电势o、功角 ；）作电势相量图；）图上补上此瞬时的转子、及；并由此说明电枢反应的性质。一台三相水轮发电机，Pn=万千瓦，Un1千伏，接，Cosn=0.8(滞后)，已知d1.，q 0.7。试求：）额定状态时，电机的电势o及 功角各为多少？）做出此时的向量

23、图；）在图上补上此时的转子、及；并由此说明电枢反应的性质。四、计算一台六极，赫，接隐极同步电动机，接在伏三相电网上运行，每相感应电势0=伏，同步电抗t=欧，忽略定子电阻，当负载转矩为牛米时，求电枢电流和功角。a=安，一台隐极同步发电机，N=千伏安，N=千伏（接法），N=（滞后），定子每相同步电抗t=欧，定子绕组电阻忽略不计，发电机与无穷大电网并联运行。试求：发电机在额定状态下运行时的功角，电磁功率M,每相感应电势0;发电机在额定状态下运行，求将其励磁电流加大时、M,和定子电流（设磁路不饱和即0和励磁电流f成正比）。，M=千瓦，0=伏，M=千瓦，a=安，有一台三相隐极同步发电机，并联在电网上运行

24、。N=伏，接，N=安，N=（滞后），定子绕组每相电势0=伏，每相同步电抗t=欧时，若调节励磁电流及减少原动机的转矩，设使0=伏，不计定子绕组电阻，试求：调节励磁后，发电机向电网输出的电流a,及；调节励磁及原动机转矩前后，发电机向电网输出的有功及无功功率各为多少？a=安，调节前千瓦，千乏；调节后千瓦，千乏某同步发电机的参数，用标么值表示时为：d=，q=。试求：该机在额定电压下供给额定电流，且功率因数（滞后）时的电压调整率。（电枢电阻略去不计） 一台三相接隐极同步发电机与大容量电网并联运行。已知电网电压为伏，发电机的每相同步电抗t=欧，此发电机的输出功率当时为千瓦。若保持励磁电流不变，减少原动机的

25、输出，使该发电机的输出减少到千瓦。若电枢电阻忽略不计，求此时的功角；功率因数；电枢电流a;输出的无功功率，并指出是超前还是滞后。a=安千乏（滞后）某三相凸极同步电动机，接，已知N=伏，赫，N=转分，N=安，（超前），并已知此电机的参数d=欧，q=欧，如定子电阻忽略不计，求：额定负载时每相的感应电势0;此时的电磁功率和电磁转矩。0=伏M=千瓦，牛米一台凸极同步发电机的参数标么值d=，q=，电阻忽略不计，试求：在满负载、功率因数滞后时，不调励磁卸去负载后的开路电压。（不考虑饱和）开路电压标么值为一台三相汽轮发电机N=千瓦，N=千伏，接，N=（滞后），t=欧，电枢电阻可略去不计。求额定负载下，发电机

26、的励磁电势0,以及0与a的夹角。 0=伏，一台三相接凸极同步发电机运行于N=伏，N=安，（滞后），若已知，每相感应电势0=伏，每相电阻a=欧，求：d,q,d,q。d=安，q=安，d=欧，q=欧 一台三相凸极同步发电机相电势0=伏，d=欧，q=欧，接于相电压伏的电网上，在满载时，求：此机能供给的满载功率；最大功率及过载能力。M=千瓦Mmax千瓦，M=一台汽轮发电机并联于无穷大电网，额定负载时功角，现因故障，电网电压降为N,试求：为使角不超过，应加大励磁使0 上升为原来的多少倍。应加大励磁使0上升为原来的倍空间位置上互差电角度的两相绕组，它们的匝数又彼此相等，试求：若通以电流a=b=sin，两相合

27、成的基波磁势和三次谐波磁势；若通以电流a=sin和b=sin（），两相合成的基波磁势和三次谐波磁势。m1（1）w1，m3（）（1）w3，1=m1（），3=m3（）1=m1（），3=m3（）一台汽轮发电机数据如下：N=千伏安，N=伏，接，N=（落后），t=欧（不饱和值），此发电机并联于无穷大电网运行，求：发电机输出为额定负载时的功角N,电磁功率M,过载能力M。N=，M=千瓦，M=有一台三相汽轮发电机，N=千瓦，N=千伏，接法，N=（滞后），作单机运行。由试验测得它的同步电抗标么值t=。电枢电阻忽略不计。试求每相励磁电势0=伏，分下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质。

28、每相是欧纯电阻；每相是欧纯电感；每相是欧纯电容；每相是欧电阻电容性负载。t=欧，a=安，直轴去磁兼交磁a=安，直轴去磁a=安，直轴增磁a=安，交磁 有一台三相凸极同步发电机，其直轴和交轴同步电抗标么值分别等于d=，q=，电枢电阻可以忽略不计。试求发电机发出额定电压、额定功率、N=（滞后）时发电机励磁电势的标么值0,并作出相量图。0标么值为有一台N=千瓦，N=千伏，接法，N=（滞后）的水轮发电机，同步电抗的标么值为：d=，q=，忽略电枢电阻。试求额定负载下发电机励磁电势0和0与的夹角。0=伏，某工厂变电所的容量为千伏安，变电所本来的负荷为千瓦，功率因数（落后），今该厂欲增加一台额定功率为千瓦，功

29、率因数（超前），效率的同步电动机，问当该同步电动机满载时，全厂的功率因数是多少？变电所是否过载？，千伏安，变电所没有过载两台三相赫千伏安伏接的同步发电机，每相电阻为欧，每相同步电抗为欧，假定发电机的电阻及电抗均为常数，该两机并联运行并带有千伏安，的感性负载。试求：当两机带有相同的负荷，并在同功率因数时的功角及相电势0。，0=伏设一台三相隐极同步发电机，接法，额定电压为伏，同步电抗t=欧。试计算感应电势0=伏（线电势），电磁功率为千瓦时的定子电流及功率因数。a=安，有两台三相同步发电机，并联在一起供给一固定负载。起初两台发电机的功率因数1=2=（滞后），电流1=2=安，改变它的励磁电流及轴上的转

30、矩，使第一台电机的1=安，1=，并使端电压不变，试求：第二台发电机的2,及2各为多少？2=安，2=有一台同步电动机，在额定电压，额定频率，额定负载下运行时，功角为，设在励磁保持不变的情况下，运行情况发生了下述变化，试用公式说明功角有何变化（定子电阻和凸极效应忽略不计）：电网频率下降，负载转矩不变；电网频率下降，负载功率不变；电网电压和频率各下降，负载转矩不变。一台与无穷大电网并联的三相六极同步发电机定子绕组接，额定容量 N 千伏安，额定电压N 伏，频率为赫。定子绕组每相同步电抗t 欧，电枢绕组电阻不计。已知空载时，励磁电流为安，此时发电机的输入功率为千瓦（磁路不饱和）。求：当发电机输出额定电流

31、，功率因数 cos（落后）时，所需励磁电流为多少？发电机的输入功率是多少？当发电机输出每相电流为安，且励磁电流为安时，发电机的电磁转矩是多少？f 安，1 千瓦；牛米当（落后）时，用户需要千瓦，试决定：供给此用户的发电机的千伏安容量；如果添设一台调相机能完全补偿无功功率，求它的容量；如果只将发电机的功率因数提高到（落后），求调相机的容量。F=千伏安千乏千乏一台汽轮发电机在额定运行情况下的功率因数为（滞后），同步电抗标么值t=。该机联接于电压保持在额定值的无穷大电网上。试求当该机供给额定电流且有额定功率因数时，输出的有功功率和无功功率的标么值；这时的励磁电势标么值0及功角为多少?有功功率标么值，无功功率标么值，励磁电势标么值0=，功角