转子绕组中感应电动势
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电机填空选择判断题库一、填空题1.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压，改变励磁电流和电枢回路串电阻。
直流发电机和直流电动机的电压平衡方程式分别为U=Ea-IaRa-2ΔUs 和-变+ 。
2.直流发电机电枢绕组元件输出交流电势，而其电刷输出直流电势，直流发电机的输出特性方程(电枢电压与转速关系)的表达式为n=(u+IaRa+2ΔUs)/CeΦ。
直流发电机的电磁转矩是阻力转矩，直流电动机的电磁转矩是拖动转矩。
3.直流电动机的机械特性(电磁转矩与转速关系)方程的表达式为 n=U/CeΦ-RaT/CeRpΦ^ 。
对直流电动机进行调速，可以通过改变电枢电压，改变励磁电流和调节电枢回路串入电阻Rp 三种方法进行。
一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流fI不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法不可行。
串入电阻后，电动机的输入功率1P将不变，电枢电流aI不变，转速n将减小，电动机的效率η将降低。
4.原副边匝数分别为N1和N2，电流分别为I1和I2的变压器，当副边线圈匝数为原来的12时，那么I2可表示为 2I1 N1/N2 。
变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗，基本铁耗可视为不变损耗。
单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流变大。
5.变压器油既作__ 绝缘_____介质又作泠却介质。
变压器副边的额定电压指变压器原边加上额定电压后，变压器处于空载状态下的副边电压。
既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为主磁通，仅和一侧绕组交链的磁通为漏磁通。
6.如果变压器的副绕组是从原绕组某一位置引出，这种变压器称为自耦变压器。
如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流将增大，变压器将烧坏。
7.一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16，若从高压侧做空载试验加额定电压，则求得的励磁阻抗的标么值为___16___。
绕线转子三相异步电动机
绕线转子三相异步电动机绕线转子三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它通过电磁感应的原理来实现电能转化为机械能。
本文将介绍绕线转子三相异步电动机的工作原理、构造、特点以及应用领域。
一、工作原理绕线转子三相异步电动机的工作原理是利用电磁感应的原理。
当电动机的定子通电时，会产生旋转磁场。
而转子由导体绕组组成，当转子在旋转磁场中运动时，会在导体绕组中感应出感应电动势，从而在导体上产生感应电流。
根据洛伦兹力的作用，感应电流会与旋转磁场相互作用，产生力矩，从而驱动转子旋转。
二、构造绕线转子三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子是由三组对称的线圈绕组构成，每组线圈绕有若干匝的线圈。
而转子是由导体绕组构成，导体绕组通常采用铜质材料制成。
三、特点1. 启动电流较大：由于转子的绕组中存在感应电流，因此在启动时，转子绕组会产生较大的电流。
这也是绕线转子三相异步电动机启动时需要较大起动电流的原因之一。
2. 转速稳定：绕线转子三相异步电动机的转速与电源频率有关。
在额定电压下，电动机的转速是恒定的。
因此，通过调整电源频率可以实现电动机的转速控制。
3. 结构简单可靠：绕线转子三相异步电动机的结构相对简单，不易损坏，可靠性较高。
4. 转矩平稳：绕线转子三相异步电动机的转矩输出平稳，适合用于一些对转矩要求较高的场合。
四、应用领域绕线转子三相异步电动机广泛应用于各个领域，特别是工业生产领域。
常见的应用包括：1. 机床：绕线转子三相异步电动机可用于驱动各类机床设备，如铣床、磨床、钻床等。
2. 泵浦：绕线转子三相异步电动机可驱动各类泵浦设备，如给水泵、排水泵、离心泵等。
3. 风机：绕线转子三相异步电动机可用于驱动工业风机，如通风设备、风冷设备等。
4. 输送机：绕线转子三相异步电动机可用于驱动各类输送机设备，如皮带输送机、链板输送机等。
绕线转子三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它通过电磁感应的原理来实现电能转化为机械能。
具有启动电流大、转速稳定、结构简单可靠、转矩平稳等特点，广泛应用于机床、泵浦、风机、输送机等领域。
《电机学》习题解答(吕宗枢)09章.docx
第 9 章思考题与习题参考答案9.1试比较异步电动机中主磁通和漏磁通的区别。
答: 主磁通是由基波旋转磁动势产生的基波旋转磁通，它经主磁路（定子铁心—气隙—转子铁心—气隙—定子铁心）而闭合。
其穿过气隙而同时交链定子、转子绕组，并分别在定子、转子绕组中产生感应电动势。
转子感应电动势产生的转子电流与定子磁场相互作用产生电磁转矩，驱动转子旋转，异步电动机从而实现将定子侧的电能传递给转子并转换成机械能输出。
因此，主磁通起能量传递和转换的媒介作用。
漏磁通不穿过气隙，它只与自身绕组相交链。
漏磁通包括槽部漏磁通和端部漏磁通。
另外由高次谐波磁动势所产生的高次谐波磁通虽然穿过气隙，但是对转子并不产生有效转矩，与槽部漏磁通和端部漏磁通具有同样的性质，所以也将其作漏磁通处理，称为谐波漏磁通。
由于漏磁通路径磁阻很大，因此它比主磁通小很多。
漏磁通仅在绕组上产生漏电动势，起电抗压降作用，不参与能量传递和转换。
9.2和同容量的变压器相比，为什么三相异步电动机的空载电流较大？答：变压器的主磁路由铁心构成，其磁阻很小，建立一定的主磁通所需要的磁动势很小，即励磁电流很小，通常为额定电流的2%～ 10%。
异步电动机的主磁路除了定、转子部分为铁心外，还有两段空气隙，这使得主磁路的磁阻很大，建立一定的主磁通所需要的磁动势就很大，即励磁电流很很大，通常为额定电流的20%～ 50%。
所以和同容量的变压器相比，三相异步电动机的空载电流较大。
9.3增大异步电动机的气隙，对空载电流、漏抗有何影响?答：增大异步电动机的气隙，主磁路磁阻增大，励磁电抗减小，空载电流增大。
气隙增大后，漏磁面积增加，单位电流产生的漏磁通增加，漏抗增大。
9.4异步电动机空载和负载时的气隙主磁通是否变化，为什么？答：主磁通几乎不变化。
虽然异步电动机空载运行时，气隙主磁通仅由定子励磁磁动势F0产生，而负载运行时，气隙主磁通由定子磁动势F1和转子磁动势 F2共同产生，但是因为外施电压U 1不变，根据U1 E1 4.44 fNk w1可知，空载和负载时的主磁通基本是同一数值。
转子各物理量与转差率s的关系(精)
6.2.2转子各物理量与转差率s的关系 1．转子频率 f 2
pn pn1 f2 s sf1 60 60
其中： n n1 n
2．转子绕组感应电动势 E2
当转子不动时：n 0
s 1
f 2 f1
E20 4.44kw2 N 2 f1m
n0 当电动机转动时：
s 1 f 2 s f1
1 起动时 s＝
f 2 f1 50HZ 最大
I2 E 20 r2 x
2 2 20
E2 E 20最大 x2 x20最大
cos 2 r2 r x 20
2 2 2
最大
最小
E2 4.44kw2 N 2 f2m 4.44kw2 N 2s f1m s E20
3．转子绕组漏抗 x2
当转子不动时：n 0
s 1
f 2 f1
x20 2 f 2 L2 2 f1L2
n0 当电动机转动时：
4．转子绕组电流 I 2
I2 E2 r x
2 2 2 2
6.2.2转子各物理量与转差率s的关系
当异步电动机以转速n 旋转时，气隙旋转磁场以
n n1 n 的相对速度切割转子绕组，转速n 变
化时，转子绕组与气隙旋转磁场的切割速度也相 应变化，因此转子感应电动势 E2 、转子频率 f 2 、 转子电流 I 2 、转子电抗 x2 、转子功率因数 cos2 的大小都将随转差率s的变化而变化。
小结： （1）异步电动机转动时，转子频率、转子电抗、 电动势与转差率成正比。
f 2 s f1
E2 s E20
x2 sx20
（2）转子电流随转差率增大而增大，转子功率因 数随转差率增大而减小。
直、交流发电机的工作原理详解
直、交流发电机的工作原理发电机的发电过程是一种能量转换过程，例如，水流动的能量带动水轮机转动，由水轮机带动发电机转动，并输出感应电动势，即将水库中水流的能量转换为电能。
发电机基本的工作过程即为将各种带动发电机转子转动的机械能，通过电磁感应转换为电能的过程。
1.直流发电机的工作原理直流发电机工作时，外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电动势。
图1所示为典型直流发电机的工作原理示意图。
图1 典型直流发电机的工作原理示意图图2所示为直流发电机转子绕组开始旋转瞬间的工作过程。
当外部机械力带动绕组转动时，线圈ab和cd分别做切割磁感线动作，根据电磁感应原理，绕组内部产生电流，电流的方向由右手定则可判断为：感应电流经线圈dc→cb→ba、换向器1、电刷A、电流表、电刷B、换向器2形成回路。
图2 直流发电机转子绕组开始旋转瞬间工作过程图3所示为直流发电机转子绕组转过90°后的工作过程。
当绕组转过90°时，两个绕组边处于磁场物理中性面，且电刷不与换向片接触，绕组中没有电流流过，F=0，转矩消失。
图3 直流发电机转子绕组转过90°图4所示为直流发电机转子绕组再经90°旋转后的工作过程。
受外部机械力作用，转子绕组继续旋转，这时绕组继续做切割磁感线动作，绕组中又可产生感应电流，该感应电流经绕组ab→bc→cd、换向器2、电刷A、电流表、电刷B、换向器1形成回路。
图4 直流发电机转子绕组再经90°旋转从图4中可以看到，转子绕组内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷AB端的电动势却是直流电动势，即通过换向器配合电刷，使转子绕组输出的电流始终是一个方向，即为直流发电机的工作原理。
值得注意的是，在实际直流发电机中，转子绕组并不是单线圈，而是由许多线圈组成的，绕组中的这些线圈均匀地分布在转子铁芯的槽内，线圈的端点接到换向器的相应滑片上。
换向器实际上由许多弧形导电滑片组成，彼此用云母片相互绝缘。
交流永磁电机工作原理
交流永磁电机工作原理
永磁电机是一种利用永磁材料产生的磁场与电流相互作用来实现机械能转换的电动机。
它的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 磁场形成：在永磁电机的定子上，通过将直流电流通入定子绕组，产生一个稳定的磁场。
这个磁场是由永磁材料提供的，因此它可以长时间保持不变。
2. 磁场感应：永磁电机的转子安装有绕组，当定子磁场与转子绕组产生磁场感应时，会生成感应电动势。
这个感应电动势会导致转子绕组内产生电流。
3. 电流与磁场相互作用：通过电流和磁场的相互作用，产生一个转矩。
这个转矩会导致转子开始旋转。
4. 磁场改变：随着转子的旋转，磁场的方向也会发生变化，在每个磁极附近，磁场方向会反向。
这样的反向变化会产生一个周期性变化的转矩，使转子得以持续运动。
5. 输入电流调节：为了控制永磁电机的速度和转矩，需要通过调节输入电流来改变定子磁场的强度。
通过适当的输入电流，可以实现永磁电机在不同工况下的运行。
总结起来，永磁电机工作的关键在于通过与定子磁场感应的感应电动势来产生一个旋转转矩，从而实现机械能的转换。
通过
调节输入电流，可以控制电机的转速和转矩，适应不同的工作需求。
电机学交流电机绕组及其感应电动势作用原理和消弱方法
➢磁极对数为p
圆周机械角度为360° 电角度为 p*360 °
交流绕组
•相带 ➢为了三相绕组对称，在每个极面下每相绕组应占有相等的
范围——相带。
➢每个极对应于180°电角度，如电机有m相，则每个相带占
在同步电机中，转子是主磁极， 在异步电机中转子绕组是一
当外加的直流励磁电流流入转 个自行闭合的绕组，当气隙
子绕组时，转子铁芯便表现出 磁场切割转子绕组时，便会
固定的极性，随转子一起旋转， 在转子绕组中感应电势产生
相当于一块旋转的磁铁
电流，转子铁芯便表现为表
面旋转变化的磁极
交流绕组
• 交流绕组的基本概念
交流绕组
➢连线圈和线圈组：
将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共 有q个线圈，为什么？）
将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组（共 有多少个线圈组？）
以上连接应符合电势相加原则
➢连相绕组：
将属于同一相的p个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。
串联与并联，电势相加原则。
➢连三相绕组：
带
a
c’
b
a’
c
b ’
第 一 对 极2 3 ,2 4 ,1 ,2 3 ,4 ,5 ,6 7 ,8 ,9 ,1 01 1 ,1 2 ,1 3 ,1 41 5 ,1 6 ,1 7 ,1 81 9 ,2 0 ,2 1 ,2 2
交流绕组
交流绕组
交流绕组
一、链式绕组 链式绕组适用于q=2，p＞1的小型异步电机。例如m ＝3，p＝2，Z=24，q＝2，a=30°
请简述三相交流异步电动机的工作原理
请简述三相交流异步电动机的工作原理
三相异步电动机是一种常见的交流电动机，其工作原理如下：
1. 建立磁场：当三相电源接通后，三相交流电流流经电动机的定子绕组，产生旋转磁场。
这个磁场由三相电流在定子绕组内形成的三个磁场叠加而成，其大小和方向随着电源电压的变化而变化。
2. 引起转子感应电动势：转子是电动机的旋转部分，它由铁芯和绕组组成。
由于转子是不接通电源的，所以在磁场的作用下，转子绕组中会感应出电动势。
3. 引起涡流：转子绕组感应电动势产生的电流被称为涡流，这个电流会在转子上形成磁场。
根据楞次定律，这个磁场会与定子的旋转磁场相互作用，产生力矩。
4. 转动转子：由于涡流与旋转磁场的相互作用，转子会受到力矩的作用，开始旋转。
根据转子和定子的几何形状和相对位置，电动机可以产生不同的负载，从而实现不同的机械输出。
总结来说，三相异步电动机的工作原理是通过定子和转子之间的磁场相互作用来产生力矩，实现旋转运动。
这种电动机结构简单、可靠性高，广泛用于工业和家庭应用。
《电机原理及拖动》交流部分习题答案要点
第五章 三相异步电动机原理5-1 什么是空间电角度，它与空间几何角度有什么关系？答：一个圆的空间几何角度（也称机械角度）是360度。
但从电磁的观点来说：电机转子在旋转时每经过一对磁极，其绕组感应的电量（如感应电动势）就相应地变化一个周期，因此，将一对磁极对应的空间几何角度定义为360度电角度。
空间电角度与电机的极对数P 有关，即：空间电角度=空间几何角度⨯P 。
例：一台6极异步电机（P=3），其转子转一周就经过3对磁极，转子绕组中感应电动势交变3个周期，即：空间电角度=360⨯3=1080度电角度。
5-2 绕组的短矩和分布为什么能消减高次谐波？ 答：短距系数：基波： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅=90sin τy k y 谐波：⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=90sin τννyk y 短距对于基波电动势的影响很小，但对于高次谐波的短距系数可能很小，甚至为零，因此，短距能有效地消减高次谐波。
分布系数：基波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin ααq q k p谐波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin νααννq q k p相临元件所夹空间电角度对基波来说是α，对于ν次谐波则为να，因此相临元件的ν次谐波电动势相位差很大，完全可能使相量和大为减小，甚至为零。
所以，分布能有效地消减高次谐波。
5-3 何谓相带，在三相电机绕组中为什么常采用600相带，而很少采用1200相带？ 答：按每相绕组在圆周上连续占有空间的电角度（俗称相带）分类：有120°相带、60°相带和30°相带等绕组。
通常三相交流电机采用 60°相带绕组。
在相同串联导体数下,60°相带绕组感应电动势约比120°相带绕组的感应电动势大 15％以上。
30°相带绕组虽然可以进一步提高绕组利用率，但由于其绕组制造复杂，而感应电动势提高不多，故仅用在一些有特殊要求的场合，例如用于高效率电动机中。
三相异步电动机定子绕组的感应电动势
三相异步电动机定子绕组的感应电动势三相异步电动机定子绕组的感应电动势三相异步电动机定子绕组接到三相电源后，气隙内即建立旋转磁场。
这个磁场以同步转速n1旋转，幅值不变。
其分布近乎正弦，好像一种旋转的磁极。
它同时切割定.转子绕组，在其中产生感应电动势。
虽然在定.转子绕组中感应电动势的频率有所不同，但两者定量计算的方法是一样的。
本节讨论由正弦分布.以同步转速n1旋转的旋转磁场在定子绕组中所产生的感应电动势。
一、绕组的感应电动势及短矩系数1.导体的感应电动势当磁场在空间作正弦分布，并以恒定的转速n1旋转时，导体感应的电动势为一正弦波，其最大值为导体电势的有效值为而，所以有2.整距线圈的感应电动势图1 匝电动势的计算在图1(a)中，将相隔一个极距，即相差180?空间电角度的位置上放置两根导体U1和U2，并在上端用导线将它们连成一个整距线圈。
线匝下面的两个端头分别称头和尾。
由于两根导体在空间相间一个极距，则可知，若一根导体处在N极极面下，另一根导体必定处在S极极面下对应的位置，它们切割磁场所感应出的电动势必然大小相等.方向相反。
即在时间相位上彼此相差180?时间电角度，每根导体的基波电动势相量则如图1(b)所示。
每个线匝的电动势为有效值在一个线圈内，每一匝电动势的大小和相位都是相同的，所以整距线圈的电动势为有效值3.短距绕组的感应电动势这时线圈节距,，则电动势和相位差不是180?，而是相差γ，γ是线圈节距所对应的电角度。
因此匝电势为式中——短距因数，。
则短距线圈的电动势为短距系数的物理含义是:由于绕组短距后，两绕组边中感应电动势不再相等。
求绕组电动势时不能像整矩绕组那样代数相加，而是相量相加，也就是把绕组看成是整距后所求绕组电动势再做折算。
二、线圈组的感应电动势及分布系数线圈组是由q个绕组串联组成的，若是集中绕组(q个绕组均放在同一槽中)，则每个绕组的电动势大小.相位都相同，对于分布绕组，q个绕组嵌放在相邻α槽距角的q个槽中，对每个绕组而言，它们切割旋转磁场所产生的感应电动势的大小应完全相同。
简述感应电动机的工作原理
简述感应电动机的工作原理感应电动机是一种常见的交流电动机，它利用变化的电磁场感应在转子中产生转矩，并将电能转化为机械能，实现电动机的工作。
感应电动机工作原理相对复杂，主要包括磁通、感应电动势和转矩三个方面。
首先，磁通是感应电动机工作的基础。
感应电动机中的磁通是通过电源交流电的变化产生的。
当电源施加在电动机的固定部分-定子上时，通过定子绕组产生的磁场会控制转子中的磁场。
定子绕组与转子的磁场通过电磁感应作用产生转矩。
定子绕组固定在定子铁心上，而转子则可以自由旋转。
定子磁场中的磁通称为主磁通。
然后，感应电动机是基于法拉第电磁感应定律工作的。
根据这个定律，当导体或导线在磁场中运动时，将会在其两端产生感应电动势。
感应电动机中，转子上的绕组接收到通过定子绕组产生的交流磁场，并在绕组中产生感应电动势。
根据Lenz定律，感应电动势的方向与主磁通的变化方向相反。
最后，通过转矩，感应电动机将电能转化为机械能。
感应电动机的转矩实际上是由感应电动势产生的。
由于感应电动势的方向与主磁通的变化方向相反，所以转子绕组上的感应电动势会产生一个与主磁通的变化方向相反的磁通，称为次磁通。
次磁通与主磁通的叠加形成了一个转矩，这个转矩驱动转子旋转。
感应电动机的转矩由两个因素决定：其一是主磁通的变化程度，其二是导体和磁场之间的角度。
主磁通的变化程度越大，产生的感应电动势和转矩也越大。
角度是导体和磁场之间夹角的大小，角度越大，转矩也越大。
感应电动机的工作原理可以通过数学公式表示。
转子上感应电动势的大小可以用公式E = kωBsin(ωt)表示，其中E表示感应电动势，k表示绕组的处理系数，ω表示角频率，B表示磁场的强度，t表示时间。
转矩的大小可以用公式T = k‘IBsin(ωt)表示，其中T表示转矩，k‘表示转矩的系数，I表示电流的大小。
另外，感应电动机的运行需要根据不同的转速来确定磁场的变化频率。
磁场的频率等于电源的频率，通常情况下是50Hz或60Hz。
定子绕组的谐波磁场在转子绕组的谐波电动势
定子绕组的谐波磁场在转子绕组的谐
波电动势
定子绕组的谐波磁场在转子绕组中会产生谐波电动势，这种现象在电机学中被称为“谐波感应电动势”。
下面是对其原理的简要解释：
根据电机学中的理论，转子侧产生的v次谐波磁场在定子线圈内感应出的空载反电势E_v满足公式：E_v=k_1*Φ_v，其中，Φ_v是v次谐波磁通的最大值。
v次谐波对应的极距满足公式：δ_v=v*p/2π，其中，p为电机的极对数。
通过分析可知，定子绕组的谐波磁场在转子绕组中产生的谐波电动势会对电机的性能产生影响，如损耗、噪声、转矩等。
在实际应用中，需要采取相应的措施来抑制谐波，以提高电机的运行效率和稳定性。
三相异步电动机转子旋转时的电磁关系
，
即为电流关系了。
例题7-6
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7.4.5 基本方程式、等值电路和时空向量图
与异步电动机转子绕组短路并把转子堵住不转时 相比较，在基本方程式中，只有转子绕组回路的 电压方程式有所差别,在转子回路里增加了一项 电阻，其值为：
于是得到异步电动机转子旋转时的基本方程式：
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证明了两个电流 角完全相等。
和
的有效值以及初相
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分析一下这两个有效值相等的电流 它们的频率如何
和
图7-22
转子绕组频率的折合
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两个电流的频率虽然不同，由于有效值和 相位相等，在产生转子旋转磁通势的幅值 和相位上又都是一样的。
转子电路虽然经过这种变换，但是从定子 边看转子旋转磁通势并没有发现任何不同。 这就是转子电路的频率折合，即把转子旋 转时实际频率为 的电路，变成了转子 不转，频率为 的电路。
定、转子磁动势及磁动势关系
1．定子磁动势 当异步电机旋转起来后，定子绕组里流过的电流 为 ，产生旋转磁通势 。 2．转子旋转磁动势
（1）幅值:当异步电动机以转速旋转时，由转子 电流产生的三相合成旋转磁动势的幅值为
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（2）转向 转子已经旋转起来，有一定的转速 ，由于是 电动机状态，转子旋转的方向与气隙旋转磁密
是转子转速为
时，转于绕组的相电动势；
是上述情况下转子的相电流；
是转子转速为时，转子绕组一相的漏电
抗。
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电机空载反电动势
电机空载反电动势
电机空载反电动势是指在电机在无负载运转时，由于旋转的磁场产生了一个电动势，这个电动势又称为空载反电动势。
它是由于空载运行时电机的转子绕组内产生了感应电动势所引起的，它指示了在空载运行状态下所需的电动势大小，可以影响电机的运行效率。
在电机空载状态下，电机绕组接通电源后，电流会在电机绕组中形成一个旋转磁场。
同时，由于电机转子绕组中也存在磁场，因此会在绕组中感应出一定大小的电动势。
这个电动势随着电机的转速增加而增大，直到达到其最大值为止。
当电机空载时，由于没有外部阻力，并且空气摩擦力等阻力很小，因此电机转速较高，于是产生的反电动势也较大。
在电机空载状态下，由于外部阻力很小，所以电机的运行效率较高。
然而，由于电机产生了反电动势，因此也需要输入一定大小的电动势才能维持电机的空载运行状态。
如果输入的电动势小于反电动势，则电机无法启动或无法维持正常的空载运行状态。
因此，在设计电机时，需要考虑到空载反电动势的大小，以保证电机能够在空载状态下正常运行。
一般情况下，电机的空载反电动势与电机的功率、转速、绕组的匝数、磁通量的大小等因素有关。
如果需要降低电机的空载反电动势，可以采用增加绕组的匝数、减小磁通量的大小等方法。
总之，电机的空载反电动势是电机运行的重要指标之一，它反
映了电机在空载状态下所需的电动势大小，对于电机的运行效率和性能有重要影响。
因此，在电机设计和运行过程中需要密切关注电机的空载反电动势。
感应发电机原理
感应发电机原理
感应发电机是一种利用电磁感应原理产生电能的设备。
其工作原理是利用交变磁场在导体中产生感应电动势，从而产生感应电流，进而驱动电机或负载。
感应发电机主要由转子和定子组成。
转子是发电机的旋转部分，通常由一个铁芯和若干个绕组组成。
定子是发电机的静止部分，通常由若干个绕组和一个铁芯组成。
当转子在交变磁场中旋转时，由于切割磁力线，会在转子绕组中产生感应电动势，进而产生感应电流。
这个电流又会在转子绕组中感应出另一个电动势，进而产生另一个电流。
这个过程不断循环，就可以产生持续的电流。
感应发电机的输出电压和电流的大小和频率都取决于输入的交流电压的大小和频率。
因此，感应发电机可以作为一个交流电源使用，也可以作为一个交流负载使用。
感应发电机的优点是结构简单、可靠性高、效率高，而且可以在较低的转速下工作，因此被广泛应用于各种场合，如电力系统、工业自动化、航空航天等领域。
旋转变压器的结构及工作原理
旋转变压器的结构及工作原理
一、旋转变压器的结构
旋转变压器是一种特殊的变压器，其结构主要由定子、转子、铁芯、绕组、轴承等组成。
其中，定子和转子分别由铁芯和绕组组成，铁芯由硅钢片叠压而成，绕组则由导线绕制而成。
转子和定子之间通过轴承连接，转子可以旋转，定子则固定不动。
二、旋转变压器的工作原理
旋转变压器的工作原理可以分为静态和动态两个方面。
静态方面，旋转变压器的工作原理与普通变压器相同，即利用电磁感应原理实现电压变换。
当交流电流通过定子绕组时，会产生一个交变磁场，这个磁场会穿过转子，从而在转子绕组中感应出电动势，使得转子绕组中产生一个电流。
这个电流在转子绕组中形成一个磁场，与定子绕组中的磁场相互作用，从而实现电压变换。
动态方面，旋转变压器的工作原理则是利用转子的旋转运动来实现电压变换。
当转子旋转时，转子绕组中的导线会不断地穿过定子绕组中的磁场，从而在转子绕组中感应出电动势，使得转子绕组中产生一个电流。
这个电流在转子绕组中形成
一个磁场，与定子绕组中的磁场相互作用，从而实现电压变换。
总体来说，旋转变压器的工作原理与普通变压器相同，只是在实现电压变换的过程中，利用了转子的旋转运动来实现电压变换。
爪极电机原理
爪极电机原理爪极电机是一种常见的直流电机类型，它具有简单的结构和稳定的性能，被广泛应用于各种机械设备中。
在了解爪极电机的原理之前，我们先来了解一下它的结构。
爪极电机由定子和转子两部分组成。
定子是固定不动的部分，通常由铁芯和绕组组成。
而转子则是可以旋转的部分，它由永磁体和绕组构成。
当电流通过绕组时，会在定子和转子之间产生磁场，从而产生电磁力，驱动转子旋转。
爪极电机的原理可以简单地概括为电磁力产生转动力。
当电流通过定子绕组时，会在定子和转子之间产生磁场。
由于转子上有永磁体，所以会受到磁场的作用而产生转动力。
这种转动力可以驱动机械设备的运动，实现各种功能。
爪极电机的工作原理还涉及到电磁感应的知识。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，会在导体两端产生感应电动势。
在爪极电机中，当转子旋转时，会在转子绕组中产生感应电动势，从而产生电流。
这个电流会影响磁场的分布，从而影响电机的工作状态。
除了以上的原理，爪极电机还涉及到一些控制技术。
在实际应用中，我们通常需要通过控制电流的大小和方向来控制电机的转速和转向。
这就需要使用电机控制器来实现。
电机控制器可以根据外部信号来调节电流，从而实现对电机的精确控制。
总的来说，爪极电机的原理是基于电磁力和电磁感应的物理原理。
通过对电流和磁场的控制，实现对电机的驱动和控制。
这种原理简单而有效，使得爪极电机成为了各种机械设备中不可或缺的部分。
在实际应用中，我们可以根据不同的需求选择合适的爪极电机类型，以及配套的电机控制器。
通过合理的设计和控制，可以实现对机械设备的精确控制，从而提高设备的性能和效率。
总之，爪极电机作为一种常见的直流电机类型，具有简单的结构和稳定的性能。
通过对其原理的深入了解，可以更好地应用和控制这种电机，实现各种机械设备的运动和功能。
希望本文所述的爪极电机原理对您有所帮助。
电机学期末考试题及答案
电机学期末考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 电机的转子绕组中感应的电动势大小与（）。
A. 转子转速成正比B. 转子转速成反比C. 转子转速无关D. 以上都不对答案：A2. 直流电机的电枢反应对主磁通的影响是（）。
A. 削弱B. 增强C. 无影响D. 以上都不对答案：A3. 异步电机的转子磁场相对于定子磁场的转速称为（）。
A. 同步转速B. 转子转速C. 滑差转速D. 额定转速答案：C4. 同步电机的励磁方式有（）。
A. 他励B. 自励C. 他励和自励D. 以上都不对答案：C5. 电机的效率是指（）。
A. 输出功率与输入功率的比值B. 输入功率与输出功率的比值C. 机械功率与电功率的比值D. 电功率与机械功率的比值答案：A6. 电机的功率因数是指（）。
A. 有功功率与视在功率的比值B. 无功功率与视在功率的比值C. 视在功率与有功功率的比值D. 视在功率与无功功率的比值答案：A7. 电机的额定电压是指（）。
A. 额定工作时的线电压B. 额定工作时的相电压C. 额定工作时的线电流D. 额定工作时的相电流答案：A8. 电机的额定功率是指（）。
A. 电机在额定工作条件下的输出功率B. 电机在额定工作条件下的输入功率C. 电机在额定工作条件下的视在功率D. 电机在额定工作条件下的无功功率答案：A9. 电机的额定转速是指（）。
A. 电机在额定工作条件下的同步转速B. 电机在额定工作条件下的转子转速C. 电机在额定工作条件下的定子转速D. 电机在额定工作条件下的额定电压答案：A10. 电机的额定频率是指（）。
A. 电机在额定工作条件下的电源频率B. 电机在额定工作条件下的转子频率C. 电机在额定工作条件下的定子频率D. 电机在额定工作条件下的额定电压答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 直流电机的电枢反应对主磁通的影响是________。
答案：削弱2. 异步电机的转子磁场相对于定子磁场的转速称为________。
异步电动机转子绕组感应电动势的频率
异步电动机转子绕组感应电动势的频率
摘要：
一、异步电动机转子绕组感应电动势的频率概念
二、异步电动机转子绕组感应电动势的频率计算方法
三、异步电动机转子绕组感应电动势的频率与转速的关系
四、异步电动机转子绕组感应电动势的频率对电机性能的影响
正文：
异步电动机转子绕组感应电动势的频率是指在异步电动机运行过程中，转子绕组中产生的感应电动势的频率。
这个频率与转子的转速、定子电流的频率以及转差率等因素有关。
异步电动机转子绕组感应电动势的频率计算方法如下：
当转子转速低于同步转速时，感应电动势的频率为：f = (1 - s) * f1
当转子转速高于同步转速时，感应电动势的频率为：f = (1 + s) * f1
其中，f1 为定子电流的频率，s 为转差率。
异步电动机转子绕组感应电动势的频率与转速的关系如下：
1.低于同步转速时，转速越高，转子感应电势频率越小；
2.高于同步转速时，转速越高，转子感应电势频率越大。
异步电动机转子绕组感应电动势的频率对电机性能的影响主要表现在以下几个方面：
1.影响电机的转矩：感应电动势的频率与转矩成正比，频率越高，转矩越大；
2.影响电机的效率：频率越高，电机的效率越高；
3.影响电机的噪音和振动：频率越高，噪音和振动越大。
综上所述，异步电动机转子绕组感应电动势的频率是一个非常重要的参数，它对电机的性能有着显著的影响。
三相异步电机转子电流
三相异步电机转子电流
三相异步电机的转子电流由电机内部构造和电源输入的电压决定。
在三相异步电机中，转子并不直接连接到电源，而是通过转子绕组与电源进行电磁耦合。
转子的电流主要有两个部分组成：滑差电流和激磁电流。
1. 滑差电流：滑差电流是指由于转子绕组中的感应电动势所引起的电流。
当电机运行时，电源输入的三相交流电压会在转子绕组中产生感应电动势，进而产生滑差电流。
滑差电流的大小与电机转速、转矩负载以及电机参数有关。
2. 激磁电流：激磁电流是由于电机的磁场激励所引起的电流。
在三相异步电机中，由于电源输入的三相交流电压，产生的旋转磁场会感应到转子绕组，引起转子电流。
激磁电流的大小也与电机转速、转矩负载以及电机参数有关。
总的来说，三相异步电机的转子电流是由滑差电流和激磁电流两个部分组成的，其大小与电机的运行状态和参数有关。
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的正弦电势的变化也为一个周期，变化一个周期即经过360
电角度。 电角度=P×机械角度
2、线圈 ：一匝或多匝串联而成，一个首端和一个末端。
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第十一章 交流电机的共同问题
11-1交流电机的基本概念
1、交流电机的基本工作原理
一般同步电机作为发电机使用，现在国内外工农业生产中 所用的交流电能，几乎全都是同步发电机发出的。
某些大型而又不要求调速的生产机械，例如空气压缩机 等多采用同步电动机来拖动，它的突出优点是能够调节电 动机的励磁电流来改善电网的功率因数．
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•两极电机的情况下，主磁极每旋转一周，导体A里感应电 动势的瞬时实际方向交变一次。
P对磁极同步发电机，当电机的 转子每转一圈，就有p对主磁极 经过定子上的导体A，于是，在 导体A中感应电动势变化了p个周 期．
感应电势的频率f为： f pn1 60
一般都把同步发电机的定子绕组设计成三相绕组，发出三 相交流电，供用户使用．
链接感应电势频率动画
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同步电动机的工作原理：
如果是一台三相同步电机作电动机运行，就必须在电机的 定子三相绕组里通入三相交流电．三相交流电流流过定子 的三相绕组，会在电机里产生旋转磁场，当给同步电机的 励磁绕组通入励磁电流；转子主磁极就像是一个磁铁，旋 转磁场吸着转子磁铁，按旋转磁场的旋转方向旋转
异步电机的定子铁心和定子绕组与同步电机相同 转子是由转子铁心和转子绕组组成的 以鼠笼型电机为例，简单说明它的基本工作原理
N
n1 f A
鼠笼型转子的异步电机，在转子的 铁心上，靠近外表面处开槽，槽里
n n1
嵌放导体,各个槽内的导体两端伸出 转子铁心以外，用两个端环分别把
eB f
S
两头伸出的导体彼此连接起来，形 成一个闭路的绕组，大多数异步电 机定子绕组是三相绕组，当三相绕
3、节距 一个线圈两边所跨定子圆周上的距离，用y1表 示 。一般以槽数计。 Q1来自2p节距应近似等于极距
y1 时为整距 ； y1 时为短距
4、槽距角 相邻两槽之间的电角度
p 360
Q1
5、每级每相槽数q 每一个极下每相绕组所占的槽数
q Q1 2 pm
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n1
60 f p
同步电机无论作为发电机运行，还是作为电动机运行，当主 磁极的极对数p一定时，它的转速n1和频率f之间有着严格的 关系，这种关系叫同步关系， n1叫同步转速
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(2)异步电机的基本工作原理
异步电机
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链接异步电机拆卸动画
(6) 制造简单、维修方便 即：对三相交流电机来说： （1）要求三相绕组能感应出波形接近正弦波的三相对称电 动势； （2）要求当三相绕组中流过三相对称电流时，能产生接近 圆形的旋转磁动势。
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三．交流绕组的基本知识和基本量
1、电角度与机械角度
机械角度：电机圆周在几何上分成 360 ，叫机械角度。
一、单层绕组
11-2 三相单层绕组
单层绕组：每个槽内只放一个线圈边。线圈数目等于槽数的 一半。 单层绕组有：叠式、同心式、链式等。
例： 一台电机的绕组为三相单层等距式绕组，极对数p=2，槽 数Z=24，每相并联支路数a=1，试绘出其绕组展开图。
（一）计算极距和节距
Q1 24 6
2p 22
异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械，应用在各 行各业，成为在电力系统中的主要负载．
异步电机作为发电机使用较少，一般只在特殊场合下才用 它作为发电机运行．
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(1) 同步电机的基本工作原理 链接同步发电机模型工作动画
同步电机
简单的交流发电机模型 定子：定子是一个圆筒形的铁心，在靠近铁心内表面的槽里 嵌放了导体．把这些导体按一定的规律连接起来，叫定子绕 组。 转子：圆筒形铁心的中间是旋转的转子，转子上装了主磁 极．主磁极可以是永久磁铁，也可以是电磁铁。
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原动机主要有两种：一种是汽轮机；一种是水轮机 假设由原动机拖着主磁极以恒定转速n1相对于定子逆时针方 向旋转，放在定子铁心槽里的导体与主磁极之间就有了相对运 动，这种相对运动还可以看成主磁极不动、导体以恒定的转速 n1向相反方向旋转，即按顺时针方向旋转，既然导体与主磁 极之间有了相对运动，根据电磁感应定律知道，导体中就要感 应出电动势 。
y1 6
（二）计算每极每相槽数
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q Q1 24 2 2 pm 2 3 2
（三）绘制绕组展开图
1．画24根并行短线，代表24个槽，编上槽号
2．按 q 2进行分相；
相带：每个极下属于同一相的槽所占的区域称为相带。
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(2) 对于三相电机，要求三相绕组感应的基波电动势是对称 的。所谓对称，是指三相基波电动势的有效值大小彼此相等， 在时间相位上互差120时间电角度
(3) 三相绕组的阻抗应彼此相等 (4)电动势与磁动势的波形应尽量接近正弦形，即谐波分量较小
(5) 运行中有较好的散热性能
组流过三相电流时，产生一个旋转
磁场 。并假设此旋转的磁极为逆时
针方向旋转，转速为n1．逆时针方向旋转的磁极就要在转子
上的导体里感应电动势，转子绕组是个自己闭合的闭路
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绕组．于是，就会有电流流过转子导体，载流导体在磁场 中产生电磁力，形成电磁转矩，如果电磁转矩能够克服电 机转子上的阻转矩，电机就能沿着旋转磁场的旋转起来， 方向旋转起来 。 转子的转速n是否能转到等于旋转磁场的转速n1呢? 转子的转速n不等于旋转磁场的转速n1，略小于同步转 速。由此称为“异步”。 2．对交流绕组的要求： (1) 在导体数一定的情况下，能得到较大的基波电动势和基波 磁动势 。