上海电力学院电机学期末考试题库交流绕组电动势和磁动势

绕组电势磁势一、选择１设同步电机稳定运行时，定子电枢电流产生的旋转磁势相对定子的转速为ｎa ,转子励磁电流产生的旋转磁势相对定子的转速为ｎb ,则： ⑴ｎa ＞ｎb ； ⑵ｎa ＜ｎb ； ⑶ｎa ＝ｎb ； ⑷都有可能，与电机的运行状态有关。

２当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势时，下列那一种绕组是我们应该选用的： ⑴绕组跨距为（４／５）τ； ⑵绕组跨距为（５／６）τ； ⑶绕组跨距为（６／７）τ； ⑷绕组跨距为（７／８）。

３交流绕组每相感应电势公式Ｅ1＝４．４４ｆＮｋw1φ1中的φ1是： ⑴磁通随时间交变的最大值； ⑵一台电机的基波磁通量； ⑶一个极的基波磁通量。

４公式Ｆ＝１．３５（Ｎｋw1／ｐ）Ｉ1是指: ⑴一相的磁势振幅；⑵三相一对极的合成磁势振幅； ⑶三相一个极的合成磁势振幅。

５由三相定子绕组基波电流产生的五次空间磁势谐波，它的转速是： ⑴静止不动；⑵是基波磁场转速的１／５； ⑶等于基波磁场转速； ⑷五倍于基波磁场转速。

６由三相定子绕组基波电流产生的七次空间磁势谐波，它产生的磁通切割定子绕组感应电势的频率是：⑴等于零； ⑵等于基波频率； ⑶等于基频的１／７； ⑷等于基频的七倍。

７三相异步电动机定子绕组做成分布及短距以后，虽然感应电势的基波分量有所减少，但是它带来的优点主要是： ⑴改善了电势的波形； ⑵可以增加某次谐波电势； ⑶可以增加电机的额定转速；⑷可以改善磁势的波形。

８整数槽双层迭绕组最大并联支路数为ａｍ，极对数为ｐ，它们之间的关系是：①ａｍ＝２ｐ；②ａｍ＝ｐ；③ａｍ＝０．５ｐ。

①（６０°相带）；②（１２０°相带）９整数槽单层绕组的最大并联之路数为ａｍ，极对数为ｐ，它们之间的关系是：①ａｍ＝２ｐ；②ａｍ＝ｐ；③ａｍ＝０．５ｐ。

①（ｑ为偶数）；②（ｑ为奇数）１０整数槽双层波绕组的最大并联之路数为ａｍ，极对数为ｐ，最大并联支路数为：①２ｐ；②ｐ；③２。

①（ｙ＝２τ＋１时）；②（ｙ＝２τ时）１１单层交流绕组中，每相串联匝数Ｎ1同每个线圈的匝数Ｎy ，每极每相槽数ｑ，极对数ｐ，并联支路数ａ之间的关系是：①２ｐｑＮy ／ａ＝Ｎ1；②ｐｑＮy ／ａ＝Ｎ1；③２ｐｑＮy ａ＝Ｎ1；④ｐｑＮy ａ＝Ｎ1。

１２交流双层绕组中，每相串联匝数Ｎ1同每个线圈的匝数Ｎy，每极每相槽数ｑ，极对数ｐ，并联支路数ａ之间的关系是：①２ｐｑＮy ／ａ＝Ｎ1；②ｐｑＮy／ａ＝Ｎ1；③２ｐｑＮy ａ＝Ｎ1；④ｐｑＮyａ＝Ｎ1。

１３三相同步发电机额定运行时，定子基波电势频率为ｆ1，转子直流励磁磁势产生的ν次空间谐波磁通，在定子绕组中感应电势的频率为：①ｆ1；②νｆ1；③ｆ1／ν。

二、填空１有一台三相交流同步发电机，１０极，若转子磁场以６００转／分的转速相对三相绕组旋转，那么绕组中产生感应电势的基波频率为________赫，产生的五次谐波电势频率为__________赫。

①５０②２５０２有一旋转磁势的表达式为ｆ＝ＦＣＯＳ（７ωｔ＋５ｘ），那么此磁势是由频率为____________赫的电流所产生，此磁势在空间的转速为____________转／分，此磁势是空间_________次谐波。

（设ω＝２πｆ，ｆ＝５０赫，２Ｐ＝４）①３５０②２１００③５３在任一瞬间，脉振磁场基波的空间分布是____________，圆形旋转磁场的空间分布是____________，椭圆形旋转磁场的空间分布是____________。

①正弦②正弦③正弦４一台三角形联接的交流电机的定子绕组，当绕组内有一相断线时，产生的磁势是__________________磁势。

椭园形旋转５一台三相凸极水轮发电机，有２４个极，接成分数槽绕组，每极每相的槽数ｑ＝５／４，此电机的定子总槽数为________，绕组的分布因数为____________。

６交流电机一般采用短距、分布绕组的原因是______________________________。

为了改善电势的波形及磁势的波形７交流绕组三相合成基波磁势的幅值、转向和转速各决定于___________________________________。

Ｆ1＝（ｍ1／２）０．９（ＮＩ／ｐ）Ｋw1，转向和电流的相序有关；ｎ1＝６０ｆ1／ｐ８基波脉动磁势和圆形旋转磁势的相互替代关系是___________________________________。

Ｆcos（ｘ）cos（ωｔ）＝（Ｆ／２）cos（ｘ＋ωｔ）＋（Ｆ／２）cos（ｘ－ωｔ）９一电机当在不动的转子单相绕组中，通以５０赫电流后，将在定子三相对称绕组中感应电势，今如将定子三相绕组端点短路，此时定子三相绕组中流过的电流产生的合成磁势是________磁势。

脉动１０一台四极三相交流电机，定子５６槽，假如我们希望尽量削弱７次谐波磁势，则绕组节距ｙ应等于______槽。

１１在交流电机中磁势公式ｆ1＝Ｆcos（ωｔ）cos（ｘ）＝（１／２）Ｆcos （ｘ－ωｔ）＋（１／２）Ｆcos （ｘ＋ωｔ）的物理意义是：___________________________________。

一个空间余弦分布且振幅随时间作余弦变化的脉动磁势可以分解为二个幅值大小相等，旋转方向相反的园形旋转磁势，其幅值为脉动磁势幅值的二分之一。

１２三相对称电流流过三相对称绕组时，产生的基波旋转磁势其幅值Ｆ1＝_______________________，它的转向由___________________________，它的转速等于______________，它的振幅的位置和____________________________________轴线相重合。

①（３／２）０．９（ＮＩ／ｐ）ｋw1②超前电流的相转向落后电流的相③６０ｆ1／ｐ④电流达到最大值的那一相绕组１３一台三相四极对称定子绕组，如果接到三相电源，已知电源电压中除基波分量（频率为５０赫）外，还存在五次时间谐波电压分量，那么此五次谐波所产生的电流，通过此三相绕组将产生空间旋转基波磁势，它的转速为______________，此磁场在定子绕组中感应电势的频率为______赫兹，所产生的空间旋转五次磁势的转速为__________，此磁势在定子绕组中感应电势的频率为___________赫兹。

①７５００转／分②２５０③１５００转／分④１２５１４单相异步电动机加上单相电源，静止时气隙磁场为________磁场，运转时气隙磁场是_______磁场。

①脉振②旋转１５四极的三相交流绕组有两套完全相同的线圈组，当线圈组间联接线接法ａ＝１时，三相合成磁势为Ｆ1，当线圈组间联系接线接法ａ＝２时，三相合成磁势幅值为____________________________________。

（设导线额定电流Ｉ不变，全串联ａ＝１时每相串联匝数为Ｎ1）。

(３／２）０．９（Ｎ1Ｉ／２ｐ）Ｋw1１６一台三相电机，本来设计的额定频率为５０赫兹，今通以三相对称而频率为１００赫兹的交流电流，这台电机的合成基波磁势的极对数为__________________，转速为____________________。

①原来的极对数②原转速的２倍１７异步电机定子表面在空间相距α电角度的两根导体，它们的感应电势大小__________，相位________________。

①相等②互差α电角度１８已知一台交流电机的极距按定子槽数计算时等于１０，如果希望绕组组件中完全不包含５次谐波电势，组件的节距应当选为________，在这种节距下，基波电势的短距系数为__________，７次谐波的短距系数为________。

①８②０．９５１③－０．５８７８三、作图１在对称两相绕组（两相绕组匝数相同，在空间相隔９０°电角度）中通过对称两相电流ｉa ＝ＩmＳＩＮ（ωｔ）,ｉb＝ＩmＳＩＮ（ωｔ－９０°），试用作图法证明两相合成磁势为园形旋转磁势。

２已知相数ｍ＝３，极对数ｐ＝２，每极每相槽数ｑ＝１，线圈节距为整距，画出并联支路数ａ＝１的双层绕组一相展开图，并计算绕组因数。

３已知相数ｍ＝３，极对数ｐ＝２，每极每相槽数ｑ＝１，线圈节距为整距，画出并联支路数ａ＝２的双层绕组一相展开图。

四、计算１一台三相交流发电机，额定容量为８００千伏安，Ｙ接法，电压为６０００伏，２Ｐ＝６，定子有５４槽，双层绕组，每个线圈４匝，线圈的跨距为１－９槽，并联支路数ａ＝１，求三相绕组通过额定电流时基波，五次、七次谐波磁势的振幅值。

Ｆ1=９４２８．９安匝／极，Ｆ5=６９．７８６安匝／极，Ｆ7=２１．６３安匝／极２有一个三相单层同心式绕组，２Ｐ＝２，Ｚ＝２４，属于同一相带的线圈出槽后端接线分别向两侧弯走，若每个线圈的匝数相等，试求：基波绕组系数。

ｋw1＝０．９５７７３有一台三相５０赫的交流发电机，定子线圈采用双层绕组，极数２Ｐ＝２，每极下有９个槽，每槽内有１２根导体，线圈节距ｙ1=（８／９）τ，每相只有一条支路，每极总气隙磁通φ＝１．０８３韦伯，磁密波Ｂ（ｘ）＝Ｂm1ＳＩＮ（π／τ）ｘ－０．３Ｂm1ＳＩＮ３（π／τ）ｘ分布，绕组Ｙ型接法，试求：⑴相电势的基波和三次谐波的有效值；⑵合成相电势以及线电势的有效值；⑶写出合成相电势的瞬时表达式。

①基波相电势９０９０伏，三次谐波相电势１６６５伏;②合成相电势９２４１伏，合成线电势１５７４４伏;③合成相电势瞬时表达式ｅ＝1.414*9090ＳＩＮ(１００πｔ－1.414)*1665ＳＩＮ３００πｔ４有一三相六极异步电动机，定子有３６槽，每槽导体数Ｎy=３６，三相单层绕组，并联支路数ａ＝１，已知电机所需每极基波空载磁势幅值为３２６安匝／极，求所需三相励磁电流的每相电流值。

Ｉm=３．４７２安５有一１０００千瓦三相绕线式异步电动机，ｆ1=５０赫，电机的同步速度ｎ1=１８７．５转／分，ＵN =６０００伏，Ｙ接法，ＣＯＳφN=０．７５，ηN=９２％，定子为双层绕组，定子槽数Ｚ＝２８８，线圈跨距ｙ1=８槽，每槽内有８根有效导体，每相有两条支路，已知电动机的励磁电流Ｉm =４５％ＩN，试求三相基波励磁磁势幅值。

Ｆm1＝９６０．６安匝／极６三相交流电机Ｙ接法，２Ｐ＝２，Ｚ＝４８槽，ｙ1=２０槽，ｑ＝８槽，Ｎ＝４８匝（Ｎ为每相串联匝数），今将一相绕组断开，而将另两相绕组接通电流。

求下列情况合成基波磁势的振幅。

⑴ｉ＝１４．１４ＳＩＮωｔ安；⑵直流电流１０安。

①Ｆ1=６９０．７３安匝／极②Ｆ1=４８８．４９安匝／极７有一台３８０伏，Ｙ接法，三相，５０赫，６极交流发电机，每极每相槽数为４，单层绕组，每个线圈的匝数为２匝，线圈的跨距为（５／６）τ，设磁极磁场波形为正弦波，求每极磁通。

φ＝０．０４２９８韦伯８一台三相发电机，每极有１２槽，双层绕组，绕组节距ｙ1=１０槽，试求：基波、三次、五次谐波之短距因数、分布因数及绕组因数。