华南理工大学电机学第四章思考题

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华南理工【电机学】随堂练习

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第一篇直流电机1 .在直流发电机中,电刷顺着电枢旋转方向移动一角度后,负载时,()A只有直轴电枢反应磁势。

B只有交轴电枢反应磁势。

C 直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为去磁性质。

D直轴和交轴电枢反应磁势都有,而且直轴电枢反应为助磁性质。

参考答案:C2 .单波绕组的并联支路数应等于()A 2 B极对数p C极数2P D换向片数k参考答案:A3 .以下不属于并励直流发电机外特性的特点的是()。

A端电压随负载增大下降较快B有拐弯现象C稳态短路电流小于额定电流D临界电流大于他励短路电流参考答案:D 4 .他励发电机外特性是指转速恒定且()A励磁电流恒定时,发电机端电压与线路电流之间的关系。

B发电机端电压恒定时,励磁电流与线路电流之间的关系。

C发电机线路电流恒定时,发电机端电压与励磁电流之间的关系。

D发电机端电压恒定时,励磁电压与线路电流之间的关系。

参考答案:A5 .他励发电机的调整特性是()A下垂B上翘C水平D不一定参考答案:B6 .下列说法错误的是()A直流电动机制动的方法有能耗制动、反接制动和回馈制动。

B直流电动机起动的方法有直接起动、电枢回路串电阻起动和降压起动。

C串励电动机允许空载运行。

D串励电动机的优点是有较大的起动转矩和过载能力。

参考答案:C7 .单叠绕组的并联支路数应等于()A 2 B极对数p C极数2P D换向片数k参考答案:C8 .对于能耗制动来说,下列说法错误的是()A能量回馈到电网。

B电机内仍有主磁场。

C电机变成他励发电机。

D电磁转矩为制动性转矩。

参考答案:A9 .基波绕组因数的值()。

A 大于等于1 B小于等于1 C等于1 D大于1参考答案:B10 .三相对称绕组通三相对称正弦交流电流时产生()。

A矩形磁动势B椭圆形旋转磁动势C脉振磁动势D圆形旋转磁动势参考答案:D11 .三相交流绕组产生的谐波合成磁动势,其旋转方向()。

A与基波合成磁动势相同。

B与基波合成磁动势相反。

第四章 思考题参考答案.docx

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第四章同步电机思考参考答案1、直流电机是旋转电枢式,是为了要进行机械换向。

同步发电机是因电枢功率大,不宜置于旋转体上,滑动接触导出大电流,不但工艺困难,还会引起滑动接触电阻的铜耗,导致滑动接触因高温而损坏,所以将相对功率较小的励磁回路放在转子上。

2、汽轮机高速,所以发电机p=l,机体相对细长,直径相对小些可降低转子高速旋转引起的离心力,有利于转子材料的选用,汽轮发电机都是卧式的。

水轮机转速低,所以发电机的极数多达几十对,转子直径必需大,才能安置大量的磁极。

水轮机是立式的,故水轮发电机组都是立式的,相应要求配置结构复杂的推力轴承。

3、直流发电机励磁,要受直流发电机(高速)容量的限制,只能应用于中等容量的同步发电机,且直流励磁发电机需要维护。

静止半导体励磁,克服了直流励磁机受容量限制的缺点,主励磁机为交流,避免了直流机换向火花问题,并可减少维护工作量,担任有滑动接触,且要求有可靠性高的整流装置。

旋转半导体励磁,取消了滑动接触。

因为交流主励磁机与同步发电机转子同轴。

励磁机和同步机励磁绕组直接连接。

所以这种方式亦称为无刷励磁,在解决了半导体装置的可靠性问题后,此乃最佳方案。

4、平均每极每相绕组占的槽数不是整数的绕组称为分数槽绕组。

当电机的极对数很多时,采用整数槽绕组会使整个绕组的槽数过多,使设计大受限制。

分数槽绕组和短距、分布一样有利于获得较好的电动势波形。

因为总槽数必须是整数,极数必须是偶数,所以当q=l|时,该绕组至少要有10个极,p=5o5、分布绕组实现了槽与槽的分布,对比一下集中绕组就显而易见了。

短距绕组槽中上层绕组的分布与下层导体的分布是相同的,但两层间错过了一个位置,故绕组实现了层与层的分布。

参看图3-6b。

分数槽绕组各个极面下的槽分布不相同,如将一个单元绕组的各个极对重叠起来, 可见极面下的导体(槽)是分布的,故称之实现了极对间的分布。

参看图4-10bo6、增大发电机容量不外于增大其额定电流和电压,相应地其体积必然增大。

思考题答案

思考题答案
2
U1 , 4.44 fN1
l 减小 , 导致电 感 µS
ψ Nφ N × N1i0 N1 增大,励磁电抗 x m = ωLm 也增大。但是漏磁通路径 Lm = 0 = 1 0 = 1 = i0 i0 Rm Rm 0i
是线性磁路, 磁导率是常数,因此漏电抗不变。
U1 可知,励磁电抗越大越好,从而可降低空载电流。漏电抗则要根据变压器不 xm U1 同的使用场合来考虑。对于送电变压器,为了限制短路电流 I K ≈ 和短路时的电磁力,保 xK
[
]
U1 ,因此,电源电压降低,主磁通 Φ m 4.44 fN1
Φm ,因 S 不变, Bm 将随 Φ m 的减小而减小,铁心饱和程度降低,磁 S l 导率 µ 增大,磁阻 Rm = 减小。 µS 根据磁路欧姆定律 I 0 N 1 = Φ m Rm ,磁动势 F0 将减小,当线圈匝数不变时,励磁电流
电机学 课后思考题答案
第二章
2-1.变压器有哪些主要部件,它们的主要作用是什么? 答:铁心 : 构成变压器的磁路 ,同时又起着器身的骨架作用。 绕组: 构成变压器的电路 ,它是变压器输入和输出电能的电气回路。 分接开关 : 变压器为了调压而在高压绕组引出分接头 ,分接开关用以切换分接头 ,从而 实现变压器调压。 油箱和冷却装置 : 油箱容纳器身 ,盛变压器油,兼有散热冷却作用。 绝缘套管 : 变压器绕组引线需借助于绝缘套管与外电路连接, 使带电的绕组引线与接 地的油箱绝缘。 2-2.从物理意义上说明变压器为什么能变压,而不能变频率? 答:变压器原副绕组套在同一个铁芯上 , 原边接上电源后,流过激磁电流 I0, 产生励 磁磁动势 F0 , 在铁芯中产生交变主磁通ф0 , 其频率与电源电压的频率相同, 根据电磁感应 定律, 原副边因交链该磁通而分别产生同频率的感应电动势 e1 和 e2 , 且有 e1 = − N1
̇ ,漏感电动势 E ̇ ,一次绕组电阻压降 I ̇ r ,主电动势 答:一次绕组有主电动势 E 1 1σ 1 1 ̇ 由主磁通 Φ ̇ 由一次绕组漏磁通 Φ ̇ 交变产生,漏感电动势 E ̇ 交变产生。一次绕组电 E 1 0 1σ 1σ ̇ = −E ̇ +I ̇ ( R + jX ) ;二次绕组有主电动势 E ̇ ,漏感电动势 E ̇ ,二 动势平衡方程为 U

电机学课后问题详解

电机学课后问题详解

第一章磁路1-1磁路的磁阻如何计算?磁阻的单位是什么?答:磁路的磁阻与磁路的几何形状(长度、面积)和材料的导磁性能有关,计算公式为R m=TA,单位:AWb1-2铁心中的磁滞损耗和涡流损耗是怎样产生的,它们各与哪些因素有关?答:磁滞损耗:铁磁材料置于交变磁场中,被反复交变磁化,磁畴间相互摩擦引起的损耗。

经验公式P h =C h fB m V。

与铁磁材料的磁滞损耗系数、磁场交变的频率、铁心的体积及磁化强度有关;涡流损耗:交变的磁场产生交变的电场,在铁心中形成环流(涡流),通过电阻产生的损耗。

经验公式P h :-CFe f 1.3B m G。

与材料的铁心损耗系数、频率、磁通及铁心重量有关。

1-3图示铁心线圈,已知线圈的匝数N=1000,铁心厚度为0.025m (铁心由0.35mm的DR320硅钢片叠成),叠片系数(即截面中铁的面积与总面积之比)为0.93,不计漏磁,试计算:(1)中间心柱的磁通为7.5X10土Wb不计铁心的磁位降时所需的直流励磁电流;(2)考虑铁心磁位降时,产生同样的磁通量时所需的励磁电流。

解:;磁路左右对称.可以从中间轴线分开,只考虑右半磁路的情况:铁心、气隙截面A 二 A. =0.025 1.25 10,0.93m2 = 2.9 10*m2(考虑边缘效应时,通长在气隙截面边长上加一个气隙的长度;气隙截面可以不乘系数)气隙长度1黄.=2: =5 10^m(7 5 )“, 铁心长度I 1.25 2 5 -1.25 -0.025 2cm =12.45 10 m12 丿①7 5汇10°铁心、气隙中的磁感应强度B二B 75 104T =1.29T2A 2 汽 2.9 汇10(1)不计铁心中的磁位降:气隙磁场强度H.二旦;=—A'm=:1.0 106 A m° % 4兀汇10磁势F I二F. = H • l . =1.0 106 5 10*A = 500A电流I =旦=0.5AN(2)考虑铁心中的磁位降:铁心中B =1.29T 查表可知:H = 700A m铁心磁位降F F°二H l =700 12.45 10‘A=87.15AF I=F . F F e =500A87.15A =587.15AI 上:0.59AN1-4图示铁心线圈,线圈 A 为100匝,通入电流1.5A ,线圈B 为50匝,通入电流1A ,铁心截面积均匀,求 PQ 两点间的磁位降。

思考题与习题答案部分

思考题与习题答案部分

2016--2017学年五年级数学第一学期期中质量检测卷一、填空。

(每空1分,共20分,)1.5.74的10倍是(); 3.25的一半是()。

2. 5.2×2.78的积有()位小数。

3.在括号里填上“>、=、或 < ”7.9×0.8()7.9 2.1÷1.02()2.10.89÷0.98()0.89 4.25×1.1()4.251.666()1.6。

4÷5()0.84.一个算式的商 5.6,如果被除数和除数同时扩大100倍,商是()。

5.3.2525,,是()小数,循环节是(),用简便记法写(),保留三位小数是()。

6.在0.585 0.58?0.58??0.5?85?0.588这五个数中,最大的数是(),最小的数是()。

7.如图2:A点用数对表示为(1,1),B点用数对表示为(,), C点用数对表示为(,),三角形ABC是()三角形。

8.王阿姨用一根25米长的红丝带包装礼盒。

每个礼盒要用1.5米长的丝带,这些红丝带可以包装()个礼盒。

二、判断题(每小题1分,计5分)1.一个小数乘0.01,就是把这个小数缩小100倍。

()2.两个小数相乘的积一定比1小。

()3.一个不为零的数除以大于1的数,商一定比原数小。

()4.循环小数都是无限小数. ( )5.0.6时等于6分。

()三、选择题(每小题2分,计10分)1.下面各题的商小于1的是。

( )。

A、6.04÷6B、0.84÷28C、 76.5÷452.与91.2÷0.57得数相同的算式是( )A、 912÷57 B 、9.12÷57 C 、9120÷573.3.5÷0.01与3.5×0.01的计算结果比较()A、商较大B、积较大C、一样大4.一个三位小数四舍五入后为5.50,这个三位小数最大可能是()。

电机学综合习题模拟试卷及答案(包括选择、填空、画图、简答、计算)附华南理工大学电机学真题及答案

电机学综合习题模拟试卷及答案(包括选择、填空、画图、简答、计算)附华南理工大学电机学真题及答案

电机学综合习题集及答案(包括选择、填空、画图、简答、计算)附华南理工大学电机学真题及答案一、 填空题1. 直流电机的电枢绕组的元件中的电动势和电流是 交流的 。

答:交流的。

2. 直流发电机的电磁转矩是 制动 转矩,直流电动机的电磁转矩是 驱动 转矩。

答:制动,驱动。

3. 串励直流电动机在负载较小时,a I 小 ;当负载增加时,T 增加 ,a I 增加 ;n 随着负载增加下降程度比并励电动机要 严重 。

答:小,增加,增加,严重。

4. 一台p 对磁极的直流发电机采用单迭绕组,其电枢电阻为a r ,电枢电流为a I ,可知此单迭绕组有条并联支路,其每条支路电阻为 。

答:a 2,2r p p5. 并励直流电动机改变转向的方法有 励磁绕组接线不变,将电枢绕组的两个接线端对调;电枢绕组接线不变,将励磁绕组的两个接线端对调 ; 。

答:。

6. 串励直流电动机在电源反接时,电枢电流方向 反向 ,磁通方向 反向 ,转速n 的方向 不变 。

答:反向,反向,不变。

7. 当保持并励直流电动机的负载转矩不变,在电枢回路中串入电阻后,则电机的转速将 下降 。

答:下降。

8. 直流电机若想实现机电能量转换,靠 交轴 电枢磁势的作用。

答:交轴。

9. 直流发电机,电刷顺电枢旋转方向移动一角度,直轴电枢反应是 去磁作用 ;若为电动机,则直轴电枢反应是 增磁作用 。

答:去磁作用,增磁作用。

10. 磁通恒定的磁路称为 直流磁路 ,磁通随时间变化的磁路称为 交流磁路 。

答:直流磁路,交流磁路。

11. 三相异步电动机等效电路中的参数21sr s -'的物理意义是模拟异步电动机转子轴输出总机械功率的 等效电阻 。

12. 电机和变压器常用的铁心材料为 软磁材料 。

答:软磁材料。

13. 异步电动机的空载激磁电流比变压器大的原因是异步电动机磁路中存在气隙。

14. 铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。

答:远大于。

15. 直流发电机通过主磁通感应的电势应存在于 电枢 绕组。

电机学思考题

电机学思考题

电机学思考题第一篇绪论1、磁阻和磁导与哪些因素有关铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度的关系是线性关系吗非铁磁性材料又如何答:磁阻和磁导与磁路的磁导率、长度和截面积有关,其中磁导率取决于磁路的饱和程度,即磁通密度的大小。

铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度之间是非线性关系,非铁磁性材料中的磁通密度与磁场强度之间是线性关系。

2、一个线圈缠绕在闭合铁心上,线圈匝数为c N ,线圈中通入电流大小为i ,此时这一线圈产生的磁动势大小是多少铁心磁路的磁导为Λ,则该线圈的电感大小为多少如果线圈电流为正弦交流电流,其频率为f ,则线圈的电抗大小是多少答:线圈通入电流i 后磁动势为c F N i =;线圈电感为22c c c c N N L N i i N i ΦΦψΛ====;线圈电抗为222c x L fL fN ωππΛ===。

第二篇变压器3、变压器铁心为什么要做成闭合的如果在变压器铁心磁回路中出现较大的间隙,会对变压器有什么影响答:如果变压器铁心磁回路中出现间隙(空气隙或变压器油等非铁磁性材料),则与铁心闭合时相比,主磁通所经过的铁心磁回路的磁导减小。

根据磁路欧姆定律,磁路中的磁通大小一定时,磁导小(即磁阻大)则所需励磁磁动势大。

铁心磁回路中出现间隙,会使磁路的磁导大幅减小。

因此,要产生同样大小的主磁通,有间隙时所需的励磁磁动势和相应的励磁电流比铁心闭合时要增大很多。

励磁电流大,会使变压器的功率因数降低,运行性能变差。

所以,为了减小励磁电流,变压器铁心都要做成闭合的。

4、对变压器做短路试验,操作步骤是先短路、后加电压,且加电压要从零开始。

这是为什么答:短路阻抗的值很小。

在做短路试验时,为使短路电流不超过额定值,必须施加很低的电压。

因此,在做短路试验时,应先短路,然后从零开始逐渐升高电压,直到短路电流达到额定值为止。

如果先加电压后短路,则有可能产生过大的稳态短路电流。

5、对变压器做空载试验为什么要加额定电压所加电压不是额定值行不行答:空载试验的目的之一是测取励磁阻抗m z 。

华理电机学全部习题

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第一章习题35A .010005.0*700N HL I NI HL )p13( 700A/m H 1B 1T 10*20002.0S B 1.14===⇒=====Φ=-页上例题查铸钢曲线当解同的磁通。

也相应增大才能产生相说明增加气隙后,电流)(页上例题查铸钢曲线当同上题解* 94.150.4980.7N HL I 102.0410 100.250700L H L H NIA/m 4101041BH )p13( 700A/m H 1B )1T (B 1.2272001177-00=+⨯==⨯⨯+⨯-⨯=+==⨯=====∑--ππππμ均不变。

、、所以时、)解:当(均增加。

、、所以,,时,,当)解:(均减小。

、、所以;时,当)解:(不变。

、、不变)解:(均减小。

、、均减小,所以、减小,减小增加时,当不变不变时,、、)解:(均不变。

、、不变不变不变)解:(的变化、、分析R I I B B B U 21U f 21f 6 R I I B NHLI H 2B B f 21f S 4.44fNB U 5 R I I B 2NLB N L H I B 21B 2N N S 4.44fNB U 4 R I I B L 2NI H LH I N RU I 3 R I I B R I I HL NI H B S U N f S S4.44fNS 4.44fNB U 2 R I I B B H HL NI R U I 1 R I I B 1.322m 21m 211122mm 22⇒='⇒='='↑=↑⇒='='≈⇒↓'=''='='⇒=≈↑↑⇒=⇒⎪⎩⎪⎨⎧==⇒=⇒⇒Φ⇒Φ=≈⇒⇒⇒⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧==μ2916.0212070UI P cos UIcos P 63W P P 1.75270P R I P 1.4Fe Fe 2Fe 2=⨯==⇒==∆⇒∆+⨯=⇒∆+=ϕϕ:解()NS 42702m 7ii77100332221112124241078.4206.0121610B 1610F 1.05AI LH NI A/m 10411041S B H 0A/m 04H 8.0075.00.06S B 350A/m H 106.00.06S B )S1(S3002m;.00.2cm 0.10.1d d 075m .0103025S20.85m;2520-80L2 06m .0103020S12m;2080270L1 1.5⨯≈⨯⨯⨯==≈⇒=⨯=⨯=Φ===⇒==Φ==⇒==Φ====+=+=⨯⨯==+==⨯⨯==-+⨯=∑---ππππμμ吸力:以小的计算气隙:衔铁:铁心::忽略气息的边缘效应解第二章习题、能量损耗增加。

华南理工大学电机学第四章思考题

华南理工大学电机学第四章思考题

华南理工大学电机学第四章思考题华南理工大学电机学第四章思考题4-1 把一台三相感应电动机用原动机驱动,使其转速n 高于旋转磁场的转速n s ,定子接到三相交流电源,试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。

这时电磁转矩的方向和性质是怎样的?若把原动机去掉,电机的转速有何变化?为什么?【答】感应电动机处于发电机状态,转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示,应用右手定则判断。

站在转子上观察时,电磁转矩T e 的方向与转子的转向相反,即电磁转矩T e 属于制动性质的转矩。

若把原动机去掉,即把与制动性质电磁转矩T e 平衡的原动机的驱动转矩去掉,电动机将在电磁转矩T e 的作用下减速,回到电动机状态。

4-2 有一台三相绕线型感应电动机,若将其定子三相短路,转子中通入频率为f 1的三相交流电流,问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。

【答】假设转子中频率为f 1的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场,相对于转子的转速为n s =60f 1p ;若转子不转,根据左手定则,定子将受到逆时针方向的电磁转矩Te ,由牛顿第三定律可知,定子不转时,转子为顺时针旋转,设其转速为n ,则气隙旋转磁场相对于定子的转速为n s -n 。

4-3 三相感应电动机的转速变化时,转子所生磁动势在空间的转速是否改变?为什么?【答】不变。

因为转子所产生的磁动势F 2相对于转子的转速为而转子本身又以转速n在旋转。

因此,从定子侧观看时,F 2n 2=60f 2p =s 60f 1p =sn s =∆n ,在空间的转速应为∆n +n =(n s -n )+n =n s ,即无论转子的实际转速是多少,转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速n s ,在空间保持相对静止。

4-4 频率归算时,用等效的静止转子去代替实际旋转的转子,这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率?为什么?【答】频率归算前后,转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化,转子磁动势幅值的相位也不变,即两种情况下转子反应相同,那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。

电机学课后 思考题 习题 答案

电机学课后 思考题 习题 答案
的频率相同,而主磁通的频率又与原边电压的频率相同,因此副边电压的频率就与原边电压的频率相同, 所以,变压器能够改变电压,不能改变频率。
1.2 变压器一次绕组若接在直流电源上,二次侧会有稳定的直流电压吗,为什么? 答:若一次绕组接直流电源,则铁心中将产生恒定的直流磁通,绕组中不会产生感应电动势,所以 二次侧不会有稳定的直流电压。 1.3 变压器铁心的作用是什么?为什么要用 0.35mm 厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠成? 答:变压器铁心的主要作用是形成主磁路,同时也是绕组的机械骨架。采用导磁性能好硅钢片材料 是为了提高磁路的导磁性能和减小铁心中的磁滞损耗,而用薄的(0.35mm 厚)表面绝缘的硅钢片叠成 是为了减小铁心中的涡流损耗(涡流损耗与硅钢片厚度成正比)。 1.4 变压器有哪些主要部件,其功能是什么? 答:变压器的主要部件是器身,即铁心和绕组。铁心构成变压器的主磁路,也是绕组的机械骨架; 绕组构成变压器的电路,用来输入和输出电能。除了器身外,变压器还有一些附属器件,如绝缘套管、 变压器油、油箱及各种保护装置等。 1.5 变压器二次额定电压是怎样定义的? 答:变压器一次绕组加额定电压,二次绕组空载时的端电压定义为变压器二次额定电压。 1.6 双绕组变压器一、二次侧的额定容量为什么按相等进行设计? 答:变压器传递电能时,内部损耗很小,其效率很高(达 95%以上),二次绕组容量几乎接近一次 绕组容量,所以双绕组变压器的一次、二次额定容量按相等设计。 1.7 变压器油的作用是什么? 答:变压器油既是绝缘介质,又是冷却介质,起绝缘和冷却作用。
1.1 变压器是怎样实现变压的?为什么能够改变电压,而不能改变频率? 答:变压器是根据电磁感应原理实现变压的。变压器的原、副绕组交链同一个主磁通,根据电磁感
应定律 e N d 可知,原、副绕组的感应电动势(即电压)与匝数成正比,所以当原、副绕组匝数 dt

电机学课后习题与答案

电机学课后习题与答案

第二章 直流电机2.1 为什么直流发电机能发出直流电流?如果没有换向器,电机能不能发出直流电流? 换向器与电刷共同把电枢导体中的交流电流,“换向”成直流电,如果没有换向器,电机不能发出直流电。

2.2 试判断下列情况下,电刷两端电压性质 (1)磁极固定,电刷与电枢同时旋转; (2)电枢固定,电刷与磁极同时旋转。

(1)交流 ∵电刷与电枢间相对静止,∴电刷两端的电压性质与电枢的相同。

(2)直流 电刷与磁极相对静止,∴电刷总是引出某一极性下的电枢电压,而电枢不动,磁场方向不变 ∴是直流。

2.3 在直流发电机中,为了把交流电动势转变成直流电压而采用了换向器装置;但在直流电动机中,加在电刷两端的电压已是直流电压,那么换向器有什么呢?直流电动机中,换向法把电刷两端的直流电压转换为电枢内的交流电,以使电枢无论旋转到N 极下,还是S 极下,都能产生同一方向的电磁转矩2.4 直流电机结构的主要部件有哪几个?它们是用什么材料制成的,为什么?这些部件的功能是什么? 有7个 主磁极 换向极, 机座 电刷 电枢铁心,电枢绕组,换向器 见备课笔记2.5 从原理上看,直流电机电枢绕组可以只有一个线圈做成,单实际的直流电机用很多线圈串联组成,为什么?是不是线圈愈多愈好?一个线圈产生的直流脉动太大,且感应电势或电磁力太小,线圈愈多,脉动愈小,但线圈也不能太多,因为电枢铁心表面不能开太多的槽,∴线圈太多,无处嵌放。

2.6 何谓主磁通?何谓漏磁通?漏磁通的大小与哪些因素有关?主磁通: 从主极铁心经气隙,电枢,再经过相邻主极下的气隙和主极铁心,最后经定子绕组磁轭闭合,同时交链励磁绕组和电枢绕组,在电枢中感应电动势,实现机电能量转换。

漏磁通: 有一小部分不穿过气隙进入电枢,而是经主极间的空气隙钉子磁轭闭合,不参与机电能量转换,δΦ与饱和系数有关。

2.7 什么是直流电机的磁化曲线?为什么电机的额定工作点一般设计在磁化曲线开始弯曲的所谓“膝点”附近?磁化曲线:00()f F Φ= 0Φ-主磁通,0F 励磁磁动势设计在低于“膝点”,则没有充分利用铁磁材料,即 同样的磁势产生较小的磁通0Φ,如交于“膝点”,则磁路饱和,浪费磁势,即使有较大的0F ,若磁通0Φ基本不变了,而我的需要是0Φ(根据E 和m T 公式)选在膝点附近好处:①材料利用较充分②可调性好③稳定性较好。

《电机学》课后习题答案(3-7单元)

《电机学》课后习题答案(3-7单元)

第三章 变压器3.1 变压器有哪几个主要部件?各部件的功能是什么? 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路油箱:加强散热,提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3.2 变压器铁心的作用是什么?为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心? 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3.3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中?因变压器油绝缘性质比空气好,所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3.4 变压器有哪些主要额定值?一次、二次侧额定电压的含义是什么? 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f1N U :一次绕组端子间电压保证值2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3.5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同?在等效电路中是怎样反映它们的作用的?主磁通:同时交链一次,二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使1122E N E N k ==,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,1E 和二次电压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用3.6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何?它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等?为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的?*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响?在类变压器*k Z 的范围如何?1x δ:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大,因此1x δ很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x δ为常数12k x x x δδ=+叫短路电抗m x :对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m x 很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小,磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小,而 负载试验时加额定电压,主磁通大,所以短路试验时m x 比空载试验时的m x 大.正常负载运行时加额定电压,所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等,1x δ,k x 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KK U K I Z =叫短路阻抗1212()()K K K Z R j X R R j x x δδ=+=+++是常数∴不变(12,R R 随温度变化)2112m E fN m I R Z π===(见背面)3.7 为了得到正弦感应电动势,当铁心不饱和与饱和时,空载电流应各呈何种波形?为什么?铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化,∴0i 也为正弦铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.83.8 试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用?一次电流1I 产生的磁动势1F 和二次电流2I 产生的磁动势2F 共同作用在磁路上,等于磁通乘磁组,即 12m m F F R α+=Φ其中α是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的m R 很小,而0mR ≈,则120F F +=,即12F F =-这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等,方向相反,二次电流增大时,一次电流随之增大. 当仅考虑数量关系时,有1122N I N I =即12kI I =或21Ik I =∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3.9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗,短路损耗可以近似地看成是铜耗?负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别,为什么? 解: 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2001Fe P mI R P =+空载时0I 很小,∴201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈负载时Fe P :与空载时无差别,这是因为当f 不变时,2222FeP B E U ∝∝Φ∝∝负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变,∴Fe P 基本不变,则不变损耗,严格说,空载时,漏抗压降大∴磁密略低,铁耗略少些cu P :如果是同一电流,则无差别。

电机学3,4,5章完全答案

电机学3,4,5章完全答案
联结组,
试求:1)高压方的稳态短路电流
及其标么值
;2)在最不利的情况下发生副方突然短路时短路电流的最大值
和标么值
。 解:1)
2)
第5章
5.1三绕组变压器等效电路中的电抗
与双绕组变压器的漏电抗有何不同?为什么有时在
中有一个会出现负值? 答:


并不代表三绕组变压器各绕组的漏电抗,而是各绕组自感电抗和各 绕组之间的互感电抗组合而成得等效电抗。对于双绕组变压器,每个绕 组产生的漏磁通只与本绕组交链而不与另一个绕组交链,即这些漏磁通 均为自感漏磁通。因此双绕组变压器的漏电抗为本绕组的自漏感电抗。

连接,高压绕组接到220V 的交流电源上,电压表接在
上,如 、 同极性,电压 表读数是多少?如 、 异极性呢? 解: 、 同极性时压表读数是:
、 异极性时压表读数是:
3-11 根据题图3-2的接线图,确定其联结组别。
1)
2)
3)
解: 1) 3)
题图 3-2 2)
3.12 根据下列变压器的联结组别画出其接线图: 1)Y,d5;2)Y,y2;3)D,y11。
(2) 各变压器的联结组相同; (3) 各变压器短路阻抗的标么值
相等,且短路电抗与短路电阻之比相等。 上述三个条件中,条件(2﹚必须严格保证。 3.6 并联运行的变压器,如果联结组不同或变比不等会出现什么情
况?
答:如果联结组不同,当各变压器的原方接到同一电源,
副方各线电动势之间至少有30°的相位差。例如Y,y0和Y,d11 两台变压器并联时,副边的线电动势即使大小相等,由于对应 线电动势之间相位差300,也会在它们之间产生一电压差
值。 解:1)单相对地短路时副方的短路电流

电机学习题答案(部分)

电机学习题答案(部分)

第四章4 .1 如果电源频率是可调的,当频率为50 Hz 及40 Hz 时,六极同步电动机的转速各 是多少?解: n =1n =pf 160 六极同步电动机P=3,当1f =50HZ时,min /100035060r n =⨯=; 当1f =40HZ 时,min /80034060r n =⨯=4 . 2 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中是否存在感应电动势?在起动过程中是否存在感应电动势?为什么?答: 同步电动机在正常运行时,转子励磁绕组中不存在感应电动势。

正常运行时转子的转速等于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间没有相对切割运动,所以转子励磁绕组中不会产生感应电动势。

在起动过程中转子励磁绕组中存在感应电动势,因为起动时转子的转速低于定子旋转磁场的转速, 转子励磁绕组与定子旋转磁场之间有相对切割运动, 所以转子励磁绕组中会产生感应电动势。

4 . 3 为什么异步电动机不能以同步转速运行而同步电动机能以同步转速运行?答: 若异步电动机以同步转速运行,则转子的转速等于定子旋转磁场的转速,两者之间没有相对切割运动,在转子绕组中不会产生感应电动势,没有电流, 没有电磁转矩,异步电动机不能运行,所以异步电动机不能以同步转速运行。

同步电动机的定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场,而转子励磁绕组通入直流电产生恒定磁场,只有当转子转速等于同步转速时, 同步电动机才能产生固定方向的电磁转矩,从而带动负载运行;如果转子转速不等于同步转速,则产生的电磁转矩的方向是交变的,时而是顺时针方向, 时而是逆时针方向,平均电磁转矩为零,所以同步电动机只能以同步转速运行。

4 . 4 为什么要把凸极同步电动机的电枢磁动势a F 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量?答: 凸极同步电动机结构上的特点是转子具有明显突出的磁极,使得定、转子之间的气隙是不均匀的,这给分析工作带来困难。

为便于分析,在转子上放置垂直的两根轴,即直轴和交轴,直轴与转子轴线重合,交轴与转子轴线垂直,这样使得沿直轴或交轴方向的磁路是对称的,同时由于直轴与交轴互相垂直,计算直轴方向的磁通时不必考虑交轴磁动势的影响,同样, 计算交轴方向的磁通时也不必考虑直轴磁动势的影响,可使计算工作简化,所以常把凸极同步电动机的电枢磁动势a F 和电枢电流I 分解为直轴和交轴两个分量。

电机学 第4章

电机学 第4章
实验和实践成果:通过实验和实践,学生能够掌握电机的基本原理和控制方法,提高解 决实际问题的能力。
成果评估方式:考试、实验报告、实践作品评价等。
基础题:考察学生对电机学基本概念和原理的掌握程度 应用题:要求学生运用所学知识解决实际问题 综合题:考察学生对电机学知识的综合运用能力 难度等级:根据题目的难易程度,可分为简单、中等和困难三个等级
对于复杂的题目,可以先列出 解题思路或步骤,再进行详细 解答
家用电器:如洗 衣机、冰箱、空 调等,电机是这 些设备运行的关 键部件。
电动车:电动汽 车和混合动力汽 车中的电机为车 辆提供动力,减 少对环境的污染。
风力发电:大型 风力发电机中的 电机将风能转化 为电能,为可再 生能源的发展做 出了贡献。
工业自动化:电 机作为执行机构, 广泛应用于自动 化生产线和设备。
注重复习与巩固: 定期复习已学内容 ,巩固知识点,加 强记忆。
直流电机:通过磁场和电流的作用实现转矩输出,具有较好的调速性能和 稳定的运行特性。
交流电机:分为同步和异步电机,应用广泛,具有较高的效率和可靠性。
步进电机:通过控制脉冲数实现精确定位,常用于数控机床等高精度定位 场合。
伺服电机:具有快速响应和精确控制的特点,广泛应用于各种自动化设备 中。
掌握基本概念和原理 选择合适的公式和定理
理解题意,分析问题 计算和推理
电机学课件第4章的习题答案 习题解析:针对每个题目进行详细解答 答案解析:对每个答案进行详细解释 解题思路:提供解题的思路和方法
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电机学 课后答案 第四章

电机学 课后答案 第四章

4-13 短距系数和分布系数的物理意义是什么?试说明绕组系数在电动势和磁 动势方面的统一性。 答:短距系数:线圈短距后比整距时应打的折扣。
分布系数:由于绕组分布在不同的槽内所引起的折扣(与集中绕组相比)。 电动势是时间正弦量,磁动势是空间正弦量。 相邻线圈电动势的时间相位差和磁动势的空间相位差相同。因此,线圈组 电动势的几何和与算术和之比自然等于线圈组磁动势的几何和与算术和之比,这 是分布系数的统一性。 线圈两有效边的电动势几何和与算术和之比是电动势的短距系数。从一个 短距线圈磁动势的谐波分析中得出的短距系数电动势短距系数相同。 在计算电动势和磁动势时,绕组系数的表达式是相同的。

20
k N1
ky1kq1

sin(
y1

)
sin
q1 2
2 q sin 1
sin 80 sin 30 3sin 10
0.9452
2
k N3

k y3kq3

sin(
3 y1
2
)
sin 3q1 2
q sin 31
sin 240 sin 90 3sin 30
4-4 试比较单层绕组和双层绕组的优缺点及它们的应用范围? 答:双层绕组的主要优点:可以选择最有利的节距,并同时采用分布绕组,以改 善电动势和磁动势的波形;所有线圈具有同样的尺寸,便于制造;端部形状排列 整齐,有利于散热和增强机械强度。
现代 10KW 以上的三相交流电机一般都采用双层绕组。 单层绕组的主要优点:嵌线比较方便,且没有层间绝缘,槽的利用率较高。 单层绕组一般都是整距绕组,不易采用短距来削弱谐波,电机的电磁噪音
答:高次谐波磁动势的极对数:p 。
高次谐波磁动势的转向:6k-1 次谐波磁动势与基波磁动势转向相反;6k+1

电机及拖动基础第4版思考题与习题解答

电机及拖动基础第4版思考题与习题解答

思考题与习题解答《电机及拖动基础》(4版)第一章直流电机1-1 在直流电机中,电刷之间的电动势与电枢绕组某一根导体中的感应电动势有何不同?解:前者是方向不变的直流电动势,后者是交变电动势;前者由多个电枢元件(线圈)串联而成,电动势相对后者的绝对值要大。

1-2 如果将电枢绕组装在定子上,磁极装在转子上,则换向器和电刷应怎样放置,才能作直流电机运行?解:换向器放置在定子上,电刷放置在转子上,才能作直流电机运行1-3 直流发电机和直流电动机中的电磁转矩T 有何区别?它们是怎样产生的?而直流发电机和直流电动机中的电枢电动势,a E 又有何区别?它们又是怎样产生的?解:直流发电机的电磁转矩T 是制动性质的,直流电动机的电磁转矩T 是驱(拖)动性质的,它们都是由载流导体在磁场中受到的电磁力,形成了电磁转矩;直流发电机的电枢电动势E a 大于电枢端电压U ,直流电动机的电枢电动势E a 小于电枢端电压U ,电枢电动势E a 都是运动导体切割磁场感应产生的。

1-4 直流电机有哪些主要部件?各起什么作用?解:直流电机的主要部件有定子:主磁极(产生主极磁场)、机座(机械支撑和导磁作用)、换向极(改善换向)、电刷(导入或导出电量);转子:电枢铁心(磁路的一部分,外圆槽中安放电枢绕组)、电枢绕组(感应电动势,流过电流,产生电磁转矩,实现机电能量转换)、换向器(与电刷一起,整流或逆变)1-5 直流电机里的换向器在发电机和电动机中各起什么作用?解:换向器与电刷滑动接触,在直流发电机中起整流作用,即把线圈(元件)内的交变电整流成为电刷间方向不变的直流电。

在直流电动机中起逆变作用,即把电刷间的直流电逆变成线圈(元件)内的交变电,以保证电动机能向同一个方向旋转。

1-6 一台直流发电机,min,/1450,230,145r n V U kW P N N N ==-求该发电机额定电流。

解: A U P I N N N 43.630230101453=⨯==1-7 一台Z4-250-42他励直流电动机,min,/1000%,46.90,440,160r n V U kW P N N N N ===-η求其额定电流和额定负载时的输入功率。

电机学第三版第四章答案

电机学第三版第四章答案

电机学第三版第四章答案一、选择题1.电机学中通常使用什么方式来研究电动机的特性?A. 数值计算法B. 等值电路法C. 实验法D. 统计法答案:C. 实验法解析:实验法是研究电动机特性最直接、最常用的方法。

2.在电机学中,开放环路电压与开路环路电流的关系表达式为:A. U/U=U(U−U’)/(U U+U’)B. U/U=U(U+U’)/(U U−U’)C. U/U=U−U’/(U+U’)UD. U/U=U+U’/(U−U’)U答案:A. U/U=U(U−U’)/(U U+U’)解析:开放环路电压与开路环路电流之间的关系由电动机的等效参数U和U’ 决定。

3.关于电机传动系统的特性,下列哪个说法是正确的?A. 传动系统的机械特性与电动机的机械特性无关B. 传动系统的机械特性只取决于负载的机械特性和传动比C. 传动系统的机械特性只取决于驱动电机的特性和传动比D. 传动系统的机械特性与电动机的机械特性有关,并且取决于负载的机械特性、传动比和电动机的特性答案:D. 传动系统的机械特性与电动机的机械特性有关,并且取决于负载的机械特性、传动比和电动机的特性解析:传动系统的机械特性受到驱动电机的特性、负载的机械特性以及传动比的影响。

4.电机学中常用的电磁转矩表达式为:A. U = UU(U_1U_2)/UB. U = UU(U_1U_2)UC. U = UU(U_1+U_2)/UD. U = UU(U_1+U_2)U答案:C. U = UU(U_1+U_2)/U解析:电机的电磁转矩与磁链的变化率成正比,可以通过U = UU(U_1+U_2)/U来表示。

5.电动机的运行特性通常包括以下哪些?A. 额定点特性和定子短路特性B. 空载特性和定子短路特性C. 额定点特性和空载特性D. 额定点特性、空载特性和定子短路特性答案:D. 额定点特性、空载特性和定子短路特性解析:电动机的运行特性通常包括额定点特性、空载特性和定子短路特性。

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4-1把一台三相感应电动机用原动机驱动,使其转速n 高于旋转磁场的转速n s,定子接到三相交流电源,试分析转子导条中感应电动势和电流的方向。

这时电磁转矩的方向和性质是怎样的?若把原动机去掉,电机的转速有何变化?为什么?【答】感应电动机处于发电机状态,转子感应电动势、转子有功电流的方向如图所示,应用右手定则判断。

站在转子上观察时,电磁转矩T e的方向与转子的转向相反,即电磁转矩T e属于制动性质的转矩。

若把原动机去掉,即把与制动性质电磁转矩 T e平衡的原动机的驱动转矩去掉,电动机将在电磁转矩T e的作用下减速,回到电动机状态。

4-2有一台三相绕线型感应电动机,若将其定子三相短路,转子中通入频率为f1的三相交流电流,问气隙旋转磁场相对于转子和相对于空间的转速及转子的转向。

【答】假设转子中频率为f1的交流电流建立逆时针方向旋转的气隙旋转磁场,相对于转子的转速为n s60 f1 p ;若转子不转,根据左,由牛顿第三定律可知,手定则,定子将受到逆时针方向的电磁转矩T e定子不转时,转子为顺时针旋转,设其转速为n ,则气隙旋转磁场相对于定子的转速为n s n 。

4-3三相感应电动机的转速变化时,转子所生磁动势在空间的转速是否改变?为什么?【答】不变。

因为转子所产生的磁动势2相对于转子的转速为Fn2 60 f 2 p s 60 f1 p sn s n ,而转子本身又以转速n在旋转。

因此,从定子侧观看时, F2在空间的转速应为n n n s n n n s,即无论转子的实际转速是多少,转子磁动势和定子磁动势在空间的转速总是等于同步转速n s,在空间保持相对静止。

4-4 频率归算时,用等效的静止转子去代替实际旋转的转子,这样做是否影响定子边的电流、功率因数、输入功率和电机的电磁功率?为什么?【答】频率归算前后,转子电流的幅值及其阻抗角都没有变化,转子磁动势幅值的相位也不变,即两种情况下转子反应相同,那么定子的所有物理量以及电磁功率亦都保持不变。

4-5三相感应电动机的定、转子电路其频率互不相同,在T 形等效电路中为什么能把它们画在一起?R2的实际旋转的转子,等效转子和实际转子具有同样的转子磁动势,经过频率归算后,就定子而言,旋转的实际转子和等效的静止转子其效果完全相同。

所以,虽然两者的频率不相同,却可在 T 型等效电路中画在一起。

4-6 感应电动机等效电路中的1 sR2'代表什么 ?能否不用电阻而用一个电抗去代替?为什s么?【答】1ssR2'是代表与归算到定子边的转子所产生的机械功率相对应的等效电阻,从数量上看,P i m2 I '22R2'1s 等效代替了电机轴上的功率。

转差率s 的大小代表电机的运行状态:s电动机状态,0s 1 ,1sR2'0 , P i 0 ,代表电动机轴上输出一个机械功率;发电机状s态, s 0 ,1s',P i0,代表发电机上输入一个机械功率;电磁制动状态,s 1 ,s R2表示旋转磁场的转向与转子转向相反,电磁转矩方向与转子转向相反,同样表示'0 ,1 sR2sP i0 ,电机轴上将产生一个制动作用的机械功率。

它不能用一个电抗去代替。

因为电动机输出的机械功率是有功的,故只能用有功元件——电阻表示。

4-7 感应电动机轴上所带的负载增大时,定子电流就会增大,试说明其原因和物理过程。

【答】负载增大时,电机转速下降,转差率上升,转子绕组切割磁力线的速度增加,转子的感应电动势、感应电流相应增大,转子磁动势也增大,由磁动势平衡关系F1F m+(-F2)可知,定子磁动势也增大,所以定子电流就会增大。

4-8为什么感应电动机的转子铜耗称为转差功率?【答】因为电磁功率P e传送到转子后,在转子绕组中要消耗的铜耗p Cu 2m2 I '22 R2'sP e,即转子铜耗与电磁功率P e和转差率s成正比,故转子铜耗也称为转差功率。

4-9为什么感应电动机的功率因数总是滞后的,试说明其原因。

【答】感应电动机定、转子间的电磁关系犹如变压器,电子电流I 1也由空载电流I0和负载分量电流I 1L两部分组成。

①I0维持气隙主磁通和漏磁通,需从电网吸收一定的滞后无功电流;②负载分量电流I1 L取决于转子电路。

由等效电路可知,电动机轴上输出的机械功率(还包括机械损耗等)只能用转子电流流过虚拟的附加电阻1sR2'所消耗的功率来代替,因为输出的机械功率是有功的,故只能用有功元件——电阻来等效代替。

再加上转子绕组的漏阻抗,故转子电流只可能是滞后无功电流,则与转子平衡的定子负载分量也只能是滞后的无功电流,因此异步电动机的功率因数总是滞后的。

4-10 感应电动机驱动额定负载运行时,若电源电压下降过多,往往会使电机严重过热,甚至烧毁,试说明其原因。

【答】由于 P p pFe p P ,又P1m1U 1 I 1 cos 1,负载不变,则 P1不变, U 1降1Cu1Cu 2低,则导致I1升高,铜耗增大。

所以当电压下降过多时,会使电机过热甚至烧损。

分析此过程也可从 T e - s曲线来考虑,U ↓→ T e↓→n↓,造成电机堵转或“爬行”,从而烧损。

如图所示,电源电压下降过多,T e - s 曲线与负载的机械特性将失去交点,即机组因 T e T L而停转。

而此时电源电压仍然加在电机上,电机处于堵转状态,也就是短路状态。

虽然电源电压较低,但短路电流仍然很大,故电机将严重过热甚至烧毁。

若T e - s 曲线与负载的机械特性仍有交点,那交点的横坐标即 s c必然很大。

此时转子铜耗p Cu 2s c P e很大,故电机将严重过热甚至烧毁。

4-11 试说明笼型转子的极数和相数是如何确定的,端环的漏阻抗是如何归并到导条中去的。

【答】(1)笼型转子的极数取决于气隙磁场的极数,而本身并没有固定的极数。

一个处于两极气隙磁场里的笼型转子由于旋转磁场B m先后切割处在不同位置的导条,在每根导条中将感生不同的电动势,由于导条和端环具有电阻和漏抗,所以导条电流要滞后导条电动势一个阻抗角 2 ,导条电流所产生的转子磁动势F2的基波幅值在电流分布在轴线上。

由于导条内的电流分布取决于气隙主磁场的极数,故笼型转子的极数与产生它的定子磁场的极数恒相一致,且定、转子磁动势波始终保持相互静止。

( 2)设气隙磁场为正弦分布,则导条中的感应磁动势也随时间正弦变化;相邻导条的电动势相量之间将互差 2 角,则2p 360,式中 Q2为转子槽数(即转子的导条数)。

若 Q2 pQ2为整数,则一对极下所有导条的电动势相量将构成一个均匀分布的电动势星形图,即笼型绕组是一个幅值相等、相位相差 2 角的多相对称绕组,其中每对极下的每一根导条就构成一相,所以笼型转子的相数为m2Q2p 。

若 Q2p 为分数,可认为在p 对极内总共有 Q2相,此时m2 Q2。

(3)由于每段端环同时与相邻两根导条连接,导条与端环内的电流互不相等,端环漏阻抗很难分清属于哪一相。

因此要确定每相的阻抗,需要进行电路的等效变换,把端环的多边形4-12 一台感应电动机的性能可以从哪些方面和用哪些指标来衡量?【答】 感应电动机的特性可分为运行和起动两方面,运行方面的指标有:额定效率 N、额定功率因数 cos N 、最大转矩倍数 T max T N 。

起动方面的指标有:起动电流倍数 I st I N 、起动转矩倍数 T st T N 。

4-13 增大感应电机转子的电阻或漏抗对起动电流、起动转矩、最大转矩、额定转速、额定效率有何影响?【答】 增加感应电机转子的电阻,起动电流I stU 1减小,由于临2R 1cR 2'2+ X 1 +cX 2'界转差率 s mcR 2'增加,同时起动转矩 Tst m 1U 12 R 2'2' 2'R 1+ X 1+cX 22R 1X 1cXs cR 222'增大,但最大转矩Tmaxm 1U 12不变,而转差率为spCu 2,转R 12 + X 1 +cX 2' 2P es2c R 1子铜耗 p Cu 2 与转子电流的平方成正比增大,电磁功率 P e 则近似与转子电流的一次方成正比增大,增加转子电阻使转子电流增大,即转差率也增大,转速nn s 1 s 略微减小,额定效率N 1p,定、转子电流增大,铜耗增大,则额定效率降低,转子边有功分量增加,则额P 1定功率因数 cos P 1增加;增加转子漏抗,起动电流、起动转矩、最大转矩都减小,2 Nm 1U 1 I 1额定转速减小,额定效率不变,额定功率因数降低。

4-14 试述转子电阻、电源电压对感应电动机 T e - s 曲线的影响。

m 1U 12 R 2'【 答 】 感 应 电 动 机 的 电 磁 转 矩 T es,而最大转矩s'2cR2X 1 cX 2'2R 1sm 1U 12,对应的临界转差率s mcR 2',Tmaxs2c R 1R 12+ X 1 +cX 2' 2R 12+ X 1 +cX 2'2由此可知,最大转矩的大小与转子电阻的数值无关,但增大转子电阻,临界转差率s m 增大,即 T e - s 曲线的最大值往左偏移; 临界转差率的大小与电源电压的大小无关,但增大电源电压,T e - s 曲线上移。

4-15 三相感应电动机的参数如何测定?如何利用参数算出电动机的主要性能数据?U 12【 答 】(1)利用空载试验:计算出 X 0Z 0 2R 02R 02⋯(1),式中I10X 0X 1X m , R 0R 1R m , 其 中 R mp Fe⋯(2) , R 1P10pFep⋯(3) ,m 1 I 102m 1 I 102X m X 0 X 1 ⋯ (4),为了求出 X m ,我们进行堵转试验,根据堵转试验,我们求出堵转时的阻抗,即短路阻抗 Z k 、电阻 R k 和电抗 X k ,其中U 1 , P 1 k , X Z 2R 2 ,由kZ kR kkkI 1km 1 I 12k此可算出: R2'R kR 1X 0⋯ (5),若假定 X 1 X 2' ,则有X 1X 2'Xki,X 0 X k1 X 0 X kiX 0(式中 X kiX kR 2'2 X 0 X k ) ⋯ (6) ,再将 (6)代入 (4) 中即可求出 X m 。

X 02( 2)算出以上参数,在给定转差率s 的情况下,根据T 型等效电路即可算出定、转子电流和励磁电流。

定、转子电流求出后即可算出定、转子铜耗,电磁功率,转子的机械功率,电磁转矩和输入功率。

若已知机械损耗和杂耗,可进一步算出输出功率和电动机的效率。

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