南京理工大学紫金学院课程试卷答案

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一.填空题（10分，每空1分）

[1]从电磁角度来看，一个磁极对应电机圆周的电角度为。

[2]为了使三相对称，通常令一个极域内每相所占的圆弧区域相等，这个区域称。

[3] 异步电动机根据转子结构的不同可分

为鼠笼式和绕

线式两类。

[4] 绕线式异步电动机转子串入适当电阻起动

时，起动转矩将增加，起

动电流将减小，其原因

是提高了转子的功率因

数。

[5] 汽轮同步发电机稳定极限角

δ.

[6] 同步发电机与无穷大电网并联运行，过励

时向电网发出 感性 无功功率，欠励时从电网吸收 感性 无功功率。

三. 简答题（4×5分）

1．为了得到三相对称的基波电势，对三相绕组安排有什么要求？

1、三相绕组的构成（包括串联的匝数、节距、

分布等）应相同，而且三相绕组轴线在空间应分别互差1200电角度。

2、两相绕组通以两相电流是否会产生旋转磁势？单相绕组的磁势的振幅是多少？它具有什么性质？

两相绕组通以两相电流会产生旋转磁势。单相绕组的磁势是脉振磁势，振幅为：11

110.9

p w I N F

K P

3、异步电机转子静止与转动时，转子边的电量与参数有何变化？

答: 异步电机转子静止时转子边的电量与参

数有E2、X2、I2他们的频率都是f1

异步电机转转动时转子边的电量与参数有E2s、X2s、I2s不仅他们的大小与转子静止时不等, 而且都是他们的频率f2=s f1.

4、同步电动机中的隐极式和凸极式各有什么特点？

答: 同步电动机的转子，按照它的磁极结构特点，可分为凸极式和隐极式两种。

（1）凸极式转子有明显凸出的磁极，凸极电机的特点是气隙不均匀，转子磁极中心附近气隙最小，磁阻也小。而在转子磁极的几何中线处气隙最大，磁阻也大，磁导最小。凸极式转子结构简单，制造方便，制成多极比较容易，但机械强度较低，所以它适用于低速、多极同步电机。同步电动机大多数也是容量较大、转速较低的凸极同步电机。

（2）隐极式转子则没有明显凸出的磁极，隐极式转子制造工艺比较复杂，但它的机械强度较好，适用于极数少、速度高的同步电机。

由于凸极式转子的结构和加工工艺比较简单，而且在过载能力和运行的稳定性方面都比隐极式转子好，所以除了高速的大容量的

同步电动机采用隐极外，一般都采用凸极式。

三. 计算题（70分）

1、（13分）已知一台三相6极交流电机，定子是双层分布短距绕组，频率50f =Hz ，定子槽数

136

Z =槽，线圈节距1

5

6

y

τ=（τ是极距），定子绕组Y

接，线圈匝数2

y

N

=匝，气隙基波每极磁通是

10.80

Φ=Wb ，绕组并联支路数22a =。求：（1）基波

绕组系数1

w k ；（2）基波相电势1

p E ；（3）基波线电势1

l E 。

解： 36626Z p τ=

==，1556

y τ

== 1分

115sin sin

sin 0.96592

262

p y k y

π

ππ

τ==== 1

分

每极每相槽数 36

2263

Z q pm =

==⨯

1分

槽距角α

36033603036

p Z α︒︒︒

⨯⨯===

基波分布因数 130sin sin 2220.96630sin 2sin 22

d q k q α

α︒

︒⨯

===⨯

1分

(1) 基波绕组系数

1110.96590.9660.933

d p k k k ω==⨯=

1分

(2)

每相绕组串联匝数为

12622

241

y

pqN N a

⨯⨯=

=

= 1分

相绕组基波电动势有效值

11114.44 4.4450240.9330.83976.8192

E fN k ϕωφ==⨯⨯⨯⨯= (V) 2分 （

3

）

基

波

线

电

势

有

效

值

113976.81926887.8509

l E ϕ== (V) 2分

2．（12分）有一台三相6极异步电动机，50f =Hz ，0.045N s =，试求：（1）旋转磁势的转速1n ；（2）额定转速N n ；（3）转子转速n 为960r/min 时的转差率s ；（4）1030n =r/min 时的转差率s ；（5）启动瞬间的转差率s 。

解： （1）1

60

6050

1000(/min)3

f n r p

⨯==

= 3

分

（2）1(1)1000(10.045)955(/min)

N

N n

n S r =-=-= 3

分

（3）11

1000

960

0.041000

n n s n --=== 2分

（4）11

1000

1030

0.031000

n n s n --===- 2分 （5）0

10

1

10000

11000

n n s

n --=

=

= 2分

3．（12分）有一台三相异步电动机，16.0N P kW =，Hz f 50=，2p=4, V U N 380=,