第五章三相异步电动机绕组试题及答案文档格式.docx
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次谐波磁势在定子绕组中感应电势的频率是。
5.★三相对称绕组通过三相对称电流,顺时针相序(a-b-c-a),其中ia=10Sin(wt),当Ia=10A时,三相基波合成磁势的幅值应位于 ;
当Ia=-5A时,其幅值位于 。
A相绕组轴线处,B相绕组轴线处。
6.★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来,通交流电,则合成磁势为。
脉振磁势。
7.★对称交流绕组通以正弦交流电时,υ次谐波磁势的转速为。
8.三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波,在气隙空间以基波旋转磁动势的转速旋转,转向与基波转向,在定子绕组中,感应电势的频率为,要消除它定子绕组节距
=。
1/5,相反,f1,
9.★★设基波极距为τ,基波电势频率为f,则同步电动机转子磁极磁场的3次谐波极距为;
在电枢绕组中所感应的电势频率为;
如3次谐波相电势有效值为E3,则线电势有效值为;
同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时,所产生的3次谐波磁势表达式为。
三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为。
,f,0,
0
10.★某三相两极电机中,有一个表达式为δ=FCOS(5ωt+7θS)的气隙磁势波,这表明:
产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的倍;
该磁势的极对数为;
在空间的转速为;
在电枢绕组中所感应的电势的频率为。
5,5p,
,f1
二、选择填空(每题1分)
1.当采用绕组短距的方式同时削弱定子绕组中五次和七次谐波磁势时,应选绕组节距为。
A:
B:
4
/5
C:
6
/7D:
5
/6
D
2.★三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为F1,绕组系数为Kw1,3次谐波绕组系数为Kw3,则3次空间磁势波的合成幅值为。
A:
0;
B:
;
C:
A
3.三相四极36槽交流绕组,若希望尽可能削弱5次空间磁势谐波,绕组节距取。
A:
=7B:
=8C:
=9
4.交流绕组的绕组系数通常为。
〉1;
〉0;
=1
5.★三相对称交流绕组的基波电势幅值为E1,绕组系数为Kw1,3次谐波绕组系数为Kw3,则3次谐波电势幅值为。
6.★一台50HZ的三相电机通以60HZ的三相对称电流,并保持电流有效值不变,此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小,转速,极数。
变大;
减小;
C:
不变。
C,A,C
7.单相绕组的基波磁势是。
恒定磁势;
脉振磁势;
旋转磁势。
B
8.交流电机定、转子的极对数要求。
不等;
相等;
不可确定。
9.★交流绕组采用短距与分布后,基波电势与谐波电势。
都减小;
不变;
基波电势不变,谐波电势减小。
10.三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波,在气隙空间以基波旋转磁动势的转速旋转。
5倍;
1/5倍。
C
三、判断(每题1分)
1.★采用分布短距的方法,可以削弱交流绕组中的υ次谐波电势。
()
对
2.三相对称交流绕组中无三及三的倍数次谐波电势。
()
错
3.交流绕组的绕组系数均小于1。
4.★五次谐波旋转磁势的转向与基波旋转磁势转向相同。
()
5.单相绕组的脉振磁势不可分解。
11.★交流电机与变压器一样通以交流电,所以他们的感应电势计算公式相同。
12.要想得到最理想的电势,交流绕组应采用整距绕组。
13.极相组A的电动势与极相组X的电动势方向相反,电流方向也相反。
14.交流电机励磁绕组中的电流为交流量。
15.交流绕组采用短距与分布后,基波电势与谐波电势都减小了。
16.交流绕组连接时,应使它所形成的定、转子磁场极数相等。
17.电角度为p倍的机械角度。
四、简答(每题3分)
1.★★有一台交流电机,Z=36,2P=4,y=7,2a=2,试会出:
(1)槽电势星形图,并标出600相带分相情况;
(2)三相双层迭绕组展开图。
(1)槽距角
每极每相槽数
由α=200画出槽电动势星形图,然后由q=3标出按600相带的分相情况(见图a),顺序为:
A-Z-B-X-C-Y.
.
(a)
由y=7画出三相双层叠绕组展开图,并根据2a=2进行端部连线(见图b)
(b)
2.★在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关这些因素中哪些是由构造决定的,哪些是由运行条件决定的
(1)频率
频率f与磁极对数p和发电机的转速n有关,p是由构造决定,n是由运行条件决定。
(2)波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关,它由电机结构决定。
(3)大小:
导体电动势Ec大小与频率f及每极磁通Φ有关,f及Φ由电机的运行条件决定。
3.★★总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关这些因素中哪些是由构造决定的,哪些是由运行条件决定的
(1)频率:
同上题(同槽导体感应电动势的频率)
(2)波形:
与绕组结构(是短距还是整距绕组,是分布还是集中绕组)有关,由构造决定。
相绕组电动势
大小与频率f、一条支路匝数N、绕组系数Kw及每极磁通Φ有关,其中N、Kw由构造决定,f、Φ由运行条件决定。
4.★同步发电机电枢绕组为什么一般不接成△形,而变压器却希望有一侧接成△接线呢
同步发电机无论采用Y接线还是△接线,都能改善线电动势波形,而问题是接△接线后,△接的三相线圈中,会产生3次及3的奇次倍谐波环流,引起附加损耗,使电机效率降低,温升升高,所以同步发电机一般不采用△接来改善电动势波形。
而变压器无论在哪一侧接成△接,都可提供3次谐波励磁电流通路,使主磁通波形为正弦波,感应的相电动势为正弦波,改善变压器相电动势的波形。
5.★总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与哪些因素有关这些因素中哪些是由构造决定的,哪些是由运行条件决定的
幅值
单相绕组基波磁动势幅值大小:
与一条支路匝数N、绕组系数Kw1、磁极对数p及相电流I有关,其中N、Kw1及p由构造决定,I由运行条件决定。
幅值位置:
恒于绕组轴线上,由绕组构造决定。
频率:
即为电流频率,由运行条件决定。
6.一个整距线圈的两个边,在空间上相距的电角度是多少如果电机有p对极,
那么它们在空间上相距的机械角度是多少
整距线圈两个边在空间上相距的电角度为
电机为p对极时,在空间上相距的机械角度为
。
7.★定子表面在空间相距。
电角度的两根导体,它们的感应电动势大小与相位有何关系
答;
定子表面在空间相距
电角度的两根导体,它们的感应电动势的波形相同,其基波和各次谐波电动势的大小分别相等。
基波电动势的相位差为
电角度,且空间上超前(沿转子转向空间位置在前)的导体,其基波电动势的相位是滞后的。
8.为了得到三相对称的基波感应电动势,对三相绕组安排有什么要求
答:
三相绕组的构成(包括串联匝数、节距、分布等)应相同,且三相绕组轴线在空间应分别相差
电角度.
9.采用绕组分布短距改善电动势波形时,每根导体中的感应电动势是否也相应得到改善
采用绕组分布短距改善电动势波形,是通过使线圈间或线圈边间的电动势相位差发生变化而实现的,每根导体中的感应电动势波形并没有改善。
10.试述双层绕组的优点,为什么现代交流电机大多采用双层绕组(小型电机除外)
采用双层绕组时,可以通过短距节省端部用铜量(叠绕组时),或者减少线圈组之间的联线(波绕组时)。
更重要的是,可以同时采用分布和短距来改善绕组电动势和磁动势的波形。
因此,现代交流电机大多采用双层绕组。
五、计算
1.额定转速为每分钟3000转的同步发电机,若将转速调整到3060转/分运行,其它情况不变,问定子绕组三相电动势大小、波形、频率及各相电动势相位差有何改变
本题题意为转速升高(升高
倍)
(1)频率
f∝n(p=c),故频率增加倍。
(2)大小
(N、kw、Φ0=C),电动势增加倍。
(3)波形和各相电动势相位差不变,因它们与转速无关。
2.三相双层绕组,Z=36,
试求:
(1)导体电动势;
(2)匝电动势;
(3)线圈电动势;
(4)线圈组电动势;
(5)绕组相电动势;
解:
极距
槽距电角
每极每相槽数
短距系数
分布系数
绕组系数
(1)导体电动势
(2)匝电动势
(3)线圈电动势
(4)线圈组电动势
(5)相绕组电动势