第四章習題 交流繞組共同問題

1、第四章 交流繞組的共同問題一、填空1. 一臺50Hz的三相電機通以60 Hz的三相對稱電流，并保持電流有效值不變，此時三相基波合成旋轉(zhuǎn)磁勢的幅值大小 ，轉(zhuǎn)速 ，極數(shù) 。答： 2. 單相繞組的基波磁勢是 ，它可以分解成大小 ，轉(zhuǎn)向 ，轉(zhuǎn)速 的兩個旋轉(zhuǎn)磁勢。答： 3. 有一個三相雙層疊繞組，2p=4, Q=36, 支路數(shù)a=1，那么極距= 槽，每極每相槽數(shù)q= ，槽距角= ，分布因數(shù)= ，節(jié)距因數(shù)= ,繞組因數(shù)= 。答：4. 若消除相電勢中次諧波，在采用短距方法中，節(jié)距= 。答： 5. 三相對稱繞組通過三相對稱電流，順時針相序（a-b-c-a）,其中，當Ia=10A時，三相基波合成磁勢的幅值應(yīng)位于

2、；當Ia =-5A時，其幅值位于。答： 6. 將一臺三相交流電機的三相繞組串聯(lián)起來，通交流電，則合成磁勢為 。答：7. 對稱交流繞組通以正弦交流電時，次諧波磁勢的轉(zhuǎn)速為 。答： 8. 三相合成磁動勢中的五次空間磁勢諧波，在氣隙空間以 基波旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向與基波轉(zhuǎn)向 ，在定子繞組中，感應(yīng)電勢的頻率為 ，要消除它定子繞組節(jié)距= 。答： 9. 設(shè)基波極距為，基波電勢頻率為f，則異步電機定子磁場的3次諧波極距為 ；在電樞繞組中所感應(yīng)的電勢頻率為 ；如3次諧波相電勢有效值為E3，則線電勢有效值為 ；異步電機三相電樞繞組中一相單獨流過電流時，所產(chǎn)生的3次諧波磁勢表達式為 。三相繞組流過對稱三相電

3、流時3次諧波磁勢幅值為 。答：10. 某三相兩極異步電機中，有一個表達式為=F COS（5t+ 7S）的氣隙磁勢波，這表明：產(chǎn)生該磁勢波的電流頻率為基波電流頻率的 倍；該磁勢的極對數(shù)為 ；在空間的轉(zhuǎn)速為 ；在電樞繞組中所感應(yīng)的電勢的頻率為 。二、選擇填空1. 當采用繞組短距的方式同時削弱定子繞組中五次和七次諧波磁勢時，應(yīng)選繞組節(jié)距為 。A： B：4/5C：6/7 D：5/6答：2. 三相對稱交流繞組的合成基波空間磁勢幅值為F1,繞組系數(shù)為 kw1，3次諧波繞組系數(shù)為kw3，則3次空間磁勢波的合成幅值為 。：； ：； ：答：3. 三相四極36槽交流繞組，若希望盡可能削弱5次空間磁勢諧波，繞組節(jié)距

4、取 。 A：=7 B：=8 C：=9答：4. 交流繞組的繞組系數(shù)通常為 。：<1； ：>0； ：=1 答：5. 三相對稱交流繞組的基波電勢幅值為E1,繞組系數(shù)為 kw1，3次諧波繞組系數(shù)為kw3，則3次諧波電勢幅值為 。：； ：； ：答：6. 一臺50Hz的三相電機通以60 Hz的三相對稱電流，并保持電流有效值不變，此時三相基波合成旋轉(zhuǎn)磁勢的幅值大小 ，轉(zhuǎn)速 ，極數(shù) 。A：變大； B：減?。?C：不變。答：7. 單相繞組的基波磁勢是 。A：恒定磁勢； B：脈振磁勢； C：旋轉(zhuǎn)磁勢。答：8. 交流電機定、轉(zhuǎn)子的極對數(shù)要求 。A：不等； B：相等； C：不可確定。答：9. 交流繞組采用

5、短距與分布后，基波電勢與諧波電勢 。A：都減??； B：不變； C：基波電勢不變，諧波電勢減小。答：10. 三相合成磁動勢中的五次空間磁勢諧波，在氣隙空間以 基波旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。A：5倍； B：相等； C：1/5倍。答：三、判斷1. 采用分布短距的方法，可以削弱交流繞組中的次諧波電勢。 （ ）答： 2. 三相對稱交流繞組中無三及三的倍數(shù)次諧波電勢。 （ ）答：3. 交流繞組的繞組系數(shù)均小于1。 （ ）答：4. 五次諧波旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)向與基波旋轉(zhuǎn)磁勢轉(zhuǎn)向相同。 （ ）答：5. 單相繞組的脈振磁勢不可分解。 （ ）答：11. 交流電機與變壓器一樣通以交流電，所以他們的感應(yīng)電勢計算公式相同。 （

6、）答：12. 要想得到最理想的電勢，交流繞組應(yīng)采用整距繞組。 （ ）答：13. 極相組A的電動勢與極相組X的電動勢方向相反，電流方向也相反。 （ ）答：14. 交流電機勵磁繞組中的電流為交流量。 （ ）答：15. 交流繞組采用短距與分布后，基波電勢與諧波電勢都減小了。 （ ）答：16. 交流繞組連接時，應(yīng)使它所形成的定、轉(zhuǎn)子磁場極數(shù)相等。 （ ）答：17. 電角度為p倍的機械角度。 （ ）答：18. 交流繞組常用整距繞組。 （ ）答四、簡答1. 試述短距系數(shù)和分布系數(shù)的物理意義，為什么這兩系數(shù)總是小于或等于1？答：2. 總結(jié)交流發(fā)電機定子電樞繞組相電動勢的頻率、波形和大小與哪些因素有關(guān)？這些因

7、素中哪些是由構(gòu)造決定的，哪些是由運行條件決定的？答： 3. 試從物理和數(shù)學意義上分析，為什么短距和分布繞組能削弱或消除高次諧波電動勢？答： 4. 總結(jié)交流電機單相磁動勢的性質(zhì)、它的幅值大小、幅值位置、脈動頻率各與哪些因素有關(guān)？這些因素中哪些是由構(gòu)造決定的，哪些是由運行條件決定的？答： 5. 總結(jié)交流電機三相合成基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢的性質(zhì)、它的幅值大小、幅值空間位置、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速各與哪些因素有關(guān)？這些因素中哪些是由構(gòu)造決定的，哪些是由運行條件決定的？答： 6. 一臺50Hz的交流電機，今通入60Hz的三相對稱交流電流，設(shè)電流大小不變，問此時基波合成磁動勢的幅值大小、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向?qū)⑷绾巫兓?？答：?.

8、一個整距線圈的兩個邊，在空間上相距的電角度是多少?如果電機有p對極，那么它們在空間上相距的機械角度是多少?答：8. 定子表面在空間相距電角度的兩根導(dǎo)體，它們的感應(yīng)電動勢大小與相位有何關(guān)系? 答： 9. 為了得到三相對稱的基波感應(yīng)電動勢，對三相繞組安排有什么要求?答： 10. 繞組分布與短距為什么能改善電動勢波形?若希望完全消除電動勢中的第次諧波，在采用短距方法時，y1應(yīng)取多少?答： 11. 采用繞組分布短距改善電動勢波形時，每根導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢是否也相應(yīng)得到改善?答： 12. 試述雙層繞組的優(yōu)點，為什么現(xiàn)代交流電機大多采用雙層繞組(小型電機除外)？答：。17. 試說明一個脈振磁場可以分解成兩

9、個大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。答： 18. 試說明一個圓形磁場可以用兩個在時間上和在空間上相差90度的等幅脈振磁場來表示。答： 五、計算1. 一臺4 極，Q=36的三相交流電機，采用雙層迭繞組，并聯(lián)支路數(shù)2a=1， ，每個線圈匝數(shù)NC=20，每極氣隙磁通=7.5×10-3Wb，試求每相繞組的感應(yīng)電動勢。解： 極距 節(jié)距 每極每相槽數(shù) 槽距角 基波短距系數(shù) 基波分布系數(shù) 每條支路匝數(shù) 匝基波相電動勢 2. 有一臺三相異步電動機，2p=2，n=3000轉(zhuǎn)/分，Q=60，每相串聯(lián)總匝數(shù)N=20，fN=50赫，每極氣隙基波磁通=1.505Wb，求：（1）  &

10、#160;    基波電動勢頻率、整距時基波的繞組系數(shù)和相電動勢；（2）       如要消除5次諧波，節(jié)距y應(yīng)選多大，此時的基波電動勢為多大？3. 若在對稱的兩相繞組中通入對稱的兩相交流電流，試用數(shù)學分析法和物理圖解法分析其合成磁動勢的性質(zhì)？答： 5. 一臺三相異步電動機，2p=6，Q=36，定子雙層迭繞組， ，每相串聯(lián)匝數(shù)N=72，當通入三相對稱電流，每相電流有效值為20A時，試求基波三相合成磁動勢的幅值和轉(zhuǎn)速？解： 6. 有一三相對稱交流繞組，通入下列三相交流電流：（1）（2）（3）定性分析其合成磁動勢的性質(zhì)（包括轉(zhuǎn)向）。答： 7. 三相雙層繞組，Q=36，,，,。試求：（1） 導(dǎo)體電動勢；（2） 匝電動勢；（3） 線圈電動勢；（4） 線