交流電機共同問題習題

交流繞組習題1

交流繞組與直流電樞繞組的根本區(qū)別是什么？答：直流電樞繞組是無頭無尾的閉合繞組，對外是通過換向器和電刷連接的，各支路在磁場中的位置不變，構(gòu)成各支路的元件數(shù)不變，但元件號不斷變化。而交流繞組是開啟的，對外連接點永遠是固定的。2

構(gòu)成交流電樞繞組并聯(lián)支路的理想條件有哪些？答：對電機并聯(lián)支路總的要求是：各支路電動勢同大小、同相位，各支路參數(shù)相等，即各支路并聯(lián)時電流平均分配，內(nèi)部不應有環(huán)流。對單層繞組：amax=p,對雙層繞組：amax＝2p。3

產(chǎn)生脈振磁動勢和產(chǎn)生圓形磁動勢的條件各有哪些？答：產(chǎn)生脈振磁動勢的條件有：繞組中通過單相交流電流。產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場的條件有：一是繞組要多相對稱，二是通過的電流是多相對稱交流電流，電流的相數(shù)與繞組的相數(shù)相同。4

將對稱三相繞組接到三相電源的三個接線頭對調(diào)兩根后，其旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)向是否會改變？答：會改變。因為任意兩根線對調(diào)后，三相電流的相序改變了，而旋轉(zhuǎn)磁動勢（基波）總是超前電流相繞組軸線轉(zhuǎn)向滯后電流相繞組軸線，因此旋轉(zhuǎn)磁動勢的轉(zhuǎn)向與原來相反。5

一臺頻率為50Hz的三相電機，通入頻率為60Hz的三相對稱電流，如電流的有效值不變，相序不變，試問三相合成基波磁動勢的幅值，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向是否會改變？答：三相合成磁動勢基波幅值電流有效值I不變，故三相合成磁動勢基波幅值F1不變。轉(zhuǎn)速由于f由50Hz變?yōu)?0Hz，故轉(zhuǎn)速上升為原來的1.2倍。由于相序不變，故轉(zhuǎn)向不變。w6

a、b兩相繞組，其空間軸線互成90o電角度，每相基波的有效匝數(shù)為Kw1N1(兩相繞組都相同)，繞組為p對極，現(xiàn)給兩相繞組中通以對稱兩相交流電流，即

試求繞組的基波合成磁動勢及三相諧波合成磁動勢的表達式f1(θ,t)和f3(θ,t)，寫出兩者的振幅計算式，并分別指出磁動勢的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向如何？各相磁動勢基波兩相合成磁動勢基波轉(zhuǎn)向為正轉(zhuǎn)。對于3次諧波磁動勢轉(zhuǎn)向與基波相反。7一臺三相異步電動機，定子采用雙層短距分布繞組。已知定子總槽數(shù)Z=36，極對數(shù)p=3，線圈的節(jié)距y1=5槽，每個線圈串聯(lián)的匝數(shù)Ny=20，并聯(lián)支路數(shù)a＝1，頻率f=50Hz，基波每極磁通量Φ＝0.004Wb。

試求：

(1)導體電勢Ec1；

(2)匝電勢Et1；

(3)線圈電勢Ey1；

(4)線圈組電勢Eq1；

(5)相電勢Ef1。（1）導體基波電動勢一根導體就是0.5匝，N＝0.5，kW1＝1（2）線匝基波電動勢先計算基波短距系數(shù)式中τ為極距，短距線匝基波電動勢（3）線圈基波電動勢（4）極相組基波電動勢也即每極每相下線圈的電動勢每極每相的槽數(shù)槽距角基波分布系數(shù)繞組系數(shù)極相組基波電動勢為（5）相繞組基波電動勢每相繞組串聯(lián)總匝數(shù)

相繞組基波電動勢

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一臺三相六極交流對稱定子繞組，在A、B、C相繞組中分別通以三相對稱電流iA=10cosωtA；iB＝10cos(ωt-2π/3)A；iC＝10cos(ωt-4π/3)A，試求：

(1)當iA＝10A時，三相合成磁動勢基波的幅值的位置；

(2)當iB＝10A時，三相合成磁動勢基波的幅值的位置；

(3)當iA從10A下降至5A時，基波合成磁動勢在空間轉(zhuǎn)過多少圓周?

當iA＝10A時，即A相繞組電流達到最大，此時ωt＝0。三相合成磁動勢基波的幅值在A相繞組軸線上。(2)當iB＝10A時，即B相繞組電流達到最大，此時ωt＝2π/3。三相合成磁動勢基波的幅值在B相繞組軸線上。(3)當iA＝10A時，ωt1＝0；iA＝5A時，ωt2＝π/3，則Δωt＝π/3，故基波合成磁動勢在空間轉(zhuǎn)過的電角度Δθ＝Δωt＝π/3，由于2p＝6，一個圓周有3×2π＝6π電角度，即基波合成磁動勢在空間轉(zhuǎn)過(π/3)/6π=1/18個圓周?；蛘呋ê铣纱艅觿菰诳臻g轉(zhuǎn)過的機械角度為Δωt/p=π/9，由于一個圓周有2π機械角度，即基波合成磁動勢在空間轉(zhuǎn)過(π/9)/2π=1/18個圓周。習題解答0-4-9如圖圓環(huán)鐵芯磁路，環(huán)的平均半徑r=100mm，截面積A=200mm2，繞在環(huán)上的線圈匝數(shù)N=350。圓環(huán)材料為鑄鋼，其磁化曲線見表，不計漏磁通。（1）當圓環(huán)內(nèi)磁通密度B分別為0.8T和1.6T時，磁路的磁通分別為多少？兩種情況下，磁路的磁導和勵磁電流相差幾倍？（2）若要求磁通為0.2×10-3Wb，勵磁電流不大于1.5A，則線圈匝數(shù)N至少為多少？H(A·cm-1)51015203040506080110B(T)0.651.061.271.371.481.551.601.641.721.78因當當磁導l和A已知，需知μ，，需查出H當根據(jù)比例當根據(jù)比例因此（2）若要求磁通則查表得要求則或2-2-3判斷說法是否正確（1）變壓器既可以變換交流電壓、電流和阻抗，又可以變換功率和頻率2-10晶體管功率放大器對負載來說，相當于一個交流電源，其電動勢Es=8.5V，內(nèi)阻為Rs=72歐。另有一揚聲器，電阻RL=8歐。采用兩種方法將揚聲器接入放大器電路作負載：一種是直接接入，一種是經(jīng)過變比k=3的單相變壓器接入，分別如圖所示。（1）求兩種接法揚聲器獲得的功率（2）要使放大器輸出功率最大，變壓器變比應為多少？變壓器在電路中的作用是什么？RsRLEs直接接入時，電源輸出電流揚聲器獲得的功率RsRLEs通過變壓器接入時，電源輸出電流揚聲器獲得的功率RsR‘L=k2RLEs欲使放大器輸出功率最大，需要電源的內(nèi)阻和外阻相等，即因此此時變壓器在功率放大電路中起到的作用就是改變阻抗，實現(xiàn)阻抗匹配功能，從而獲得最大的功率。ABCbcaXYZxyzABCabc3-1Yy8(1)ABCabcXYZzxyABCabcYd3(3)ABCbcaXYZxyzABCbac異名端Yd11+6=Yd5同名端Yd11bacABC(2)bcaxyzABCXYZABCabczxyabc同名端Yd9(4)abczxyABCabc異名端Yd9+6=Yd3總結(jié)Yy容易判斷Yy

從Yy0開始，推遲相序有Yy4，Yy8改為非同名端改變?yōu)閅y6