第四章習(xí)題 交流繞組共同問題

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1、第四章 交流繞組的共同問題 一、填空 1. 一臺(tái)50Hz的三相電機(jī)通以60 Hz的三相對(duì)稱電流，并保持電流有效值不變，此時(shí)三相基波合成旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)的幅值大小 ，轉(zhuǎn)速 ，極數(shù) 。 答： 2. ★單相繞組的基波磁勢(shì)是 ，它可以分解成大小 ，轉(zhuǎn)向 ，轉(zhuǎn)速 的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)。 答： 3. 有一個(gè)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α= ，分布因數(shù)= ，，節(jié)距因數(shù)

2、= ,繞組因數(shù)= 。 答： 4. ★若消除相電勢(shì)中次諧波，在采用短距方法中，節(jié)距= 。 答： 5. ★三相對(duì)稱繞組通過三相對(duì)稱電流，順時(shí)針相序（a-b-c-a）,其中，當(dāng)Ia=10A時(shí)，三相基波合成磁勢(shì)的幅值應(yīng)位于　　??；當(dāng)Ia =-5A時(shí)，其幅值位于　　　。 答： 6. ★將一臺(tái)三相交流電機(jī)的三相繞組串聯(lián)起來，通交流電，則合成磁勢(shì)為 。 答： 7. ★對(duì)稱交流繞組通以正弦交流電時(shí)，υ次諧波磁勢(shì)的轉(zhuǎn)速為 。 答： 8. 三相合成磁動(dòng)勢(shì)中的五次空間磁勢(shì)諧波，在氣隙空間以 基波旋轉(zhuǎn)磁

3、動(dòng)勢(shì)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(shì)的頻率為 ，要消除它定子繞組節(jié)距= 。 答： 9. ★★設(shè)基波極距為τ，基波電勢(shì)頻率為f，則異步電機(jī)定子磁場(chǎng)的3次諧波極距為 ；在電樞繞組中所感應(yīng)的電勢(shì)頻率為 ；如3次諧波相電勢(shì)有效值為E3，則線電勢(shì)有效值為 ；異步電機(jī)三相電樞繞組中一相單獨(dú)流過電流時(shí)，所產(chǎn)生的3次諧波磁勢(shì)表達(dá)式為 。三相繞組流過對(duì)稱三相電流時(shí)3次諧波磁勢(shì)幅值為

4、 。 答： 10. ★某三相兩極異步電機(jī)中，有一個(gè)表達(dá)式為δ=F COS（5ωt+ 7θS）的氣隙磁勢(shì)波，這表明：產(chǎn)生該磁勢(shì)波的電流頻率為基波電流頻率的 倍；該磁勢(shì)的極對(duì)數(shù)為 ；在空間的轉(zhuǎn)速為 ；在電樞繞組中所感應(yīng)的電勢(shì)的頻率為 。 二、選擇填空 1. 當(dāng)采用繞組短距的方式同時(shí)削弱定子繞組中五次和七次諧波磁勢(shì)時(shí)，應(yīng)選繞組節(jié)距為 。 A： B：4/5 C：6/7 D：5/6 答：

5、 2. ★三相對(duì)稱交流繞組的合成基波空間磁勢(shì)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(shì)波的合成幅值為 。 Ａ：０； Ｂ：； Ｃ： 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(shì)諧波，繞組節(jié)距取 。 A：=7 B：=8 C：=9 答： 4. 交流繞組的繞組系數(shù)通常為 。 Ａ：<1； Ｂ：>0； Ｃ：=1 答： 5. ★三相對(duì)稱交流繞組的基波電勢(shì)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

6、勢(shì)幅值為 。 Ａ：０； Ｂ：； Ｃ： 答： 6. ★一臺(tái)50Hz的三相電機(jī)通以60 Hz的三相對(duì)稱電流，并保持電流有效值不變，此時(shí)三相基波合成旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)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(shì)是 。 A：恒定磁勢(shì)； B：脈振磁勢(shì)； C：旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)。 答： 8. 交流電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)要求 。 A：不等；

7、 B：相等； C：不可確定。 答： 9. ★交流繞組采用短距與分布后，基波電勢(shì)與諧波電勢(shì) 。 A：都減??； B：不變； C：基波電勢(shì)不變，諧波電勢(shì)減小。 答： 10. 三相合成磁動(dòng)勢(shì)中的五次空間磁勢(shì)諧波，在氣隙空間以 基波旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)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υ次諧波電勢(shì)。 （ ） 答：

8、2. 三相對(duì)稱交流繞組中無三及三的倍數(shù)次諧波電勢(shì)。 （ ） 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(shì)的轉(zhuǎn)向與基波旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)轉(zhuǎn)向相同。 （ ） 答： 5. 單相繞組的脈振磁勢(shì)不可分解。 （ ） 答： 11. ★交流電機(jī)與變壓器一樣通以交流電，所以他們的感應(yīng)電勢(shì)

9、計(jì)算公式相同。 （ ） 答： 12. 要想得到最理想的電勢(shì)，交流繞組應(yīng)采用整距繞組。 （ ） 答： 13. 極相組A的電動(dòng)勢(shì)與極相組X的電動(dòng)勢(shì)方向相反，電流方向也相反。 （ ） 答： 14. 交流電機(jī)勵(lì)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(shì)與諧波電勢(shì)都減小了。 （ ） 答： 16. 交流繞組連接時(shí)，應(yīng)使它所形成的定、轉(zhuǎn)子

10、磁場(chǎng)極數(shù)相等。 （ ） 答： 17. 電角度為p倍的機(jī)械角度。 （ ） 答： 18. 交流繞組常用整距繞組。 （ ） 答 四、簡(jiǎn)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(jī)定子電樞繞組相電動(dòng)勢(shì)的頻率、波形和大小與哪些因素有關(guān)？這些因素中哪些是由構(gòu)造決定的，哪些是由運(yùn)行條

11、件決定的？ 答： 3. ★★試從物理和數(shù)學(xué)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(dòng)勢(shì)？ 答： 4. ★總結(jié)交流電機(jī)單相磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)、它的幅值大小、幅值位置、脈動(dòng)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(yùn)行條件決定的？ 答： 5. ★★總結(jié)交流電機(jī)三相合成基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)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(yùn)行條件決定的？ 答： 6. ★一臺(tái)50Hz的交流電機(jī)，今通入60Hz的三相對(duì)稱交流電流，設(shè)電流大小不變，問此時(shí)基波合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值大小、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向?qū)⑷绾?/p>

12、變化？ 答： 。 7. 一個(gè)整距線圈的兩個(gè)邊，在空間上相距的電角度是多少?如果電機(jī)有p對(duì)極，那么它們?cè)诳臻g上相距的機(jī)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(dòng)勢(shì)大小與相位有何關(guān)系? 答： 9. 為了得到三相對(duì)稱的基波感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，對(duì)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(dòng)勢(shì)波形?若希望完全消除電動(dòng)勢(shì)中的第次諧波，在采用短距方法時(shí)，y1應(yīng)取多少? 答： 11. 采用繞組分布短距改善電動(dòng)勢(shì)波形時(shí)，每根導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是否也相應(yīng)得到改善? 答： 12. 試述雙層繞組的優(yōu)點(diǎn)，

13、為什么現(xiàn)代交流電機(jī)大多采用雙層繞組(小型電機(jī)除外)？ 答：。 17. ★試說明一個(gè)脈振磁場(chǎng)可以分解成兩個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 答： 18. 試說明一個(gè)圓形磁場(chǎng)可以用兩個(gè)在時(shí)間上和在空間上相差90度的等幅脈振磁場(chǎng)來表示。 答： 五、計(jì)算 1. ★一臺(tái)4 極，Q=36的三相交流電機(jī)，采用雙層迭繞組，并聯(lián)支路數(shù)2a=1， ，每個(gè)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(dòng)勢(shì)。 解： 極距 節(jié)距 每極每相槽數(shù)

14、 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(dòng)勢(shì) 2. ★有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，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）?????? 基波電動(dòng)勢(shì)頻率、整距時(shí)基波的繞組系數(shù)和相電動(dòng)勢(shì)； （2）?????? 如要消除5次諧波，節(jié)距y應(yīng)選多大，此時(shí)的基波電動(dòng)勢(shì)為多大？ 3. ★★若在對(duì)稱的兩相繞組中通入對(duì)稱的兩相交流電流，，試

15、用數(shù)學(xué)分析法和物理圖解法分析其合成磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)？ 答： 5. ★一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，2p=6，Q=36，定子雙層迭繞組， ，每相串聯(lián)匝數(shù)N=72，當(dāng)通入三相對(duì)稱電流，每相電流有效值為20A時(shí)，試求基波三相合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值和轉(zhuǎn)速？ 解： 6. ★★有一三相對(duì)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(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)； （2） 匝電動(dòng)勢(shì)； （3） 線圈電動(dòng)勢(shì)； （4） 線圈組電動(dòng)勢(shì)； （5） 繞組相電動(dòng)勢(shì)； 8. ★三相同步發(fā)電機(jī)，電樞內(nèi)徑，有交長(zhǎng)度，，，Q=36,，，。 試求：；若時(shí)，等于多少？ 9. ★一臺(tái)兩極電機(jī)中有一個(gè)100匝的整距線圈： （1）若通入5A的直流電流，其所產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)波的形狀如何？這時(shí)基波和3 次諧波磁動(dòng)勢(shì)的幅值各為多少？ （2）若通入正弦電流，試求出基波和3次諧波脈振磁動(dòng)勢(shì)的幅值。