直流电机、交流绕组共同理论习题课-赵斌.pps

变压器、直流电机,赵斌,电机学习题课,2,3-1 直流电机有哪些励磁方式,励磁方式,3,3-2（1）计算下列电枢绕组的节距，并绘出展开图和电路图：右行单叠短距绕组：2P=4,Qu=S=K=22。,分析：单叠绕组的连接规律是，所有的相邻元件依次串 联，同时每个元件的出线端依次连接到相邻的换向 片上，组成一个闭合回路。,2 画绕组展开图,1 计算节距,4,3 安放磁极和电刷 电刷应固定放置在换向器上的几何中性线上，对于端接对称的 绕组，换向器的几何中性线与磁极中心线对齐，故电刷也就放置在主极轴线下的换向片上。,5,4 电路图及并联支路对数,-,6,3-11 一台他励发电机的转速提高20，空载电压会提高多 少 （If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值 比他励发电机多还是少(Rf不变)？,If不变,不变,他励空载：EaU0=Ce n ,n,20,U0,20,并励空载：EaU0=Ce n RfIf,n,U0,Rf不变,If,n,U0,增幅大于20,7,一台并励电动机原在某一状态稳定运行，现在增大附载转矩，问稳定后 和 如何变化？,稳定时,新的稳定状态,8,电动机的电磁转矩是驱动性质的，但为什么电磁转矩增大时电动机转速反而会下降？ 不变,9,3-13 一台四极82kW，230V，970r/min的并励发电机，R（750）0.0259 ，R f（750）22.8 额定负载下并励回路串入3.5 的调节电阻，电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共2.5kW，杂散损耗为额定功率的0.5，试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。,分析：并励发电机,额定负载时：IfUN/Rf 230/26.38.745A,I=P/UN=82000/230=356.52A,Ia I + If365.27A,PeP2+Ia2R + 2UsIaIf2Rf88.197kW,或者： PeEaIa(U+ I aR+2Us)Ia=(230+365.27*0.0259+2)*365.27 88.198kW（推荐）,10,P1PeP0,88.1982.50.58291.108kW,11,3-14 一台100kW，230V的并励发电机，每极励磁绕组有1000匝，在额定转速下，空载产生额定电压需励磁电流7A，额定电流时需9.4A才能达到同样的电压，今欲将该机改为平复励，问每极应加多少励磁绕组？,分析：平复励串励绕组的补偿作用适中，额定负载时的端电压 为额定电压，串励磁动势用来补偿附载时电枢反应的去磁作用和电阻压降,分两种情况：短复励、长复励,Case 1：,1000（9.47）N100103/230 N=5.52,取N6匝,12,Case 2:,1000（9.4-7）N,N=5.403,取N5匝,13,3-15 一台并励直流电动机正转时为某一转速，如将它停车，仅改变励磁电流的方向后重新启动运转，发现此时转速与原来不同，是什么原因？,交轴电枢反应,不计磁饱和时：既无增磁、亦无去磁作用,计磁饱和时：交轴电枢反具有一定的去磁作用,若电机为发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，对主 极磁场而言，直轴电枢反应将是去磁的，若电刷逆着旋转 方向移动一角度，直轴电枢反应时增磁的。电动机的情况 恰好相反。,直轴电枢反应,14,2.剩磁的影响。,的一部分用来抵消剩磁，但影响很小,1.电枢位置不在几何中性线。If变向前后直轴电枢反应的效果是相反的，导致 不一样,15,3-16 一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢总电阻Ra0.1欧，在额定电压下电枢电流为100A，转速为1450r/min,并励绕组与一变阻器串联以限制电流为4.3A。当变阻器短路时，励磁电流为9A，转速降低到850r/min,电动机带有恒转矩负载，机械损耗等不计，试计算（1）励磁绕组的电阻和变阻器电阻（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值；（3）电磁转矩值,励磁支路总电阻R220/4.351.16,Rf=220/9=24.44,R滑 =51.16-24.4426.72,Tl不变，机械损耗等不计,16,17,3-18 一台96kW的并励直流电动机，额定电压为440V，额定电流为255A,额定励磁电流为5A，额定转速为500r/min，电枢总电阻为0.078欧，不计电枢反应，试求（1）电动机的额定输出转距；（2）额定电流时的电磁转矩（3）电动机的空载转速。,电磁转矩,输出转矩,18,T0TeT22007.73-1834.39173.34Nm,交流绕组的共同理论,电机学习题课,20,4-12 有一三相双层绕组，Q=36,2p=4,f=50Hz, Y1= ,试求基波、5次、7次和一阶齿谐波的绕组因数。若绕组为星形联结，每个线圈有2匝，基波磁通量.b，谐波磁场与基波磁场之比B5/B1=1/25，B7/B1=1/49每相只有一条支路，试求基波、5次和7次谐波的相电动势值。,21,解：先求绕组因数,22,23,24,25,再求相电动势,26,27,28,29,4-21 试分析下列情况下是否会产生旋转磁动势，转向怎样？（1）对称两相组内通以对称两相正序电流时；三相绕组的一相（例如C相）断线时。,解：,30,31,从这道习题可以总结出,一个圆形旋转磁场可以用两个在时间上和空间上相差90度的等幅脉振磁场来表示。,一个脉振磁场可否用两个旋转磁场来表示呢？,32,即：一个脉动磁势可以分解为两个大小相等、转速相同、转向相反的圆形旋转磁动势。,33,34,35,36,37,习题例举,2 将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为多少？,38,1 一台50HZ的三相电机通以60 HZ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 。,不变，变大，不变,习题举例,39,总结性问题：绕组磁动势由什么决定？怎样判断绕组磁动势的性质？,绕组磁动势的性质首先决定于绕组电流的性质，其次是绕组的构成。 如果电流为直流，那么不论绕组构成如何，磁动势总是恒定的。 如果电流是交流，那么要先判断绕组是单相还是多相。 如果是单相绕组，通以交流电流建立的磁动势是脉振磁动势。 如果是多相对称绕组，同时通以对称多相