交流绕组的共同问题

1、第四章 交流绕组的共同问题一、填空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 。2. 单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。3. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Z1=36, 支路数a=1，那么极距= 槽，每极每相槽数q= ，槽距角= ，分布因数= ，节距因数= ,绕组因数= 。4. 若消除相电势中次谐波，在采用短距方法中，节距= ， 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iaSin(wt)，当I

2、a=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。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 。7. 对称交流绕组通以正弦交流电时，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= 。9. 设基波极距为，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

3、 。三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。10. 某三相两极电机中，有一个表达式为=F COS（5t+ 7S）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 。二、选择填空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：4/5C：6/7 D：5/62. 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 。：； ：； ：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

4、，绕组节距取 。 A：=7 B：=8 C：=94. 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 。A：变大； B：减小； C：不变。7. 单相绕组的基波磁势是 。A：恒定磁势； B：脉振磁势； C：旋转磁势。8. 交流电机定、转子的极对数要求 。A：不等； B：相等； C：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

5、势 。A：都减小； B：不变； C：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。A：5倍； B：相等； C：1/5倍。三、判断1. 采用分布短距的方法，可以削弱交流绕组中的次谐波电势。 （ ）2. 三相对称交流绕组中无三及三的倍数次谐波电势。 （ ）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。 （

6、 ）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。2. 凸极同步发电机和隐极同步发电机空载时，气隙磁场沿圆周分布波形与哪些因素有关？3. 试述短距系数和

7、分布系数的物理意义，为什么这两系数总是小于或等于1？4. 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？5. 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？6. 试从物理和数学意义上分析，为什么短距和分布绕组能削弱或消除高次谐波电动势？7. 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？8. 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

8、定的？9. 总结交流电机三相合成基波圆形旋转磁动势的性质、它的幅值大小、幅值空间位置、转向和转速各与哪些因素有关？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？10. 一台50Hz的交流电机，今通入60Hz的三相对称交流电流，设电流大小不变，问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向将如何变化？11. 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?12. 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?13. 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?14. 绕组分布与短距为什么能改

9、善电动势波形?若希望完全消除电动势中的第次谐波，在采用短距方法时，y应取多少?15. 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?16. 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)？17. 试说明一个脉振磁场可以分解成两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转磁场。18. 试说明一个圆形磁场可以用两个在时间上和在空间上相差90度的等幅脉振磁场来表示。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？2. 一台4 极，Z=36

10、的三相交流电机，采用双层迭绕组，并联支路数2a=1， ，每个线圈匝数NC=20，每极气隙磁通=7.5×10-3韦，试求每相绕组的感应电动势？3. 有一台三相异步电动机，2P=2，n=3000转/分，Z=60，每相串联总匝数N=20，fN=50赫，每极气隙基波磁通=1.505韦，求：（1）       基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势；（2）       如要消除5次谐波，节距y应选多大，此时的基波电动势为多大？4. 若在对称的两相绕组中通入对称的两相交

11、流电流，试用数学分析法和物理图解法分析其合成磁动势的性质？5. 一台三相异步电动机，2P=6，Z=36，定子双层迭绕组， ，每相串联匝数N=72，当通入三相对称电流，每相电流有效值为20A时，试求基波三相合成磁动势的幅值和转速？6. 有一三相对称 交流绕组，通入下列三相交流电流：（1）（2）（3）定性分析其合成磁动势的性质（包括转向）。7. 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；8. 三相同步发电机，电枢内径，有交长度，。试求：。若时，等于多少？9. 一台两极电机中有一个100匝的整距线圈：（

12、1）若通入5A的直流电流，其所产生的磁动势波的形状如何？这时基波和3 次谐波磁动势的幅值各为多少？（2）若通入正弦电流，试求出基波和3次谐波脉振磁动势的幅值。10. 三相双层绕组，Z=36，,，,。试求：（1） 导体电动势；（1） 匝电动势；（2） 线圈电动势；（3） 线圈组电动势；（4） 绕组相电动势；11. 试说明一个脉振磁场可以分解成两个大小相等、转速相同、转向相反的旋转磁场。12. 试说明一个圆形磁场可以用两个在时间上和在空间上相差90度的等幅脉振磁场来表示。13. 三相同步发电机，电枢内径，有交长度，。试求：。若时，等于多少？14一台三相同步发电机，f50Hz，nN1500r/m，定子采用双层短矩分布绕组。Q3，y1/，每相串联匝数w108，Y连接，每极磁通量 Wb， Wb， Wb， Wb试求：（1） 电机的极对数；（2） 定子槽数；（3） 绕组系数kw1，kw3，kw5，kw7；（4） 相电势，及合成相电势和线电势E。15. 一台汽轮发电机，两极，50Hz，定子54槽，每槽内两极导体，a1，y