【文章內(nèi)容簡介】 組由集中改為分布時產(chǎn)生的電動勢（或者磁動勢）所打的折扣電動勢的繞組系數(shù)與磁動勢的繞組系數(shù)計算公式完全相同，表明電動勢和磁動勢具有相似性，時間波和空間波具有統(tǒng)一性4．14 定子繞組磁場的轉速與電流頻率和極對數(shù)有什么關系？一臺50Hz的三相電機，通入60Hz的三相對稱電流，如電流的有效值不變，相序不變，試問三相合成磁動勢基波的幅值、轉速和轉向是否會改變？定子繞組磁場的轉速 f－電流頻率P－極對數(shù)合成磁動勢基波幅值： 不變，轉速改變是原來的倍 轉向：∵相序不變，∴轉向不變4．15 有一雙層三相繞組，Z=24，2p=4，a=2，試繪出： （1）槽電動勢星形圖；（2）疊繞組展開圖。(1)槽電動勢星形圖 只畫一相： 首—首，尾—尾連接4．16 已知Z=24，2p=4，a=1，試繪制三相單層同心式繞組展開圖。解：①畫槽電動勢星形圖 4．17 一臺三相同步發(fā)電機，f=50Hz，nN=1500r/min，定子采用雙層短距分布繞組，q=3，y1/τ=8/9，每相串聯(lián)匝數(shù)N=108，Y聯(lián)接，每極磁通量Ф1=102Wb，Ф3=102Wb，Ф5=102Wb，Ф7=102Wb，試求： （1）電機的極數(shù)； （2）定子槽數(shù)； （3）繞組系數(shù)kNkNkNkN7；（4）相電動勢EEEE7及合成相電動勢Eφ和線電動勢El。(1) (2)4．18 一臺汽輪發(fā)電機，2極，50Hz，定子54槽每槽內(nèi)兩根導體，a=1，y1=22槽，Y聯(lián)接。已知空載線電壓U0=6300V，求每極基波磁通量Ф1。 4．19三相雙層短距繞組，f=50Hz，2p=10，Z=180，y1=15，Nc=3， a=1，每極基波磁通φ1=，磁通密度B=（sinθ++）T，試求： （1）導體電動勢瞬時值表達式； （2）線圈電動勢瞬時值表達式；（3）繞組的相電動勢和線電動勢的有效值。 (1) 導體電動勢有效值最大值 設t=0時（2）線圈電動勢：（3）線圈中無三次諧波 故 4．20 一臺三相同步發(fā)電機，定子為三相雙層疊繞組，Y聯(lián)接，2p=4，Z=36槽， y1=7τ/9，每槽導體數(shù)為6，a=1，基波磁通量Ф1=，基波電動勢頻率f1=50Hz，試求： （1）繞組的基波相電動勢；（2）若氣隙中還存在三次諧波磁通，Ф3=，求合成相電動勢和線電動勢。（1） (2) 注：因為星接，故線電勢中無三次諧波 4．21 JO2824三相感應電動機，PN=40kW，UN=38V，IN=75A，定子繞組采用三角形聯(lián)接，雙層疊繞組，4極，48槽，y1=10槽，每極導體數(shù)為22，a=2，試求： （1）計算脈振磁動勢基波和7等次諧波的振幅，并寫出各相基波脈振磁動勢的表達式； （2）當B相電流為最大值時，寫出各相基波磁動勢的表達式； （3）計算三相合成磁動勢基波及11次諧波的幅值，并說明各次諧波的轉向、極對數(shù)和轉速； （4）寫出三相合成磁動勢的基波及11次諧波的表達式；（5）分析基波和11次諧波的繞組系數(shù)值，說明采用短距和分布繞組對磁動勢波形有什么影響。 （1） （2） （3） 基波：正轉， 5次諧波: 反轉，對極 7次諧波： 正轉， 反轉，對極 （4） （15）采用短距分布后，5，7次諧波幅大為減少4．22 一臺50000 kW的2極汽輪發(fā)電機，50Hz，三相，UN= kV星形聯(lián)接， cosфN=，定子為雙層疊繞組，Z=72槽，每個線圈一匝，y1=7τ/9，a=2，試求當定子電流為額定值時，三相合成磁動勢的基波，7次諧波的幅值和轉速，并說明轉向。 （A/極） 反轉三次諧波：0 （A/極） 反轉 （A/極） 反轉 （1）圖a中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉磁場，從超前相A相繞組軸線轉向滯后相B相繞組軸線即ABC,所以為逆時針方向。 圖a中通入負序電流：含產(chǎn)生旋轉磁場，為順時針方向圖b中通入正序電流：含產(chǎn)生旋轉磁場，為順時針方向圖b中通入負序電流：含產(chǎn)生旋轉磁場，為逆時針方向 （2）a圖： 4．24 在對稱的兩相繞組（空間差900電角度）內(nèi)通以對稱的兩相電流（時間上差900），試分析所產(chǎn)生的合成磁動勢基波，并由此論證“一旋轉磁動勢可以用兩個脈振磁動勢來代表”。設A繞組通入的電流為： 則 因為兩相繞組對稱，兩相電流又對稱，所以A相B相產(chǎn)生的磁勢幅值相等 為旋轉磁勢 轉速：令 方向：從超前相電流所在相位轉到滯后相B相即： A－B 可見旋轉磁勢可分解為空間和時間相位上都差90的兩個脈振磁勢 （1） （2） 4．26 一臺三相四極交流電機，定子三相對稱繞組A、B、C分別通以三相對稱電流iA=10sinωtA、iB=10sin(ωt120)A、iC=10sin(ωt240)A，求： （1）當iA=10A時，寫出各相基波磁動勢的表達式以及三相合成磁動勢基波的表達式，用磁動勢矢量表示出基波合成磁動勢的空間位置；（2）當iA由10A降至5A時，基波合成磁動勢矢量在空間上轉過了多少個圓周？ （1） 當 三相合成： （2）當從降至時，在時間上經(jīng)過電角度即四極電機轉速為 秒轉 圓周第五章 異步電機5．1 什么叫轉差率？如何根據(jù)轉差率來判斷異步機的運行狀態(tài)？ 轉差率為轉子轉速與同步轉速之差對同步轉速之比值 為發(fā)電機狀態(tài)。 為電動機狀態(tài)，為電磁制動狀態(tài)。5．2 異步電機作發(fā)電機運行和作電磁制動運行時，電磁轉矩和轉子轉向之間的關系是否一樣？怎樣區(qū)分這兩種運行狀態(tài)？ 發(fā)電機運行和電磁制動運行時，電磁轉矩方向都與轉向相反，是制動轉矩；但發(fā)電機的轉向與旋轉磁場轉向相同，轉子轉速大于同步速，電磁制動運行時，轉子轉向與旋轉磁場轉向相反。5．3 有一繞線轉子感應電動機，定子繞組短路，在轉子繞組中通入三相交流電流，其頻率為，旋轉磁場相對于轉子以（為定、轉子繞組極對數(shù)）沿順時針方向旋轉，問此時轉子轉向如何？轉差率如何計算？ 假如定子是可轉動的，那么定子應為順時針旋轉（與旋轉磁場方向相同）但因定子固定不動不能旋轉，所以轉子為逆時針旋轉。 （為轉子轉速）5．4 為什么三相異步電動機勵磁電流的標幺值比變壓器的大得多？ 在額定電壓時異步機空在電流標么值為30﹪左右，而變壓器的空載電流標么值為50﹪左右。這是因為異步機在定子和轉子之間必須有空隙，使轉子能在定子內(nèi)圓內(nèi)自動轉動，這樣異步機的磁路磁阻就較大，而變壓器磁路中沒有氣隙，磁阻小，因此，相對變壓器而言，異步電動機所需勵磁磁動勢大，勵磁電流大。5．5 三相異步電機的極對數(shù)、同步轉速、轉子轉速、定子頻率、轉子頻率、轉差率及轉子磁動勢相對于轉子的轉速之間的相互關系如何？試填寫下表中的空格。150210005018006035600500310004501 相對于轉子的轉速 相對于定子的轉速5．6 試證明轉子磁動勢相對于定子的轉速為同步速度。轉子磁勢是由轉子三相（或多相）對稱繞組感應的三相（或多相）對稱電流產(chǎn)生的一個旋轉磁勢，這個磁勢相對轉子的轉速由轉子電流的頻率決定，當轉子的轉速為相對于轉子的轉速，轉差率為時，轉子電流的頻率，則這個磁動勢相對轉子的轉速為，它相對定子的轉向永遠相同，相對定子的轉速為，即永遠為同步速。5．7 試說明轉子繞組折算和頻率折算的意義，折算是在什么條件下進行的？繞組折算：將異步電機轉子繞組折算成一個相數(shù)為，匝數(shù)為，繞組系數(shù)為 的等效轉子繞組來替代原來的轉子繞組，保持極對數(shù)不變。頻率折算：用一個等效的靜止轉子來代替原來的旋轉的轉子，在該靜止轉子回路中串入一個的模擬電阻，而定子方各物理量不變。折算的條件：保持轉子磁動勢不變，及轉子上有功，無功率不變。5．8 異步電動機定子繞組與轉子繞組沒有直接聯(lián)系，為什么負載增加時，定子電流和輸入功率會自動增加，試說明其物理過程。從空載到滿載，電機主磁通有無變化？ 電磁勢平衡方程式：知 當負載時，定子電流只有一個分量，用以產(chǎn)生磁時來抵消轉子磁勢的作用，∴雖然定轉子無直接電聯(lián)系，定子電流會自動增加的原因。 從空載到滿載，由電勢平衡方程式 ∵基本不變，略有∴略有下降，故主磁通略為下降。5．9 異步電動機的等效電路有哪幾種？等效電路中的代表什么意義？能否用電感或電容代替？ 等效電路 T形等效電路 形 準確P形等效電路（為復數(shù)） 換準確P形等效電路（為實數(shù)） 簡化形等效電路（=1） 消耗在上的電功率就是電動機所產(chǎn)生的機械功率，它是有功功率，不能用電容或電感代替。5．10 異步電動機帶額定負載運行時，若電源電壓下降過多，會產(chǎn)生什么嚴重后果？試說明其原因。如果電源電壓下降，對感應電動機的、有何影響？ ∵負載不變 ∴不變 如電壓下降過多，為保持不變，易燒毀電機。 ∴ ∴ ∴ ∴ 轉矩不變， ∵ 為常數(shù) 不變 不變 ∵ ∵ ∴ ∴（或者，成平方下降，而負載轉矩不變∴）5．11 漏電抗大小對異步電動機的運行性能，包括起動電流、起動轉矩、最大轉矩、功率因數(shù)等有何影響？為什么？ ∴漏電抗與成反比，與成正比5．12 某繞線轉子異步電動機，如果（1）轉子電阻增加一倍；（2）轉子漏電抗增加一倍；（3）定子電壓的大小不變，而頻率由50Hz變?yōu)?0Hz，各對最大轉矩和起動轉矩有何影響？ （1）增加一倍，增加，不變 （2）增加一倍，減小，減小 （3）由50Hz變?yōu)?0Hz，相當于增加，且分母增大了∴，減小5．13 一臺籠型