电机答案(交流电机部分)

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1、电机学:第四章交流电机绕组的基本理论4．1交流绕组与直流绕组的根本区别是什么？交流绕组：一个线圈组彼此串联直流绕组：一个元件的两端分别与两个换向片相联4．2何谓相带？在三相电机中为什么常用60°相带绕组而不用120°相带绕组？相带：每个极下属于一相的槽所分的区域叫相带，在三相电机中常用相带而不用相带是因为：相带所分成的电动势大于相带所分成的相电势。4．3双层绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有什么关系？双层绕组：单层绕组：4．4试比较单层绕组和双层绕组的优缺点及它们的应用范围？单层绕组：简单，下线方便，同心式端部交叉少，但不能做成短匝，串联匝数N小（同样槽数），适用于异步

2、机。双层绕组：可以通过短距节省端部用铜（叠绕组）或减少线圈但之间的连线（波绕），更重要的是可同时采用分布和短距来改善电动势和磁动势的波形，因此现代交流电机大多采用双层绕组。4．5为什么采用短距和分布绕组能削弱谐波电动势？为了消除5次或7次谐波电动势，节距应选择多大？若要同时削弱5次和7次谐波电动势，节距应选择多大？绕组短距后，一个线圈的两个线圈边中的基波和谐波（奇次）电动势都不在相差，因此，基波和谐波电动势都比整距时减小；对基波，同短距而减小的空间电角度较小，∴基波电动势减小得很少；但对V次谐波，短距减小的则是一个较大的角度（是基波的V倍），因此，总体而言，两个线圈中谐波电动

3、势相量和的大小就比整距时的要小得多，因此谐波电动势减小的幅度大于基波电动势减小的幅度∴可改善电动势波形。绕组分布后，一个线圈组中相邻两个线圈的基波和n次谐波电动势的相位差分别是和（槽距角），这时，线圈组的电动势为各串联线圈电动势的相量和，因此一相绕组的基波和谐波电动势都比集中绕组时的小，但由于谐波电动势的相位差较大，因此，总的来说，一相绕组的谐波电动势所减小的幅度要大于基波电动势减小的幅度，使电动势波形得到改善。要完全消除次谐波，只要取即可。5次，，消除7次，要消除5次和7次取4．6为什么对称三相绕组线电动势中不存在3及3的倍数次谐波？为什么同步发电机三相绕组多采用Y型接法而

4、不采用Δ接法？∵三相电动势中的3次谐波在相位上彼此相差38/38，即同大小，同相位，故星形联结时，有，即线电势中的三次谐波被互相抵消，同理，接成形时，线电势中依然不会存在三次谐波，但却会在三角形回路中产生的3次谐波环境，在各绕组中产生短路压降，相当于短路，引起附加损耗。∴同发多采用Y形联接。4．7为什么说交流绕组产生的磁动势既是时间的函数，又是空间的函数，试以三相绕组合成磁动势的基波来说明。三相绕组合成磁动势的基波：在某一瞬间，它在空间成正弦波分布，是空间的函数，随着时间的变化，该正弦波沿电流相序旋转，所以，它既是时间的函数，也是空间的函数。4．8脉振磁动势和旋转磁动势各有哪

5、些基本特性？产生脉振磁动势、圆形旋转磁动势和椭圆形旋转磁动势的条件有什么不同？脉振磁动势：在空间呈矩形波分布，矩形波的振幅随时间以正弦电流的频率按正弦规律变化。旋转磁动势：转速为同步速，方向从超前相电流绕组的轴线转向滞后相电流绕组的轴线，它的振幅稳定不变，等于一相磁势的倍。条件：一相绕组通入正弦波电流时产生在空间分布的矩形脉振磁势波。三相对称绕组通入三相对称电流（正弦分布）时产生旋转磁动势（图形）。三相对称绕组通入三相不对称电流时，产生椭圆形旋转磁动势。4．9把一台三相交流电机定子绕组的三个首端和三个末端分别连在一起，再通以交流电流，则合成磁动势基波是多少？如将三相绕组依次串

6、联起来后通以交流电流，则合成磁动势基波又是多少？可能存在哪些谐波合成磁动势？如图：38/38=0如将三相绕组依次串联起来后通以交流电流，可能存在3次及3次倍数的谐波∴3次及3的倍数次谐波，大小相等，相位相同，相加后不会抵消，即：=而其它次谐波5次，7次相互后为0，∴不存在其它次谐波4．10一台三角形联接的定子绕组，当绕组内有一相断线时，产生的磁动势是什么磁动势？联接的定子绕组，内有一相断线时，设C相断线，即=是相同图形旋转磁场（可参考教材）4．11把三相感应电动机接到电源的三个接线头对调两根后，电动机的转向是否会改变？为什么？改变，由于三相绕组产生的合成旋转磁动势方程的转向取

7、决于电流的相序，因此相序反了，旋转磁场方向改变，转向改变。4．12试述三相绕组产生的高次谐波磁动势的极对数、转向、转速和幅值。它们所建立的磁场在定子绕组内的感应电动势的频率是多少？转向：5次谐波与基波转向相反，7次谐波相同转速：幅值：感应电动势的频率即等于产生磁场的定子电流频率f4．13短距系数和分布系数的物理意义是什么？试说明绕组系数在电动势和磁动势方面的统一性。短距匝数：绕组由整距改为短距时，产生的电动势（或磁动势）所打的折扣。分布匝数：绕组由集中改为分布时产生的电动势（或者磁动势）所打的折扣38/