交流电机的共同部分的习题

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1、1．采用分布和短距绕组为什么能改善电动势波形？若希望完全消除电动势中的次谐波，线圈节距y应取多少？解：采用分布绕组后，一个线圈组中相邻两个线圈的电动势的基波和谐波次谐波的相位差分别是和电角度（是槽距角）。由于一个线圈组的总电动势是其中各个线圈的电动势的相量和，因此相比于集中绕组，分布绕组的基波和谐波的电动势都要小一些。由于各线圈的谐波电动势的相位差要大于基波电动势的相位差，因此分布绕组对谐波电动势的削弱更明显，电动势的波形得到了改善。采用短距绕组后，同一个线圈的两条边中的基波和谐波电动势的相位差都不再是180电角度，而是分别相差和电角度

2、（是短距角）。由于一个线圈的电动势是两条边的电动势的相量和，因此相比于整距绕组，短距绕组的基波和谐波的电动势都要小些。由于谐波电动势的相位差要大于基波的，因此短距绕组对谐电动势的削弱更明显，电动势的波形也因此得到了改善。若要完全消除电动势中的次谐波，线圈节距应满足公式：上式中，为基波的节距。2．一台三相交流电机，定子槽数36，每槽导体数54，定子绕组并联路数为1。求每相串联匝数。解：每相有12槽。如果是单层绕组，则每相有6个线圈，每个线圈的匝数为54，每相的总匝数为所以每相串联匝数也是324。如果是双层绕组，则每相有12个线圈，每个线圈

3、的匝数是27，每相的总匝数为所以每相串联匝数还是324。3．一台三相同步发电机，50Hz，定子绕组每相串联匝数125，基波绕组因数0.92。如果每相基波感应电动势为E=230V，求每极磁通是多少？解：由公式，可求出。4．一台三相4极交流电机，定子槽数36，双层短距绕组，每线圈10匝。当定子绕组并联路数为1并接成Y接时，线电动势为380V。如果线电动势改为110V并且要求基波每极磁通保持不变时，定子绕组应该怎样接？说明理由。解：应该把并联路数改成2并且接成D接。当并联路数改成2后，每相串联匝数变成原来的1/2，感应电动势变为原来的1/2，

4、即190V；再把Y接改成D接，则线电动势变为原来的，即110V。5．一台三相6极交流电机，定子36槽，双层叠绕组，每线圈匝数为11，节距为5，并联路数为1。求：（1）每极每相槽数；（2）每相串联匝数；（3）画出其中一相的绕组展开图。解：（1）（2）（3）作图步骤为：把定子的36槽按A-Z-B-X-C-Y-A-…的规律分相；标出每槽的感应电动势的方向；连出A相的线圈和线圈组；联结A相的线圈组形成A相的绕组展开图。6．一台三相交流电机，定子36槽，双层叠绕组，图中已经画出A相绕组的展开图，请你在原图上画出B相的绕组展开图，并标明B、Y。解：

5、展开图略。第7槽上层边的引线标B，第34槽上层边的引线标Y。7．一台三相交流电机，定子24槽，2极，单层同心式绕组，请画出其中一相绕组的展开图。解：q=4，图略。8．一台三相交流电机，定子24槽，4极，单层链式绕组，请画出其中一相绕组的展开图。解：q=2，图略。9．一台三相交流电机，定子36槽，4极，单层交叉式绕组，请画出其中一相绕组的展开图。解：q=3，图略。10．两个绕组在空间相距120电角度，它们的有效匝数相等，如图所示。已知A-X绕组里流过的电流为，如要得到圆形旋转磁动势，求流过B-Y绕组的电流表达式。解：设，则A-X和B-Y两

6、绕组产生的基波磁势分别是：要想得到如图所示方向的旋转磁势，必须有解得，即11．整数槽双层叠绕组和单层绕组的最大并联支路数与极对数有什么关系？整数槽双层波绕组的最大并联支路数是多少？如何才能达到？解：最大并联支路数：整数槽双层叠绕组：a=2p整数槽单层绕组：a=2p整数槽双层波绕组：a=212．一台交流电机，定子绕组为三角形接法，连接在大电网上运行。如果有一相绕组断线，定子磁动势是什么性质？如果定子绕组为星形接法，当一相绕组断线时，定子磁动势又是什么性质？解：当定子绕组为三角形接法时，假设发生C相绕组断电，则A、B两相绕组仍然分别接在A、

7、B两相电源上，电流相位差120度，合成椭圆形旋转磁势。当定子绕组为星形接法时，假设发生C相绕组断电，则A、B两相绕组反向串联后接在电源上，电流相位差180度，合成脉振磁势。13．A、B两相绕组有效匝数相等，轴线在空间相差90度，，写出两相绕组合成磁势的表达式并说明合成磁势的性质。解：设A相绕组的轴线为空间座标的起点，则上式说明合成磁势为圆形旋转磁势，旋转方向从A向B。14．有一台三相电机，Z=48槽，2p=4，每相串联匝数N=100，双层短距绕组，每极磁通。问：如力求削弱5次谐波和7次谐波电动势，节距y应选多少？此时基波相电动势为多少？

8、解：，所以又，所以所以15．一个脉振的基波磁动势可以分解为两个磁动势行波，试说明这两个行波在幅值、转速和相互位置上的关系。解：两个行波的幅值相等，转速相同但转向相反，当该相电流达到正或负的最大值时，两个行波