《电机原理及拖动》交流部分习题答案要点.docVIP

第五章 三相异步电动机原理 5-1 什么是空间电角度，它与空间几何角度有什么关系？ 答：一个圆的空间几何角度（也称机械角度）是360度。但从电磁的观点来说：电机转子在旋转时每经过一对磁极，其绕组感应的电量（如感应电动势）就相应地变化一个周期，因此，将一对磁极对应的空间几何角度定义为360度电角度。 空间电角度与电机的极对数P有关，即：空间电角度=空间几何角度P。 例：一台6极异步电机（P=3），其转子转一周就经过3对磁极，转子绕组中感应电动势交变3个周期，即：空间电角度=3603=1080度电角度。 5-2 绕组的短矩和分布为什么能消减高次谐波？ 答：短距系数：基波： 谐波： 短距对于基波电动势的影响很小，但对于高次谐波的短距系数可能很小，甚至为零，因此，短距能有效地消减高次谐波。 分布系数：基波： 谐波： 相临元件所夹空间电角度对基波来说是，对于次谐波则为，因此相临元件的次谐波电动势相位差很大，完全可能使相量和大为减小，甚至为零。所以，分布能有效地消减高次谐波。 5-3 何谓相带，在三相电机绕组中为什么常采用600相带，而很少采用1200相带？ 答：按每相绕组在圆周上连续占有空间的电角度（俗称相带）分类：有120°相带、60°相带和30°相带等绕组。通常三相交流电机采用 60°相带绕组。在相同串联导体数下,60°相带绕组感应电动势约比120°相带绕组的感应电动势大 15％以上。30°相带绕组虽然可以进一步提高绕组利用率，但由于其绕组制造复杂，而感应电动势提高不多，故仅用在一些有特殊要求的场合，例如用于高效率电动机中。 在三相电机中采用600相带绕组可以产生比1200相带绕组高的感应电势，分布系数也大于1200相带，所以常采用600相带。 5-4 已知一个元件的两个元件边电动势分别为E1=10∠00，E2=10∠1500，求这个元件的短矩系数ky1，ky5。 解： 5-5 将三个相邻元件串联成一个元件组，元件电动势分别为40∠00、40∠200、40∠400，求这个元件组的电动势及分布系数kp1。 解： 5-6 一台三相交流电机，定子是三相对称单层绕组，已知极数2p=4，定子槽数Z1=36，并联支路数a=1，元件节距。 （1）画出槽电动势星形图； （2）画出U相绕组展开图； （3）求基波绕组系数w； （4）如果每极磁通ф=0.0172Wb，频率f=50Hz，每个元件的匝数N=10，求基波相电动势。 19110 19 1 10 28 2 20 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 36 35 33 32 31 30 29 27 26 25 24 23 22 21 34 ? U1 U2 V1 W2 W1 V2 2、U相绕组展开图 计算参数： τ=Z/2p=36/4=9 α=p×360°/Z=2×360°/36=20° q=z/(2pm)=36/(2×2×3)=3 分相带 U1--(1-10) -- (2-11) -- (3-12)--(19-28 ) -- (20-29) -- (21-30) – U2 V1--(7-16) -- (8-17) -- (9-18)--(25-34 ) -- (26-35) -- (27-36)--- V2 W1--(13-22) -- (14-23) -- (15-24)--(31-4 ) -- (32-5) -- (33-6)-- W2 画U相绕组展开图 U U1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 U2 3、 4、 5-7 一台三相交流电机，定子是三相对称双层短矩绕组，已知极数2p=4，定子槽数Z1=36，α=1，。 （1）画出元件电动势星形图； （2）画出U相绕组展开图； （3）求基波和五次谐波绕组系数； （4）如果把该绕组改成两路并联（α=2），或四路并联（α=4），应该怎样改接线。 1911028 19 1 10 28 2 20 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 36 35 33 32 31 30 29 27 26 25 24 23 22 21 34 ? U1 U2 V1 W2 W1 V2 2、U相绕组展开图 计算参数： τ=Z/2p=36/4=9 α=p×360°/Z=2×360°/36=20° q=z/(2pm)=36/(2×2×3)=3 分相带 U1--(1、2、3) –‘(10、11、12)’-- (19、20、21 ) –‘(28、29、30)’– U2 V1--(7、8、9) –‘(