电机设计部分课后答案

文档从网络中收集，已重新整理排版文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.lwordlword版本可编辑.欢迎下载支持.电机设计第一章L电机设计的任务是什么?答言电机设计的任务是根据用户提出的产品规格（功率、电压、转速）与技术要求（效率、参数、温升、机械可靠性）,结合技术经济方面国家的方针政策和生产实际情况，运用有关的理论和计算方法,正确处理设计时遇到的各种矛盾，从而设计出性能好,体积小、结构简单，运行可靠、制造和使用维修方便的先进产品.电机设计过程分为哪几个阶段?答m电机设计的过程可分为，推备阶段：通常包括两方面内容】首先是熟悉国家标准，收集相近电机的产品样本和技术資料，并听取生产和使用单位的意见与要求；然后在国家标准有关规定及分析相应资料的基础上，编制技术任务书或技术建议书°电磁设计；本阶段的任务是根据技术任第书的规定，参照生产实践经验，通过计算和方案比较，来确定与所设计电机电磁性能有关的尺寸和数据，选定有关材料'并核算电磁性能，结构设计：结构设计的任务是确定电机的机械结构，零部件尺寸，加工要求与材料的规格及性能要求，包括必要的机械计算，通风计算和温升计算。电机设计通常绐定的数据有哪些？答，电机设计时通常会给定卜列数据w⑴额定功率⑵额定电压相数及相同连接方式额定频率额定转遠或同歩转速额定功率因数感应电动机通常绐定⑴〜⑸:同步电机通常给定(1)-(6):直流电机通常给定(1)(2)(5)第二章1-电机常数&和利用系数Ka的物理意义是什么？答’CA；大体反映了产生单位计算转矩所消耗的有裁材料(铜铝或电工钢)的体积，并在一定程度上反映了结构材料的耗用量。Km：表示单位体积的有效材料所能产生的计算转矩，它的大小反映了电机有效材料的利用程度.£什么是主要尺寸关系式？根据它可以得出什么结论？答，主要尺寸关系式为3—= 根据这个关系式卩 电"丄A恥得到的重要结论有:①电机的主要尺寸由其计算功率厂和转速n之比*或计算转矩T'所决定3②电磁负荷A和&不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，转速较I高的』则功率较大.这表明提高转速可减小电机的体积和重量】③转速一定时.若直径不变而采取不同长度，则可得到不同功率的电机】④由于计算极弧系数％八波形系数女与绕组系数IU的数值一般变化不大，因此电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A和玖有关&电磁负荷选得越高，电机的尺寸就越小.3.什么是电机中的几何相似定律？为何在可能情况下，总希望用大功率电机来代替总功率相等的小功率电机？为何冷却向題对于大电机比对小电机更显得重要？答w在转速相同的情况下，当半二籍=祟5下，監女与■峪tJblbhbbb J/P8匕8」即当B和J的数值保持不变时，对一系列功率递増，几何形状相似的电机，每单位功率所需有效材料的重量G,成本d及产生损耗功均与计算功率的!次方成反K用大功率电机代替总功率相等的数台小电机的原因是随着单机容量的增加，其有效材料的重量G.成本和损耗Ap的增加要慢，其有效材料的利用率和电机的效率妁将提高，因此用大功率电机代替总功率相等的数台小电功率机雄冷却问题对大功率电机比对小功率电机更显得重要的原因是电机损耗与长度1的立方成正比，而冷却表面却与长度的平方成正比。功率上升，长度变长，损耗增加大于冷却的增加.为了使温升不超过允许值，随着功率的增加，要改变电机的通风和冷却系统，从而放弃它们的几何形状相似，电磁负荷对电机的性能和经济性有何影响？电磁负荷选用时要考慮哪些因素？当%—定，由于弓”上，IU变化不大，则电机主要尺寸决定于由磁负荷°生产固定效率的电机，若其电磁负荷越高，电机的尺寸将越小，重量越轻，成本越低，经济效益趙好.电磁负荷选用常需要考虑制造运行费用，冷却条件，所用材料与絶嫁等级.电机的功率，转速等&若2台电机的规格，材料结构，绝缘等级与冷却条件都相同，若电机1的线负荷比电机2的线负荷高，则2台电机的导体电流密度能否选得一样,为什幻答*不能选的一样，因为』从q「PAJ式子上看，丄〉扇由題中可知P户Pm敏也，所以Ji<J2-即电机1的电流密度须选得低一些.6•什么是电机的主要尺寸比？它对电机的性能和经济性有何影响？答，主要尺寸比4=*<电机电枢计算长度与极距之比九若庁1村文档从网络中收集，已重新整理排版文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.#word版本可编辑.欢迎下载支持.磁磁势基本不变，应改变什么为最佳？釆取措施后,基本铁耗在磁磁势基本不变，应改变什么为最佳？釆取措施后,基本铁耗在关）答「空载表面损耗的产生是由于牌子磁势不是严格的正弦波以及开槽导致的气隙磁密不均匀使磁场中有谐波存在，转子相对于谐波磁场转动产生了涡流损耗辛负载时的磁极表面损耗的产生是由于定子中的电流产生的磁势含有的谐波在挂子表面感生祸流产生损耗，两者的区别在于磁势产生的源不同.空裁表面损耗的影响因素为励磁电流的大小，转子磁极的形状，定子开槽的情况，气隙的大小：负载时的磁极表面损耗主要影响因素为定子电流中的谐波成分，绕组的节距与分布，定子开槽的情况’气隙的大小。要求保持励4.若将一会感应电机的额定频率由50Hz改为60H幻要求保持励不计他和影响时会不会发生变化?第五章3-7题了解内容4.若将一台感应电机的额定频率由50Hz改为60Hz,要求保持励磁磁势基本不变，应改变什么为最佳？釆取措施后，基本铁耗在不计饱和影响时会不会发生变化？答；由①=分析得，如果要维持原设计冲片励磁磁势不4.44\fK#交，就要维持中不变，所以N要减少到原设计的?，从而保持励磁磁势基本不变,磁密不变，由公式皿=靖广七2得，基本铁耗会增加。第六章电机中常用的通风冷却系统有哪几种？选择和设计通风系统时应注意哪些问题？答:(1)开炉冷却(自由循环)或闭路冷却(封闭循环A(2)径向，轴向和混合式通风系统：(3)抽出式和鼓入式,(4)外冷与内冷匸在珏择和设计通风系统时要综合考虑电机的尺寸(如轴向长度)、功率大小和温升对拎却的要求与冷却的成本的影向，来确定釆用冷却系统的方式，还要考虑其运行环境与运行要求“抽出式和鼓入式两种冷却方式哪一种冷却能力较高？为什么？答；抽出式冷却能力较高,由于抽出式的冷空气首先和电机的发熱部分接触，且能釆取直径较大的风扇，而鼓入式的冷却空气却首先通过风扇，被风扇的损耗加热后，再和电机的发热部分接触.3伯努利方程弋表的物理意义是什么？为什么在波•体的运动过程屮.它的静压力和动压力ZltjHf以相宜转化■?答：伯努利方担为四1|P十丄四'=。.其物理意义为理想潦怀在穏态运行过程屮，単位体积内所包含的总能量保持不变"因为流体在流动的过程中“不是固處不变的“若变小，则动压力卩『=网七？恋小，动.氐头「降小.乂因为全压头不变,则静只力必然变太，反之亦然=折以靜压力和动压力之间可以互相转化匸5流阻或风阻的出联和并联顺如何计算T与电阻的申井联方法珀比较有何界同？答：流阻或風阻的串并联用风路图计算匸串联时，渡过各个风阻的流量相同，气体迎过整个管道或焯路所需的全部压力等「•各部分压力损耗的总和。申联时等效論5」或岡阳为j= 并厭时由「•支路的圧降为=己四〉且流过各玄路的爪降相等"町以■推辱出Z』=]?）七电路中电阻等效于风路中的风阻。电流等效于风路中的流量.电压等效风路中的压降*串并联的计算原理相同.所不现的是电路中电压与电流成正比而风路屮R降与流量的平方成正比匸试比较离心式风扇和轴流式风扇的工作原理，它们各有什么优缺点？为什么在一般中小型电机中很少用轴流式风扇?答，髙心式风扇的工作原理是风扇转动时，处于其叶片间的气体受离心力的作用向外飞逸，因而在风扇叶轮边缘出口处形成压力,优点是压力较高，缺点是效率较低口轴流式風扇的工作原理是风扇转动时，气体受叶片鼓动沿轴向方向在风扇出口处形成压力.优点是效率高，缺点是压力低.感应电机和凸极同步机的孔缝很小，使得轴向风很难通过，只有直流电机可以有轴流式风扇而直流电机的应用范围很小，而且离心式风扇能产生较高压力铢由于一般电机特别是中小型电机是交流电机，使用的是髙心式风扇P故中小型电机很少釆用轴流式风