电机习题课3and4-直流交流电机3-甘洋洋

电机习题课---第3章直流电机甘洋洋Email:1375764525@一国产直流电机1.直流电动机以其良好的起动性和调速性能著称。2.直流发电机供电质量较好，常常作为励磁电源。

结构较复杂直流电机成本较高使它的应用受到限制

可靠性较差

供给励磁绕组电流的方式称为励磁方式。分为他励和自励两大类，自励方式又分并励、串励和复励三种方式。1、他励：直流电机的励磁电流由其它直流电源单独供给。

他励直流发电机的电枢电流和负载电流相同，即：1.直流电机有哪些励磁方式？2、并励：发电机的励磁绕组与电枢绕组并联。且满足3、串励：励磁绕组与电枢绕组串联。满足4、复励：

并励和串励两种励磁方式的结合。电机有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，一个与电枢绕组并联。直流电机常用分析公式A.直流发电机：B.直流电动机：交轴电枢反应：饱和时去磁2.一台他励直流发电机的额定电压为230V，额定电流为10A,额定转速为1000r/min,电枢电阻Ra=1.3Ω，电刷压降2ΔUs=2V，励磁绕组电阻Rf=88Ω，已知在750r/min时的空载特性如下表所示：试求：（1）额定转速、励磁电流为2.5A时，空载电压为多少?（2）若励磁电流不变，转速降为900r/min，空载电压为多少？（3）满载时电磁功率为多少？（1）n=750r/min，If=2.5A时，空载电压为所以，当时，空载电压为

则（2）励磁电流没有改变，Ceφ也没有改变，则空载电压为（3）满载时的电磁功率3.一台17kW、220V的并励直流电动机，电枢电阻R=0.1Ω，电刷压降为2V，在额定电压下电枢电流为100A，转速为1450r/min，并励绕组与一变阻器串联使励磁电流为4.3A。当变阻器短路时，励磁电流为9A，转速降低到850r/min，电动机带有恒转矩负载，机械损耗和铁耗不计，

试计算：（1）励磁绕组的电阻和变阻器电阻；

（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值和电磁转矩值。（1）励磁绕组的电阻和变阻器电阻（2）变阻器短路后，电枢电流的稳态值和电磁转矩值由可得则因为电动机带的是恒转矩负载，所以当励磁电流增大时，电磁转矩Te数值不变，即解得所以4.一台17kW、220V的串励直流电动机，串励绕组电阻为0.12Ω，电枢总电阻Ra为0.2Ω，在额定电压下运行时，电枢电流为65A，转速为670r/min。试确定因负载增大而使电枢电流增大为75A时，电动机的转速和电磁转矩。（磁路设为线性的）在额定情况下运行时，有负载增大后磁路是线性的电动机的转速为电磁转矩为电机习题课---第4章交流电机理论的共同问题甘洋洋Email:1375764525@Z为电机槽数槽距电角α1：相邻两槽中导体感应电动势的相位差。槽距角α：相邻两槽之间的机械角度。1、概念电角度:

磁密在空间为正弦分布，一对磁极便对应于一个完整正弦波，相当于360°。如果磁极极对数是p，整个圆周有p个完整正弦波，相当于p×360°。从几何的观点来看，整个圆周只有360°。圆周的空间几何角度称为机械角度，而圆周上对应于磁场分布的角度称为电工角度，简称为电角度。电角度＝p×机械角度相带:120°相带60°相带120°相带60°相带每个相带各占600电角度。每个相带各占1200电角度。每极下每相所占的区域定子每极每相槽数：式中，Q—定子槽数；p

—极对数；

m—相数。相邻两槽间电角度：此角亦是相邻槽中导体感应电动势的相位差。1.为什么极相组A和极相组X串联时必须反接？如果正接将引起什么后果？极相组A与X相隔180°电角度位于极性不同的磁极下+极相组A与X产生的感应电动势大小相等，方向相反，电流方向也相反正接反接合成电动势为两者代数和，或电流所形成的磁场叠加感应电动势相互抵消，或电流所形成的磁场互相抵消分发电机和电动机！2.交流绕组的感应电动势公式是如何导出的？它与变压器的电动势公式有何类似和不同之处？A.单根导体：（最大值）（有效值）B.线圈（两根导体）：（两根导体感应电势相位差180°，Nc匝）（相量和，kp1为基波节距因数）①整距线圈：②短距线圈：

C.极相组（线圈组）：（N为每相绕组的串联匝数）分布绕组：D.相电动势：

q个线圈，相邻线圈感应电动势相位差为a°（相量和，kw1为基波绕组因数）电机的2p个极下，属于同一相的极相组，可串可并总结：计算公式相似交流绕组感应电动势：变压器感应电动势：交流绕组多乘一个绕组系数2.试述分布因数和节距因数的意义。为什么分布因数和节距因数只能小于或等于1？分布因数的意义：q个线圈集中在同一槽内q个线圈分布在不同槽内各线圈感应电动势Ec1相位相同合成电动势为q*Ec1各线圈感应电动势Ec1相位不同合成电动势为Eq1代数和相量和假设实际分布因数：集中绕组分布绕组2.试述分布因数和节距因数的意义。为什么分布因数和节距因数只能小于或等于1？节距因数的意义：线圈的两根导体在N、S极的最大磁密处线圈的两根导体间距小于N、S极的最大磁密处间距两导体电动势大小相等，方向相反（电角度为180°

）合成电动势为代数和两导体电动势大小相等，电角度小于180°合成电动势为相量和代数和相量和假设实际节距因数：整距线圈短距线圈3.试述抑制谐波电动势（包括齿谐波）的方法。抑制谐波电动势：①改善磁极的极靴外形（凸极同步电机）或励磁绕组的分布范围（隐极同步电机），使主极磁场的分布接近于正弦波。②利用三相对称绕组的联结来消除线电动势中的3次及3的倍数次谐波。③采用短距绕组：适当地选择线圈的节距，使得某一次谐波的节距因数等于或接近于零，即可达到消除或削弱该次谐波的目的。④采用分布绕组：削弱高次谐波电动势。3.试述抑制谐波电动势（包括齿谐波）的方法。抑制齿谐波电动势：①采用磁性槽楔或半闭口槽，以减小槽开口引起的气隙磁导变化。②采用斜槽：同一根导体内各小段在磁场的位置不同，感应的齿谐波电动势相位不同，齿谐波电动势大部分相互抵消。③采用分数槽绕组：每相在每极下所占的槽数不相等，有的极多一个槽，有的极少一个槽，而q是一个平均值。4.试计算下列三相两极50Hz同步发电机的定子基波绕组因数和空载相电动势、线电动势。已知定子槽数Q=48，每槽内有两根导体，支路数a=1，线圈节距y1=20，绕组为双层、星形联结，基波磁通量Φ1=1.11Wb。（1）基波绕组因数：①每极每相槽数：②槽距电角：③极距：（2）基波空载相电动势和线电动势：④基波节距因数：⑤基波分