電機習題課3and4-直流交流電機3-甘洋洋

電機習題課---第3章直流電機甘洋洋Email:1375764525@一國產(chǎn)直流電機1.直流電動機以其良好的起動性和調(diào)速性能著稱。2.直流發(fā)電機供電質(zhì)量較好，常常作為勵磁電源。

結(jié)構(gòu)較復雜直流電機成本較高使它的應用受到限制

可靠性較差

供給勵磁繞組電流的方式稱為勵磁方式。分為他勵和自勵兩大類，自勵方式又分并勵、串勵和復勵三種方式。1、他勵：直流電機的勵磁電流由其它直流電源單獨供給。

他勵直流發(fā)電機的電樞電流和負載電流相同，即：1.直流電機有哪些勵磁方式？2、并勵：發(fā)電機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。且滿足3、串勵：勵磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。滿足4、復勵：

并勵和串勵兩種勵磁方式的結(jié)合。電機有兩個勵磁繞組，一個與電樞繞組串聯(lián)，一個與電樞繞組并聯(lián)。直流電機常用分析公式A.直流發(fā)電機：B.直流電動機：交軸電樞反應：飽和時去磁2.一臺他勵直流發(fā)電機的額定電壓為230V，額定電流為10A,額定轉(zhuǎn)速為1000r/min,電樞電阻Ra=1.3Ω，電刷壓降2ΔUs=2V，勵磁繞組電阻Rf=88Ω，已知在750r/min時的空載特性如下表所示：試求：（1）額定轉(zhuǎn)速、勵磁電流為2.5A時，空載電壓為多少?（2）若勵磁電流不變，轉(zhuǎn)速降為900r/min，空載電壓為多少？（3）滿載時電磁功率為多少？（1）n=750r/min，If=2.5A時，空載電壓為所以，當時，空載電壓為

則（2）勵磁電流沒有改變，Ceφ也沒有改變，則空載電壓為（3）滿載時的電磁功率3.一臺17kW、220V的并勵直流電動機，電樞電阻R=0.1Ω，電刷壓降為2V，在額定電壓下電樞電流為100A，轉(zhuǎn)速為1450r/min，并勵繞組與一變阻器串聯(lián)使勵磁電流為4.3A。當變阻器短路時，勵磁電流為9A，轉(zhuǎn)速降低到850r/min，電動機帶有恒轉(zhuǎn)矩負載，機械損耗和鐵耗不計，

試計算：（1）勵磁繞組的電阻和變阻器電阻；

（2）變阻器短路后，電樞電流的穩(wěn)態(tài)值和電磁轉(zhuǎn)矩值。（1）勵磁繞組的電阻和變阻器電阻（2）變阻器短路后，電樞電流的穩(wěn)態(tài)值和電磁轉(zhuǎn)矩值由可得則因為電動機帶的是恒轉(zhuǎn)矩負載，所以當勵磁電流增大時，電磁轉(zhuǎn)矩Te數(shù)值不變，即解得所以4.一臺17kW、220V的串勵直流電動機，串勵繞組電阻為0.12Ω，電樞總電阻Ra為0.2Ω，在額定電壓下運行時，電樞電流為65A，轉(zhuǎn)速為670r/min。試確定因負載增大而使電樞電流增大為75A時，電動機的轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩。（磁路設(shè)為線性的）在額定情況下運行時，有負載增大后磁路是線性的電動機的轉(zhuǎn)速為電磁轉(zhuǎn)矩為電機習題課---第4章交流電機理論的共同問題甘洋洋Email:1375764525@Z為電機槽數(shù)槽距電角α1：相鄰兩槽中導體感應電動勢的相位差。槽距角α：相鄰兩槽之間的機械角度。1、概念電角度:

磁密在空間為正弦分布，一對磁極便對應于一個完整正弦波，相當于360°。如果磁極極對數(shù)是p，整個圓周有p個完整正弦波，相當于p×360°。從幾何的觀點來看，整個圓周只有360°。圓周的空間幾何角度稱為機械角度，而圓周上對應于磁場分布的角度稱為電工角度，簡稱為電角度。電角度＝p×機械角度相帶:120°相帶60°相帶120°相帶60°相帶每個相帶各占600電角度。每個相帶各占1200電角度。每極下每相所占的區(qū)域定子每極每相槽數(shù)：式中，Q—定子槽數(shù)；p

—極對數(shù)；

m—相數(shù)。相鄰兩槽間電角度：此角亦是相鄰槽中導體感應電動勢的相位差。1.為什么極相組A和極相組X串聯(lián)時必須反接？如果正接將引起什么后果？極相組A與X相隔180°電角度位于極性不同的磁極下+極相組A與X產(chǎn)生的感應電動勢大小相等，方向相反，電流方向也相反正接反接合成電動勢為兩者代數(shù)和，或電流所形成的磁場疊加感應電動勢相互抵消，或電流所形成的磁場互相抵消分發(fā)電機和電動機！2.交流繞組的感應電動勢公式是如何導出的？它與變壓器的電動勢公式有何類似和不同之處？A.單根導體：（最大值）（有效值）B.線圈（兩根導體）：（兩根導體感應電勢相位差180°，Nc匝）（相量和，kp1為基波節(jié)距因數(shù)）①整距線圈：②短距線圈：

C.極相組（線圈組）：（N為每相繞組的串聯(lián)匝數(shù)）分布繞組：D.相電動勢：

q個線圈，相鄰線圈感應電動勢相位差為a°（相量和，kw1為基波繞組因數(shù)）電機的2p個極下，屬于同一相的極相組，可串可并總結(jié)：計算公式相似交流繞組感應電動勢：變壓器感應電動勢：交流繞組多乘一個繞組系數(shù)2.試述分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)的意義。為什么分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)只能小于或等于1？分布因數(shù)的意義：q個線圈集中在同一槽內(nèi)q個線圈分布在不同槽內(nèi)各線圈感應電動勢Ec1相位相同合成電動勢為q*Ec1各線圈感應電動勢Ec1相位不同合成電動勢為Eq1代數(shù)和相量和假設(shè)實際分布因數(shù)：集中繞組分布繞組2.試述分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)的意義。為什么分布因數(shù)和節(jié)距因數(shù)只能小于或等于1？節(jié)距因數(shù)的意義：線圈的兩根導體在N、S極的最大磁密處線圈的兩根導體間距小于N、S極的最大磁密處間距兩導體電動勢大小相等，方向相反（電角度為180°

）合成電動勢為代數(shù)和兩導體電動勢大小相等，電角度小于180°合成電動勢為相量和代數(shù)和相量和假設(shè)實際節(jié)距因數(shù)：整距線圈短距線圈3.試述抑制諧波電動勢（包括齒諧波）的方法。抑制諧波電動勢：①改善磁極的極靴外形（凸極同步電機）或勵磁繞組的分布范圍（隱極同步電機），使主極磁場的分布接近于正弦波。②利用三相對稱繞組的聯(lián)結(jié)來消除線電動勢中的3次及3的倍數(shù)次諧波。③采用短距繞組：適當?shù)剡x擇線圈的節(jié)距，使得某一次諧波的節(jié)距因數(shù)等于或接近于零，即可達到消除或削弱該次諧波的目的。④采用分布繞組：削弱高次諧波電動勢。3.試述抑制諧波電動勢（包括齒諧波）的方法。抑制齒諧波電動勢：①采用磁性槽楔或半閉口槽，以減小槽開口引起的氣隙磁導變化。②采用斜槽：同一根導體內(nèi)各小段在磁場的位置不同，感應的齒諧波電動勢相位不同，齒諧波電動勢大部分相互抵消。③采用分數(shù)槽繞組：每相在每極下所占的槽數(shù)不相等，有的極多一個槽，有的極少一個槽，而q是一個平均值。4.試計算下列三相兩極50Hz同步發(fā)電機的定子基波繞組因數(shù)和空載相電動勢、線電動勢。已知定子槽數(shù)Q=48，每槽內(nèi)有兩根導體，支路數(shù)a=1，線圈節(jié)距y1=20，繞組為雙層、星形聯(lián)結(jié)，基波磁通量Φ1=1.11Wb。（1）基波繞組因數(shù)：①每極每相槽數(shù)：②槽距電角：③極距：（2）基波空載相電動勢和線電動勢：④基波節(jié)距因數(shù)：⑤基波分