電機(jī)習(xí)題課3and4-直流交流電機(jī)3-甘洋洋

電機(jī)習(xí)題課---第3章直流電機(jī)甘洋洋Email:1375764525@一國(guó)產(chǎn)直流電機(jī)1.直流電動(dòng)機(jī)以其良好的起動(dòng)性和調(diào)速性能著稱。2.直流發(fā)電機(jī)供電質(zhì)量較好，常常作為勵(lì)磁電源。

結(jié)構(gòu)較復(fù)雜直流電機(jī)成本較高使它的應(yīng)用受到限制

可靠性較差

供給勵(lì)磁繞組電流的方式稱為勵(lì)磁方式。分為他勵(lì)和自勵(lì)兩大類(lèi)，自勵(lì)方式又分并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)三種方式。1、他勵(lì)：直流電機(jī)的勵(lì)磁電流由其它直流電源單獨(dú)供給。

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

并勵(lì)和串勵(lì)兩種勵(lì)磁方式的結(jié)合。電機(jī)有兩個(gè)勵(lì)磁繞組，一個(gè)與電樞繞組串聯(lián)，一個(gè)與電樞繞組并聯(lián)。直流電機(jī)常用分析公式A.直流發(fā)電機(jī)：B.直流電動(dòng)機(jī)：交軸電樞反應(yīng)：飽和時(shí)去磁2.一臺(tái)他勵(lì)直流發(fā)電機(jī)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(lì)磁繞組電阻Rf=88Ω，已知在750r/min時(shí)的空載特性如下表所示：試求：（1）額定轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流為2.5A時(shí)，空載電壓為多少?（2）若勵(lì)磁電流不變，轉(zhuǎn)速降為900r/min，空載電壓為多少？（3）滿載時(shí)電磁功率為多少？（1）n=750r/min，If=2.5A時(shí)，空載電壓為所以，當(dāng)時(shí)，空載電壓為

則（2）勵(lì)磁電流沒(méi)有改變，Ceφ也沒(méi)有改變，則空載電壓為（3）滿載時(shí)的電磁功率3.一臺(tái)17kW、220V的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，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(lì)繞組與一變阻器串聯(lián)使勵(lì)磁電流為4.3A。當(dāng)變阻器短路時(shí)，勵(lì)磁電流為9A，轉(zhuǎn)速降低到850r/min，電動(dòng)機(jī)帶有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，機(jī)械損耗和鐵耗不計(jì)，

試計(jì)算：（1）勵(lì)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(lì)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?yàn)殡妱?dòng)機(jī)帶的是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，所以當(dāng)勵(lì)磁電流增大時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩Te數(shù)值不變，即解得所以4.一臺(tái)17kW、220V的串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，串勵(lì)繞組電阻為0.12Ω，電樞總電阻Ra為0.2Ω，在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，電樞電流為65A，轉(zhuǎn)速為670r/min。試確定因負(fù)載增大而使電樞電流增大為75A時(shí)，電動(dòng)機(jī)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(yùn)行時(shí)，有負(fù)載增大后磁路是線性的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為電磁轉(zhuǎn)矩為電機(jī)習(xí)題課---第4章交流電機(jī)理論的共同問(wèn)題甘洋洋Email:1375764525@Z為電機(jī)槽數(shù)槽距電角α1：相鄰兩槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位差。槽距角α：相鄰兩槽之間的機(jī)械角度。1、概念電角度:

磁密在空間為正弦分布，一對(duì)磁極便對(duì)應(yīng)于一個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于360°。如果磁極極對(duì)數(shù)是p，整個(gè)圓周有p個(gè)完整正弦波，相當(dāng)于p×360°。從幾何的觀點(diǎn)來(lái)看，整個(gè)圓周只有360°。圓周的空間幾何角度稱為機(jī)械角度，而圓周上對(duì)應(yīng)于磁場(chǎng)分布的角度稱為電工角度，簡(jiǎn)稱為電角度。電角度＝p×機(jī)械角度相帶:120°相帶60°相帶120°相帶60°相帶每個(gè)相帶各占600電角度。每個(gè)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(duì)數(shù)；

m—相數(shù)。相鄰兩槽間電角度：此角亦是相鄰槽中導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位差。1.為什么極相組A和極相組X串聯(lián)時(shí)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(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反，電流方向也相反正接反接合成電動(dòng)勢(shì)為兩者代數(shù)和，或電流所形成的磁場(chǎng)疊加感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互抵消，或電流所形成的磁場(chǎng)互相抵消分發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)！2.交流繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式是如何導(dǎo)出的？它與變壓器的電動(dòng)勢(shì)公式有何類(lèi)似和不同之處？A.單根導(dǎo)體：（最大值）（有效值）B.線圈（兩根導(dǎo)體）：（兩根導(dǎo)體感應(yīng)電勢(shì)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(dòng)勢(shì)：

q個(gè)線圈，相鄰線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相位差為a°（相量和，kw1為基波繞組因數(shù)）電機(jī)的2p個(gè)極下，屬于同一相的極相組，可串可并總結(jié)：計(jì)算公式相似交流繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：變壓器感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：交流繞組多乘一個(gè)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(gè)線圈集中在同一槽內(nèi)q個(gè)線圈分布在不同槽內(nèi)各線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ec1相位相同合成電動(dòng)勢(shì)為q*Ec1各線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ec1相位不同合成電動(dòng)勢(shì)為Eq1代數(shù)和相量和假設(shè)實(shí)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(dǎo)體在N、S極的最大磁密處線圈的兩根導(dǎo)體間距小于N、S極的最大磁密處間距兩導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反（電角度為180°

）合成電動(dòng)勢(shì)為代數(shù)和兩導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)大小相等，電角度小于180°合成電動(dòng)勢(shì)為相量和代數(shù)和相量和假設(shè)實(shí)際節(jié)距因數(shù)：整距線圈短距線圈3.試述抑制諧波電動(dòng)勢(shì)（包括齒諧波）的方法。抑制諧波電動(dòng)勢(shì)：①改善磁極的極靴外形（凸極同步電機(jī)）或勵(lì)磁繞組的分布范圍（隱極同步電機(jī)），使主極磁場(chǎng)的分布接近于正弦波。②利用三相對(duì)稱繞組的聯(lián)結(jié)來(lái)消除線電動(dòng)勢(shì)中的3次及3的倍數(shù)次諧波。③采用短距繞組：適當(dāng)?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(dá)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(dòng)勢(shì)。3.試述抑制諧波電動(dòng)勢(shì)（包括齒諧波）的方法。抑制齒諧波電動(dòng)勢(shì)：①采用磁性槽楔或半閉口槽，以減小槽開(kāi)口引起的氣隙磁導(dǎo)變化。②采用斜槽：同一根導(dǎo)體內(nèi)各小段在磁場(chǎng)的位置不同，感應(yīng)的齒諧波電動(dòng)勢(shì)相位不同，齒諧波電動(dòng)勢(shì)大部分相互抵消。③采用分?jǐn)?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(gè)槽，有的極少一個(gè)槽，而q是一個(gè)平均值。4.試計(jì)算下列三相兩極50Hz同步發(fā)電機(jī)的定子基波繞組因數(shù)和空載相電動(dòng)勢(shì)、線電動(dòng)勢(shì)。已知定子槽數(shù)Q=48，每槽內(nèi)有兩根導(dǎo)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(dòng)勢(shì)和線電動(dòng)勢(shì)：④基波節(jié)距因數(shù)：⑤基波分