(完整word版)三相电机共同问题习题

整距绕组基波短距系数1三相电机共同问题习题1 1、有一台三相异步电动机，2P=22P=2 , n=3000n=3000 转/ /分, Z=60Z=60 ,每相串联总匝数 N=20N=20 ,沪 5050 赫，每极气隙基波磁通 A A =1.=1.505505 韦，求：（1 1）基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势；（2 2）如要消除 5 5 次谐波， 节距 y y 应选多大， 此时的基波电 动势为多大？解：（1 1）基波电动势频率pn 1 300060 6050HZ60极距每极每相槽数槽距角2p602 pm 2 3p 360Z1 36060基波分布系数qi10 6sin sinKq12-0 = 0.9553q.:i6qsin10 sin 22基波绕组系数Kwi二KyiKqi= 1 0.9 5 5 30.9 5 5 3基波相电动势Eei= 4.44 f N K?i二4.44汎50汇20汽0.9 5 53.5 0 5-6 3 8.5V514-T = T55用空间电角度表示节距y41800二 1440115基波短距系数1440Ky1= sin-二sin0.951y2 2基波相电动势E：厂4.44fNKyiKqi J= 4.44 50 20 0.951 0.9553 1.505二6070.7V2 2、总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值 位置、脉动频率各与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构 造决定的，哪些是由运行条件决定的？答：t幅值NKw1Fm厂0.9w1IP单相绕组基波磁动势幅值大小：与一条支路匝数 N N、绕组系数 K Kw1w1、磁极对数 p p 及相电流 I I 有关，其中 N N、K Kw1w1及 p p由构造决定，I I 由运行条件决定幅值位置：恒于绕组轴线上，由绕组构造决定。频率：即为电流频率，由运行条件决定。3 3、总结交流电机三相合成基波圆形旋转磁动势的性质、它 的幅值大小、幅值空间位置、转向和转速各与哪些因素有 关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？答：幅值二1.35出4P三相合成基波圆形旋转磁动势幅值大小，其决定因素与单相基波磁动势同。空间位置：沿气隙圆周旋转。当哪相电流最大，三相合成基波圆形旋转磁动势就转至哪相绕组轴线上，绕组由构造决定，电流由运行条件决定。转速：ml60 fn厂P转速与电流频率 f f 及磁极对数 p p 有关，p p 由构造决定， f f 由运行条件决定。转向：与电流相序有关（与电流相序一致），由运行条 件决定。4 4、一台 50Hz50Hz 的交流电机，今通入 60Hz60Hz 的三相对称交流电 流，设电流大小不变， 问此时基波合成磁动势的幅值大小、转速和转向将如何变化？ 答：本题题意为频率增加，增加:60=1.2倍50由上题知，基波合成磁动势幅值大小及转向与频率无关。而转速 n n1 1与频率成正比，故转速增加1.21.2 倍5 5、一交流电机如图 6-6-仃，当在不动的转子上的单相绕组中 通入 50Hz50Hz 交流电流后，将在定子绕组中感应电动势。如果 将定子三相绕组短接， 问此时绕组中通过的电流产生的合成磁动势是脉动还是旋转的，为什么？答：在不转的转子单相绕组中通以正弦交流电流产生脉动 磁动势，它可以分解为大小相等（原脉动磁动势最大幅值的60 f一半）、转速相同（P）而转向相反的两个旋转磁动势，它们分别切割定子三相绕组，在三相绕组中感应出大小相等（因两旋转磁动势的幅值相等）、频率相同（因切割速度相等）而相序相反（因转向相反）的三相对称感应电动势，分别称为正序电动势和负序电动势。由于定子三相绕组首端短接，则正序电动势产生正序电流，流过定子绕组产生正向旋 转磁动势，负序电动势产生负序电流，流过定子绕组产生反 转旋转磁动势，这两磁动势大小相等、转速相同、转向相反，叠加结果，其空间合成磁动势为一脉动磁动势。5y =弋5 5、一台三相异步电动机，2P=6,2P=6, Z=36Z=36，定子双层迭绕组，6，每相串联匝数 N=72N=72,当通入三相对称电流，每相电流有效值为 20A20A 时，试求基波三相合成磁动势的幅值和转速?36解：每极每相槽数槽距角q=2pmp 360Z3 36036用空间电角度表示节距5180 15006基波短距系数基波绕组系数Kw1= Ky1Kq1= 0.966 0.966二0.933三相基波合成磁动势幅值NKW172 0.933Fm1=1.351 = 1.3520 = 604.6女匝/极P3旋转磁场转速60 f 60 50n11000r / mi np 36 6、有一三相对称 交流绕组，通入下列三相交流电流：i 141si n314tI0ib= 141sin(314t T20)(ic= 141si n( 314t 1200)Kyisin二150二0.966sinq：基波分布系数Kqlqsin2sin2 302二2i厂141si n314tic141sin314t定性分析其合成磁动势的性质（包括转向） 答：（1 1）i iA、i iB、i ic为三相对称电流，则三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁动势，转向与相序一致（A-B-CA-B-C）。则 A A、B B 两相电流方向如图（b b）所示。它相当于一相绕组通入一相 正弦交流ib141sin314t)(2(2)ib70.4sin(314t - 60)(3(3)ic- 122sin(314t 30)（2 2）原三相电流正方向如图（a a）所设:因 i ic=0,=0, W W 相相当于开路,则 A A、B B 两相绕组串联，又 i iA= =-i iB，电流，故其合成磁动势为脉动磁动势。(3)(3) i iA、i iB、i iC为三相不对称电流，故合成磁动势为椭圆形旋转磁 动势 。转向为 A A-C C-B B-A A 。