电机学电子案习题解答08章.doc

第8章 思考题与习题参考答案 8.1 有一台交流电机，Z=36，2p=4，试绘出单层等元件U相绕组展开图。 解： 8.2 有一台交流电机，Z=36，2p=4，y=7，试绘出U相双层叠绕组展开图。 解： 8.3 试述短距系数和分布系数的物理意义。若采用长距绕组，即，短距系数是否会大于1，为什么？ 答：短矩系数是短矩线圈电动势与整矩线圈电动势之比，因为整矩线圈电动势等于两线圈边电动势的代数和，而短矩线圈电动势等于两线圈边电动势的相量和,所以短矩系数小于1。 分布系数是个分布线圈的合成电动势与个集中线圈的合成电动势之比，因为分布线圈的合成电动势等于个线圈电动势的相量和，而集中线圈的合成电动势等于个线圈电动势的代数和，所以分布系数数小于1。 即使采用长矩绕组，短矩系数仍然小于1。因为长距线圈电动势仍然等于两线圈边电动势的相量和，它一定小于两线圈边电动势的代数和。 8.4 一台三相交流电机接于电网，每相感应电动势的有效值E1=350V，定子绕组的每相串联匝数N=312，基波绕组系数kw1=0.96，求每极磁通。 解：根据可知 Wb 8.5 一台三相交流电机, fN=50HZ，2p=4，Z=36，定子为双层叠绕组，并联支路数a=1，，每个线圈匝数Nc = 20，每极气隙磁通=7.5×10-3Wb，求每相绕组基波感应电动势的大小。 解： 8.6 有一台三相同步发电机，2极，转速为3000r/min，定子槽数Z=60，每相串联匝数N=20，每极气隙磁通=1.505Wb，求：(1)定子绕组基波感应电动势的频率；（2）若采用整距绕组，则基波绕组系数和相电动势为多少？（3）如要消除5次谐波电动势，则线圈节距y应选多大，此时的基波电动势为多大？ 解：（1） （2） 因为采用整距绕组，故 （3）取 8.7 为什么说交流绕组产生的磁动势既是时间的函数，又是空间的函数？ 答：单相绕组产生的磁动势沿空间（气隙圆周）按余弦规律分布，所以是空间的函数，其幅值大小又随时间按正弦规律变化，所以又是时间的函数。三相绕组产生的合成磁动势沿空间按正弦规律分布，所以是空间的函数，合成磁动势又随时间而旋转，所以又是时间的函数。 8.8 简述交流电机单相绕组和三相绕组产生的基波磁动势的性质。 答：单相绕组基波磁动势是一个在空间按余弦规律分布，其幅值的位置固定、大小随时间按正弦规律变化的脉动磁动势，脉动频率与电源频率相同；三相绕组合成磁动势是一个沿空间按正弦分布、幅值恒定不变的圆形旋转磁动势，其幅值为单相脉动磁动势最大幅值的倍，转向由电流的相序决定，即由电流超前相向电流滞后相旋转，转速为同步转速。 8.9 如何改变三相合成旋转磁场的转向？ 答：改变三相绕组中电流的相序即可改变合成旋转磁场的转向。实际中，只要任意对调两根电源线就改变了电流相序，也就改变了旋转磁场的转向。 8.10 如果三相绕组通入同相位的交流电流，则单相基波磁动势的性质是否发生变化？三相合成磁动势如何？如果三相绕组中都通入直流电流，又如何？ 答：三相绕组通入同相位的交流电流，单相基波磁动势的性质不发生变化，仍然为脉动磁动势。但三相合成磁动势的性质发生变化，如果三相电流大小相等，那么合成磁动势为0，如果三相电流大小不等，合成磁动势便为一个轴线位置固定，大小和方向随时间变化的脉动磁动势。 三相绕组都通入直流电流，单相磁动势成为幅值位置固定、大小和方向都不变的恒定磁动势。如果每相直流电流大小相等，那么合成磁动势为0，如果每相电流大小不等，合成磁动势便为一个轴线位置固定，大小和方向都不变的恒定磁动势。 8.11 一台50Hz的交流电机，今通入60Hz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：幅值大小不变，转速因频率增大而加快到原来的1.2倍，转向不变。 8.12 匝数相同，空间错开90o电角度的两相绕组称为两相对称绕组。若对称的两相绕组中通入对称的两相电流,试用数学法和图解法分析其合成磁动势的性质？ 解：数学法： 显然，合成磁动势是一个幅值不变并沿圆周旋转的磁动势。 同三相对称绕组通入三相对称电流一样，两相对称绕组通入两相对称电流也产生圆形旋转磁动势。 8.13 一台三相异步电动机，2p=6，Z=36，定子为双层绕组，，每相串联匝数N=72，通入50HZ的