电机与拖动基础第六章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势(第一部分)汇编
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电机与拖动基础习题1(第3-6章)第三章:直流电机原理一、简答题:1、换向器在直流电机中起什么作用在直流发电机中,换向器起整流作用,即把电枢绕组里交流电整流为直流电,在正、负电刷两端输出。
在直流电动机中,换向器起逆变作用,即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。
2、直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率直流电机铭牌上的额定功率:对直流发电机而言,指的是输出的电功率的额定值;对直流电动机而言,指的是电动机轴上输出的机械功率的额定值3、直流电机主磁路包括哪几部分磁路未饱和时,励磁磁通势主要消耗在哪一部分直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。
磁路未饱和时,铁的磁导率远大于空气的磁导率,气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多,所以,励磁磁通势主要消耗在气隙上。
4、如何改变他励直流发电机的电枢电动势的方向如何改变他励直流电动机空载运行时的转向通过改变他励直流发电机励磁电流的方向,继而改变主磁通的方向,即可改变电枢电动势的方向;也可以通过改变他励直流发电机的旋转方向来改变电枢电动势的方向。
改变励磁电流的方向,继而改变主磁通的方向,即可改变电动机旋转方向;也可通过改变电枢电压的极性来改变他励直流电动机的旋转方向。
5、直流发电机的损耗主要有哪些铁损耗存在于哪一部分,它随负载变化吗电枢铜损耗随负载变化吗直流发电机的损耗主要有:(1)励磁绕组铜损耗;(2)机械摩擦损耗;(3)铁损耗;(4)电枢铜损耗;(5)电刷损耗;(6)附加损耗。
铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中的磁滞和涡流损耗。
这两种损耗与磁密大小以及交变频率有关。
当电机的励磁电流和转速不变时,铁损耗也几乎不变。
它与负载的变化几乎没有关系。
电枢铜损耗由电枢电流引起,当负载增加时,电枢电流同时增加,电枢铜损耗随之增加。
电枢铜损耗与电枢电流的平方成正比。
6、他励直流电动机的电磁功率指什么在直流发电机中,电磁功率指的是由机械功率转化为电功率的这部分功率。
第六章 交流电机电枢绕组的电动势与磁通势同步电机(同步发电机、同步电动机)交流电机异步电机(异步发电机、异步电动机-感应电动机)同步电机与异步电机的定子绕组结构相同,转子结构不同。
本章介绍交流电机的共同点:电动势、磁通势、电枢绕组6.1交流电机电枢绕组的电动势以交流同步发电机为例,所得结论都能应用于异步电机。
6.1.1导体电动势同步发电机模型定子(固定不动),安放电枢绕组,图中导体A 转子(可以旋转),安放主磁极,N 极与S 极原动机拖动主磁极以转速n 相对于定子逆时针方向旋转,相当于导体A 相对于主磁极顺时针方向旋转,根据电磁感应定律导体A 中会感应电势。
将电机展开得到气隙磁通密度沿转子磁极表面的分布气隙磁通密度波形取决于转子磁极形状, 在同步发电机中尽量使得气隙磁通密度波 形为正弦形,磁极采用不均匀气隙。
αsin m x B B =, m B −气隙磁密幅值(最大值)α−距离坐标原点x 处的电角度,一对极距离为360o or 2π α=ωt,lv B E m m = −感应电动势幅值, E −感应电动势有效值常用物理量的计算1.机械角度β与电角度α的关系机械角度β是空间实际角度, 电机转一圈,β=360o ; 电角度α=p β; 2极电机p =1电机转一圈α=β=360o 4极电机p =2电机转一圈α=2β=720o 2.电动势频率f (每秒基波电动势变化的周波数)Hz (周/秒)3.电角速度ω与机械角速度Ω的关系(每秒钟转过的孤度或电角度) 4.电动势频率f 与电角速度ω的关系ω=2πf rad/s 也是导体A 感应基波电动势变化的角频率。
5.基波电动势幅值E mlv B E m m =,6.1.2整距线匝电动势eA 与eX 空间位置相距一个极距,一个在N 极下,另一个在S 极下,大小相等。
整距线匝基波电动势为:X A T e e e -=∙∙∙-=X A T E E EΦ==f E E A T 44.426.13整距线圈电动势N y 匝串联组成一个线圈,整距线圈基波电动势为:Φ=y y fN .E 4446.14短距线圈电动势设线圈节距 τπy y y ==1,短距:10<<y ,整距:1=y基波短距系数,整距 k y =16.1.5整距分布线圈组的电动势相邻线圈的槽距角(电角度)∙∙∙∙++=321y y y q E E E E整距集中绕组的电动势整距分布线圈组的电动势k q 为基波分布系数若有q 个线圈分布,基波分布系数为d y q k E q E ⋅⋅=,称为每极每相槽数 分布线圈组的基波电动势为: Φ⋅⋅⋅⋅=d y q k qN f .E 444 分布短距线圈组的基波电动势为:Φ⋅⋅⋅⋅=Φ⋅⋅⋅=dp y d p y q k qN f .k k qN f .E 444444 p d dp k k k = 称为绕组基波系数举例:p=2,Z=36 每线圈基波电动势E=15V y , 求k d , E q分布线圈组的基波系数分布线圈组的基波电动势 V ..E k q E y d q 5431596703=⨯⨯=⋅⋅= 相绕组的感应电动势Φ⋅⋅⋅⋅=Φdp k N f .E 444 N 为每相绕组的串联匝数对于单层绕组对于双层绕组a 为绕组并联支路数6.2交流电机电枢绕组 6.2.1三相单层绕组 1. 三相单层集中整距绕组∙A E 领先∙B E o 120时间电角度 ∙B E 领先∙C E o 120时间电角度2. 三相单层分布绕组例:Z=24,p=2, 连成三相单层分布绕组 (1) 相邻两槽之间的槽距角α(电角度)o Z p 30243602360=⨯=⨯=α (2) 画基波电动势星形相量图(3)按60o 相带分相每极每相槽数 (4)画绕组连接图(5)确定绕组并联的路数一路串联(实线): X 1接A 2,A 1头,X 2尾。