电机第六章
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⎩结论:随着时间的推移,定子三相绕组所产生的合成磁场是大小不变、转速恒定的旋转磁场。
当某相电流达旋转磁场切割闭合导体产生电流带电导体切割磁力线产生力,即(1)电动机运行状态在这种状态下,转速:,相应的转差率:此时,电磁转矩为驱动性的。
10n n <≤0≤<s(2)发电机运行状态在这种状态下,由原动机拖动异步电机运行,转速为:,相应的转差率为:。
此时,电磁转矩为制动性的。
1n n >0<s(3)电磁制动状态在这种状态下,如果在外力拖动下,转子转速,相应的转差率。
此时,电磁转矩为制动性的。
电机内部损耗转子轴上输入机械能定子输入电能⇒+0<n 1>s定子绕组:单层、双层(6.3节展开讲)与直流电机相比,异步电机的气隙较小。
中小型异步交流绕组的槽电势星形( ,241=Z 2(1)单个整距线圈所产生的磁势单个整距线圈所产生的磁势和前边直流电机中一样是矩形的,注意到是小写的,说明是瞬时值,也就是说上图是某瞬间的磁势。
,磁势t I i c c ωcos 2=c i tI N i N cy c y ωcos 2212/=(2)单个短距线圈所产生的磁势=个分布线圈磁势矢量的个分布线圈磁势矢量的分布系数q q空间、时间函数,即脉振磁势值变化)A−A+三相合成时,反向的,标量相加抵消; 正向的,标量相加叠加为3/2倍交流电机的磁场ναννδsin 1∑∞==m B b ατπδsin sin 111m m B x B b ==既然有个旋转磁场,干脆以一个以旋转永气隙基波磁密一个线圈的两个边,感应电势大小相等、相位相180°,且每个线圈由匝组成,整距线圈所感应的y Nτy =1y<τ1一个线圈的两个边,相位相不再差180°,而是β=感应电势大小则不再相等,则短距线圈所感应的基波电势为:=个分布线圈感应电动势个分布线圈感应电动势分布系数q q 一个线圈组所感应电势的有效值为:。
第六章 同步电机6.1 同步电机和异步电机在结构上有哪些区别?同步电机:转子直流励磁,产生主磁场,包括隐极和凸极异步电机:转子隐极,是对称绕组,短路,绕组是闭合的,定子两者都一样。
6.2 什么叫同步电机?怎样由其极数决定它的转速?试问75r/min 、50Hz 的电机是几极的?同步电机:频率与电机转速之比为恒定的交流电机601f pn =,16060507540f n P ⨯===(极)6.3 为什么现代的大容量同步电机都做成旋转磁极式?∵励磁绕组电流相对较小,电压低,放在转子上引出较为方便,而电枢绕组电压高 ,电流大,放在转子上使结构复杂,引出不方便,故大容量电机将电枢绕组作为定子,磁极作为转子,称为旋转磁极式。
6.4汽轮发电机和水轮发电机的主要结构特点是什么?为什么有这样的特点?气轮发电机:转速高,一般为一对极,min 3000r n =,考虑到转子受离心力的作用,为很好的固定励磁绕组,转子作成细而长的圆柱形,且为隐极式结构。
转子铁心一般由高机械强度和磁导率较高的合金钢锻成器与转轴做成一个整体,铁心上开槽,放同心式励磁绕组。
水轮发电机:n 低,2P 较多,直径大,扁平形,且为立式结构,为使转子结构和加工工艺简单,转子为凸极式,励磁绕组是集中绕组,套在磁极上,磁极的极靴行装有阻尼绕组。
6.6 为什么水轮发电机要用阻尼绕组,而汽轮发电机却可以不用?水轮发电机一般为凸极结构,为使转子产生异步转矩,即能异步起动,加阻尼绕组。
汽轮发电机一般为隐极结构,它起动时的原理与异步机相同,∴不必加起动绕组。
6.7 一台转枢式三相同步发电机,电枢以转速n 逆时针方向旋转,对称负载运行时,电枢反应磁动势对电枢的转速和转向如何?对定子的转速又是多少?对电枢的转速为n ,为定子的转速为0,方向为顺时针。
原因是:要想产生平均转矩,励磁磁势与电枢反应磁势必然相对静止,而现在励磁磁势不变。
∴电枢反应磁势对定子也是相对静止的,而转子逆时针转,∴它必须顺时针转,方能在空间静止。