4.2交流电机的电枢绕组
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direct current motor,DC motor中文名称:直流电动机英文名称:direct current motor,DC motor定义:将直流电能转换为机械能的转动装置。
电动机定子提供磁场,直流电源向转子的绕组提供电流,换向器使转子电流与磁场产生的转矩保持方向不变。
直流电机中的励磁绕组跟电枢绕组的作用分别是什么?电动机的作用是将电能转换为机械能。
电动机分为交流电动机和直流电动机两大类.(一)交流电动机及其控制交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。
异步电动机按照定子相数的不同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。
三相异步电动机结构简单,运行可靠,成本低廉等优点,广泛应用于工农业生产中。
1. 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的构造也分为两部分:定子与转子.(1)定子:定子是电动机固定部分,作用是用来产生旋转磁场。
它主要由定子铁心、定子绕组和机座组成。
(2)转子:转子是重点掌握的部分,转子有两种,鼠笼式与绕线式。
掌握他们各自的特点与区别。
鼠笼式用于中小功率(100k以下)的电动机,他的结构简单,工作可靠,使用维护方便。
绕线式可以改善启动性能和调节转速,定子与转子之间的气隙大小,会影响电动机的性能,一般气隙厚度为0.2—1。
5mm之间。
掌握定子绕组的接线方法。
2. 三相异步电动机的工作原理掌握公式n1=60f/P、S=(n1—n)/n1、n=(1-S)60f/P,同时明白它们的意义(很重要),要能够灵活运用这些公式,进行计算.同时记住:通常电动机在额定负载下的转差率SN约为0。
01—0.06。
书上的例题要重点掌握。
3. 三相异步电动机铭牌上的数据(1)型号:掌握书上的例子.(2)额定值:一般了解,掌握额定频率和额定转速,我国的频率为50赫兹。
(3)连接方法:有Y型和角型。
(4)绝缘等级和温升:掌握允许温升的定义。
(5)工作方式:一般了解。
4。
三相异步电动机的机械特性掌握额定转矩、最大转矩与启动转矩的关系。
电枢绕组和励磁绕组详细介绍与区别电枢绕组电枢绕组由一定数目的电枢线圈按一定的规律连接组成,他是直流电机的电路部分,也是感生电动势,产生电磁转矩进行机电能量转换的部分。
线圈用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成,分上下两层嵌放在电枢铁心槽内,上下层以及线圈与电枢铁心之间都要妥善地绝缘,并用槽楔压紧。
大型电机电枢绕组的端部通常紧扎在绕组支架上。
电机的电枢中按一定规律绕制和连接起来的线圈组。
它是电机中实现机电能量转换的主要组成部件之一。
组成电枢绕组的线圈有单匝的,也有多匝的,每匝还可以由若干并联导线绕成。
所示为一只线圈在槽中安置的情况。
电枢绕组设计要求:电枢绕组的构成,应能产生足够的感应电动势,并允许通过一定的电枢电流,从而产生所需的电磁转矩和电磁功率,此外,还要节省有色金属和绝缘材料,结构简单,运行可靠。
电枢绕组分直流电枢绕组和交流电枢绕组两大类。
它们分别用于直流电机和交流电机。
电枢绕组的常用术语元件(线圈):绕组线圈称为绕组元件,分单匝和多匝。
一个元件由两条元件边和端接线组成,元件边放在槽内,能切割磁力线而产生感应电动势,叫有效边,端接线放在槽外,不切割磁力线,仅作为连接线用。
每个元件的一个元件边放在某一个槽的上层,另一个元件边则放在另一槽的下层。
元件的首末端:每一个元件均引出两根线与换向片相连,其中一根称为首端,另一根称为末端。
每一个元件的两个端点分别接在不同的换向片上,每个换向片接两个不同的线圈端头。
实槽:电机电枢上实际开出的槽叫实槽。
实槽数用Q表示。
虚槽:即单元槽(每层元件边的数量等于虚槽数),每个虚槽的上、下层各有一个元件边。
虚槽数用Q表示。
设槽内每层有个虚槽,若实槽数为Q,虚槽数为Q,则Q= Q。
一、选择题(共 30 题,每题 1.0 分):【1】对要求高的直流电机,可每个换向片都放置均压线,均压线的导线截面积为电枢导线截面积的()。
A.1/4~1/5B.1/2~1/3C.1~1?D.1?~21?【2】下列项目中,属于汽轮发电机大修特殊项目的是()。
A.更换定子全部绕组B.铁心局部修理C.绕组端部喷漆D.铁心解体重装【3】在交流电动机定子绕组拆卸时,为了便于取出绕组,可在待拆绕组中通以电流,注意电流量最大不超过该电动机额定电流的()倍,使绕组发热软化。
A.1B.2C.3D.5【4】在交流电路中,频率f和周期T的关系式是()。
A.T=2πtB.T=2π/ωtC.T=fD.T=1/f【5】装复发电机滑环刷架时,应接触紧密,用()mm塞尺检查各处均不能塞入。
A.1B.0.5C.0.1D.0.05【6】自粘性硅橡胶三角带是一种新型绝缘材料,在抢修高压电机定子绕组时,其工艺简便,大大缩短了抢修时间。
但这种材料的缺点是()。
A.干燥时间较长B.干燥温度高C.机械强度低D.电气性能差【7】直流电机电刷下的正常火花,一般规定在额定负载时不应大于()级。
A.3/2B.2C.3D.4【8】判断同步发电机励磁绕组有无匝间短路的依据之一是查发电机的()。
A.外特性曲线B.负载特性曲线C.调整特性曲线D.短路特性曲线【9】三相交流电动机初次起动时响声很大,起动电流很大,且三相电流相差很大,产生原因:()。
A.有一相的始端和末端接反B.鼠笼转子断条C.定子绕组匝间短路D.电源极性错误【10】金属石墨电刷电阻系数小,允许电流密度大,适合于用在()。
A.换向困难的高速直流.电机中B.换向困难、带冲击性负荷的直流电机中C.低电压、大电流的直流电机中D.负载均匀的直流电机中【11】直流电动机转子由()组成。
A.转子铁心、转子绕组两大部分B.转子铁心、励磁绕组两大部分C.电枢铁心、电枢绕组、换向器三大部分D.两个独立绕组、一个闭合铁心两大部分【12】计算机系统通常包括()等部分。
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。
《电机与拖动基础》习题选电力拖动(1)5-1他励直流电动机的铭牌数据:P N=1.75千瓦,U N=110伏,I N=20.1安,n N=1450转/分,试计算:(1)固有特性曲线,并用坐标纸画出;(2)50%额定负载时的转速;(3)转速为1500转/分时的电枢电流值。
5-2 他励直流电动机的铭牌数据同上,试计算磁通为80%额定值、电枢电压为50%U N时的人为特性,并用坐标纸画出。
5-3他励直流电动机的数据:P N=10千瓦;U N=220伏;I N=53.7安,n N=3000转/分;试计算:(1)固有特性;(2)当电枢电路总电阻为50% R N ()时的人为特性;R N=U N/I N(3)当电枢电路总电阻为150% R N时的人为特性;(4)当电枢电路端电压U=50% U N时的人为特性;(5)当磁通为80%额定值时的人为特性。
并作出其机械特性图。
5-4 一台他励电动机数据如下:P N=21千瓦,U N=220伏,I N=112安,n N=950转/分(1)若负载转矩为0.8T N时,求电动机转速;(2)若负载转矩为0.8T N时,在电枢电路中串联30%R N附加电阻,求电阻接入瞬间和转入新的稳态时的转速、电枢电流和电磁转矩;(3)若将电枢电压降低至额定电压的20%,磁通为额定磁通的70%,求额定负载时电机的转速。
5-5一直流电动机有下列数据:U N=220伏,I N=40安,n N=1000转/分,电枢电路总电阻R a=0.5欧,当电压降到180伏,负载为额定负载时,求:(1)电机接成他励时(励磁电流不变)的转速和电枢电流;(2)电机接成并励时(励磁电流随电压正比变化)的转速和电枢电流(设铁心不饱和)。
5-6他励电动机铭牌数据:P N=2.5千瓦,U N=220伏,I N=12.5安,n N=1500转/分,R a=0.8欧。
(1)运行中在n=1200转/分时使系统转入能耗制动停车,问保证起始制动电流为2I N时,电枢应串入多大电阻?如电枢不接入制动电阻,则制动电流为多大?(2)若负载转矩为位能转矩,要求在T2=0.9T N时保证电机以120转/分的转速能耗制动稳速下放重物,问所需制动电阻为多大?(3)绘出上述两种情况的机械特性。
1. 同步发电机稳定短路电流不很大的原因是()。
A. 漏阻抗较大B. 短路电流产生去磁作用较强C. 电枢反应产生增磁作用D. 同步电抗较大该题参考选项是:B 满分:3 分2. 汽轮发电机与水轮发电机的差别为()。
A. 汽轮发电机转子为凸极结构B. 水轮发电机转速快C. 汽轮发电机转子半径大D. 水轮发电机转子体积大该题参考选项是:D 满分:3 分3. 两台容量不同、变比和连接组别相同的三相变压器并联运行,则变压器所分担的容量之标幺值()。
A. 与短路阻抗成正比B. 与短路阻抗成反比C. 与短路阻抗标幺值成正比D. 与短路阻抗标幺值成反比该题参考选项是:D 满分:3 分4. 同步电动机的V型曲线中,以下哪一种说法是正确的()。
A. 电机处于欠励时,功率因数是超前的B. 电机处于欠励时,功率因数是滞后的C. 电机处于过励时,功率因数是滞后的D. 曲线越高,电磁功率越小该题参考选项是:B 满分:3 分5. 直流发电机由主磁通感应的电动势存在于()。
A. 励磁绕组B. 电枢绕组C. 换向极绕组D. 励磁、电枢和换向极绕组该题参考选项是:B 满分:3 分6. 变压器负载运行时,若负载增大,其铁损为()。
A. 减小B. 增大C. 不变D. 0该题参考选项是:C 满分:3 分7. 变压器在负载运行时,建立主磁通的激磁磁动势是()。
A. 一次绕组产生的磁动势B. 二次绕组产生的磁动势C. 一次和二次绕组产生的合成磁动势D. 以上都不对该题参考选项是:C 满分:3 分8. 同步电动机的V型曲线中,以下哪一种说法是正确的()。
A. 电机处于欠励时,功率因数是超前的B. 电机处于欠励时,功率因数是滞后的C. 电机处于过励时,功率因数是滞后的D. 曲线越高,电磁功率越小该题参考选项是:B 满分:3 分9. 三相感应电动机对称运行时,定、转子绕组的两个旋转磁场的关系为()。
A. 始终同步B. 相对定子反向C. 相对定子同向、但不同步D. 有时同步、有时失步该题参考选项是:A 满分:3 分10. 三相异步电动机运行于转差率s=0.02时,电磁功率为10kw,其机械功率应为()kw。