转子绕组中感应电动势

电机填空选择判断题库一、填空题1.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压，改变励磁电流和电枢回路串电阻。

直流发电机和直流电动机的电压平衡方程式分别为U=Ea-IaRa-2ΔUs 和-变+ 。

2.直流发电机电枢绕组元件输出交流电势，而其电刷输出直流电势，直流发电机的输出特性方程(电枢电压与转速关系)的表达式为n=(u+IaRa+2ΔUs)/CeΦ。

直流发电机的电磁转矩是阻力转矩，直流电动机的电磁转矩是拖动转矩。

3.直流电动机的机械特性(电磁转矩与转速关系)方程的表达式为 n=U/CeΦ-RaT/CeRpΦ^ 。

对直流电动机进行调速，可以通过改变电枢电压，改变励磁电流和调节电枢回路串入电阻Rp 三种方法进行。

一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流fI不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法不可行。

串入电阻后，电动机的输入功率1P将不变，电枢电流aI不变，转速n将减小，电动机的效率η将降低。

4.原副边匝数分别为N1和N2，电流分别为I1和I2的变压器，当副边线圈匝数为原来的12时，那么I2可表示为 2I1 N1/N2 。

变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗，基本铁耗可视为不变损耗。

单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流变大。

5.变压器油既作__ 绝缘_____介质又作泠却介质。

变压器副边的额定电压指变压器原边加上额定电压后，变压器处于空载状态下的副边电压。

既和原边绕组交链又和副边绕组交链的磁通为主磁通，仅和一侧绕组交链的磁通为漏磁通。

6.如果变压器的副绕组是从原绕组某一位置引出，这种变压器称为自耦变压器。

如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流将增大，变压器将烧坏。

7.一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16，若从高压侧做空载试验加额定电压，则求得的励磁阻抗的标么值为___16___。

绕线转子三相异步电动机绕线转子三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它通过电磁感应的原理来实现电能转化为机械能。

本文将介绍绕线转子三相异步电动机的工作原理、构造、特点以及应用领域。

一、工作原理绕线转子三相异步电动机的工作原理是利用电磁感应的原理。

当电动机的定子通电时，会产生旋转磁场。

而转子由导体绕组组成，当转子在旋转磁场中运动时，会在导体绕组中感应出感应电动势，从而在导体上产生感应电流。

根据洛伦兹力的作用，感应电流会与旋转磁场相互作用，产生力矩，从而驱动转子旋转。

二、构造绕线转子三相异步电动机由定子和转子两部分组成。

定子是由三组对称的线圈绕组构成，每组线圈绕有若干匝的线圈。

而转子是由导体绕组构成，导体绕组通常采用铜质材料制成。

三、特点1. 启动电流较大：由于转子的绕组中存在感应电流，因此在启动时，转子绕组会产生较大的电流。

这也是绕线转子三相异步电动机启动时需要较大起动电流的原因之一。

2. 转速稳定：绕线转子三相异步电动机的转速与电源频率有关。

在额定电压下，电动机的转速是恒定的。

因此，通过调整电源频率可以实现电动机的转速控制。

3. 结构简单可靠：绕线转子三相异步电动机的结构相对简单，不易损坏，可靠性较高。

4. 转矩平稳：绕线转子三相异步电动机的转矩输出平稳，适合用于一些对转矩要求较高的场合。

四、应用领域绕线转子三相异步电动机广泛应用于各个领域，特别是工业生产领域。

常见的应用包括：1. 机床：绕线转子三相异步电动机可用于驱动各类机床设备，如铣床、磨床、钻床等。

2. 泵浦：绕线转子三相异步电动机可驱动各类泵浦设备，如给水泵、排水泵、离心泵等。

3. 风机：绕线转子三相异步电动机可用于驱动工业风机，如通风设备、风冷设备等。

4. 输送机：绕线转子三相异步电动机可用于驱动各类输送机设备，如皮带输送机、链板输送机等。

绕线转子三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它通过电磁感应的原理来实现电能转化为机械能。

具有启动电流大、转速稳定、结构简单可靠、转矩平稳等特点，广泛应用于机床、泵浦、风机、输送机等领域。

第 9 章思考题与习题参考答案9.1试比较异步电动机中主磁通和漏磁通的区别。

答: 主磁通是由基波旋转磁动势产生的基波旋转磁通，它经主磁路（定子铁心—气隙—转子铁心—气隙—定子铁心）而闭合。

其穿过气隙而同时交链定子、转子绕组，并分别在定子、转子绕组中产生感应电动势。

转子感应电动势产生的转子电流与定子磁场相互作用产生电磁转矩，驱动转子旋转，异步电动机从而实现将定子侧的电能传递给转子并转换成机械能输出。

因此，主磁通起能量传递和转换的媒介作用。

漏磁通不穿过气隙，它只与自身绕组相交链。

漏磁通包括槽部漏磁通和端部漏磁通。

另外由高次谐波磁动势所产生的高次谐波磁通虽然穿过气隙，但是对转子并不产生有效转矩，与槽部漏磁通和端部漏磁通具有同样的性质，所以也将其作漏磁通处理，称为谐波漏磁通。

由于漏磁通路径磁阻很大，因此它比主磁通小很多。

漏磁通仅在绕组上产生漏电动势，起电抗压降作用，不参与能量传递和转换。

9.2和同容量的变压器相比，为什么三相异步电动机的空载电流较大？答：变压器的主磁路由铁心构成，其磁阻很小，建立一定的主磁通所需要的磁动势很小，即励磁电流很小，通常为额定电流的2%～ 10%。

异步电动机的主磁路除了定、转子部分为铁心外，还有两段空气隙，这使得主磁路的磁阻很大，建立一定的主磁通所需要的磁动势就很大，即励磁电流很很大，通常为额定电流的20%～ 50%。

所以和同容量的变压器相比，三相异步电动机的空载电流较大。

9.3增大异步电动机的气隙，对空载电流、漏抗有何影响?答：增大异步电动机的气隙，主磁路磁阻增大，励磁电抗减小，空载电流增大。

气隙增大后，漏磁面积增加，单位电流产生的漏磁通增加，漏抗增大。

9.4异步电动机空载和负载时的气隙主磁通是否变化，为什么？答：主磁通几乎不变化。

虽然异步电动机空载运行时，气隙主磁通仅由定子励磁磁动势F0产生，而负载运行时，气隙主磁通由定子磁动势F1和转子磁动势 F2共同产生，但是因为外施电压U 1不变，根据U1 E1 4.44 fNk w1可知，空载和负载时的主磁通基本是同一数值。

直、交流发电机的工作原理发电机的发电过程是一种能量转换过程，例如，水流动的能量带动水轮机转动，由水轮机带动发电机转动，并输出感应电动势，即将水库中水流的能量转换为电能。

发电机基本的工作过程即为将各种带动发电机转子转动的机械能，通过电磁感应转换为电能的过程。

1.直流发电机的工作原理直流发电机工作时，外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电动势。

图1所示为典型直流发电机的工作原理示意图。

图1 典型直流发电机的工作原理示意图图2所示为直流发电机转子绕组开始旋转瞬间的工作过程。

当外部机械力带动绕组转动时，线圈ab和cd分别做切割磁感线动作，根据电磁感应原理，绕组内部产生电流，电流的方向由右手定则可判断为：感应电流经线圈dc→cb→ba、换向器1、电刷A、电流表、电刷B、换向器2形成回路。

图2 直流发电机转子绕组开始旋转瞬间工作过程图3所示为直流发电机转子绕组转过90°后的工作过程。

当绕组转过90°时，两个绕组边处于磁场物理中性面，且电刷不与换向片接触，绕组中没有电流流过，F=0，转矩消失。

图3 直流发电机转子绕组转过90°图4所示为直流发电机转子绕组再经90°旋转后的工作过程。

受外部机械力作用，转子绕组继续旋转，这时绕组继续做切割磁感线动作，绕组中又可产生感应电流，该感应电流经绕组ab→bc→cd、换向器2、电刷A、电流表、电刷B、换向器1形成回路。

图4 直流发电机转子绕组再经90°旋转从图4中可以看到，转子绕组内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷AB端的电动势却是直流电动势，即通过换向器配合电刷，使转子绕组输出的电流始终是一个方向，即为直流发电机的工作原理。

值得注意的是，在实际直流发电机中，转子绕组并不是单线圈，而是由许多线圈组成的，绕组中的这些线圈均匀地分布在转子铁芯的槽内，线圈的端点接到换向器的相应滑片上。

换向器实际上由许多弧形导电滑片组成，彼此用云母片相互绝缘。

交流永磁电机工作原理
永磁电机是一种利用永磁材料产生的磁场与电流相互作用来实现机械能转换的电动机。

它的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 磁场形成：在永磁电机的定子上，通过将直流电流通入定子绕组，产生一个稳定的磁场。

这个磁场是由永磁材料提供的，因此它可以长时间保持不变。

2. 磁场感应：永磁电机的转子安装有绕组，当定子磁场与转子绕组产生磁场感应时，会生成感应电动势。

这个感应电动势会导致转子绕组内产生电流。

3. 电流与磁场相互作用：通过电流和磁场的相互作用，产生一个转矩。

这个转矩会导致转子开始旋转。

4. 磁场改变：随着转子的旋转，磁场的方向也会发生变化，在每个磁极附近，磁场方向会反向。

这样的反向变化会产生一个周期性变化的转矩，使转子得以持续运动。

5. 输入电流调节：为了控制永磁电机的速度和转矩，需要通过调节输入电流来改变定子磁场的强度。

通过适当的输入电流，可以实现永磁电机在不同工况下的运行。

总结起来，永磁电机工作的关键在于通过与定子磁场感应的感应电动势来产生一个旋转转矩，从而实现机械能的转换。

通过
调节输入电流，可以控制电机的转速和转矩，适应不同的工作需求。

请简述三相交流异步电动机的工作原理
三相异步电动机是一种常见的交流电动机，其工作原理如下：
1. 建立磁场：当三相电源接通后，三相交流电流流经电动机的定子绕组，产生旋转磁场。

这个磁场由三相电流在定子绕组内形成的三个磁场叠加而成，其大小和方向随着电源电压的变化而变化。

2. 引起转子感应电动势：转子是电动机的旋转部分，它由铁芯和绕组组成。

由于转子是不接通电源的，所以在磁场的作用下，转子绕组中会感应出电动势。

3. 引起涡流：转子绕组感应电动势产生的电流被称为涡流，这个电流会在转子上形成磁场。

根据楞次定律，这个磁场会与定子的旋转磁场相互作用，产生力矩。

4. 转动转子：由于涡流与旋转磁场的相互作用，转子会受到力矩的作用，开始旋转。

根据转子和定子的几何形状和相对位置，电动机可以产生不同的负载，从而实现不同的机械输出。

总结来说，三相异步电动机的工作原理是通过定子和转子之间的磁场相互作用来产生力矩，实现旋转运动。

这种电动机结构简单、可靠性高，广泛用于工业和家庭应用。

第五章 三相异步电动机原理5-1 什么是空间电角度，它与空间几何角度有什么关系？答：一个圆的空间几何角度（也称机械角度）是360度。

但从电磁的观点来说：电机转子在旋转时每经过一对磁极，其绕组感应的电量（如感应电动势）就相应地变化一个周期，因此，将一对磁极对应的空间几何角度定义为360度电角度。

空间电角度与电机的极对数P 有关，即：空间电角度=空间几何角度⨯P 。

例：一台6极异步电机（P=3），其转子转一周就经过3对磁极，转子绕组中感应电动势交变3个周期，即：空间电角度=360⨯3=1080度电角度。

5-2 绕组的短矩和分布为什么能消减高次谐波？ 答：短距系数：基波： ⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅=90sin τy k y 谐波：⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⋅⋅=90sin τννyk y 短距对于基波电动势的影响很小，但对于高次谐波的短距系数可能很小，甚至为零，因此，短距能有效地消减高次谐波。

分布系数：基波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin ααq q k p谐波：⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛=2sin 2sin νααννq q k p相临元件所夹空间电角度对基波来说是α，对于ν次谐波则为να，因此相临元件的ν次谐波电动势相位差很大，完全可能使相量和大为减小，甚至为零。

所以，分布能有效地消减高次谐波。

5-3 何谓相带，在三相电机绕组中为什么常采用600相带，而很少采用1200相带？ 答：按每相绕组在圆周上连续占有空间的电角度（俗称相带）分类：有120°相带、60°相带和30°相带等绕组。

通常三相交流电机采用 60°相带绕组。

在相同串联导体数下,60°相带绕组感应电动势约比120°相带绕组的感应电动势大 15％以上。

30°相带绕组虽然可以进一步提高绕组利用率，但由于其绕组制造复杂，而感应电动势提高不多，故仅用在一些有特殊要求的场合，例如用于高效率电动机中。

三相异步电动机定子绕组的感应电动势三相异步电动机定子绕组的感应电动势三相异步电动机定子绕组接到三相电源后，气隙内即建立旋转磁场。

这个磁场以同步转速n1旋转，幅值不变。

其分布近乎正弦，好像一种旋转的磁极。

它同时切割定.转子绕组，在其中产生感应电动势。

虽然在定.转子绕组中感应电动势的频率有所不同，但两者定量计算的方法是一样的。

本节讨论由正弦分布.以同步转速n1旋转的旋转磁场在定子绕组中所产生的感应电动势。

一、绕组的感应电动势及短矩系数1.导体的感应电动势当磁场在空间作正弦分布，并以恒定的转速n1旋转时，导体感应的电动势为一正弦波，其最大值为导体电势的有效值为而，所以有2.整距线圈的感应电动势图1 匝电动势的计算在图1(a)中，将相隔一个极距，即相差180?空间电角度的位置上放置两根导体U1和U2，并在上端用导线将它们连成一个整距线圈。

线匝下面的两个端头分别称头和尾。

由于两根导体在空间相间一个极距，则可知，若一根导体处在N极极面下，另一根导体必定处在S极极面下对应的位置，它们切割磁场所感应出的电动势必然大小相等.方向相反。

即在时间相位上彼此相差180?时间电角度，每根导体的基波电动势相量则如图1(b)所示。

每个线匝的电动势为有效值在一个线圈内，每一匝电动势的大小和相位都是相同的，所以整距线圈的电动势为有效值3.短距绕组的感应电动势这时线圈节距,，则电动势和相位差不是180?，而是相差γ，γ是线圈节距所对应的电角度。

因此匝电势为式中——短距因数，。

则短距线圈的电动势为短距系数的物理含义是:由于绕组短距后，两绕组边中感应电动势不再相等。

求绕组电动势时不能像整矩绕组那样代数相加，而是相量相加，也就是把绕组看成是整距后所求绕组电动势再做折算。

二、线圈组的感应电动势及分布系数线圈组是由q个绕组串联组成的，若是集中绕组(q个绕组均放在同一槽中)，则每个绕组的电动势大小.相位都相同，对于分布绕组，q个绕组嵌放在相邻α槽距角的q个槽中，对每个绕组而言，它们切割旋转磁场所产生的感应电动势的大小应完全相同。