华北电力大学电机学习题集及答案

二、用解析法或矢量分析法分析如下习题 1 把三个线圈A—X,B—Y,和C—Z 叠在一起,如图25所示。分别在A—X线圈通入电流i=2Isin?t A在B—Y里通入电流ai??2=Isin(t-)A,在C—Z线圈里通入电流120bic=2Isin(?t-240?)A, 求三相合成的基波和三次谐波磁动势。 i正方向AXYZBC 图25 2 在图26所示的三相对称绕组中,通以电流为波和三次谐波磁动势。 Ai=i=ic=ab2Isin?t A,求三相合成的基~C?XZYB 图26 3 在空间位置互差90电角度的两相绕组,它们的匝数又彼此相等,如图27所示。 (1)若通以电流(2)若通以动势。 Bi=iab=2Isin?t A,求两相合成的基波和三次谐波磁动势。 i=2Isin?t A和ai=2Isin(?t-b?)A时,求两相合成的基波和三次谐波磁2AXY 图27 4 两个绕组在空间相距120电角度。它们的匝数彼此相等,如图28所示。已知A—X绕组里的电流为ia?2Isin?t。问B—Y绕组里流过的电流ib是多少才能产生图所示的旋转磁?动势(没有反转磁动势)。 旋转磁势方向BAXY 图28 5 一台三相电机,定子绕组Y联结,接到三相对称的电源工作。由于某种原因使C相断线,问这时电机的定子三相合成基波磁动势的性质。 习题十五 交流绕组的磁动势 一、思考题 1 产生旋转磁动势和圆形磁动势的条件有哪些? 2 不计谐波时,椭圆形旋转磁场是气隙磁场的最普通形式,试述在什么情况下,椭圆形旋转磁场将演化成圆形旋转磁场?在什么条件下,椭圆形旋转磁场将演化为脉振磁场? 3 交流电机漏抗的物理意义是什么?电机槽漏磁、端接漏磁和谐波漏磁的主要区别如何? 二、作图计算题 1 用三个等值线圈A—X、B—Y、C—Z代表的三相绕组,如图示29a所示,现通以电流ia=10sin?tA,ib=10sin(?t-120o)A和ic=10sin(?t-240o)A。 (1)当iA=10A时,在图a坐标上画出三相合成基波磁动势波形; (2)当iA=5A(如图b所示)时,在图a坐标上画出三相合成基波磁动势波形。 iAfXAB120o010A5AYZ0?t?2120oC120o5?6?2?? (b) (a) 图29 2 一台极对数p=2的三相同步电机,定子上的A相绕组如图30(a)。今在此绕组里通入单相电流,问产生的基波磁动势为几对极?如果把其中的一线圈反接,如图30(b)所示,再通入单相电流,问产生的基波磁动势为几对极?(可以根据磁动势积分法作出磁动势波形,然后决定极对数)。 A1X1(a) A2X2 (b) 图30 3 有一台两极隐极式同步发电机,转子上共有20个槽,放置单层同心式绕组,如图31所示,每个线圈有10匝,线圈全部串联。试求: (1)当直流励磁电流If=150A时的磁动势分布曲线; (2)每极磁动势的幅值;它的基波幅值和它的三次谐波幅值。 113360oN131360oS 图31 4 某四极交流电机定子三相双层绕组的每极每相槽数q=3,每个线圈匝数wc=2,线圈节距y1=7槽,并联支路数为1,a相和b相绕组分别接到各自的电源上,并使ia=20sin?tA,ib=-10sin(?t-60o)A, c相开路,ic=0A,试求出产生基波合成磁动势的最大、最小幅值,及其对应的位置,,说明合成磁动势的性质。 习题十六 同步发电机的电枢反应 一、思考题 1 一台转枢式三相同步发电机,电枢以转速n逆时针旋转,主极磁场对电枢是什么性质的磁场?对称负载运行时,电枢反应磁动势相对于电枢的转速和转向如何?对定子上主磁极的相对转速又是多少?主极绕组能感应出电动势吗? 2 负载时同步发电机中电枢磁动势与励磁磁动势的幅值、位置、转速由哪些因素来决定? ??3 试说明同步电机中的Ff1等物理量哪些是空间矢量?哪些是时间、Fa、B0、Ba、E、I0相量?试述两种矢(相)量之间的统一性。如果不把相轴和时轴重合,那么时、空相(矢)量之间的关系怎样? 4 凸极同步发电机在0

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