上海电力学院电机学期末考试题库交流绕组电动势和磁动势

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绕组电势磁势一、选择1设同步电机稳定运行时,定子电枢电流产生的旋转磁势相对定子的转速为na,转子励磁电流产生的旋转磁势相对定子的转速为nb,则:⑴na>nb;⑵na<nb;⑶na=nb;⑷都有可能,与电机的运行状态有关。2当采用短距绕组同时削弱定子绕组中的五次和七次谐波磁势时,下列那一种绕组是我们应该选用的:⑴绕组跨距为(4/5)τ;⑵绕组跨距为(5/6)τ;⑶绕组跨距为(6/7)τ;⑷绕组跨距为(7/8)。3交流绕组每相感应电势公式E1=4.44fNkw1φ1中的φ1是:⑴磁通随时间交变的最大值;⑵一台电机的基波磁通量;⑶一个极的基波磁通量。4公式F=1.35(Nkw1/p)I1是指:⑴一相的磁势振幅;⑵三相一对极的合成磁势振幅;⑶三相一个极的合成磁势振幅。5由三相定子绕组基波电流产生的五次空间磁势谐波,它的转速是:⑴静止不动;⑵是基波磁场转速的1/5;⑶等于基波磁场转速;⑷五倍于基波磁场转速。6由三相定子绕组基波电流产生的七次空间磁势谐波,它产生的磁通切割定子绕组感应电势的频率是:⑴等于零;⑵等于基波频率;⑶等于基频的1/7;⑷等于基频的七倍。7三相异步电动机定子绕组做成分布及短距以后,虽然感应电势的基波分量有所减少,但是它带来的优点主要是:⑴改善了电势的波形;⑵可以增加某次谐波电势;⑶可以增加电机的额定转速;⑷可以改善磁势的波形。8整数槽双层迭绕组最大并联支路数为am,极对数为p,它们之间的关系是:①am=2p;②am=p;③am=0.5p。①(60°相带);②(120°相带)9整数槽单层绕组的最大并联之路数为am,极对数为p,它们之间的关系是:①am=2p;②am=p;③am=0.5p。①(q为偶数);②(q为奇数)10整数槽双层波绕组的最大并联之路数为am,极对数为p,最大并联支路数为:①2p;②p;③2。①(y=2τ+1时);②(y=2τ时)11单层交流绕组中,每相串联匝数N1同每个线圈的匝数Ny,每极每相槽数q,极对数p,并联支路数a之间的关系是:①2pqNy/a=N1;②pqNy/a=N1;③2pqNya=N1;④pqNya=N1。12交流双层绕组中,每相串联匝数N1同每个线圈的匝数Ny,每极每相槽数q,极对数p,并联支路数a之间的关系是:①2pqNy/a=N1;②pqNy/a=N1;③2pqNya=N1;④pqNya=N1。13三相同步发电机额定运行时,定子基波电势频率为f1,转子直流励磁磁势产生的ν次空间谐波磁通,在定子绕组中感应电势的频率为:①f1;②νf1;③f1/ν。二、填空1有一台三相交流同步发电机,10极,若转子磁场以600转/分的转速相对三相绕组旋转,那么绕组中产生感应电势的基波频率为________赫,产生的五次谐波电势频率为__________赫。①50②2502有一旋转磁势的表达式为f=FCOS(7ωt+5x),那么此磁势是由频率为____________赫的电流所产生,此磁势在空间的转速为____________转/分,此磁势是空间_________次谐波。(设ω=2πf,f=50赫,2P=4)①350②2100③53在任一瞬间,脉振磁场基波的空间分布是____________,圆形旋转磁场的空间分布是____________,椭圆形旋转磁场的空间分布是____________。①正弦②正弦③正弦4一台三角形联接的交流电机的定子绕组,当绕组内有一相断线时,产生的磁势是__________________磁势。椭园形旋转5一台三相凸极水轮发电机,有24个极,接成分数槽绕组,每极每相的槽数q=5/4,此电机的定子总槽数为________,绕组的分布因数为____________。6交流电机一般采用短距、分布绕组的原因是______________________________。为了改善电势的波形及磁势的波形7交流绕组三相合成基波磁势的幅值、转向和转速各决定于___________________________________。F1=(m1/2)0.9(NI/p)Kw1,转向和电流的相序有关;n1=60f1/p8基波脉动磁势和圆形旋转磁势的相互替代关系是___________________________________。Fcos(x)cos(ωt)=(F/2)cos(x+ωt)+(F/2)cos(x-ωt)9一电机当在不动的转子单相绕组中,通以50赫电流后,将在定子三相对称绕组中感应电势,今如将定子三相绕组端点短路,此时定子三相绕组中流过的电流产生的合成磁势是________磁势。脉动10一台四极三相交流电机,定子56槽,假如我们希望尽量削弱7次谐波磁势,则绕组节距y应等于______槽。11在交流电机中磁势公式f1=Fcos(ωt)cos(x)=(1/2)Fcos(x-ωt)+(1/2)Fcos(x+ωt)的物理意义是:___________________________________。一个空间余弦分布且振幅随时间作余弦变化的脉动磁势可以分解为二个幅值大小相等,旋转方向相反的园形旋转磁势,其幅值为脉动磁势幅值的二分之一。12三相对称电流流过三相对称绕组时,产生的基波旋转磁势其幅值F1=_______________________,它的转向由___________________________,它的转速等于______________,它的振幅的位置和____________________________________轴线相重合。①(3/2)0.9(NI/p)kw1②超前电流的相转向落后电流的相③60f1/p④电流达到最大值的那一相绕组13一台三相四极对称定子绕组,如果接到三相电源,已知电源电压中除基波分量(频率为50赫)外,还存在五次时间谐波电压分量,那么此五次谐波所产生的电流,通过此三相绕组将产生空间旋转基波磁势,它的转速为______________,此磁场在定子绕组中感应电势的频率为______赫兹,所产生的空间旋转五次磁势的转速为__________,此磁势在定子绕组中感应电势的频率为___________赫兹。①7500转/分②250③1500转/分④12514单相异步电动机加上单相电源,静止时气隙磁场为________磁场,运转时气隙磁场是_______磁场。①脉振②旋转15四极的三相交流绕组有两套完全相同的线圈组,当线圈组间联接线接法a=1时,三相合成磁势为F1,当线圈组间联系接线接法a=2时,三相合成磁势幅值为____________________________________。(设导线额定电流I不变,全串联a=1时每相串联匝数为N1)。(3/2)0.9(N1I/2p)Kw116一台三相电机,本来设计的额定频率为50赫兹,今通以三相对称而频率为100赫兹的交流电流,这台电机的合成基波磁势的极对数为__________________,转速为____________________。①原来的极对数②原转速的2倍17异步电机定子表面在空间相距α电角度的两根导体,它们的感应电势大小__________,相位________________。①相等②互差α电角度18已知一台交流电机的极距按定子槽数计算时等于10,如果希望绕组组件中完全不包含5次谐波电势,组件的节距应当选为________,在这种节距下,基波电势的短距系数为__________,7次谐波的短距系数为________。①8②0.951③-0.5878三、作图1在对称两相绕组(两相绕组匝数相同,在空间相隔90°电角度)中通过对称两相电流ia=ImSIN(ωt),ib=ImSIN(ωt-90°),试用作图法证明两相合成磁势为园形旋转磁势。2已知相数m=3,极对数p=2,每极每相槽数q=1,线圈节距为整距,画出并联支路数a=1的双层绕组一相展开图,并计算绕组因数。3已知相数m=3,极对数p=2,每极每相槽数q=1,线圈节距为整距,画出并联支路数a=2的双层绕组一相展开图。四、计算1一台三相交流发电机,额定容量为800千伏安,Y接法,电压为6000伏,2P=6,定子有54槽,双层绕组,每个线圈4匝,线圈的跨距为1-9槽,并联支路数a=1,求三相绕组通过额定电流时基波,五次、七次谐波磁势的振幅值。F1=9428.9安匝/极,F5=69.786安匝/极,F7=21.63安匝/极2有一个三相单层同心式绕组,2P=2,Z=24,属于同一相带的线圈出槽后端接线分别向两侧弯走,若每个线圈的匝数相等,试求:基波绕组系数。kw1=0.95773有一台三相50赫的交流发电机,定子线圈采用双层绕组,极数2P=2,每极下有9个槽,每槽内有12根导体,线圈节距y1=(8/9)τ,每相只有一条支路,每极总气隙磁通φ=1.083韦伯,磁密波B(x)=Bm1SIN(π/τ)x-0.3Bm1SIN3(π/τ)x分布,绕组Y型接法,试求:⑴相电势的基波和三次谐波的有效值;⑵合成相电势以及线电势的有效值;⑶写出合成相电势的瞬时表达式。①基波相电势9090伏,三次谐波相电势1665伏;②合成相电势9241伏,合成线电势15744伏;③合成相电势瞬时表达式e=1.414*9090SIN(100πt-1.414)*1665SIN300πt4有一三相六极异步电动机,定子有36槽,每槽导体数Ny=36,三相单层绕组,并联支路数a=1,已知电机所需每极基波空载磁势幅值为326安匝/极,求所需三相励磁电流的每相电流值。Im=3.472安5有一1000千瓦三相绕线式异步电动机,f1=50赫,电机的同步速度n1=187.5转/分,UN=6000伏,Y接法,COSφN=0.75,ηN=92%,定子为双层绕组,定子槽数Z=288,线圈跨距y1=8槽,每槽内有8根有效导体,每相有两条支路,已知电动机的励磁电流Im=45%IN,试求三相基波励磁磁势幅值。Fm1=960.6安匝/极6三相交流电机Y接法,2P=2,Z=48槽,y1=20槽,q=8槽,N=48匝(N为每相串联匝数),今将一相绕组断开,而将另两相绕组接通电流。求下列情况合成基波磁势的振幅。⑴i=14.14SINωt安;⑵直流电流10安。①F1=690.73安匝/极②F1=488.49安匝/极7有一台380伏,Y接法,三相,50赫,6极交流发电机,每极每相槽数为4,单层绕组,每个线圈的匝数为2匝,线圈的跨距为(5/6)τ,设磁极磁场波形为正弦波,求每极磁通。φ=0.04298韦伯8一台三相发电机,每极有12槽,双层绕组,绕组节距y1=10槽,试求:基波、三次、五次谐波之短距因数、分布因数及绕组因数。Kq1=0.958,Ky1=0.966,Kw1=0.9251,Kq5=0.2053,Ky5=0.2588,Kw5=0.0531,Kq3=0.653,Ky3=0.707,Kw3=0.4629若一台交流发电机线圈电势的三次谐波,采用短距绕组已被去除,试求五次谐波与七次谐波的短距因数。ky5=ky7=-0.86610设在交流电机的定子铁芯上绕有一两相绕组a和b,两绕组空间相距60°电角度,绕组a和绕组b的有效匝数之比为1:2。今在绕组a中送入一电流ia=0.5SIN314t安,如要获得园形旋转磁势,求在绕组b中应送入的电流的表达式。ib=0.25SIN(314t-60°)11一台三相四极交流发电机共有48槽,绕成双层短距分布绕组,节距y1=(5/6)τ,每相串联匝数N=32匝,f=50赫,试求:⑴每极每相槽数及槽距角;⑵基波、三、五、七次谐波的短距因数,分布因数及绕组因数;⑶若每极磁通为0.54韦伯,而其中φ1:φ3:φ5:φ7=1:0.05:0.02:0.01,求合成相电势值;⑷绕组作Y形联接及作△联接时的线电压值。①q=4,α=15°电角度;②Kq1=0.958,Ky1=0.966,Kw1=0.9254,Kq3=0.653,Ky3=0.707,Kw3=0.4617,Kq5=0.2053,Ky5=0.2588,Kw5=0.0531,Kq7=-0.1576,Ky7=-0.2588,Kw7=0.0408;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