(完整word版)三相電機(jī)共同問題習(xí)題

1、整距繞組基波短距系數(shù) 1 三相電機(jī)共同問題習(xí)題 1 1、有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)， 2P=2 2P=2 , n=3000n=3000 轉(zhuǎn)/ /分, Z=60 Z=60 , 每相串聯(lián)總匝數(shù) N=20 N=20 ,滬 5050 赫，每極氣隙基波磁通 A =1.A =1.505 505 韋，求： （1 1） 基波電動(dòng)勢(shì)頻率、整距時(shí)基波的繞組系數(shù)和相電動(dòng)勢(shì)； （2 2） 如要消除 5 5 次諧波， 節(jié)距 y y 應(yīng)選多大， 此時(shí)的基波電 動(dòng)勢(shì)為多大？ 解：（1 1）基波電動(dòng)勢(shì)頻率 pn 1 3000 60 60 50HZ 60 極距 每極每相槽數(shù) 槽距角 2p 60 2 pm 2 3 p 360 Z 1

2、360 60 基波分布系數(shù) q i 10 6 sin sin K q1 2 -0 = 0.9553 q . : i 6 qsin 10 sin 2 2 基波繞組系數(shù) Kwi 二 KyiKqi = 1 0.9 5 5 30.9 5 5 3 基波相電動(dòng)勢(shì) Eei = 4.44 f N K? i 二 4.44汎 50匯 20汽 0.9 5 53.5 0 5 -6 3 8.5V 51 4 - T = T 5 5 用空間電角度表示節(jié)距 y 4 1800 二 1440 1 1 5 基波短距系數(shù) 1440 Ky1 = sin -二 sin 0.951 y 2 2 基波相電動(dòng)勢(shì) E：廠 4.44fNKyiKq

3、i J = 4.44 50 20 0.951 0.9553 1.505 二 6070.7V 2 2、總結(jié)交流電機(jī)單相磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)、它的幅值大小、幅值 位置、脈動(dòng)頻率各與哪些因素有關(guān)？這些因素中哪些是由構(gòu) 造決定的，哪些是由運(yùn)行條件決定的？ 答：t 幅值 NKw1 Fm廠 0.9 w1 I P 單相繞組基波磁動(dòng)勢(shì)幅值大?。?與一條支路匝數(shù) N N、繞 組系數(shù) K Kw1w1、磁極對(duì)數(shù) p p 及相電流 I I 有關(guān)，其中 N N、K Kw1w1及 p p 由構(gòu)造決定，I I 由運(yùn)行條件決定 幅值位置： 恒于繞組軸線上，由繞組構(gòu)造決定。 頻率：即為電流頻率，由運(yùn)行條件決定。 3 3、總結(jié)交流電機(jī)三

4、相合成基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)、它 的幅值大小、幅值空間位置、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速各與哪些因素有 關(guān)？這些因素中哪些是由構(gòu)造決定的， 哪些是由運(yùn)行條件決 定的？ 答：幅值 二 1.35 出4 P 三相合成基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)幅值大小， 其決定因素與 單相基波磁動(dòng)勢(shì)同。 空間位置：沿氣隙圓周旋轉(zhuǎn)。當(dāng)哪相電流最大，三相合 成基波圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)就轉(zhuǎn)至哪相繞組軸線上， 繞組由構(gòu)造 決定，電流由運(yùn)行條件決定。 轉(zhuǎn)速： ml 60 f n廠 P 轉(zhuǎn)速與電流頻率 f f 及磁極對(duì)數(shù) p p 有關(guān)，p p 由構(gòu)造決定， f f 由運(yùn)行條件決定。 轉(zhuǎn)向：與電流相序有關(guān)（與電流相序一致），由運(yùn)行條 件決定。 4 4、一臺(tái) 5

5、0Hz50Hz 的交流電機(jī)，今通入 60Hz60Hz 的三相對(duì)稱交流電 流，設(shè)電流大小不變， 問此時(shí)基波合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值大小、 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向?qū)⑷绾巫兓?答：本題題意為頻率增加，增加: 60 =1.2 倍 50 由上題知，基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值大小及轉(zhuǎn)向與頻率無(wú) 關(guān)。而轉(zhuǎn)速 n n1 1與頻率成正比，故轉(zhuǎn)速增加 1.21.2 倍 5 5、一交流電機(jī)如圖 6 6- -仃，當(dāng)在不動(dòng)的轉(zhuǎn)子上的單相繞組中 通入 50Hz50Hz 交流電流后，將在定子繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果 將定子三相繞組短接， 問此時(shí)繞組中通過(guò)的電流產(chǎn)生的合成 磁動(dòng)勢(shì)是脈動(dòng)還是旋轉(zhuǎn)的，為什么？ 答：在不轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子單相繞組中通以正弦交流電流產(chǎn)生

6、脈動(dòng) 磁動(dòng)勢(shì)，它可以分解為大小相等（原脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)最大幅值的 60 f 一半）、轉(zhuǎn)速相同（P ）而轉(zhuǎn)向相反的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，它 們分別切割定子三相繞組，在三相繞組中感應(yīng)出大小相等 （因兩旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)的幅值相等）、頻率相同（因切割速度相 等）而相序相反（因轉(zhuǎn)向相反）的三相對(duì)稱感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，分 別稱為正序電動(dòng)勢(shì)和負(fù)序電動(dòng)勢(shì)。 由于定子三相繞組首端短 接，則正序電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生正序電流，流過(guò)定子繞組產(chǎn)生正向旋 轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，負(fù)序電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生負(fù)序電流，流過(guò)定子繞組產(chǎn)生反 轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，這兩磁動(dòng)勢(shì) 大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相 反，疊加結(jié)果，其空間合成磁動(dòng)勢(shì)為一脈動(dòng)磁動(dòng)勢(shì)。 5 y =弋 5 5、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，2P=

7、6, Z=362P=6, Z=36，定子雙層迭繞組， 6 ， 每相串聯(lián)匝數(shù) N=72N=72,當(dāng)通入三相對(duì)稱電流，每相電流有效值為 20A 20A 時(shí)，試求基波三相合成磁動(dòng)勢(shì)的幅值和轉(zhuǎn)速? 36 解：每極每相槽數(shù) 槽距角 q=2pm p 360 Z 3 360 36 用空間電角度表示節(jié)距 5 180 1500 6 基波短距系數(shù) 基波繞組系數(shù) Kw1 = Ky1Kq1 = 0.966 0.966 二 0.933 三相基波合成磁動(dòng)勢(shì)幅值 NK W1 72 0.933 Fm1=1.35 1 = 1.35 20 = 604.6女匝 /極 P 3 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速 60 f 60 50 n1 1000r /

8、 mi n p 3 6 6、有一三相對(duì)稱 交流繞組，通入下列三相交流電流： i 141si n314t I 0 ib = 141sin(314t T20) (ic = 141si n( 314t 1200)Kyi sin 二 150 二 0.966 sin q： 基波分布系數(shù) Kql qsin 2 sin 2 30 2 二 2 i廠 141si n314t ic 141sin314t 定性分析其合成磁動(dòng)勢(shì)的性質(zhì)（包括轉(zhuǎn)向） 答：（1 1）i iA、i iB、i ic為三相對(duì)稱電流，則三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì) 稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)向與相序一致（ A A- -B B- -C C）。 則 A A、B B 兩相電流方向如圖（b b）所示。它相當(dāng)于一相繞組通入一相 正弦交流ib 141si (2(2) ib 70.4sin(314t - 60) (3(3) ic - 122sin(314t 30) （2 2）原三相電流正方向如圖（ a a）所設(shè): 因 i ic=0, W=0, W 相