电机与拖动第六章习题答案.pdf

第六章习题答案 一.简答题 6.1为什么异步电动机只有转子转速与旋转磁场的同步速存在差异时才能产生 有效的电磁转矩？而同步电动机却需要转子转速与旋转磁场的同步速完全相同 才能产生有效的电磁转矩？ 答：异步电动机只有转子转速与旋转磁场的同步速存在差异时，转子才能切割定 子旋转磁场，产生感应电势和感应电流，这样转子感应电流和旋转磁场相互作用 才能产生电磁转矩驱动转子旋转。尽管转子转速与旋转磁场同步速不同，但是转 子励磁磁势F 相对于定子却是以同步速旋转，即定转子励磁磁势相对静止，均 2 以同步速相对于定子旋转。同步电机转子为直流励磁，转子以同步速相对于定子 旋转，定转子励磁磁势同样相对静止，以同步速相对于定子旋转。只有这样才能 产生有效的电磁转矩。 6.2一台三相异步电动机铭牌上标明f N 50Hz ，额定转速nN 740r / min ，试问 这台电机的极对数是多少？而定转速下转子绕组所感应的电势（电流）的实际频 率是多少？ 答：由于其额定转速为740r/min,则其同步速为750r/min,根据同步速公式 60f 1 n1 −nN 750 −740 n1 其极对数p=4；有转差率公式sN ≈0.013 ，转子绕 p n1 750 组感应电势（电流）的实际频率f 2 sN f 1 0.013 ×50 0.667Hz 。 6.3为什么采用分布短距绕组可以削弱高次谐波，确保电势波形接近正弦？为了 消除7次和5次谐波，线圈的节距如何选择？ 答：异步电动机定子绕组采用分布短距绕组，相对于集中整距绕组来说绕组有效 匝数从N 变为N k 匝，分别引入了短距系数k 和分布系数k ，分别使基波和 y y w y q 高次谐波的幅值均得以削弱，但是高次谐波的幅值由于短距系数k 和分布系数 yv k 随谐波次数的增加迅速减小而得以迅速减小。所以采用分布短距绕组使基波 qv 稍微削弱但是可以大大削弱高次谐波，从而使电势波形接近正弦。为了消除7次 和5次谐波，线圈的节距应取 1 5 。 y − τ τ 1 (1 ) 6 6 6.5若三相异步电动机的气隙增大，其空载电流电流和定子的功率因数如何变 化？ 答：若三相异步电动机的气隙增大，则主磁路的磁导减小，由于定子电压不变， 则根据U ≈E 4.44f N k Φ ，主磁通Φ 基本不变，再根据磁路的欧姆定律 1 1 1 1 w1 m m Φ F Ni m ，则励磁电流I m 增大，空载电流I 10 就是励磁电流，即空载电流I 10 随 Λ m 气隙的增大而增大；又由于主磁通Φ 基本不变，则定子铁耗p m I 2 r 不变， m Fe 1 m m 根据磁路的电参数等效，I m I 0a +I 0u ，其中I 0a 为