习题课2-直流电机和交流绕组共同理论.ppt

重庆大学电气工程学院，《电机学》课程，4.5学分，上课72学时，实验18学时，　韩力，?2005，hanli@cqu.edu.cn直流电机 3-1 直流电机有哪些励磁方式 3-2（1）计算下列电枢绕组的节距，并绘出展开图和电路图：右行单叠短距绕组：2P=4,Qu=S=K=22。 3-6 在直流发电机中，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质怎样？当电刷逆电枢旋转方向移动一角度，电枢反应的性质又是怎样？如果是电动机，在这两种情况下，电枢反应的性质又是怎样？ 分析思路：负载时的电枢磁动势和电枢反应 （二）直轴电枢反应：若电机为发电机，电刷顺电枢旋转方向移动一角度，对主极磁场而言，直轴电枢反应将是去磁的。若电刷逆着旋转方向移动一度，直轴电枢反应时增磁的。电动机的情况恰好相反。 3-9 一台四极82kW、230V、970r/min的他励直流发电机，电枢上共 有123个元件，每个元件为一匝，支路数为2a＝＝2。如果每极的合成磁通等于空载额定转速时具有额定电压时每极的磁通，试计算当电机输出额定电流的电磁转矩。 解：他励直流电动机： 3-11 一台他励发电机的转速提高20％，空载电压会提高多 少 （If不变）？若为并励发电机，则电压升高的百分值  比他励发电机多还是少(Rf不变)？ 3-13 一台四极82kW，230V，970r/min的并励发电机，R（750）＝0.0259 ，R f（750）＝22.8 额定负载下 串入3.5 的调节电阻，电刷压降为2V，铁耗和机械损耗共2.5kW，杂散损耗为额定功率的0.5％，试求额定负载时发电机的输入功率、电磁功率和效率。 补充：直流发电机的功率方程式 3-14 一台100kW，230V的并励发电机，每极励磁绕组有1000匝，在额定转速下，空载产生额定电压需励磁电流7A，额定电流时需9.4A才能达到同样的电压，今欲将该机改为平复励，问每极应加多少励磁绕组？ 3-15 一台并励直流电动机正转时为某一转速，如将它停车，仅改变励磁电流的方向后重新启动运转，发现此时转速与原来不同，是什么原因？ 交流绕组的共同理论 4-2 三相双层绕组展开图，Q=48， 2P=4，a=2 4-5 试述分布系数和短距系数的意义。为什么分布系数和节距系数只能小于或等于1？ 短距系数：短距线匝电动势（为构成线匝的两导体有效边电动势相量和）与整距线匝电动势(为构成线匝的两导体有效边电动势代数和)的比值。 （表示线圈短距时感应电动势比整距时应打的折扣） 4-15.单相绕组的磁动势的性质，它的幅值等于什么？ 解： 4-16. 三相基波旋转磁动势的幅值，转向和转速个取决于什么，为什么? 解： 方向：其轴线位置从电流超前相的绕组轴线转向电流滞后相的绕组轴线；（对称三相绕组中通有对称三相正序电流时，基波合成磁动势是一个正弦分布，以同步转速向前推移的正相恒幅旋转磁动势波也即是圆形旋转磁动势波。通有对称三相负序电流时，基波合成磁动势将成为反向推移的旋转磁动势波。） 位置：当某相绕组的电流达到最大时，基波圆形旋转磁动势的轴线位置就与该相绕组的轴线位置重合。 4-21 试分析下列情况下是否会产生旋转磁动势，转向怎样？（1）对称两相组内通以对称两相正序电流时；三相绕组的一相（例如C相）断线时。 从这道习题可以总结出 一个圆形旋转磁场可以用两个在时间上和空间上相差90度的等幅脉振磁场来表示。 答案：可以的！　　　证明如下： 分解出的两个磁动势的性质 圆形旋转磁动势； 幅值为单相磁动势幅值的一半 总结性问题：绕组磁动势由什么决定？怎样判断绕组磁动势的性质？ 绕组磁动势的性质首先决定于绕组电流的性质，其次是绕组的构成。 如果电流为直流，那么不论绕组构成如何，磁动势总是恒定的。 如果电流是交流，那么要先判断绕组是单相还是多相。 如果是单相绕组，通以交流电流建立的磁动势是脉振磁动势。 如果是多相对称绕组，同时通以对称多相电流产生圆形旋转磁动势。 如果多相绕组不对称或是电流不对称，则产生椭圆形旋转磁动势。 4-23 试分析对称三相绕组中通以幅值等相位相同的交流电iA=iB=iC=Imcosωt （这种电流称为零序电流）所产生的基波和三次谐波合成磁动势。 选择题 1.在直流电动机电枢回路中串入电阻起动时，可（ ）(A) 减小起动电流，增大起动转矩(B) 减小起动电流，减小起动转矩(C) 增大起动电流，增大起动转矩(D) 增大起动电流，减小起动转矩 选择题 2.一台他励直流电动机拖动一台他励直流发电机运行，如果发电机的励磁电流和负载电阻保持不变，而电动机转速增加，发电机的输出功率将