重庆大学课堂测验3-交流电机理论的共同问题(含参考答案).doc

重庆大学试卷 交流电机理论的共同问题 第 2 页 共 2 页

学院 电气工程学院 专业、班 年级 2009 学号 姓名
公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊
封
线
密
重庆大学 电机学（1）课堂测验三
2011~2012学年 第一学期

测验日期： 2011.12.16
时间： 45 分钟
题 号
一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
得 分

一、 单项选择题（每小题2分，共20分）
1．一个p对极的三相交流线圈，两个有效边在空间的电角度为170°，则其对应的机械电角度为 D 。
A．170°； B．p×170°； C．2p×170°； D．170°/p； E．170°/2p。
2．m相交流绕组定子槽数为Q，极对数为p，则极距等于 B 。
A．Q/p； B．Q/(2p)； C．Q/(2pm)； D．Q/(pm)。
3．交流绕组的基波绕组因数通常为 A 。
A．<1； B．>0； C．=1； D．>1。
4．m相双层短矩分布交流绕组，其每相最大并联支路数为 D 。
A．p； B．p×m； C．2p/m； D．2p。
5．一个整距线圈产生的磁动势波形为 B 。
A．正弦波； B．矩形波； C．阶梯波； D．尖顶波。
6. 一个极相组线圈产生的基波合成磁动势波形为 A 。
A．正弦波； B．矩形波； C．阶梯波； D．尖顶波。
7．三相感应电动机2p=8，接到频率为50Hz的电网上，定子三相对称电流产生的基波合成磁动势转速为 B 。
A．600转／分； B．750转／分； C．1000转／分； D．1500转／分。
8．单相绕组通以单相正弦交流电流产生的基波磁动势为 B 。
A．恒定磁动势； B．脉振磁动势；
C．圆形旋转磁动势； D．椭圆形旋转磁动势。
9．已知线圈的节距y1=5τ/6，则该线圈的基波节距因数为 C 。
A．sin30°； B．sin45°； C．sin75°； D．sin90°； E．sin108°。
10．一台Ｙ接法的三相感应电动机，定子绕组一相断线时，它所产生的基波磁动势是 D 。
A．恒定磁动势； B．脉振磁动势；
C．圆形旋转磁动势； D．椭圆形旋转磁动势。
二、 填空题（每空2分，共20分）
1．交流绕组构成的主要原则是使合成电动势的波形要接近于正弦形 ，幅值要 大 。
2．对于p对极的整距交流线圈，其两个线圈边在空间相距的机械角度为
180°/p ，电角度为 180°。
3．在三相对称绕组中通入三相对称电流，产生的基波合成磁动势为 圆形旋转磁动势 ，其幅值取决于 绕组设计和电流大小 ，转速取决于 电流频率和极对数 ，转向取决于 电流相序和绕组布置 。
4．一个脉振磁动势可以分解为两个 圆形旋转 磁动势，它们的旋转方向 相反 ，幅值是脉振磁动势最大幅值的 1/2 。
5．单相绕组基波磁动势的幅值为 0.9Nkw1Iφ/p；在空间上按 余弦 规律分布，其轴线位置固定不动，脉振的频率为电流的频率。
6．基波绕组因数的物理意义是既考虑绕组短距、又考虑绕组分布时，整个绕组的合成电动势所须的总折扣。
7．变压器相绕组的电动势计算公式为Eφ=4.44fN1φm，交流旋转电机单相绕组的电动势计算公式为Eφ=4.44fN kw1φ1，两者的主要差别在变压器中N1表示一相绕组的实际匝数，交流电机N kw1表示一相绕组的等效匝数
和变压器φm表示主磁通幅值，交流电机φ1表示每极磁通量。
三、 简答题（每小题12分，共24分）
1．一台频率为50Hz的三相交流电机，通入频率为60Hz的三相对称电流，如电流的有效值不变、相序不变，试问三相合成基波磁动势的幅值、转速和转向是否会改变？试说明原因。（12分）
答：
(1) 三相合成磁动势基波幅值

Iφ不变，故三相合成磁动势基波幅值F1不变。
(2) 转速

由于f由50Hz变为60Hz，故转速上升为原来的1.2倍。
(3) 由于相序不变，故转向不变。
2．三相绕组的轴线位置如图所示，如果三相绕组的电流分别为iA=Imcos(ωt)，iB=Imcos(ωt+1200)，iC=Imcos(ωt+2400)。当ωt=900时，试分析并画出基波合成磁动势的轴线位置及其转向。（12分）
答：当某相电流达到最大值时，基波合成旋转磁动势波的幅值F1就与该相绕组的轴线重合。当ωt=0时，F1与A相轴线重合，当ωt=120°时，F1与C相轴线重合，当ωt=240°时，F1与B相轴线重合。由于在三相对称绕组中通入的是对称的负序电流，电流达到最大值的次序为A-C-B，因此，F1的转向为A-C-B-A，当ωt=900时，F1的位置及转向如图所示。
A
B
C
F1

四、 计算题（共36分）
一台Y联接的三相同步发电机，2p=4，Q=36槽，采用三相双层叠绕组，线圈节距y1=7τ/9，线圈匝数Nc=3，并联支路数a=1，基波频率f1=50Hz，基波磁通量Ф1=0.75Wb，定子相电流的有效值为30A。试求：
(1) 基波节距因数kp1；（4分）
(2) 基波分布因数kd1；（4分）
(3) 基波绕组因数kw1；（4分）
(4) 每相绕组的串联匝数N；（4分）
(5) 基波相电动势Ef1；（4分）
(6) 基波线电动势EL1；（4分）
(7) 单相绕组的基波磁动势幅值Ff1；（6分）
(8) 三相绕组的基波磁动势幅值F1。（6分）
解：
(1)

(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)