江南大学电机习题--交流电机的绕组.doc

第三部分 交流电机的绕组、磁动势和电动势
一、填空题
1．单相绕组流过单相交流时,产生的磁势是______________磁势,三相对称绕组流过三相对称交流电流时,产生的磁势是_______________磁势.
2．一个脉振磁势可以分解为两个转向_______________,转速___________________,大小________________的旋转磁势.
3．三相异步电动机采用分布短距绕组的主要目的在于改善___________和___________的波形.
4．三相对称绕组通以三相对称电流时产生的三相基波合成磁动势为园形旋转磁动势,其幅值F1=__________转速n1=___________________,转向为________________________________.
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5． 三相对称绕组通以三相对称电流时产生的三相合成五次谐波磁动势在气隙中以__________________的转速旋转,转向与基波磁动势的转向__________________,在定子绕组中感应电势的频率为_________________________.
6．一台同步电机采用三相双层叠绕组,每极每相槽数q=4,极数2p=6,则此电机的定子槽数Z1=______________,基波分布系数Kq1=_______________,五次谐波分布系数Kq5=________________.
7．一台三相交流电机定子绕组的参数为:定子槽数Z1=36,极对数2P=2,选用双层短矩绕组,频率F=50HZ,绕组节距Y=7/9τ,则可知气隙磁密的同步转速是________r/min,分布系数KY1=_________________,短距系数Kq1=_____________.
8．三相对称绕组流过三相不对称电流时产生的基波合成磁势是_______________________________________.
9．一台三相两极汽轮发电机:Z1=60,YI=5/6τ,采用60°相带双层叠绕组,该绕组的每极每相槽数q=_____槽距角α=____________电角度,线圈节距Y1=__________槽,电机共有___________个线圈.
10．如将交流电机定子三相绕组头、尾依次串联后接到交流电源上,则定子合成磁势的基波为________________,三次谐波为_________________.
11．三相对称绕组接三相交流电源时,如果突然有一相保险丝烧断,这时产生的磁势将为__________________磁势.
12．一台2P=2的三相交流电机定子绕组如图所示,每相串联匝数为W1,基波绕组系数为KW1,三相绕组通入电流为iA=√2Isin(314t-60°),　iB=√2Isin(314t-180°) , iC=√2Isin(314t+60°),则该电机三相绕组产生的合成基波磁势的幅值为____________安匝, 旋转方向为__________时针方向,转速为____________r/min.
二、问答题
1．?如何改变三相异步电动机的旋转方向？
三、计算题
1．一台三相鼠笼式异步电动机：PN=17kW,UN=380V,nN=1440r/min,fN=50Hz,定子绕组Δ接,COSΦN=0.88,η=86.5%,Ist/IN=7,Tst/TN=2.试求直接起动和Y-Δ起动时的起动转矩和起动电流是多大？
2．一台三相四极鼠笼式异步电动机：PN=28kW,UN380V,nN=1480r/min,定子绕组Δ接,COSΦN=0.88,η=90%,Km=2.试求：（1）P1；（2）IN；（3）TN；（4）Tmax。
3．一台三相异步电动机：PN=28kW,UN=380V,nN=950r/min,fN=50Hz,定子绕组Y接,COSΦN=0.88,Pcu1+PFe=2.2kW,Pmec=1.1kW,Pad=186W.试计算额定运行时的：(1)转差率SN;(2)Pcu2;(3)ηN(4)IN.
4．一台三相异步电动机:fN=50Hz,nN=960r/min,PN=10kW,COSΦN=0.86,Pmec+Pad=20%PN.求:
(1)额定转差率SN和极数2P;
(2)额定运行时的电磁功率Pem、转子铜损耗Pcu2和电磁转矩T.
5．一台异步电动机：PN=28kW，UN=380V，f N=50Hz，nN=950r/min，Y接，COSΦN=0。88，Pcu1+PFe=2.2kW，Pmec=1.1kW，Pad=186W，试计算额定运行时：
（1）转差率SN；
（2）Pcu2；
（3）ηN；
（4）IN。
6．一台三相绕线式异步电动机:PN=40kW,UN=380V,IN=80A, nN =1470 r/min,? R2=0.08Ωλm=2,用于带位能性负载,TL=0.5TN.试求:
(1)在固有特性上提升重物时的转速为多少?
(2)以1000R/MIN的转速下放重物时转子每相应串多大电阻?
(3)若使电动机的电磁转矩TST=1.6TN,转子每相应串多大电阻?
(4)如果正向电动运行时进行反接制动,要求制动转矩T=1.5TN,转子每相应串多大电阻?
(5)转子回路串电阻RF=0.02,求回馈制动下放TL时的转速.
7． 一台三相鼠笼式异步电动机:PN=75kW,UN=380V,Δ接, nN =1480 r/min, ηN=92.7%, COSΦN=0.88,Ist/IN=7,Tst/TN=1.9.试求:
(1)IN 和TN ;
(2)Ist和Tst;
(3)Y-Δ起动时的Ist和Tst;
(4)自耦变压器降压起动,抽头在80%处时的起动电流Ist和Tst;
8． 一台三相鼠笼式异步电动机:PN=75kW,UN=380V,Δ接, nN =1480 r/min, ηN=92.7%, COSΦN=0.88,过载能力λm=2.试求:
(1)PN;(2) IN; (3) TN ;(4) Tmax。
9． 一台三相鼠笼式异步电动机:PN=15kW,UN=380V, nN =1460 r/min, ηN=88.5%, COSΦN=0.85, Ist/IN=7, Tst/TN=2.2.试求:
(1)?IN 和TN ;(2) Ist和Tst;(3) Ist和Tst.
10． 一台三相绕线式异步电动机:PN=17.2kW,UN=380V,IN=33.8A,2P=4, f N=50Hz，Y接,R1=0.228Ω,X1=0.55Ω,R2’=0.224Ω,XR2=0’=0.75Ω,P cu1=784W, Pcu2=880W, PFe=350W, Pmec+ Pad.求:
(1)额定运行时的电磁转矩及输出转矩?
(2)若使起动转矩等于最大转矩,转子中应串多大电阻?
11．一台三相异步电动机:PN=1.5KW, f N=50Hz，UN=380V, Y接, nN =1432 r/min,试求:
(1)TN;(2)保持转矩为额定值不变,逐步下降电源电压,当降到0.707 UN时,电动机转速迅速下降,直至停转,问该电动机的过载能力λm为多少(定性画出机械特性)
12．一台三相四极异步电动机: PN=5.5kW, f N=50Hz，在某一运行情况下,电源向电机输入功率为6.72 kW, Pcu1=341W, Pcu2=237.5W, PFe=167.5W, Pmec=45W, Pad=29W.求:
(1)绘出电机的能流图,标出各功率及数据;
(2)在此情况下的转差率S、转速N、电磁转矩T、输出转矩T2和空载转矩T0.
13．一台三相鼠笼式异步电动机:PN=4000kW,UN=3000V, IN=235A, nN =593 r/min,? Ist/IN=6, Tst/TN=0.74, λm=2.2,车间变电所允许最大冲击电流为950A,生产机械要求起动转矩不得小于6000N.m,试用所学各种起动方法计算选择合适的起动方法(3000V电机用自耦变压器抽头为55%、64%、73%三挡)。
14．一台三相六极绕线式异步电动机,当转子不转且开路时,转子每相感应电动势110V,当电动机额定运行时, nN =980 r/min,当转子卡住时的R2=0.1Ω,X2=0.5Ω,忽略定子漏阻抗压降,求:(1)额定运行时转子相电动势E2S;(2.2V)(2)额定运行时转子电流有效值I2N;(22A)
15．一台三相四极异步电动机: PN=17kW,UN=380V, IN=33A, f N=50Hz，定子Δ接,已知额定运行时Pcu1=700W, Pcu2=700W, PFe=150W, Pad=200W, Pmec=200W.试计算额定运行时以下数据:(1)电磁功率;(2)额定转速;(3)电磁转矩;(4)负载转矩;(5)空载制动转矩;(6)效率;(7)功率因数.