重庆大学试卷
交流电机理论的共同问题
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重庆大学
姓名
电机学（1）课堂测验三
2011~2012 学年 第一学期
时间： 45 分钟 八 九 十 总分 测验日期： 2011.12.16 三 四 五 六 七
磁动势是 D 。 A．恒定磁动势； C．圆形旋转磁动势；
B．脉振磁动势； D．椭圆形旋转磁动势。
(3) (4)
F1
iA iB iC
(5) (6)
Ef1= 4.44 fNkw1f1= 4.44 × 50 × 36 × 0.9019 × 0.75= 5406(V ) EL1 = 3Eφ1 = 3 × 5406 = 9363.5(V ) Nkw1 Fφφ I = 0.9 × 36 × 0.9019 × 30 / 2 = 438.3234( A) 1 = 0.9 p F1 = 1.35 Nkw1 Iφ = 1.35 × 36 × 0.9019 × 30 / 2= 657.4851( A) p
学号
密
得 分
公平竞争、诚实守信、严肃考纪、拒绝作弊
2009
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y 1 =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
考试方式： 题 号 一
闭卷 二
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 0.9Nk w1 I φ /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E φ =4.44fN 1 φ m ，交流旋转电机单相绕 组的电动势计算公式为E φ =4.44fN k w1 φ 1 ，两者的主要差别在变压器中N 1 表示一相绕组的实际匝数，交流电机N k w1 表示一相绕组的等效匝数 和变压器φ m 表示主磁通幅值，交流电机φ 1 表示每极磁通量。
C
B
C
B
(7)
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y 1 =7τ/9，线圈匝数N c =3，并联支路数a=1，基波频率f 1 =50Hz，基 波磁通量Ф 1 =0.75Wb，定子相电流的有效值为 30A。试求： (1) 基波节距因数k p1 ； （4 分） (2) 基波分布因数k d1 ； （4 分） (3) 基波绕组因数k w1 ； （4 分） (4) 每相绕组的串联匝数 N； （4 分） (5) 基波相电动势E f1 ； （4 分） (6) 基波线电动势E L1 ； （4 分） （6 分） (7) 单相绕组的基波磁动势幅值F f1 ； (8) 三相绕组的基波磁动势幅值F 1 。 （6 分）
A
A
解： (1)
= α
p × 360 2 × 360 = = 20° Q 36 Q 36 = = 9 2p 4 y1
= q
Q 36 = = 3 = °) sin( × 90 = °) 0.9397 τ 9 qα 3 × 20 sin sin 2 2 = = kd 1 = 0.9598 α 20 3 × sin q sin 2 2 k = sin( p1 kw1 = k p1 × kd 1 = 0.9019 N = 2 pq 4×3 N = ×= 3 36 c a 1
电气工程学院
线
学院
I φ 不变，故三相合成磁动势基波幅值F 1 不变。 (2) 转速
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60 f n1 = p 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i A =I m cos(ωt)， 0 i B =I m cos(ωt+120 )，i C =I m cos(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F 1 就与该 相绕组的轴线重合。当ωt=0 时，F 1 与A相轴线重合，当ωt=120°时，F 1 与C 相轴线重合，当ωt=240°时，F 1 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，F 1 的转向 为A-C-B-A，当ωt=900时，F 1 的位置及转向如图所示。
年级
封
专业、班
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 F1 = 1.35 Nkw1 If p
(8)