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电机设计试卷

1. 若有两台电机的规格、材料、结构、绝缘等级与冷却条件均相同,若电机1
的线负荷A 选的比电机2的高,则两台电机的导体电流密度能否选一样,为什么?(10分)
2. 将一台感应电机的定子绕组匝数增加5%,同时将其铁心长度减少5%,其
余尺寸皆不变,试分析其空载电流、基本铁耗、性能指标的变化情况。

(20分)
答:空载电流下降;基本铁耗减少;定子电抗、转子电抗、励磁电抗增加,定、转子电密增加;效率降低,功率因数增加,最大转矩倍数、起动转矩倍数、起动电流倍数减小。

3. 什么是电机主要尺寸关系式?根据它可以得出哪些重要结论。

(10分)
4. 当电机气隙磁密()x B 为正弦分布时,即()x B x B sin δ=,极弧系数'p a 的值是
多少。

(10分)
5. 若将一台感应电动机的额定频率由50HZ 改为60HZ ,并要求维持原设计的
冲片及励磁磁势不变,有关设计数据如何变化才好?不考虑饱和影响,变化值为多少?(15分)
答:要求维持原设计的冲片及励磁磁势不变,即是要保持F 及每极磁通Φ不变。

而L S
L B HL F μμ
Φ
=
=
=, 所以Φ∝F 根据fN
K K E
dp Nm 4=
Φ, 当f 改变时,要保持每极磁通Φ不变,需要改变每相串联
匝数N 。

不考虑饱和影响时,变化值为原来的5/6即可。

6. 要减少感应电机负载时的附加损耗,一般采取那些措施?(10分)
7. 气隙系数δK 的引入是考虑什么问题?假定其他条件相同,而把电枢槽由半
闭口槽改为开口槽,则δK 是增大还是减少?(10分)
答:气隙系数δK 是因槽口影响使气隙磁阻增加而引入的系数。

假定其他条件相同,而把电枢槽由半闭口槽改为开口槽,则δK 增大。

8. 在下表中填入“增大”、“减少”、“基本不变”字样,以正确反映感应电机设
计数据与参数之间的关系。

(15分)
1. 感应电机满载时及空载时的磁化电流是怎样计算的?它们与哪些因素有关?若它们的数值过大,可从哪些方面去调整效果较为显著。

(10分) 答:满载时时的磁化电流dp
m mNK F I 0.90
=
,与满载时每极磁势F 0、、相数m ,每
相串联匝数N ,定子绕组系数dp K 有关。

空载时时的磁化电流dp
m mNK F I 0.900
=
,与空载时每极磁势F 00、、相数m ,每相串
联匝数N ,定子绕组系数dp K 有关。

若它们的数值过大,调整每相串联匝数N 效果较为显著。

2. 将一台感应电机的定子绕组匝数增加5%,同时将其铁心长度减少5%,其余
尺寸皆不变,试分析其空载电流、基本铁耗、性能指标的变化情况。

(20分) 3. 什么是电机主要尺寸关系式?根据它可以得出哪些重要结论。

(10分) 4. 当电机气隙磁密()x B 为正弦分布时,即()x B x B sin δ=,极弧系数'p a 的值是多少。

(10分)
5. 若将一台额定电压为380V 、星形接法的感应电动机改为三角形接法,要保证其冲片尺寸及磁化电流不变,应如何改变其设计数据?(10分)
答:要求维持原设计的冲片及磁化电流不变,即是要每极磁通Φ不变。

根据fN
K K E
dp Nm 4=
Φ, 当E 改变时,要保持每极磁通Φ不变,需要改变每相串联
匝数N 。

当额定电压为380V 、星形接法的感应电动机改为三角形接法时,其相电势E
近似变为E E 3'=,要保证其冲片尺寸及磁化电流不变,可将每相串联匝数N 变为N N 3'=。

6. 要减少感应电机负载时的附加损耗,一般采取那些措施?(10分)
7. 槽数越多,为什么每相漏抗变小?试从物理概念上进行说明。

(10分)
答:根据漏抗计算公式λμπσ∑⋅=ef l pq
N f X 2
4,可知漏抗大小与每极每相槽数q 有关,若槽数Z 越多,则每极每相槽数q =Z/(2pm )越大,故每相漏抗变小。

8. 三相感应电动机的电磁计算中应考核哪些性能指标?如果计算结果发现功率因数ϕcos 太低,不能满足技术中规定的指标,应从哪些方面着手调整?(10分)
9. 正常的三相感应电机中,对于采用双层绕组的电机,通常选什么样的节距来削弱磁势的5次和7次谐波分量。

(10分)。

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