重庆大学 电机学（1）课堂测验三
2011~2012学年 第一学期
考试方式： 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
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 0.9Nk w1I 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 1φm ，交流旋转电机单相绕组的电动势计算公式为E φ=4.44fN k w1φ1，两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
1
1 1.35
w Nk F I p
φ= I φ不变，故三相合成磁动势基波幅值F 1不变。
(2) 转速
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
160f
n 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)，
i B =I m cos(ωt +1200)，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。
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Ф1=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 φ1；（4分） (6) 基波线电动势E L1；（4分）
(7) 单相绕组的基波磁动势幅值F φ1；（6分） (8) 三相绕组的基波磁动势幅值F 1。
（6分）
解：
(1) 360236020Q 36p α︒⨯⨯=
== Q 36
32232q mp ===⨯⨯ Q 36924
p τ=
== 1
17
sin(
90)sin(90)0.93979p y k τ=⨯︒=⨯︒= (2) 1320sin sin
220.959820
3sin sin
22
d q k q αα⨯=
==⨯ (3) 1110.9019w p d k k k =⨯= (4) 243
3361
c pq N N a ⨯=
=⨯= (5) 1114.44 4.4450360.90190.755406()w E fNk V φφ==⨯⨯⨯⨯= (6) 113354069363.5()L E E V φ==⨯= (7) 1
10.9
0.9360.901930/2438.3234()w Nk F I A p
φφ==⨯⨯⨯= (8) 1
1 1.35
1.35360.901930/2657.4851()w Nk F I A p
φ==⨯⨯⨯= A i B
i C i B
A C A B
C
F 1。