《电机设计》(陈世坤)课后习题答案(期末复习资料)

路长度(空气隙有效长度δef,铁芯轴向有效长度lef和齿联轭磁路长度Lj)加以校正?校正系数有的大于1,有的小于1,试说明其物理意义?

答:为了简化计算而将磁场看成均匀的,δef大于1对比校正是考虑到槽开口影响。lef大于1对比校正是考虑边缘效应,而齿联轭处有一部分磁路损失段。

8.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,可以从哪些方面去调整效果更为显著?

答:1.先根据感应电势E确定每极气隙磁通Φ;2.计算磁路各部分的磁压降,各部分磁压降的总和便是每极所需要磁势;3.计算出磁化电流或空载特性。它们与线圈匝数,磁路尺寸,气隙大小,磁路饱和程度有关。若它们的数值过大,可从增加匝数,减小气隙来调整

9.将一台感应电机的频率由50Hz改为60Hz,维持原设计的冲片及励磁磁势不变,问应如何调整设计?在不计饱和时其值为多少?

解:维持冲片及励磁磁势不变,则磁通

?不变;根据

E?4.44fN?Kdp,当频率f由50Hz改为60Hz,要保持电机输出不

变,则匝数N5pFe?kFe?f1.3?B2?V应减少为原来的。又

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,在不计饱

和时,铁耗将增加为原来的1.27倍。

10.将一台380V,Y接法的电机改为?接法,维持原冲片及磁化电流不变,问如何设计?

答:Y接法的电机改为?接法,E将增大3倍,频率不变;则N??将增大

Im?K3倍,又冲片不变,则

Rm

不变,槽尺寸不变,又

4FR????Km?NNN不变,所以N需增大3倍,槽尺寸不变,则线

径应适当减小。

11.解释气隙系数Kδ,有效气隙长度δef,计算极弧系数?p,波幅系数Fδ,极弧计算长度bp,饱和系数Ks,波形系数KNm,残隙δf,铁芯叠压系数KFe,槽系数ks,磁极漏磁系数σ的含义。 答:1.气隙系数Kδ表示了由于齿槽存在而使气隙磁密增大的倍数 2.有效气隙长度δef是指用一台无槽电机来代替有槽电机,在气隙磁密的值仍当作有槽电机气隙磁密最大值Bδ时,无槽电机的气隙长度

3.计算极弧系数?p=

'‘'B?av,表示气隙磁密平均值与最大值之比 B?B?avB4.波幅系数Fδ=1'=?,表示气隙磁密最大值与平均值之比

?p'??5.极弧计算长度b'pp?是假想每极气隙磁通集中在一定范围

内,并认为在这个范围内气隙磁场均匀分布,其磁密等于最大值Bδ

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6.饱和系数Ks表示了齿部磁路的饱和程度,KS?F??Ft1?Ft2,

F?其中,Fδ为气隙磁压降;Ft1为定子齿部磁压降;Ft2为转子齿部磁压降

7.波形系数KNm为半波有效值与半波平均值的比值,对于正弦波KNm=1.11,随着Ks的增大,Bδav增大,因此KNm逐渐减小 8.残隙δf:由于工艺上的原因及旋转时离心力的作用,凸极同步电机转子磁极与磁轭的接触面不可能处处密合,而在局部出现残隙,在磁路计算时把它看成磁路之中附加了一个均匀的等值气隙 9.铁芯叠压系数KFe是考虑了由于硅钢片的叠压而使齿的计算截面积减小而引入的系数,对厚0.5mm的涂漆硅钢片,KFe≈0.92~0.93

10.槽系数ks(小写k)又称磁分路系数,决定于齿、槽尺寸,是该处槽的导磁截面积与该处齿的截面积的比值 11.磁极漏磁系数??1????,是表征漏磁通所占比例大小的量,

σ值过大,电机设计得就不够经济,且对电机的运行特性可能产生不良影响 第四章 1.从等式X*?K?AB?1可知,B?1越大,漏抗标幺值越小,试说明漏

抗绝对值是否也变小?为什么?

答:漏抗的计算问题可以归结为相应的比漏磁导的计算。也就是,

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漏抗的计算可归结为漏磁链的计算,对于一定的绕组,便只是漏磁通的计算。因为B?1增大,得到漏磁通增大,漏抗绝对值变大。

2. 漏抗的大小对交流电机的性能有何影响?

答:一方面漏抗不能过小,否则同步发电机短路时或感应电机起动时将产生不能允许的电流。另一方面漏抗又不能过大,否则会引起同步发电机的电压变化率增大,感应电动机的功率因数、最大转矩和起动转矩降低(若为直流电机则换向条件恶化)。

3. 槽数越多为什么每相漏抗变小?试从物理概念上进行说明。 答:由每相槽漏抗公式Xs?4?f?0lefN2?s可知,当槽数越大,即pqq

越大,漏抗变小,从物理概念上采用分布绕组和增大槽数都是使每相槽产生的磁势波形的基波越接近正弦波从而减少每相槽漏抗.

4. 有些资料中把笼形绕组的相数取作Z2,有些资料中又取作究竟应该取等于多少?为什么?

答:两种都可以,因为都是对定子磁场的波形进行分析的。一般地,如果Z2可以被P整除,则可以将笼型绕组的相数取为果Z2不能被P整除,则可以将笼型绕组的相数取为Z2。 5. 试写出主电抗,槽漏抗,谐波漏抗的计算公式,并说明其大小

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Z2p,

Z2p,如

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