感应电机_Part1

簡介簡介

感應馬達起源感應馬達起源

感應馬達運轉原理感應馬達運轉原理

冷次定律

冷次定律

因磁場感應所生之電流，其所生的

磁場恆抵抗原來的磁場變化方向

國立成功大學馬達科技研究中心12

阿拉哥圓盤

阿拉哥圓盤

國立成功大學馬達科技研究中心14

國立成功大學馬達科技研究中心

16

Y

t

X

t

空間

時間

Y

(1)(2)

(3)(4)

二相所產生之旋轉磁場

國立成功大學馬達科技研究中心17

三相所產生之旋轉磁場

(1)(2)(3)

(4)(5)(6)

國立成功大學馬達科技研究中心18

旋轉磁場產生器

旋轉磁場產生器

實驗

國立成功大學馬達科技研究中心19

感應馬達種類感應馬達種類

电机学试题及答案

电机学试题及答案 Revised as of 23 November 2020

《电机学（1）》模拟试题 一：填空题（每空3分，共45分） 1．一台变压器加额定电压时，主磁通为φ，空载电流为I0，励磁阻抗为Z m，现将电源的频率从50Hz改变为60Hz，其它情况不变，并假定磁路线性，则现在的磁通φ‘= φ，空载电流I’0= I0，励磁阻抗Z’m= Z m。 2．某变压器带感性负载运行时，若负载电流相同，则cosφ 2 越小，副边电压变化率越，效率越。 3．一台单相变压器，铁芯柱上有三个绕组，已知U 1=330V，W 1 =700匝，为获得 U 2=220V，U 3 =11V，应使W 2 = 匝，W 3 = 匝。若已知绕组W 1 开路， ì 3=10∠100A，忽略励磁电流，则ì 2 = A。 4．拖动恒转矩负载运行的并励直流电动机，若减弱磁通，电枢电流 将。 5．交流电机绕阻高次谐波电势，如5次和7次谐波，可以通过 的方法大大削弱。 6．三相同步电机，定子上A、B两导体空间相隔200机械角度，该电机接于50Hz三相交流电源，同步转速为750r/min，则A、B两导体的空间电角度为。 二、（8分） 图1所示为三相变压器接线图，画出电动势向量图，并确定其连接组别。

三、（27分） 一台三相电力变压器额定容量S=1000 kVA，额定电压U1N/U2N=10000/3300V，Y，d11连接组，每相短路阻抗Z k=+，该变压器原边接额定电压，副边带Δ接对称负载，每项负载阻抗Z L=50+j85Ω，计算： （1）变压器原边线电流； （2）副边线电流； （3）副边线电压； （4）电压调整率 四、（10分） 一台他励直流电动机，P N=22KW，I N=115A，U N=220V，n N=1500r/min电枢回 路总电阻R a=Ω（包括了电刷回路的接触电阻），忽略M0，要求把转速降到

感应电机设计

目录 1、型号Y132M—4感应电动机的电磁计算 (3) 1.1 额定数据及主要尺寸 (3) 1.2 磁路计算 (5) 1.3 参数计算 (7) 1.4 运行性能计算 (9) 2、数据分析 (11) 3、参考文献 (14) 4、附图 (15)

一、型号Y132M—4感应电动机的电磁计算 1.1 额定数据及主要尺寸 1、型号：Y132M—4 2、输出功率： 3、相数：m=3 4、接法：连接 5、相电压：380V 6、功电流： 7、极对数：p=2 8、定子槽数： 9、转子槽数： 10、定子每极： 11、定转子冲片尺寸：（见附图二） 定子外径 定子内径 转子外径 转子内径 定子槽形：半闭口圆底槽 定子槽尺寸

转子槽形：梯形槽 转子槽尺寸 12、极距： 13、定子齿距： 14、转子齿距： 15、气隙长度： 16、转子斜槽距： 17、铁心长度： 18、铁心有效长度：无径向通风道 19、净铁心长：无径向通道 其中铁心叠压系数为 20、绕组型式：单层交叉式（见附图一） 21、并联路数 22、节距：y为1~9、2~10、11~18

23、每槽导线数： 24、导线并绕根数、线径 25、每根导线截面积： 26、槽有效面积： 式中 槽楔厚度h=2mm 槽绝缘厚度Ci=0.03cm 其中 27、槽满率： 式中d——绝缘外径（cm）(d=) 28、每相串联导线数 29、绕组分布系数 式中q1=(对60度相带) 30、绕组短距系数 31、绕组系数： 1.2 磁路计算 32、每极主磁通 式中 33、每极下定子齿面积 34、每极下转子齿面积

式中=，=，假设，=1.5T,=1.5T 35、定子轭截面积 式中=1.877cm（圆底槽轭的高处高度） 36、转子轭截面=30.458 式中=2.016cm（平底槽轭的计算高度） ——转子轴向通风孔直径 37、空气隙面积= 38、波幅系数：先假定 39、定子齿磁密:，本算例中<5%，符合精度要求 40、转子齿磁密：，本算例中<5%符合精度要求 41、定子轭磁密： 42、转子轭磁密： 43、气隙磁密：，本算例中<5%符合精度要求 44、定子齿磁场 45、转子齿磁场 46、定子轭磁场 47、转子轭磁场 48、定子齿磁路计算长度=1.597cm（圆底槽） 49、转子齿磁路计算长度=2.3cm（平底槽） 50、定子轭磁路计算长度 51、转子轭磁路计算长度 52、气隙磁路计算长度

1_电机学试题部分答案

1、励磁直流电动机与异步电动机同轴，分别接电网且直流电机电枢电流为0，增大直流电机励磁，则直流电机作 发电机 运行，机组转速将 ↓ 。 同轴→不会两个同为发电机/同为电动机 直流电机做发电机，则异步做电动机，给直流电机提供转矩带动转轴转动，直流电机负载增加，n ↓。 电枢电流为0 →Ea=U 增大励磁电流，Ea ↑，＞U 发电机运行 ；减小励磁电流，Ea ↓，＜U ，电动机运行 2、交流电机电枢和频率恒定，空载时电枢损耗将为 铁耗 。 3、励磁直流电动机与同步电动机同轴，分别接电网且同步电机电枢电流为0，减小直流电机励磁，则直流电机作 电动机 运行，增大同步电动机励磁，则同步电机作 调相机 运行。 4、交流电机气隙磁场相对定子转速n1，相对转子转速n2，电磁转矩Tem ，则转子转速为 n1-n2 ，定子侧电磁功率为 ，转子侧总机械功率为 。 5.同步电机的主要运行状态有：发电机， 电动机 和 调相机 。 同步电机的转子绕组可以经滑环和电刷外接直流电源励磁，也可以采用 换流器 永磁 励磁方式。 6.与无穷大电网并联的同步发电机，若电枢电流无直轴分量，则电枢电压U > 励磁电势Ef*，若励磁磁动势Ff 与电枢磁动势Fa 空间相位相差50°，则直轴电枢反应性质是 助磁 。 7.同步发电机欠励时向电网输出 容 性无功功率。异步电动机则从电网吸收 感 性无功功率。因此同步发电机通常运行在功率因数 滞后 的励磁状态。 8.测定同步发电机的空载特性和短路特性时，若转速降为额定的百分之八十，则相同来励磁电流时的空载特性将 E0降为80% ，短路特性将 不变 (因为短路电流也降为80%） 。 9.利用灯光黑暗法（直接接法）将同步发电机投入电网并联运行时，发现三组指示灯同时忽明忽暗，表明电网侧和发电机电压的 频率 不同，需要调节 原动机转速 。 10.相同结构尺寸，电压，频率和容量的三相异步电机，转子采用深草与普通鼠笼结构相比，启动转矩将 ↑（起动电流↓） ，原因是 深槽式集肤效应使Rst ↑ 。 11.异步电机由额定状态减小负载，效率将 ↓ ，功率因数将 减小 。 6012em n T π60 )21(2em n n T -π

第7章感应电动机

1 第7章 感应电动机 7.1 感应电动机的原理、种类及主要结构 7.1.1 三相异步电动机的原理 三相异步电动机的定子铁心上嵌有对称三相绕组，在圆柱体的转子铁心上嵌有均匀分布的导条，导条两端分别用铜环把它们联接成一个整体。当对称三相绕组接到对称三相电源以后，即在定子、转子之间的气隙内建立了以同步转速n 0旋转的旋转磁场。由于转子上的导条被这种旋转磁场的磁力线切割，根据电磁感应定律，转子导条内会感应产生感应电动势，若旋转磁场按逆时针方向旋转，如图7-1-1所示，根据右手定则，可以判明图中转子上半部导体中的电动势方向，都是进入纸面的，下半 部导体中的电动势都从纸面出来的。因为转子上导条已 构成闭合回路，转子导条中就有电流通过。如不考虑导 条中电流与电动势的相位差，则电动势的瞬时方向就是 电流的瞬时方向。根据电磁力定律，导条在旋转磁场中， 并载有由感应作用所产生的电流，这样导条必然会受到 电磁力。电磁力的方向用左手定则决定。从图7-1-1可看 出，转子上所有导条受到的电磁力形成一个逆时针方向的电磁转矩。于是转子就跟着旋转磁场逆时针方向旋 转，其转速为n 。如转子与生产机械联接，则转子上受到的电磁转矩将克服负载转矩而作 功，从而实现能量的转 换，这就是三相异步电动 机的工作原理。 7.1.2 三相异步电机的 结构 和直流电机一样，三 相异步电动机主要也由 静止的定子和转动的转 子组成。定子与转子之间 有一个较小的气隙。图 7-1-2表示绕线转子三相 异步电动机的结构。 1．定子 异步电动机的定子由定子 铁心、定子绕组和机座三部分组成。 图7-1-1 三相异步电动机的工作原理 图7-1-2 绕线转子异步电动机剖面图 1-转子绕组 2-端盖 3-轴承 4-定子绕组 5-转子 6-定子 7-集电环 8-出线盒

罩极电机

罩极式交流电动机以结构简单，制作成本低，运行噪声较小等原因而被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。 罩极式电动机只有主绕组，没有启动绕组。 但是在定子的两极处各设有一副短路环，也称为“电极罩极圈”，当电动机通电后，主磁极部分产生了磁场，这磁场是脉动的，电机不会旋转。 但是在短路环中产生短路电流，从而使磁极上被罩部分的产生的磁场，比未罩住部分的磁场滞后些，因而磁极构成旋转磁场，电动机转子便旋转启动工作了。 实际上，这短路环就相当于电机的启动绕组了。 这就是罩极电机的由来 3．罩极式电动机 罩极式电动机是单向交流电动机中最简单的一种，通常采用笼型斜槽铸铝转子。它根据定子外形结构的不同，又分为凸极式罩极电动机隐极式罩极电动机。 凸极式罩极电动机的定子铁心外形为方形、矩形或圆形的磁场框架，磁极凸出，每个磁极上均有1个或多个起辅助作用的短路铜环，即罩极绕组。凸极磁极上的集中绕组作为主绕组。 隐极式罩极电动机的定子铁心与普通单相电动机的铁心相同，其定子绕组采用分布绕组，主绕组分布于定子槽内，罩极绕组不用短路铜环，而是用较粗的漆包线绕成分布绕组（串联后自行短路）嵌装在定子槽中（约为总槽数的），起辅助组的作用。主绕组与罩极绕组在空间相距一定的角度。 当罩极电动机的主绕组通电后，罩极绕组也会产生感应电流，使定子磁极被罩极绕组罩住部分的磁通与未罩部分向被罩部分的方向旋转。 罩极式电动机没有短路环会不运转.当罩极式电动机的励磁线圈通电后,罩极式电动机磁极的磁通分布在空间上是移动的,由末罩部分向被罩部分移动,好像旋

转磁场一样,从而使笼形结构的转子获得启动转矩,并且也决定了电动机的转向由末罩部分向被罩部分旋转.如果没有短路环,罩极式电动机磁极的磁通分布在空间上就不能形成移动,转子也就不能获得启动转矩,所以,没有短路环罩极式电动机不运转. 21、通常什么原因造成异步电动机空载电流过大？ 答： 原因是： （1）电源电压太高； （2）空气隙过大； （3）定子绕组匝数不够； （4）三角形、Y 接线错误； （5）电机绝缘老化。在单相电动机中，产生旋转磁场的另一种方法称为罩极法，又称单相罩极式电动机。此种电动机定子做成凸极式的，有两极和四极两种。每个磁极在全极面处开有小槽，如图3所示，把磁极分成两个部分，在小的部分上套装上一个短路铜环，好象把这部分磁极罩起来一样，所以叫罩极式电动机。单相绕组套装在整个磁极上，每个极的线圈是串联的，连接时必须使其产生的极性依次按N、S、N、S排列。当定子绕组通电后，在磁极中产生主磁通，根据楞次定律，其中穿过短路铜环的主磁通在铜环内产生一个在相位上滞后90度的感应电流，此电流产生的磁通在相位上也滞后于主磁通，它的作用与电容式电动机的起动绕组相当，从而产生旋转磁场使电动机转动起来。 以下是罩极xx的原理: 定子由硅钢片叠压是成,每个磁极上绕有集中绕组,称为主绕组,每个极面上的一边开有小槽,其中嵌入短路铜环,罩着磁极的铜环相当于变压器的副绕组,能产生感应电势与短路电流.当定子绕组通入交流电流时,磁极下面的磁场中心线从没有被短路铜环罩住的左边部分向右移动,这是由于短路环的感应电流,总是阻止短路环包围的那部分磁通的存在的变化,以致穿过短路环的磁通在时间上滞后未罩部

电机学模拟试题含答案

电机学模拟试题含答案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

一、单项选择题 1、一台变比为k ＝１０的变压器，从低压侧作空载实验，求得副边的励磁阻抗标幺值为１６，那么原边的励磁阻抗标幺值是（）。 （Ａ）１６； （Ｂ）１６００； （Ｃ）０.１６。 2、三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的（）电压。 A 空载线B 空载相C 额定负载时的线 3、某三相交流电机定子槽数为36，极对数为3，双层短距分布绕组相邻两槽内导体基波电动势的相位差α为（）。 （A ）15°；（B ）30°；（C ）45°；（D ）60°。 4、单相绕组的基波磁势是（）。 (A)恒定磁势；（B ）脉振磁势；（C ）旋转磁势。 5、同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性80.cos =?，则其电枢反应的性质为（）。 （A ）交轴电枢反应；（B ）直轴去磁电枢反应； （C ）直轴去磁与交轴电枢反应；（D ）直轴增磁与交轴电枢反应。 二、填空题 1、变压器主要结构部件是（）和（）。 2、一台单相变压器，低压侧加100V ，高压侧开路时，测得A I 20=，W P 200=；当高压侧加400V ，低压侧开路，测得=0I （）A ，=0P （）W 。 3、交流电机的电角度与机械角度的关系是（）。

4、同步发电机电枢反应的性质取决于（）时间向量的相位差。 5、同步发电机外功率因素角?定义为（）之间的夹角，内功率因素角0ψ为（）之间的夹角。 6、同步发电机内功率因素角?=00ψ时，电枢反应的性质为（）电枢反应，此时电磁转矩将对转子产生（）作用。 三、名词解释 1、电角度 2、每极每相槽数 3、槽距角 4、分布因数 四、简述题 单相绕组基波磁动势具有什么性质它的幅值等于什么 五、计算题 1、设有一台320kVA ，50Hz ，6300/400V ，Yd 连接的三相铁芯式变压器。其空载试验及短路试验数据见下表，试求该变压器的激磁阻抗和等效漏阻抗的标幺值。 2、一台三相交流电机，定子槽数Q=36，磁极对数p=2，采用双层叠绕组，71=y ，并联支路数a=1，每个线圈匝数20=c N ，每极气隙基波磁通Wb 31105.7-?=Φ，试求每相绕组基波感应电动势的大小。 六、作图分析题

高压中大型三相异步电机基本知识

三相异步电动机基本知识 1电机概述 电机的型式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，电机构造的一般原则是：用适当的有效材料（导磁和导电材料）构成能互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到转换能量形态的目的。 为了减少激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，铁心有0.5mm厚的 硅钢片叠压而成。硅钢片绝缘层的作用？笼型转子结构简单、制造方便。对要求启动电流小、启动转矩大的电机，可以采用绕线式电机。 按电机功能来分，可分为： ①发电机——把机械能转换成电能； ②电动机——把电能转换成机械能； ③变压器、变频机、变流机、移相器——分别用于改变电压、频率、电流相位。 ④控制电机——作为控制系统中的元件。 又可按以下方法分类： 下面主要讲述高压中大型三相异步电机 S=ns-n/ns 2电机型号、结构及分类 2.1分类

a）按中心高分类 可分为微型电机、小型电机、中型电机、大型电机。一般来说，H80以下的称为 微型电机（也叫分马力电机，功率在1kW以下），H80?H315的称为小型电机，H355?H630的称为中型电机，H710?H1000的称为大型电机。 b）按防护等级分类 基本上可分为开启式、防护式和封闭式电机。开启式电机的常用结构是IP11，防护式电机的常用结构是和IP22、IP23,封闭式电机的常用结构是IP44和IP54。 IP是International Protection的意思，紧跟其后的第一个数字表示电机防护固体的能力（0-无防护；1-防护大于50mm的固体；2-防护大于12mm的固体；3-防护大于2.5mm 的固体；4-防护大于1mm的固体；5-防尘。），第二个数字表示电机防水的能力（0-无防护电机；1-防滴电机；2-15°防滴电机；3-防淋水电机；4-防溅水电机；5-防喷水电机；6-防海浪电机；7-防浸水电机；8-潜水电机）。 请参考标准GB4942.1-85《电机外壳防护分级》。 c）按安装方式分类 总体上可分为卧式电机和立式电机。 卧式电机的典型结构是IMB3，其余派生结构有IMB35、IMB5等。立式电机的典型结构是IMV1（把IMB5立起来装即可，轴伸朝下），其余派生结构有IMV15（把IMB35 立起来装即可，轴伸朝下）等。 IM 即International Mounting。 请参考标准GB997-2008《电机结构及安装型式代号》。（IEC60034-7:2001） 旋转电机的结构形式、安装形式及接线盒位置---IM代码。 结构形式：有关固定用构件、轴承装置和轴伸等电机部件的构成形式。 1根据负载类型选择不同的冷却方式

电机学试题答案

一、填空题:(30％,每空1分) 1. 电机技术中磁性材料的铁损耗主要包括 磁滞损耗 、 涡流损耗 。 2. 电机和变压器常用的铁芯材料为 软磁材料 ，铁磁材料的磁导 远大于 非铁磁材料的磁导 率。 3. 变压器的二次侧是通过 电磁感应 对一次侧产生作用的。 4. 要在变压器的中产生正弦波的磁通波形，所需要的励磁电流波形应该是 尖顶波 。 5. 在采用标幺制计算时，额定值的标幺值为 1 。 6. 在 不变损耗等于可变损耗(或铁耗等于铜耗) 的情况下，变压器的效率最高。 7. 一台变压器，原设计的频率为50HZ ，现将它接到60HZ 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流 将 减小 ，铁耗将 减小 。 8. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压侧误接到220V 电压，则励磁电流将 增大很多 ，变压器将 烧毁 。 9. 三相组式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此独立，互不相关，各相主磁通以各自的铁芯为 回路。 10. 三相芯式变压器的磁路系统特点是 各相磁路彼此相关，任一相必须通过另外两相方能闭合。 11. 既和一次侧绕组交链又和二次侧边绕组交链的磁通为 主磁通 ，仅和一侧绕组交链的磁通为 漏磁通 。 12. 变压器的一次侧绕组接入交流电源后，将在铁芯磁路中产生交变的磁通，该磁通可分为主磁通 和漏磁通两种。 13. 单相绕组的基波磁势是脉振磁势。 14. 交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势都 减小 (填增大、减小或不变)。 15. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 0.02 ，转子电势的频率为 1Hz 。 16. 一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，当转差率为0.04时，转子的转速为 720r/min ， 转子的电势频率为 2Hz 。 17. 异步电动机电磁转矩参数表达式 M= 。 答:[]22012112112 2f 2pU m )()(x x r s r s r '+++''π

罩极电机的基本简介

罩极电机的基本简介 一：概述 将电能转化为机械能（此时称为电动机）；或将机械能转化为电能（此时称为发电机）；或是将一种形式的电能转化为另一种形式的电能（此时称为变压器）等等所有这些能够实现能量的转化的这样一种设备统称电机。 电机工作的基本原理是应用两大定律：即法拉第电磁感应定律与欧姆定律，同样遵循能量守恒定律。 电机有交流电机、直流电机以及交直流两用电机。交流电机又分为异步电机、同步电机。本司生产的罩极电机即是异步电机的一种，步进电机是同步电机的一种也称脉冲电动机，串激电机则可以设计为交直流两用电动机。 所谓微电机一般来说是指输入功率为1000W以下的电机，而输入功率在750W以下的微电机也称为分马力电机。 本司生产的罩极电机是单相异步驱动微电机的一种，其结构特别简单，一般采用凸极定子，主绕组为集中绕组，而在每个磁极表面开有小槽，其中嵌放短路环（或称罩极线圈）作为副绕组，其功能是将短路环所罩住的磁势移相，从而形成椭圆形磁场产生定向起动力矩，将电机起动。这种电机具有结构简单、制造方便、适合批量生产和成本低廉的优点，而且运转时噪音低，没有无线电干扰。其缺点是运行性能和起动性能较差，效率和功率因数较低。因此一般用于空载或轻载起动的小容量场合，如电扇、仪用风机和电动模型等产品。 二：基本技术要求 常规罩极电机的额定指标主要有下列几项： 1）电压（V）指电机在正常运行时，定子绕组应接的电源电压。世界各国、各地区使用的电压很多不同，因此电机的电压规格也很多，譬如：120V、230V、220V、240V、100V 等，在工业应用中也有用12V、24V、36V、45V等。电源电压的允许偏差为不大于±5%。 2）频率（Hz）即交流电源的频率，我国电力网的频率规定为50赫兹，有的出口产品为60赫兹。频率允许偏差不超过±1%。 3）功率（W）指电机在额定运行时转轴的机械输出功率，对于输出功率较小的电动机，为便于用户选用，也可用输出转矩来表示，有些电机是以整机综合指标考核的，此时往往用最大输入功率来反映它的功率指标。我们公司的电机铭牌上标示的功率一般是指额定最大输入功率。 4）转速（RPM）表示电机在额定的电压、频率和输出功率的情况下运行的旋转速度。通常，电机的转速是指电机转轴的转速，对于某些与齿轮系组成一体的特种产品，则往往表示经过齿轮减速后输出转轴的实际旋转速度，罩极电机的转速均低于由电源频率和电机磁极数决定的同步转速。 5）电流（A）指电机在额定条件运行时定子绕组的输入电流，可用来检查电机是否过载或有故障。 6）效率（η）指电机在额定运行时输出功率与输入功率的比值。一般是在电机达到热稳定状态后，用测功仪直接测其输出转矩，并记录额定转速，从而计算出输出功率，而电机输入功率则直接从测试仪表读出。

电机学 第四章 交流绕组的共同问题

第四章 交流绕组的共同问题 一、填空 1. 一台50Hz 的三相电机通以60 Hz 的三相对称电流，并保持电流有效值不变，此时三相 基波合成旋转磁势的幅值大小 ，转速 ，极数 。 答：不变，变大，不变。 2. ★单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转 向 ，转速 的两个旋转磁势。 答：脉振磁势，相等，相反，相等。 3. 有一个三相双层叠绕组，2p=4, Q=36, 支路数a=1，那么极距τ= 槽，每极每相槽 数q= ，槽距角α= ，分布因数1d k = ，18y =，节距因数1p k = ,绕组因数1w k = 。 答：9，3，20°，0.96，0.98，0.94 4. ★若消除相电势中ν次谐波，在采用短距方法中，节距1y = τ。 答：νν1- 5. ★三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中t i a ωsin 10=，当Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A 时，其幅值位于 。 答：A 相绕组轴线处，B 相绕组轴线处。 6. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势 为 。 答：脉振磁势。 7. ★对称交流绕组通以正弦交流电时，υ次谐波磁势的转速为 。 答：νs n 8. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以 基波旋转磁动势的转 速旋转，转向与基波转向 ，在定子绕组中，感应电势的频率为 ， 要消除它定子绕组节距 1y = 。 答：1/5,相反，f 1,45τ 9. ★★设基波极距为τ，基波电势频率为f ，则同步电机转子磁极磁场的3次谐波极距 为 ；在电枢绕组中所感应的电势频率为 ；如3次谐波相电势有效值为E 3，则线电势有效值为 ；同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时，所产生的3次谐波磁势表达式为 。三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。 答：3τ，3f,0,3F cos3cos x t φπ ωτ,0 10. ★某三相两极电机中，有一个表达式为δ=F COS （5ωt+ 7θS ）的气隙磁势波，这表明： 产生该磁势波的电流频率为基波电流频率的 倍；该磁势的极对数为 ；在空间的转速为 ；在电枢绕组中所感应的电势的频率为 。 答：5，7p,s n 75，15f 二、选择填空

电机学期末考试试卷大全(附答案)

考 试 卷（ A 卷） 课程名称 电机学 考试学期 07-08/3 得分 适用专业 电气工程及其自动化 考试形式 开卷闭卷半开卷 考试时间长度 120分钟 一、 填空题：（35分） 1. 在国际单位制中，磁场强度单位是___A/m ___________。电磁感应定律的 物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________。 2. 变压器损耗包括绕组铜耗和___铁耗_______，后者又包括涡流和磁滞损 耗。电力变压器最大效率通常设计在负载系数为___0.5~0.6____之间。当___可变损耗等于不变损耗_（或_kN p p 0 β= ）___时，变压器效率达最大。 3. 由于铁心饱和特性，施加正弦电压时变压器激磁电流波形通常为______ 尖顶______波，而铁心的磁滞特性使之为___不对称尖顶___波。 4. 并联运行的变压器必须有相同的电压等级，且属于相同的___连接组 ___________。各变压器的负载分配与该变压器的额定容量成正比，与__短路电压（标幺值）___成反比。___短路电压（标幺值）____小的变压器先达到满载。 5. 三相变压器组不能接成Yy 的原因是励磁绕组中需要的___三次谐波 ___________电流不能流通，使磁通近似为____平顶波__________波，会在绕组中电动势波形严重畸变，产生___过电压________危害线圈绝缘。 6. 三相变压器组的零序阻抗比三相铁心式变压器的零序阻抗____大 _________。 7. 电压互感器二次侧不允许___短路_________，而电流互感器二次侧不允 许____开路____。 8. 交流电机绕组的短距和分布既可以改善磁动势波形，也可以改善__电势 ____________波形。设电机定子为双层绕组，极距为12槽，为同时削弱

高压中大型三相异步电机基本知识

三相异步电动机基本知识 1 电机概述 电机的型式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，电机构造的一般原则是：用适当的有效材料（导磁和导电材料）构成能互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到转换能量形态的目的。 为了减少激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，铁心有0.5mm厚的硅钢片叠压而成。硅钢片绝缘层的作用？笼型转子结构简单、制造方便。对要求启动电流小、启动转矩大的电机，可以采用绕线式电机。 按电机功能来分，可分为： ①发电机——把机械能转换成电能； ②电动机——把电能转换成机械能； ③变压器、变频机、变流机、移相器——分别用于改变电压、频率、电流相位。 ④控制电机——作为控制系统中的元件。 又可按以下方法分类： 电机变压器（也可称为 静止电机） 旋转电机 直流电机 交流电机 感应电机(异步 电机) 异步发电机 异步电动机 同步电机 同步电动机 同步发电机 调相机 下面主要讲述高压中大型三相异步电机。 S=ns-n/ns 2 电机型号、结构及分类

2.1 分类 a）按中心高分类 可分为微型电机、小型电机、中型电机、大型电机。一般来说，H80以下的称为微型电机（也叫分马力电机，功率在1kW以下），H80～H315的称为小型电机，H355～H630的称为中型电机，H710～H1000的称为大型电机。 b）按防护等级分类 基本上可分为开启式、防护式和封闭式电机。开启式电机的常用结构是IP11，防护式电机的常用结构是和IP22、IP23，封闭式电机的常用结构是IP44和IP54。 IP是International Protection 的意思，紧跟其后的第一个数字表示电机防护固体的能力(0-无防护；1-防护大于50mm的固体；2-防护大于12mm的固体；3-防护大于2.5mm 的固体；4-防护大于1mm的固体；5-防尘。)，第二个数字表示电机防水的能力(0-无防护电机；1-防滴电机；2-15°防滴电机；3-防淋水电机；4-防溅水电机；5-防喷水电机；6-防海浪电机；7-防浸水电机；8-潜水电机)。 请参考标准GB4942.1-85《电机外壳防护分级》。 c) 按安装方式分类 总体上可分为卧式电机和立式电机。 卧式电机的典型结构是IMB3，其余派生结构有IMB35、IMB5等。立式电机的典型结构是IMV1（把IMB5立起来装即可,轴伸朝下），其余派生结构有IMV15（把IMB35立起来装即可,轴伸朝下）等。 IM即International Mounting。 请参考标准GB997-2008《电机结构及安装型式代号》。(IEC60034-7:2001) 旋转电机的结构形式、安装形式及接线盒位臵---IM代码。 结构形式：有关固定用构件、轴承装臵和轴伸等电机部件的构成形式。

电机学复习题及答案

一、填空题 1. 变压器中的磁通按照性质和作用的不同，分为主磁通漏磁通，其中漏磁通不参与变压器的能量传递。 2. 他励直流电动机常用的调速方法有：_改变电枢回路里的串 联电阻；减小气隙磁通;改变电枢端电压U。 3. 鼠笼式异步电动机降压起动的方法有定子串接电抗器起动 ; Y —起动 ; 自耦减压起动。 4. 三相同步电动机通过调节励磁电流可调节无功功率。 5. 异步电动机的电源电压降低10%,电机的过载能力降低到80, 临界转差率不变，负载不变时，电机的转速将降低_____ 6. 直流电动机常用的调速方法有： 电枢控制和磁场控制。 7. 变压器负载运行时，二次电流的大小决定着一次电 流的大小。 8. 削弱齿谐波电动势的方法有斜槽、分数槽（半闭口 槽）___ 以及其它措施。 9. 单相绕组的磁动势是脉动磁动势;对称三

相绕组的磁动势为旋转磁动势。 10. 三相感应电动机的调速方法有：改变转差率调速、改变电 压_____ 调速、 变频________ 调速。 11. 变压器空载实验选择在低压侧压侧进行, 原因是安全和仪表 选择方便。短路实验选择在高压侧压侧进行,原因是—安 全和仪表选择方便。 12. 一台单相变压器一次、二次绕组匝数比为10，则将二次绕 组进行归算后，归算前后的二次侧电阻之比为 1 : 100 ;归 算前后的二次侧磁势之比是1 : 1 。 13. 并励直流发电机自励的三个条件是有剩磁、剩磁与励 磁方向相同（电枢和励磁绕组接法正确）、励磁电阻小于临 界电阻。 14 . 一台直流发电机，其电势和端电压的大小关系是 E>U 。 15. 三相感应电动机转子转速为n定子旋转磁场的转速为,极对数为P,则定子电流的交变频率为上￡ ；转子电流 的交变频率为5s —n）P。

罩极电机支架组件结构剖析

罩极电机支架组件结构剖析 发布于：2010-11-15 10:15:19 已被阅览284次 一、罩极电机概述 罩极电机由于结构简单、成本低，虽然存在功率小、启动转矩小、效率很低(一般 20％左右)的缺点，但在对启动力矩要求不高的小功率负载或容易卡住的负载中还是得以广泛的应用，如应用于冰箱、空调、暖风机、抽油烟机、排风扇、烤箱和脱水机等，其主要负载是风叶。 罩极电机的设计与其它电机一样，主要分结构设计和电磁设计。由于罩极电机功率一般为几瓦到几十瓦，产品结构及加工工艺对其性能影响较大，目前其电磁设计程序还不很成熟。因而实际电磁设计中，选定典型的通用定、转子冲片后，根据负载大小选取叠厚，经实验测试后再根据经验调整转子端环尺寸和定子线圈的线径和匝数，进而达到用户要求的电气性能参数。 二、支架组件结构 罩极电机主要由转子组件、定子组件、线包组件、支架组件及连接紧固件组成。转子组件主要由铸铝转子、轴和防止转子前后窜动的止推垫圈以及调整窜动量的垫片组成；定子组件主要由短路环与主定子铁芯组成；线包组件主要由线圈、骨架、引接线或热保护器及相关绝缘包扎材料组成；支架组件根据轴伸端和非轴伸端安装位置不同分前支架组件和后支架组件，主要由下列几个零件组成： 支架是支架组件的主体，常用的材料有压铸铝合金、压铸锌合金、钢板、铝板和塑料等。由于铝的密度比锌的密度小，压铸铝合金相对压铸锌合金材料成本低。但由于熔化温度较高，压铸工艺较难，因而铸造后合格率较低。压铸锌合金则相反，但机械强度不如铝合金，热变形量较大，在H级高温电机中不宜使用。对于结构较复杂的常用压铸工艺，对于结构简单的则用板材冲压成型工艺。为了控制加工成本，冲压或压铸成型后的支架除了螺丝孔外一般不再做机加工处理。由于支架轴承孔与支架安装脚之间的位置精度直接影响到转子与定子之间的气隙，气隙不均将增加电磁噪音和机械振动，因此对支架成型模具有较高精度要求。另外，由于轴承室不再加工，对轴承室与轴承配合的相关尺寸也有较高要求。 最常用的轴承是一种粉末冶金球形滑动轴承，俗称含油轴承，它是用冶金粉末成型烧结而成，经过浸油处理后使粉末颗粒间的间隙充满润滑油。常用的粉末冶金材料有铁基和铜基材料。铁基相对铜基成本低、抗压强度大、硬度高。铜基则相反，由于铜本身就是一种固体润滑材料，且铜基中一般都加入了 8％~11％锡，因而在要求降低噪音或转速相对较高、对电机可靠性要求较高的情况下最好选用铜基。轴承中的润滑油应根据电机的绝缘等级选取，按使用温度分低温油、常温油和高温油。低温油用于电冰箱电机及环境温度在0℃ 以下的低温特殊场合，粘度为5 mm2/s~22 mm2/s，粘度指数大于 80 ；常温油用于A、E、B、F级普通电机，粘度为32 mm2/s~68 mm2/s，粘度指数大于 100；高温油则用于烤箱电机等高温环境、绝缘等级为 H 级的电机，粘度在68 mm2/s～100 mm2/s 之间，粘度指数大于 150。一般轴径大、功率大、转速高者取大值。低温油和高温油作为特种油相对于常温油成本高很多，润滑油的性能好坏直接影响到电机的启动性能、噪音、寿命和成本，目前罩极电机行业大多数是使用进口润滑油。因罩极电机起动力矩很小，约为额定力矩的 0.3 倍，当润滑油的粘度过高或润滑油过早变质、干枯，都有可能使电机启动困难。 含油轴承对内孔有较高要求，当其内孔粗糙度为0.8，对应轴的粗糙度为 0.2，同时孔与轴的单边间隙在 4μm～8μm 时，是控制电机噪音较为经济的参数。 与滚动轴承相比，含油轴承成本要低一些，因此前、后支架组件一般选用相同的含油轴承，但对一些特殊情况，根据用户的负载要求也有采用两端都是滚动轴承的方式。为了减少振动，可在滚动轴承与支架之间加入橡胶轴承套。个别为了节省成本，又考虑电机是径向负载的原因，仅在负载端使用滚动轴承，但这种方式由于滑动轴承与轴磨损后间隙发生变化，而另一端滚动轴承不会出现间隙变化，在使用一定时间后，这种气隙的变化将使电机噪音变大。 弹性压盖常用 0.2 mm～0.4 mm 厚的不锈钢板做成爪形结构，要求有一定的弹性和硬度，通过与支架铆压后的变形把含油轴承压紧，支架组件的轴承回复力矩大小完全由其变形量决定。由于支架组件组装铆压后其含油轴承是可转动的，回复力矩就是指使含油轴承转动所需的最小转矩，一般为所需电机额定转矩的 0.3～0.7 倍，功率大者取小值，功率小者取大值，通常值取在 200 gf.cm~l000 gf.cm 之间，很大程度上来自于各生产厂家的经验数据。该值太小则易引起轴承震动使噪音变大，太大则常引起启动困难，因而它是检验支架组件合格与否的一个关键数据。 轴承盒常用 0.2~0.4 的镀锌钢板冲压而成，主要目的是压在弹性压盖上，使经支架铆压后的弹性压盖四周受力均匀。弹性压盖和轴承盒被同时压紧，这种方式回复力矩相对较大；用于浮动弹性压盖的支承，这种方式弹性压盖与轴承盒是可相对移动的，个别情况下通过严格控制轴承盒孔与轴

电机学复习重点整理

第一章变压器 1.变压器基本工作原理，基本结构、主要额定值 变压器是利用电磁感应原理将一种电压等级的交流电能变换为另一种同频率且不同电压等级的交流电能的静止电气设备，它在电力系统，变电所以及工厂供配电中得到了广泛的应用，以满足电能的传输，分配和使用。变压器的原理是基于电磁感应定律，因此磁场是变压器的工作媒介 变压器基本结构组成： 猜测可能出填空题或选择题 三相变压器按照磁路可分为三相组式变压器和三相芯式变压器两类 变压器的型号和额定值 ~

考法：例如解释S9-1250/10的各项数值的含义 2.变压器空载和负载运行时的电磁状况；空载电流的组成、作用、性质。变压器一次侧接到额定频率和额定电压的交流电源上，其二次侧开路，这种运行状态称为变压器的空载运行。 变压器空载运行原理图 、 变压器一次绕组接交流电源，二次绕组接负载的运行方式， 称为变压器的负载运行方式。 变压器负载运行原理图 实际运行的电力变压器的磁路总是工作在饱和状态下。 通过磁化曲线推得的电流波形可以发现： 空载电流（即励磁电流）呈尖顶波，除了基波外， 还有较强的三次谐波和其他高次谐波。

21 21N N E E = ； 产生主磁通所需要的电流称为励磁电流，用m i 表示； 同理产生主磁通的磁动势称为励磁磁动势，用 m F 表示。 变压器铁芯上仅有一次绕组空载电流0i 所形成的磁动势0F ， 即空载电流0i 建立主磁通，所以空载电流0i 就是励磁电流m i ，即m 0i i = 同理，空载磁动势0F 就是励磁磁动势，即m 0F F =或m 101i N i N = 因为空载时，变压器一次绕组实际上是一个铁芯线圈， 空载电流的大小主要决定于铁芯线圈的电抗和铁芯损耗。 铁芯线圈的电抗正比于线圈匝数的平方和磁路的磁导。 因此，空载电流的大小与铁芯的磁化性能，饱和程度有密切的关系。 3. } 4. 变压器变比的定义；磁动式平衡关系的物理含义，用此平衡关系分析变压器 的能量传递；变压器折算概念和变压器折算方法，变压器基本方程组、等效电路和相量图 在变压器中，一次绕组的感应电动势1E 与二次绕组的感应电动势2E 之比称为变比，用k 表示，即k = 变压器负载运行时，作用于变压器磁路上111N I F ? =和222N I F ? =两个磁动势。 对于电力变压器，由于其一次侧绕组漏阻抗压降很小，负载时仍有 m 111fN 44.4E U φ=≈，故变压器负载运行时铁芯中与1E 相对应的主磁通? m φ近似等 于空载时的主磁通，从而产生? m φ的合成磁动势与空载磁动势近似相等，即 m 021F F F F ==+ m 1012211I N I N I N I N ? ?? ? ==+ 变压器空载运行时的电压平衡方程

电机学考试试题及其答案

电机原理试题及答案（仅供参考） 一、填空(每空1分，共25分) 1. 单相异步电动机可分为________、________两大类型。 2. 6极异步电动机电源频率f=50Hz，额定转差率S N=0.04，则额定转速为n N=_____、额定工 作时，将电源相序改变，则反接瞬时的转差率S=_____。 3. 同步补偿机实际上是一台_________的同步电动机，它接到电网上的目的就是为了 ___________。 4. 直流电机的励磁方式可分为＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿。 5. 有一台极数2P＝4，槽数Z＝24的三相单层链式绕组电机，它的极距 ＝＿＿＿、每极 每相槽数ｑ＝＿＿＿、槽距角＝＿＿＿。 6、变压器空载运行时功率因数很______。 7．________型三相异步电动机可以把外接电阻串联到转子绕组回路中去。 8. 直流发电机电磁转矩的方向和电枢旋转方向________。 9. 直流电动机的起动方法有____________；______________。 10. 当电动机的转速超过_______时，出现回馈制动。 11. 三相异步电动机的过载能力是指_______________。 12 . 星形—三角形降压起动时，起动电流和起动转矩各降为直接起动时的______倍。 13. 三相异步电动机拖动恒转矩负载进行变频调速时，为了保证过载能力和主磁通不变，则 U1应随f1按______规律调节。 14、可用下列关系来判断直流电机的运行状态。当_________时为电动机状态，当________ 时为发电机状态。 15、单迭绕组极对数为P时，则并联支路数为_______。 二、判断正误(对在括号里打√、错则打×，每小题1分，共15分) 1.( ) 电动机的额定功率是指额定运行时从电源输入的电功率。 2.( ) 一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电机转向也改变 3.( ) 三相异步电动机的旋转方向决定于定子绕组中通入的三相电流的相序。 4.( ) 与同容量的变压器相比较，异步电动机的空载电流小。 5.( ) Y-D降压起动适用于正常运行时定子绕组为星形联接的笼型异步电动机。 6. ( ) 变极调速时必须同时改变加在定子绕组上电源的相序。 7. ( ) 变频调速过程中按U1/f1=常数的控制方式进行控制，可以实现恒功率调速。 8. ( ) 异步电动机的功率小于7.5kW时都允许直接起动。 9. ( ) 变压器的二次额定电压是指当一次侧加额定电压，二次侧开路时的空载电压值。 10.( ) 变压器在原边外加额定电压不变的条件下，副边电流大，导致原边电流也大，因 此变压器的主磁通也大。 11. ( ) 直流电动机的人为特性都比固有特性软。 12. ( ) 直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转 速就高。 13. ( ) 三相异步电动机当转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。 14. ( ) 三相绕线转子异步电动机转子回路串入电阻可以增大起动转矩，串入电阻值越大，

异步电动机设计文献综述

本科毕业设计（论文） 文献综述 院（系）：电气信息学院 专业：电气工程与自动化 班级：2010级 学生姓名：学号: 2013 年12 月18 日本科生毕业设计（论文）文献综述评价表

75KW三相鼠笼异步电动机设计1前言： 现在社会中，电能是使用最广泛的一种能源，在电能的生产、输送和使用等方面，作为动力设备的电机是不可缺少的一部分。电机是各个行业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备，它是进行电能量和机械能量转换的主要器件。它在现代工业、现代农业、现代国防、交通运输、科学技术、信息传输和日常生活中都得到最广泛的应用。 三相异步电动机在生产和交通运输中得到广泛使用，例如，在工业方面，它被广泛用于拖动各种机床、水泵、压缩机、搅拌机、起重机械等。在农业方面，他被广泛用于拖动排灌机械、脱粒机及各种农产品的加工机械。在家用电器和医疗器械和国防设施中，异步电动机也应用十分广泛，作为拖动各种机械的动力设备。随着电气化和自动化程度的不断提高，异步电动机将占有越来越重要的地位。而随着电力电子技术的不断发展，由异步电动机构成的电力拖动系统也将得到越来越广泛的应用。异步电动机与其它类型电机相比，之所以能得到广泛的应用是因为它具有结构简单、制造容易、运行可靠、效率较高、成本较低和坚固耐用等优点。 电动机是把电能转化为机械能，电动机作为各种用途的生产机械的动力元件，功率从几瓦到几万千瓦，每分钟转速从几十到几千转，应用十分广泛。电动机主要分为同步电动机、异步电动机与直流电动机三种，分别应用于不同的场合，而其中以三相异步电动机的使用最为广泛。 2 主题： 提高国内电机的可靠性和经济性指标被列为“十五”计划基本任务的两项重要内容。国内电机质量和技术水平差距的其中两个体现方面就可靠性差，经济指标落后。对电机进行细微的失效机理分析，采用新的设计方案、新的原材料及加工工艺是提高电机可靠性和经济指标的根本途径。 国外公司注重新产品开发，在电机的安全、噪声、电磁兼容等方面很重视。国外的先进水平主要体现在电机的可靠性高，寿命长，通用化程度高，电机效率不断提高，噪声低，重量轻，电机外形美观，绝缘等级采用F级和H级。国内市场供大于求,只能去发展特殊、专用电机,开发新产品,满足配套主机行业的特殊需要;国外市场由于普通中小型电机特别是小型电机是传统工业产品,耗用原材料及工时多而获利少,是劳动密集型产品,工业发达国家普遍不愿意生产,纷纷