转子绕组中感应电动势
电机学填空选择判断题库资料
电机填空选择判断题库一、填空题1.他励直流电动机的调速方法有改变电枢电压，改变励磁电流和电枢回路串电阻。
直流发电机和直流电动机的电压平衡方程式分别为U=Ea-IaRa-2ΔUs 和-变+ 。
2.直流发电机电枢绕组元件输出交流电势，而其电刷输出直流电势，直流发电机的输出特性方程(电枢电压与转速关系)的表达式为n=(u+IaRa+2ΔUs)/CeΦ。
直流发电机的电磁转矩是阻力转矩，直流电动机的电磁转矩是拖动转矩。
3.直流电动机的机械特性(电磁转矩与转速关系)方程的表达式为 n=U/CeΦ-RaT/CeRpΦ^ 。
对直流电动机进行调速，可以通过改变电枢电压，改变励磁电流和调节电枢回路串入电阻Rp 三种方法进行。
一台并励直流电动机，如果电源电压和励磁电流fI不变，当加上一恒定转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，有人试在电枢回路中接一电阻来限制电流，此方法不可行。
串入电阻后，电动机的输入功率1P将不变，电枢电流aI不变，转速n将减小，电动机的效率η将降低。
4.原副边匝数分别为N1和N2，电流分别为I1和I2的变压器，当副边线圈匝数为原来的12时，那么I2可表示为 2I1 N1/N2 。
变压器运行时基本铜耗可视为可变损耗，基本铁耗可视为不变损耗。
单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流变大。
5.变压器油既作__ 绝缘_____介质又作泠却介质。
变压器副边的额定电压指变压器原边加上额定电压后，变压器处于空载状态下的副边电压。
既和原边绕组交链又和副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。
6.如果变压器的副绕组是从原绕组某一位置引出，这种变压器称为自耦变压器。
如将额定电压为220/110V的变压器的低压边误接到220V电压，则激磁电流将增大，变压器将烧坏。
7.一台变比k=10的变压器，从低压侧做空载试验加额定电压求得励磁阻抗的标么值为16，若从高压侧做空载试验加额定电压，则求得的励磁阻抗的标么值为___16___。
绕线转子三相异步电动机
绕线转子三相异步电动机绕线转子三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它通过电磁感应的原理来实现电能转化为机械能。
本文将介绍绕线转子三相异步电动机的工作原理、构造、特点以及应用领域。
一、工作原理绕线转子三相异步电动机的工作原理是利用电磁感应的原理。
当电动机的定子通电时，会产生旋转磁场。
而转子由导体绕组组成，当转子在旋转磁场中运动时，会在导体绕组中感应出感应电动势，从而在导体上产生感应电流。
根据洛伦兹力的作用，感应电流会与旋转磁场相互作用，产生力矩，从而驱动转子旋转。
二、构造绕线转子三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子是由三组对称的线圈绕组构成，每组线圈绕有若干匝的线圈。
而转子是由导体绕组构成，导体绕组通常采用铜质材料制成。
三、特点1. 启动电流较大：由于转子的绕组中存在感应电流，因此在启动时，转子绕组会产生较大的电流。
这也是绕线转子三相异步电动机启动时需要较大起动电流的原因之一。
2. 转速稳定：绕线转子三相异步电动机的转速与电源频率有关。
在额定电压下，电动机的转速是恒定的。
因此，通过调整电源频率可以实现电动机的转速控制。
3. 结构简单可靠：绕线转子三相异步电动机的结构相对简单，不易损坏，可靠性较高。
4. 转矩平稳：绕线转子三相异步电动机的转矩输出平稳，适合用于一些对转矩要求较高的场合。
四、应用领域绕线转子三相异步电动机广泛应用于各个领域，特别是工业生产领域。
常见的应用包括：1. 机床：绕线转子三相异步电动机可用于驱动各类机床设备，如铣床、磨床、钻床等。
2. 泵浦：绕线转子三相异步电动机可驱动各类泵浦设备，如给水泵、排水泵、离心泵等。
3. 风机：绕线转子三相异步电动机可用于驱动工业风机，如通风设备、风冷设备等。
4. 输送机：绕线转子三相异步电动机可用于驱动各类输送机设备，如皮带输送机、链板输送机等。
绕线转子三相异步电动机是一种常见的电动机类型，它通过电磁感应的原理来实现电能转化为机械能。
具有启动电流大、转速稳定、结构简单可靠、转矩平稳等特点，广泛应用于机床、泵浦、风机、输送机等领域。
《电机学》习题解答(吕宗枢)09章.docx
第 9 章思考题与习题参考答案9.1试比较异步电动机中主磁通和漏磁通的区别。
答: 主磁通是由基波旋转磁动势产生的基波旋转磁通，它经主磁路（定子铁心—气隙—转子铁心—气隙—定子铁心）而闭合。
其穿过气隙而同时交链定子、转子绕组，并分别在定子、转子绕组中产生感应电动势。
转子感应电动势产生的转子电流与定子磁场相互作用产生电磁转矩，驱动转子旋转，异步电动机从而实现将定子侧的电能传递给转子并转换成机械能输出。
因此，主磁通起能量传递和转换的媒介作用。
漏磁通不穿过气隙，它只与自身绕组相交链。
漏磁通包括槽部漏磁通和端部漏磁通。
另外由高次谐波磁动势所产生的高次谐波磁通虽然穿过气隙，但是对转子并不产生有效转矩，与槽部漏磁通和端部漏磁通具有同样的性质，所以也将其作漏磁通处理，称为谐波漏磁通。
由于漏磁通路径磁阻很大，因此它比主磁通小很多。
漏磁通仅在绕组上产生漏电动势，起电抗压降作用，不参与能量传递和转换。
9.2和同容量的变压器相比，为什么三相异步电动机的空载电流较大？答：变压器的主磁路由铁心构成，其磁阻很小，建立一定的主磁通所需要的磁动势很小，即励磁电流很小，通常为额定电流的2%～ 10%。
异步电动机的主磁路除了定、转子部分为铁心外，还有两段空气隙，这使得主磁路的磁阻很大，建立一定的主磁通所需要的磁动势就很大，即励磁电流很很大，通常为额定电流的20%～ 50%。
所以和同容量的变压器相比，三相异步电动机的空载电流较大。
9.3增大异步电动机的气隙，对空载电流、漏抗有何影响?答：增大异步电动机的气隙，主磁路磁阻增大，励磁电抗减小，空载电流增大。
气隙增大后，漏磁面积增加，单位电流产生的漏磁通增加，漏抗增大。
9.4异步电动机空载和负载时的气隙主磁通是否变化，为什么？答：主磁通几乎不变化。
虽然异步电动机空载运行时，气隙主磁通仅由定子励磁磁动势F0产生，而负载运行时，气隙主磁通由定子磁动势F1和转子磁动势 F2共同产生，但是因为外施电压U 1不变，根据U1 E1 4.44 fNk w1可知，空载和负载时的主磁通基本是同一数值。
转子各物理量与转差率s的关系(精)
6.2.2转子各物理量与转差率s的关系 1．转子频率 f 2
pn pn1 f2 s sf1 60 60
其中： n n1 n
2．转子绕组感应电动势 E2
当转子不动时：n 0
s 1
f 2 f1
E20 4.44kw2 N 2 f1m
n0 当电动机转动时：
s 1 f 2 s f1
1 起动时 s＝
f 2 f1 50HZ 最大
I2 E 20 r2 x
2 2 20
E2 E 20最大 x2 x20最大
cos 2 r2 r x 20
2 2 2
最大
最小
E2 4.44kw2 N 2 f2m 4.44kw2 N 2s f1m s E20
3．转子绕组漏抗 x2
当转子不动时：n 0
s 1
f 2 f1
x20 2 f 2 L2 2 f1L2
n0 当电动机转动时：
4．转子绕组电流 I 2
I2 E2 r x
2 2 2 2
6.2.2转子各物理量与转差率s的关系
当异步电动机以转速n 旋转时，气隙旋转磁场以
n n1 n 的相对速度切割转子绕组，转速n 变
化时，转子绕组与气隙旋转磁场的切割速度也相 应变化，因此转子感应电动势 E2 、转子频率 f 2 、 转子电流 I 2 、转子电抗 x2 、转子功率因数 cos2 的大小都将随转差率s的变化而变化。
小结： （1）异步电动机转动时，转子频率、转子电抗、 电动势与转差率成正比。
f 2 s f1
E2 s E20
x2 sx20
（2）转子电流随转差率增大而增大，转子功率因 数随转差率增大而减小。
直、交流发电机的工作原理详解
直、交流发电机的工作原理发电机的发电过程是一种能量转换过程，例如，水流动的能量带动水轮机转动，由水轮机带动发电机转动，并输出感应电动势，即将水库中水流的能量转换为电能。
发电机基本的工作过程即为将各种带动发电机转子转动的机械能，通过电磁感应转换为电能的过程。
1.直流发电机的工作原理直流发电机工作时，外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动，并不断切割磁感线，产生感应电动势。
图1所示为典型直流发电机的工作原理示意图。
图1 典型直流发电机的工作原理示意图图2所示为直流发电机转子绕组开始旋转瞬间的工作过程。
当外部机械力带动绕组转动时，线圈ab和cd分别做切割磁感线动作，根据电磁感应原理，绕组内部产生电流，电流的方向由右手定则可判断为：感应电流经线圈dc→cb→ba、换向器1、电刷A、电流表、电刷B、换向器2形成回路。
图2 直流发电机转子绕组开始旋转瞬间工作过程图3所示为直流发电机转子绕组转过90°后的工作过程。
当绕组转过90°时，两个绕组边处于磁场物理中性面，且电刷不与换向片接触，绕组中没有电流流过，F=0，转矩消失。
图3 直流发电机转子绕组转过90°图4所示为直流发电机转子绕组再经90°旋转后的工作过程。
受外部机械力作用，转子绕组继续旋转，这时绕组继续做切割磁感线动作，绕组中又可产生感应电流，该感应电流经绕组ab→bc→cd、换向器2、电刷A、电流表、电刷B、换向器1形成回路。
图4 直流发电机转子绕组再经90°旋转从图4中可以看到，转子绕组内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷AB端的电动势却是直流电动势，即通过换向器配合电刷，使转子绕组输出的电流始终是一个方向，即为直流发电机的工作原理。
值得注意的是，在实际直流发电机中，转子绕组并不是单线圈，而是由许多线圈组成的，绕组中的这些线圈均匀地分布在转子铁芯的槽内，线圈的端点接到换向器的相应滑片上。
换向器实际上由许多弧形导电滑片组成，彼此用云母片相互绝缘。
交流永磁电机工作原理
交流永磁电机工作原理
永磁电机是一种利用永磁材料产生的磁场与电流相互作用来实现机械能转换的电动机。
它的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 磁场形成：在永磁电机的定子上，通过将直流电流通入定子绕组，产生一个稳定的磁场。
这个磁场是由永磁材料提供的，因此它可以长时间保持不变。
2. 磁场感应：永磁电机的转子安装有绕组，当定子磁场与转子绕组产生磁场感应时，会生成感应电动势。
这个感应电动势会导致转子绕组内产生电流。
3. 电流与磁场相互作用：通过电流和磁场的相互作用，产生一个转矩。
这个转矩会导致转子开始旋转。
4. 磁场改变：随着转子的旋转，磁场的方向也会发生变化，在每个磁极附近，磁场方向会反向。
这样的反向变化会产生一个周期性变化的转矩，使转子得以持续运动。
5. 输入电流调节：为了控制永磁电机的速度和转矩，需要通过调节输入电流来改变定子磁场的强度。
通过适当的输入电流，可以实现永磁电机在不同工况下的运行。
总结起来，永磁电机工作的关键在于通过与定子磁场感应的感应电动势来产生一个旋转转矩，从而实现机械能的转换。
通过
调节输入电流，可以控制电机的转速和转矩，适应不同的工作需求。
电机学交流电机绕组及其感应电动势作用原理和消弱方法
➢磁极对数为p
圆周机械角度为360° 电角度为 p*360 °
交流绕组
•相带 ➢为了三相绕组对称，在每个极面下每相绕组应占有相等的
范围——相带。
➢每个极对应于180°电角度，如电机有m相，则每个相带占
在同步电机中，转子是主磁极， 在异步电机中转子绕组是一
当外加的直流励磁电流流入转 个自行闭合的绕组，当气隙
子绕组时，转子铁芯便表现出 磁场切割转子绕组时，便会
固定的极性，随转子一起旋转， 在转子绕组中感应电势产生
相当于一块旋转的磁铁
电流，转子铁芯便表现为表
面旋转变化的磁极
交流绕组
• 交流绕组的基本概念
交流绕组
➢连线圈和线圈组：
将一对极域内属于同一相的某两个圈边连成一个线圈（共 有q个线圈，为什么？）
将一对极域内属于同一相的q个线圈连成一个线圈组（共 有多少个线圈组？）
以上连接应符合电势相加原则
➢连相绕组：
将属于同一相的p个线圈组连成一相绕组，并标记首尾端。
串联与并联，电势相加原则。
➢连三相绕组：
带
a
c’
b
a’
c
b ’
第 一 对 极2 3 ,2 4 ,1 ,2 3 ,4 ,5 ,6 7 ,8 ,9 ,1 01 1 ,1 2 ,1 3 ,1 41 5 ,1 6 ,1 7 ,1 81 9 ,2 0 ,2 1 ,2 2
交流绕组
交流绕组
交流绕组
一、链式绕组 链式绕组适用于q=2，p＞1的小型异步电机。例如m ＝3，p＝2，Z=24，q＝2，a=30°
请简述三相交流异步电动机的工作原理
请简述三相交流异步电动机的工作原理
三相异步电动机是一种常见的交流电动机，其工作原理如下：
1. 建立磁场：当三相电源接通后，三相交流电流流经电动机的定子绕组，产生旋转磁场。
这个磁场由三相电流在定子绕组内形成的三个磁场叠加而成，其大小和方向随着电源电压的变化而变化。
2. 引起转子感应电动势：转子是电动机的旋转部分，它由铁芯和绕组组成。
由于转子是不接通电源的，所以在磁场的作用下，转子绕组中会感应出电动势。
3. 引起涡流：转子绕组感应电动势产生的电流被称为涡流，这个电流会在转子上形成磁场。
根据楞次定律，这个磁场会与定子的旋转磁场相互作用，产生力矩。
4. 转动转子：由于涡流与旋转磁场的相互作用，转子会受到力矩的作用，开始旋转。
根据转子和定子的几何形状和相对位置，电动机可以产生不同的负载，从而实现不同的机械输出。
总结来说，三相异步电动机的工作原理是通过定子和转子之间的磁场相互作用来产生力矩，实现旋转运动。
这种电动机结构简单、可靠性高，广泛用于工业和家庭应用。
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的正弦电势的变化也为一个周期，变化一个周期即经过360
电角度。 电角度=P×机械角度
2、线圈 ：一匝或多匝串联而成，一个首端和一个末端。
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第十一章 交流电机的共同问题
11-1交流电机的基本概念
1、交流电机的基本工作原理
一般同步电机作为发电机使用，现在国内外工农业生产中 所用的交流电能，几乎全都是同步发电机发出的。
某些大型而又不要求调速的生产机械，例如空气压缩机 等多采用同步电动机来拖动，它的突出优点是能够调节电 动机的励磁电流来改善电网的功率因数．
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•两极电机的情况下，主磁极每旋转一周，导体A里感应电 动势的瞬时实际方向交变一次。
P对磁极同步发电机，当电机的 转子每转一圈，就有p对主磁极 经过定子上的导体A，于是，在 导体A中感应电动势变化了p个周 期．
感应电势的频率f为： f pn1 60
一般都把同步发电机的定子绕组设计成三相绕组，发出三 相交流电，供用户使用．
链接感应电势频率动画
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同步电动机的工作原理：
如果是一台三相同步电机作电动机运行，就必须在电机的 定子三相绕组里通入三相交流电．三相交流电流流过定子 的三相绕组，会在电机里产生旋转磁场，当给同步电机的 励磁绕组通入励磁电流；转子主磁极就像是一个磁铁，旋 转磁场吸着转子磁铁，按旋转磁场的旋转方向旋转
异步电机的定子铁心和定子绕组与同步电机相同 转子是由转子铁心和转子绕组组成的 以鼠笼型电机为例，简单说明它的基本工作原理
N
n1 f A
鼠笼型转子的异步电机，在转子的 铁心上，靠近外表面处开槽，槽里
n n1
嵌放导体,各个槽内的导体两端伸出 转子铁心以外，用两个端环分别把
eB f
S
两头伸出的导体彼此连接起来，形 成一个闭路的绕组，大多数异步电 机定子绕组是三相绕组，当三相绕
3、节距 一个线圈两边所跨定子圆周上的距离，用y1表 示 。一般以槽数计。 Q1来自2p节距应近似等于极距
y1 时为整距 ； y1 时为短距
4、槽距角 相邻两槽之间的电角度
p 360
Q1
5、每级每相槽数q 每一个极下每相绕组所占的槽数
q Q1 2 pm
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n1
60 f p
同步电机无论作为发电机运行，还是作为电动机运行，当主 磁极的极对数p一定时，它的转速n1和频率f之间有着严格的 关系，这种关系叫同步关系， n1叫同步转速
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(2)异步电机的基本工作原理
异步电机
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链接异步电机拆卸动画
(6) 制造简单、维修方便 即：对三相交流电机来说： （1）要求三相绕组能感应出波形接近正弦波的三相对称电 动势； （2）要求当三相绕组中流过三相对称电流时，能产生接近 圆形的旋转磁动势。
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三．交流绕组的基本知识和基本量
1、电角度与机械角度
机械角度：电机圆周在几何上分成 360 ，叫机械角度。
一、单层绕组
11-2 三相单层绕组
单层绕组：每个槽内只放一个线圈边。线圈数目等于槽数的 一半。 单层绕组有：叠式、同心式、链式等。
例： 一台电机的绕组为三相单层等距式绕组，极对数p=2，槽 数Z=24，每相并联支路数a=1，试绘出其绕组展开图。
（一）计算极距和节距
Q1 24 6
2p 22
异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械，应用在各 行各业，成为在电力系统中的主要负载．
异步电机作为发电机使用较少，一般只在特殊场合下才用 它作为发电机运行．
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(1) 同步电机的基本工作原理 链接同步发电机模型工作动画
同步电机
简单的交流发电机模型 定子：定子是一个圆筒形的铁心，在靠近铁心内表面的槽里 嵌放了导体．把这些导体按一定的规律连接起来，叫定子绕 组。 转子：圆筒形铁心的中间是旋转的转子，转子上装了主磁 极．主磁极可以是永久磁铁，也可以是电磁铁。
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原动机主要有两种：一种是汽轮机；一种是水轮机 假设由原动机拖着主磁极以恒定转速n1相对于定子逆时针方 向旋转，放在定子铁心槽里的导体与主磁极之间就有了相对运 动，这种相对运动还可以看成主磁极不动、导体以恒定的转速 n1向相反方向旋转，即按顺时针方向旋转，既然导体与主磁 极之间有了相对运动，根据电磁感应定律知道，导体中就要感 应出电动势 。
y1 6
（二）计算每极每相槽数
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q Q1 24 2 2 pm 2 3 2
（三）绘制绕组展开图
1．画24根并行短线，代表24个槽，编上槽号
2．按 q 2进行分相；
相带：每个极下属于同一相的槽所占的区域称为相带。
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(2) 对于三相电机，要求三相绕组感应的基波电动势是对称 的。所谓对称，是指三相基波电动势的有效值大小彼此相等， 在时间相位上互差120时间电角度
(3) 三相绕组的阻抗应彼此相等 (4)电动势与磁动势的波形应尽量接近正弦形，即谐波分量较小
(5) 运行中有较好的散热性能
组流过三相电流时，产生一个旋转
磁场 。并假设此旋转的磁极为逆时
针方向旋转，转速为n1．逆时针方向旋转的磁极就要在转子
上的导体里感应电动势，转子绕组是个自己闭合的闭路
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绕组．于是，就会有电流流过转子导体，载流导体在磁场 中产生电磁力，形成电磁转矩，如果电磁转矩能够克服电 机转子上的阻转矩，电机就能沿着旋转磁场的旋转起来， 方向旋转起来 。 转子的转速n是否能转到等于旋转磁场的转速n1呢? 转子的转速n不等于旋转磁场的转速n1，略小于同步转 速。由此称为“异步”。 2．对交流绕组的要求： (1) 在导体数一定的情况下，能得到较大的基波电动势和基波 磁动势 。