(2)由y=7画出三相双层叠绕组展开图，并根据2a=2进行端部连线（见图b ）
6-2凸极同步发电机和隐极同步发电机空载时，气隙磁场沿圆周分布波形与哪些因素有关？
??答：由磁路的欧姆定律
FRm知,电机气隙磁通沿圆周的分布情况取决于励磁磁势F在气
隙空间的分布和磁路的磁阻Rm。由于凸极发电机的励磁绕组是集中绕组，极弧的形状（即磁路的磁阻阻Rm）影响气隙磁场沿圆周分布波形。隐极发电机，由于气隙均匀，沿气隙圆周各点磁阻相同，每极范围内安放励磁绕组部分，即励磁磁势F影响气隙磁场沿圆周分布波形。
6-3 试述短距系数和分布系数的物理意义，为什么这两系数总是小于或等于1？
答：短距系数物理意义是：短距线匝电动势Et(y ky?Et(y??)Et(y??) Eq(q?1)Eq(q?1); 及 分布系数物理意义是：线圈组各线圈分布在若干个槽时电动势相量和Eq(q>1)和对各线圈 kq?都集中在同一槽 时电动势代数和Eq(q=1)的比值，即： 由数学知：相量和总是小于（或等于）其代数和，即 Et(y??)?Et(y??)Eq(q?1)?Eq(q?1), 故其比值 即Ky及Kq总是小于1. 6-4 在交流发电机定子槽的导体中感应电动势的频率、波形、大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： (1) 频率 f?pn60频率f与磁极对数p和发电机的转速n有关，p是由构造决定，n是 由运行条件决定。 （2） 波形与电机气隙磁通密度沿气隙圆周分布的波形有关，它由电机结构决定。 （3）大小 Ec=2.22fΦ 导体电动势Ec大小与频率f及每极磁通Φ有关，f及Φ由电机的运行条件决定。 6-5 总结交流发电机定子电枢绕组相电动势的频率、波形和大小与哪些因素有关？这些因素中哪些是由构造决定的，哪些是由运行条件决定的？ 答： (1)频率 ：同上题（同槽导体感应电动势的频率） (2)波形：与绕组结构（是短距还是整距绕组，是分布还是集中绕组）有关，由构造决定。 w? (3)大小： E??4.44fNK相绕组电动势EΦ大小与频率f、一条支路匝数N、绕组系数KW及每极磁通Φ有关，其中 N、Kw由构造决定，f、Φ由运行条件决定。 6-6 试从物理和数学意义上分析，为什么短距和分布绕组能削弱或消除高次谐波电动势？ 答： 因谐波电动势E???4.44f?NKy?Kq???，欲要消除或削弱某次谐波电动势，只需使某次谐波的短距系数Kyυ或分布系数Kqυ为零（或很小）即可。 如短距绕组，欲消除υ次谐波，可令kyυ=0，得波的一个节距。 y???1??,即其节距只需缩短υ次谐 4y??5.由图(a)知，此时线圈的两个有效边在5 次谐欲消除5次谐波电动势，取节距 波磁场中，正处于同一极性的相同磁场位置下，因此，两有效边的5 次谐波电动势恰好抵 消。 通过计算可得：ky1=0.951, ky3=-0.588, ky5=0, ky7=0.588等，可知采用短距绕组后基波电动势也有所削弱，但谐波电动势削弱程度远远超过基波电动势。 又如分布绕组，可取q=2,算出kq1=0.966, kq3=0.707, kq5=0.259, kq7=0.259等，可知：采用分布绕组，基波电动势也有所削弱，但谐波电动势削弱程度远远超过基波电动势。 从波形图(b)可看出，本来相邻两线圈电动势波形为不同相的梯形波，其合成后的波形比原梯形波更接近于正弦波。 e e 1 e2 N N N S S S y=τ 4 y??5 (a) (b) 6-7 同步发电机电枢绕组为什么一般不接成△形，而变压器却希望有一侧接成△接线呢？ 答：同步发电机无论采用Y接线还是△接线，都能改善线电动势波形，而问题是接△接线后，△接的三相线圈中，会产生3次及3 的奇次倍谐波环流，引起附加损耗，使电机效率降低，温升升高，所以同步发电机一般不采用△接来改善电动势波形。而变压器无论在哪一侧接成△接，都可提供 3次谐波励磁电流通路，使主磁通波形为正弦波，感应的相电动势为正弦波，改善变压器相电动势的波形。 6-8额定转速为每分钟3000转的同步发电机，若将转速调整到3060转/分运行，其它情况不变，问定子绕组三相电动势大小、波形、频率及各相电动势相位差有何改变？ 3060?1.02答：本题题意为转速升高(升高3000倍) （1） （1） 频率 f?pn60 f∝n (p=c), 故频率增加1.02倍。 （2）大小 E??4.44fNKw?0 EΦ∝f(N、kw、Φ0=C),电动势增加1.02倍。 （3） （3） 波形和各相电动势相位差不变，因它们与转速无关。 7y??9，每6-9 一台4 极，Z=36的三相交流电机，采用双层迭绕组，并联支路数2a=1， 个线圈匝数NC=20，每极气隙磁通?1=7.5×10-3韦，试求每相绕组的感应电动势？ ??解： 极距 Z36??92p4 77y????9?799 节距 q? 每极每相槽数 Z36??32pm4?3 p?36002?3600?1???200Z36 槽距角 用空间电角度表示节距 ?1?y??7?200?1400 1400?sin?sin?0.9422 基波短距系数 Ky1?1Kq1 基波分布系数 q?3?200sinsin2?2??0.96?200qsin3?sin22 N?每条支路匝数 2pqNc4?3?20??240匝2a11 E?1?4.44fNKy1Kq1?1?4.44?50?240?0.94?0.96?7.5?103基波相电动势 ?360.6V 6-10 有一台三相异步电动机，2P=2，n=3000转/分，Z=60，每相串联总匝数N=20，fN=50赫，每极气隙基波磁通?1=1.505韦，求： （1） （1） 基波电动势频率、整距时基波的绕组系数和相电动势； （2） （2） 如要消除5次谐波，节距y应选多大，此时的基波电动势为多大？ 解：(1) 基波电动势频率 f?pn1?3000??50HZ6060 ?? 极距 Z60??302p2 Z60??102pm2?3 q? 每极每相槽数 p?36001?3600?1???60Z60 槽距角 整距绕组基波短距系数 Ky1?1 Kq1基波分布系数 q?110?60sinsin2?2??0.95530?16qsin10?sin22 基波绕组系数 Kw1?Ky1Kq1?1?0.9553?0.9553 E?1?4.44fNKw1?1?4.44?50?20?0.9553?1.505.5V基波相电动势 ?6383y? (2) 取 ??15?14??????55 ?1?y?1?4?1800?14405 用空间电角度表示节距 基波短距系数 Ky11440?sin?sin?0.95122 ?1E?1?4.44fNKy1Kq1?1?4.44?50?20?0.951?0.9553?1.505.7V基波相电动势 ?6070 6-11 总结交流电机单相磁动势的性质、它的幅值大小、幅值位置、脉动频率各与哪些因素
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