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1、2.1 电机的主要尺寸间的关系是什么？根据这个关系式能得出哪些重要结论？答：电机的主要尺寸间的关系是D2lefn/P =6.1/(a p KNmKdpAB5)-根据这个关系式得 到的重要结论有:电机的主要尺寸由其计算功率P和转速n之比P /n或计算转矩T所决 定;电磁负荷A和B不变时，相同功率的电机，转速较高的，尺寸较小；尺寸相同的电机，6转速较高的，则功率较大。这表明提高转速可减小电机的体积和重量。转速一定时，若直 径不变而采取不同长度，则可得到不同功率的电机。由于极弧系数a 、K与K的数值pNmd一般变化不大，因此电机的主要尺寸在很大程度上和选用的电磁负荷A和B有关。电磁负6荷选得越高电机
2、的尺寸就越小。2.2电机常数C和利用系数K的物理意义是什么？AA电机常数CA大体上反映产生单位计算转矩所耗用的有效材料的体积，并在一定程度上反映 了结构材料的耗用量。电机常数的倒数为KA,它表示单位体积有效材料所能产生的计算转 矩,因此，它的大小反映了电机有效材料的利用程度，通常称为利用系数。随着电机制造水 平的提高，材料质量的改进，利用系数将不断增大。2.3 什么是电机中的几何相似定律？为何在可能情况下，总希望用大功率电机来代替总功 率相等的小功率电机？为何冷却问题对于大电机比对小电机更显得重要？DalahabaGGefSPP 3/41答：在转速相同的情况，当= =下，一*。Dblbhbbb
3、PPP PP 1/4即当B和J的数值保持不变时，对一系列功率递增，几何形状相似的电机，每单位功率所需 有效填料的重量、成本及产生损耗均怀功率的1/4次方成反比。用大功率电机代替总功率相 等的数台小电机的原因是随着单机容量的增加，其效材料的重量G、成本Gef相对容量的增 加要慢。因此用大功率电机代替总功率相等的数台小电功率机。其有效材料的利用率提高了。 损耗增加相对容量慢，因此效率提高了。冷却问题对大功率电机比对小功率电机更显得重要 的原因是电机损耗与长度l的立方成成正比,而冷却表面却与长度的平方成正比。功率上升， 长度变长，损耗增加大于冷却的增加。为了使温升不超过允许值，随着功率的增加，要改变
4、 电机的通风和冷却系统，从而放弃它们的几何形状相似。2.4电磁符合对电机性能和经济性有何影响，电磁负荷的选择主要从电机的哪些方面进行 考虑？生产固定功率的电机，电磁负荷越高，电机的尺寸将越小，重量越轻，成本越低，经济效 益越好。电机的冷却条件、电机所用的材料和绝缘结构的等级、电机的功率及转速。2.7:电机的主要尺寸是指什么？怎样确定？答：电机的主要尺寸是指电枢铁心的直径和长度。对于直流电机，电枢直径是指转子外径； 对于一般结构的感应电机和同步电机，则是指定子内径。计算功率和转速之比P / n或转矩 T，所决定。确定电机主要尺寸一般采用两种方法，即计算法和类比法。计算法：选取合理的电磁负荷求得D
5、 /ef ；选适当的主要尺寸比九分别求得主要尺寸D和 /ef;确定交流电机定子外径D1，直流电机电枢外径Da，对电枢长度进行圆整，并对外径 标准化。类比法：根据所设计的电机的具体条件(结构、材料、技术经济指标和工艺等)，参照已 产生过的同类型相似规格电机的设计和实验数据，直接初选主要尺寸及其他数据。3.2磁路计算时为什么要选择通过磁极中心的一条磁力线路径为计算，选用其它路 径是否也可得到同样的结果？答:磁路计算时选择通过磁极中心的一条磁力线的原因是所选择的一条磁力线要包含每 极对磁通的全部电流。选用其它路径不能得到同样的结果3.4气隙系数K的引入是考虑什么问题？假定其他条件相同，而把电枢槽由半
6、闭中槽改6为开口槽，则K增大还是减小？6答：气隙系数K的引入是考虑因槽口的影响使气隙磁阻增大的问题。由半闭口槽变成 6开口槽，由于磁通不变（因为外部电压不变），槽的磁阻增大，通过槽的有磁通减少，通 过齿部的磁通增大，即B 增大。而B不变，则K变大。6 max663.8极联轭与齿联轭的磁势计算方法为什么不一样？答：极联轭的气隙磁通分布是均匀的，0m经过磁极之后，分成两路，分别进入左右两 的轭部，经过极联轭的每个截面的磁通认为都是e m/2。齿联轭的磁通是气隙磁通“分散” 地进入齿部及轭部，所以齿联轭各个截面穿过的磁通是不同的，即沿积分路径上的磁密分布 不均匀，并且每处的截面中沿向上的磁密也不是均
7、匀分布的。这样在计算轭部磁压降时，必 须作适当简化。故极联轭与齿联轭的磁势计算方法不一样。3.10将一台感应电机的频率有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 =氓44 f - N ，当频率f由50Hz 改为60 H z，要保持电机输出不变，则匝数N应减少为原来的5/6。又PFe = kFe f，在不计饱和时，铁耗将增加为原来的1.27倍。3.11将一台380V，Y接法的电机改为A接法，维持原冲片及磁化电流不变，问如何设计?解: Y接法的电机改为A接法，E将增大、3倍，频率不变；则N 将增
8、大“ 3倍，又F R lI = K = K m x 冲片不变，则R m不变，槽尺寸不变，又mN NN不变，所以N需增大恋3倍,槽尺寸不变，则线径应适当减小。A4.1从等式X* = K 可知，越大，漏抗标幺值越小，对值是否也变小？为什么？ B 8151漏抗绝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，漏抗的计算可归结为漏磁链的计算，对于一定的绕组，便只是漏抗磁通的计算。因为B乂增大，得到漏磁通增大，51漏抗绝对值变大。4.2漏抗的大小对于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
9、机的电压变化率增大，感应电动机的 功率因数、最大和起动转矩降低（若为直流电机则换向条件恶化）。4.5本槽漏抗与谐波漏抗的大小主要与哪些因数有关?答:槽漏抗Xs=4n fp .Nzlef入s/(pq),它的大小主要与槽比漏磁导入s和2及if有关。X = 4 冗. N 2 lef 九 /(pq )谐波漏抗X =九=mq TE s /(兀2 8 )它的大小主要与谐波比漏磁导、计算长度lef58efE s = E (Kdpv / v )2和匝数N有关。4.6感应电机励磁电抗的大小主要与哪些因素有关？它对电机的性能有何影响?答：励磁电抗主要与主磁导入m、匝数N和计算长度lef有关。主要影响感应电机的性即
10、随着励磁电抗Xm的增大,能为功率因素。因为功率因素cos申 功率因数会上升。4.9感应电机设计数据与参数间的关系?励磁电抗定子槽漏转子槽漏定子谐波转子谐波定转子端抗抗漏抗漏抗部漏抗定子每槽导体数TT、增加气隙增大/槽口宽度减小T槽口咼度增大槽形变宽变矮铁心长度增加TT定子绕组由整距/变短距定子槽数增加/频率由50Hz变成TTT60Hz定子绕组Y变 /115.1空载铁心损耗的大小主要与哪些因素有关？答:空载铁心损耗主要是基本铁耗，基本铁耗与B2fl.3、 、重量G和厚度 有关。FeF e异步电机与同步电机绕组漏抗分别由哪几部分组成？ 答:异步电机:槽漏抗，谐波漏抗，端部漏抗，斜槽漏抗.同步电机:
11、槽漏抗，谐波漏抗，齿顶漏抗，端部漏抗10.2三相感应电机，气隙的大小对电机性能影响？ 一台三相笼型启动时间长。不拆定 子绕组。采取什么措施解决问题？这样做对其他性能有何影响？答;气隙的大小主要对励磁电流和功率因素附加损耗有影响，在允许的情况下气隙需尽量 取小些来降低励磁电流增加功率因素。启动时间长是以为内启动转矩过小，从而可知主 要因为气隙过小使附加转矩、附加损耗都增加其由漏磁引起和谐波大，在不拆。可车转 子外圈增大气隙从而增大启动出力。但这样做会使电机的励磁电流增加从而减小功率因 素。10.7如果功率因素cos&不符合要求应怎么调整？会不会引起其他后果？应从电路方面讲，设法降低励磁电流和漏磁
12、参数可调整点击的尺寸如缩小定/转子的槽面积, 降低各部分磁密；减小气隙，增加每槽导体数Ns,增大Di,放长Li （或增大定/转子槽宽， 减小槽高以降低X），但这些天调整也会带来其他影响。10.9 一台原设计为铜线的电机，重绕时改为铝线，为增大电机出力，保持原气隙磁密偏低原槽满率偏低。问重绕时应如何考虑？解：增大电机出力，即增大输出功率PN，根据6.1PD2 -1=apKNmK dp AB 5 n，增大A和B可增大PN，若采用增大A的方式，电机铜耗会 增加，而铁耗又不改变，所以电机效率会降低，此法不可取。因而采用增大B 5的方式来增 大PN。 S，S不变，应增大，由E = 4.44 f - N
13、，匝数N应减小，才增大, 又B增大，则PFe增大，要保持效率更高，则PCu应降低。采用增大线径的方法来降低PCu， 线径增大要抵消铁耗的增量和由铜到铝的电阻率的变化带来的铜耗增量。例题。两台电机定转子铁心完全一样，一台UN 1 = 220 V，Pi、A、B5、n、J （已知），另一台UN2 = 110 v， A、B5、n、 J相同，问P2 = ?如何设计？ 解：因为J、B、n、f相同，两台电机几何相似，又因为两台电机定转E u 2_T =子铁芯完全一样，所以几何相似比为1 ,所以P2 = P1，E 2 UN 2 1 ,根据N/E =氓44 f - ，铁芯一样，B5相同，所以不变，所以 2，槽尺寸一样，所以线径d 2d
