電氣《電機變壓器原理與維修》專業(yè)知識考試題庫(含答案）一、選擇題1.直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與（）成正比。A.磁通和電樞電流B.磁通和轉(zhuǎn)速C.電樞電流和轉(zhuǎn)速D.電壓和轉(zhuǎn)速答案：A解析：直流電動機電磁轉(zhuǎn)矩公式為\(T=C_T\varPhiI_a\)，其中\(zhòng)(C_T\)為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，\(\varPhi\)為每極磁通，\(I_a\)為電樞電流，所以電磁轉(zhuǎn)矩與磁通和電樞電流成正比。2.變壓器空載損耗（）。A.全部為銅損耗B.全部為鐵損耗C.主要為銅損耗D.主要為鐵損耗答案：D解析：變壓器空載時，一次側(cè)加額定電壓，此時二次側(cè)電流為零，一次側(cè)電流很小，銅損耗\(I^2R\)很小，而鐵心中存在交變磁通，會產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗，即鐵損耗，所以空載損耗主要為鐵損耗。3.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率和磁極對數(shù)B.電源電壓和磁極對數(shù)C.電源頻率和負載大小D.電源電壓和負載大小答案：A解析：三相異步電動機旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(zhòng)(f\)為電源頻率，\(p\)為磁極對數(shù)，所以旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與電源頻率和磁極對數(shù)有關(guān)。4.他勵直流電動機在運行中勵磁回路突然斷開，電動機將（）。A.停轉(zhuǎn)B.飛車C.轉(zhuǎn)速下降D.轉(zhuǎn)速不變答案：B解析：他勵直流電動機的轉(zhuǎn)速公式\(n=\frac{U-I_aR_a}{C_e\varPhi}\)，當勵磁回路突然斷開時，勵磁電流\(I_f=0\)，磁通\(\varPhi\)急劇減小接近為零，電樞電流\(I_a=\frac{U-E}{R_a}\)，\(E=C_e\varPhin\)，\(\varPhi\)減小使\(E\)減小，\(I_a\)增大，而\(n\)會急劇上升，即飛車。5.變壓器的變比等于（）之比。A.一、二次側(cè)電壓B.一、二次側(cè)電流C.一、二次側(cè)匝數(shù)D.以上都對答案：C解析：變壓器變比\(k=\frac{N_1}{N_2}\)，同時根據(jù)變壓器的電壓關(guān)系\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}=k\)，電流關(guān)系\(\frac{I_1}{I_2}=\frac{N_2}{N_1}=\frac{1}{k}\)，所以變比等于一、二次側(cè)匝數(shù)之比。二、判斷題1.直流電動機的反電動勢方向與電樞電流方向相同。（）答案：錯誤解析：直流電動機的反電動勢是由電樞繞組切割磁力線產(chǎn)生的，根據(jù)右手定則可知其方向與電樞電流方向相反。2.變壓器的效率隨著負載的增加而一直增大。（）答案：錯誤解析：變壓器的效率\(\eta=\frac{P_2}{P_1}=\frac{P_2}{P_2+\DeltaP_{Fe}+\DeltaP_{Cu}}\)，當負載較小時，隨著負載增加，銅損耗增加較慢，效率會升高，但當負載繼續(xù)增大，銅損耗增加較快，效率會下降，所以變壓器效率不是隨著負載增加一直增大。3.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率\(s\)越大，電動機的轉(zhuǎn)速越高。（）答案：錯誤解析：三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率\(s=\frac{n_0-n}{n_0}\)，其中\(zhòng)(n_0\)為旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，\(n\)為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，\(s\)越大，說明\(n\)越小于\(n_0\)，即電動機轉(zhuǎn)速越低。4.電動機的額定功率是指電動機軸上輸出的機械功率。（）答案：正確解析：電動機的額定功率就是在額定運行狀態(tài)下，電動機軸上輸出的機械功率。5.變壓器的鐵心采用硅鋼片疊成是為了減小磁滯損耗和渦流損耗。（）答案：正確解析：硅鋼片的磁導率高，能減小磁滯損耗，同時硅鋼片相互絕緣，將渦流限制在較小的截面內(nèi)，能減小渦流損耗。三、簡答題1.簡述直流電動機的調(diào)速方法。答案：直流電動機的調(diào)速方法主要有以下三種：-改變電樞回路電阻調(diào)速：在電樞回路中串入調(diào)速電阻，通過改變電阻大小來改變電樞電流，從而改變電動機的轉(zhuǎn)速。這種方法簡單易行，但調(diào)速范圍有限，且能耗較大。-改變勵磁磁通調(diào)速：通過改變勵磁電流來改變磁通大小，根據(jù)轉(zhuǎn)速公式\(n=\frac{U-I_aR_a}{C_e\varPhi}\)，磁通減小，轉(zhuǎn)速升高。這種方法調(diào)速平滑，能耗小，但調(diào)速范圍也有限，且只能在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速。-改變電樞電壓調(diào)速：通過改變電樞兩端的電壓來改變轉(zhuǎn)速。這種方法調(diào)速范圍寬，調(diào)速平滑，可實現(xiàn)無級調(diào)速，且機械特性硬度不變，但需要專門的調(diào)壓電源。2.說明變壓器的工作原理。答案：變壓器是基于電磁感應原理工作的。它主要由鐵心和繞在鐵心上的兩個或多個繞組組成。當一次繞組接入交流電源時，在一次繞組中就有交流電流通過，該電流在鐵心中產(chǎn)生交變磁通。由于鐵心的導磁作用，絕大部分磁通穿過二次繞組，根據(jù)電磁感應定律，交變磁通會在二次繞組中感應出電動勢。如果二次繞組接有負載，就會有電流流過負載，從而實現(xiàn)了電能從一次側(cè)到二次側(cè)的傳遞。同時，根據(jù)繞組匝數(shù)的不同，可以實現(xiàn)電壓的變換，變比\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}\)。3.三相異步電動機為什么會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場？答案：三相異步電動機的定子繞組是三相對稱繞組，即三個繞組的匝數(shù)、結(jié)構(gòu)完全相同，在空間位置上彼此相差\(120^{\circ}\)電角度。當在定子繞組中通入三相對稱交流電流時，這三個電流分別產(chǎn)生自己的交變磁場。由于三個電流的相位不同，它們所產(chǎn)生的磁場在空間上也有一定的相位差。這三個交變磁場相互疊加，就會形成一個在空間旋轉(zhuǎn)的磁場，其旋轉(zhuǎn)方向取決于三相電流的相序，旋轉(zhuǎn)速度\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(zhòng)(f\)為電源頻率，\(p\)為磁極對數(shù)。四、計算題1.一臺直流電動機，額定功率\(P_N=15kW\)，額定電壓\(U_N=220V\)，額定效率\(\eta_N=85\%\)，求該電動機的額定電流\(I_N\)。解：根據(jù)效率公式\(\eta_N=\frac{P_N}{P_1}\)，可得輸入功率\(P_1=\frac{P_N}{\eta_N}\)。已知\(P_N=15kW=15000W\)，\(\eta_N=85\%=0.85\)，則\(P_1=\frac{15000}{0.85}\approx17647W\)。又因為\(P_1=U_NI_N\)，所以額定電流\(I_N=\frac{P_1}{U_N}=\frac{17647}{220}\approx80.2A\)。2.一臺變壓器，一次繞組匝數(shù)\(N_1=1000\)，二次繞組匝數(shù)\(N_2=200\)，一次側(cè)加交流電壓\(U_1=220V\)，求二次側(cè)電壓\(U_2\)。解：根據(jù)變壓器變比公式\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}\)。已知\(N_1=1000\)，\(N_2=200\)，\(U_1=220V\)，則變比\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{1000}{200}=5\)。由\(\frac{U_1}{U_2}=k\)可得\(U_2=\frac{U_1}{k}=\frac{220}{5}=44V\)。3.一臺三相異步