電機學(xué)技術(shù)試題及答案電機學(xué)技術(shù)試題一、單項選擇題（每題3分，共30分）1.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2.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向取決于（）A.電源電壓大小B.電源頻率高低C.定子電流的相序D.繞組的匝數(shù)3.直流電動機的調(diào)速方法中，能實現(xiàn)無級調(diào)速且調(diào)速范圍大的是（）A.改變電樞回路電阻調(diào)速B.改變勵磁磁通調(diào)速C.改變電樞電壓調(diào)速D.以上都不是4.同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源頻率B.極對數(shù)C.電源頻率和極對數(shù)D.負(fù)載大小5.變壓器的變比等于（）之比。A.一次側(cè)與二次側(cè)的電壓B.一次側(cè)與二次側(cè)的電流C.一次側(cè)與二次側(cè)的匝數(shù)D.以上都對6.三相異步電動機的最大轉(zhuǎn)矩與（）無關(guān)。A.電源電壓B.轉(zhuǎn)子電阻C.電源頻率D.定子繞組匝數(shù)7.直流發(fā)電機的電樞電動勢與（）成正比。A.主磁通B.轉(zhuǎn)速C.主磁通和轉(zhuǎn)速D.電樞電流8.同步電動機的功率因數(shù)（）A.總是超前的B.總是滯后的C.可以調(diào)節(jié)為超前、滯后或等于1D.只能為19.變壓器的效率（）A.隨負(fù)載的增大而增大B.隨負(fù)載的增大而減小C.存在一個最大值D.與負(fù)載無關(guān)10.三相異步電動機的起動電流一般為額定電流的（）倍。A.12B.34C.57D.810二、填空題（每題3分，共30分）1.變壓器的主要功能有電壓變換、__________和阻抗變換。2.三相異步電動機的調(diào)速方法有改變極對數(shù)調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和__________調(diào)速。3.直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩公式為__________。4.同步發(fā)電機的并網(wǎng)條件是：發(fā)電機的電壓大小、頻率、相位和__________都要與電網(wǎng)相同。5.變壓器的鐵損耗包括__________和渦流損耗。6.三相異步電動機的定子繞組通入三相交流電后會產(chǎn)生__________磁場。7.直流發(fā)電機的換向器的作用是將__________電流轉(zhuǎn)換為直流電流。8.同步電動機的功角特性是指__________與功角的關(guān)系。9.變壓器的額定容量是指__________的視在功率。10.三相異步電動機的制動方法有能耗制動、反接制動和__________制動。三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述變壓器的工作原理。2.說明三相異步電動機的起動方法及其優(yōu)缺點。四、計算題（每題10分，共20分）1.一臺單相變壓器，一次側(cè)電壓$U_1=380V$，二次側(cè)電壓$U_2=220V$，已知一次側(cè)匝數(shù)$N_1=1140$匝，求二次側(cè)匝數(shù)$N_2$。2.一臺三相異步電動機，額定功率$P_N=10kW$，額定電壓$U_N=380V$，額定功率因數(shù)$\cos\varphi_N=0.85$，額定效率$\eta_N=0.9$，求該電動機的額定電流$I_N$。電機學(xué)技術(shù)試題答案一、單項選擇題1.D。變壓器空載時，主要是鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，即鐵損耗，銅損耗很小，所以空載損耗主要為鐵損耗。2.C。三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向取決于定子電流的相序，改變相序就可以改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向。3.C。改變電樞電壓調(diào)速能實現(xiàn)無級調(diào)速且調(diào)速范圍大，改變電樞回路電阻調(diào)速是有級調(diào)速，改變勵磁磁通調(diào)速調(diào)速范圍有限。4.C。同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速$n=\frac{60f}{p}$，其中$f$是電源頻率，$p$是極對數(shù)，所以轉(zhuǎn)速與電源頻率和極對數(shù)有關(guān)。5.C。變壓器的變比$k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{I_2}{I_1}$，最基本的定義是一次側(cè)與二次側(cè)的匝數(shù)之比。6.D。三相異步電動機的最大轉(zhuǎn)矩$T_{max}=\frac{3U_1^2}{4\pif_1[R_1+\sqrt{R_1^2+(X_{1\sigma}+X_{2\sigma})^2}]}$，與電源電壓、電源頻率和轉(zhuǎn)子電阻有關(guān)，與定子繞組匝數(shù)無關(guān)。7.C。直流發(fā)電機的電樞電動勢$E_a=C_e\varPhin$，與主磁通$\varPhi$和轉(zhuǎn)速$n$成正比。8.C。同步電動機的功率因數(shù)可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流來調(diào)節(jié)，可調(diào)節(jié)為超前、滯后或等于1。9.C。變壓器的效率$\eta$隨負(fù)載變化，存在一個最大值，當(dāng)可變損耗（銅損耗）等于不變損耗（鐵損耗）時，效率最高。10.C。三相異步電動機的起動電流一般為額定電流的57倍。二、填空題1.電流變換。變壓器通過不同匝數(shù)的繞組實現(xiàn)電壓、電流和阻抗的變換。2.改變電源頻率。這是三相異步電動機常用的三種調(diào)速方法。3.$T=C_T\varPhiI_a$。其中$C_T$是轉(zhuǎn)矩常數(shù)，$\varPhi$是主磁通，$I_a$是電樞電流。4.相序。同步發(fā)電機并網(wǎng)時，電壓大小、頻率、相位和相序都要與電網(wǎng)相同。5.磁滯損耗。變壓器的鐵損耗主要由磁滯損耗和渦流損耗組成。6.旋轉(zhuǎn)。三相異步電動機的定子繞組通入三相交流電后會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。7.交變。直流發(fā)電機的換向器的作用是將電樞繞組中的交變電流轉(zhuǎn)換為直流電流輸出。8.電磁功率。同步電動機的功角特性是指電磁功率與功角的關(guān)系。9.二次側(cè)。變壓器的額定容量是指二次側(cè)的視在功率。10.回饋。三相異步電動機的制動方法有能耗制動、反接制動和回饋制動。三、簡答題1.變壓器的工作原理基于電磁感應(yīng)定律。變壓器主要由鐵心和繞在鐵心上的兩個或多個繞組組成。當(dāng)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，這個電流會在鐵心中產(chǎn)生交變的磁通。由于鐵心的導(dǎo)磁性能良好，絕大部分磁通會同時穿過一次繞組和二次繞組，這個磁通稱為主磁通。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，交變的主磁通會在一次繞組和二次繞組中分別感應(yīng)出電動勢。二次繞組中感應(yīng)出的電動勢會在二次側(cè)負(fù)載閉合時產(chǎn)生電流，從而實現(xiàn)了電能從一次側(cè)到二次側(cè)的傳遞。同時，由于一次繞組和二次繞組的匝數(shù)不同，根據(jù)公式$\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$，可以實現(xiàn)電壓的變換。2.三相異步電動機的起動方法及其優(yōu)缺點如下：直接起動：優(yōu)點：方法簡單、操作方便、設(shè)備成本低。缺點：起動電流大，一般為額定電流的57倍，會引起電網(wǎng)電壓下降，影響其他用電設(shè)備的正常運行；對電動機本身的機械沖擊較大，會縮短電動機的使用壽命。降壓起動：星三角降壓起動：優(yōu)點：設(shè)備簡單、成本低、運行可靠、維護(hù)方便；起動電流小，約為直接起動電流的1/3。缺點：只適用于正常運行時定子繞組為三角形連接的電動機；起動轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)減小，約為直接起動轉(zhuǎn)矩的1/3，只適用于輕載或空載起動。自耦變壓器降壓起動：優(yōu)點：可以根據(jù)需要選擇不同的電壓抽頭，從而獲得不同的起動電壓和起動轉(zhuǎn)矩；起動轉(zhuǎn)矩比星三角降壓起動大。缺點：設(shè)備體積大、成本高、維修復(fù)雜；自耦變壓器的損耗較大。四、計算題1.根據(jù)變壓器的變比公式$\frac{U_1}{U_2}=\frac{N_1}{N_2}$，可得$N_2=\frac{U_2}{U_1}N_1$。已知$U_1=380V$，$U_2=220V$，$N_1=1140$匝，代入公式得：$N_2=\frac{220}{380}\times1140=660$（匝）2.三相異步電動機的額定功率$P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N$，則額定電流$I_N$為：$I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\c