2025年大學(xué)大三（電氣工程及其自動化）電機(jī)原理階段測試試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.直流電機(jī)的電樞繞組中，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的是（）A.主磁極磁通B.電樞反應(yīng)磁通C.漏磁通D.以上都不對2.變壓器的變比是指（）A.一次側(cè)與二次側(cè)電壓之比B.一次側(cè)與二次側(cè)電流之比C.一次側(cè)與二次側(cè)匝數(shù)之比D.以上都不對3.異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差率s的表達(dá)式為（）A.s=(n0-n)/n0B.s=(n-n0)/nC.s=(n-n0)/n0D.以上都不對4.同步發(fā)電機(jī)的額定功率是指（）A.轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率B.電樞繞組中輸出的電功率C.視在功率D.以上都不對5.直流電動機(jī)的調(diào)速方法中，能實現(xiàn)無級調(diào)速的是（）A.改變電樞回路電阻B.改變勵磁磁通C.改變電樞電壓D.以上都不對6.變壓器的效率最高時，其負(fù)載系數(shù)β為（）A.0.5B.0.6C.0.8D.17.異步電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與（）有關(guān)。A.電源電壓B.轉(zhuǎn)子電阻C.定子電阻D.以上都不對8.同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運行條件中，（）是必須滿足的。A.電壓相等B.頻率相等C.相序相同D.以上都是9.直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由（）相互作用產(chǎn)生的。A.電樞電流與主磁極磁通B.電樞電流與電樞反應(yīng)磁通C.電樞電流與漏磁通D.以上都不對10.變壓器的短路阻抗標(biāo)幺值越大，則其短路電流（）A.越大B.越小C.不變D.以上都不對第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述直流電機(jī)的工作原理。12.（10分）變壓器的空載試驗和短路試驗各有什么作用？13.（15分）異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子有哪幾種類型？它們的結(jié)構(gòu)特點和性能有何不同？14.（15分）閱讀材料：某同步發(fā)電機(jī)在運行過程中，出現(xiàn)了功率因數(shù)降低的情況。已知該發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)為0.8，運行時測得其功率因數(shù)為0.6。請分析可能導(dǎo)致功率因數(shù)降低的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。15.（20分）材料：有一臺三相異步電動機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：額定功率PN=7.5kW，額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN=1440r/min，額定功率因數(shù)cosφN=0.88，額定效率ηN=90%。求該電動機(jī)的額定電流IN、額定轉(zhuǎn)矩TN以及額定轉(zhuǎn)差率sN。答案1.A2.C3.C4.B5.C6.C7.A8.D9.A10.B11.直流電機(jī)的工作原理基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。當(dāng)直流電源向電樞繞組供電時，電樞繞組中有電流通過，在主磁極磁場作用下，電樞繞組受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電樞旋轉(zhuǎn)。同時，電樞繞組在磁場中切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)時，感應(yīng)電動勢的方向與電樞電流方向相反，起到阻礙電樞運動的作用。通過電刷和換向器，保證電樞繞組中的電流方向不變，從而使電樞持續(xù)旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。12.空載試驗的作用：可以測量變壓器的空載電流I0、空載損耗P0，計算變比k，判斷變壓器鐵芯是否存在缺陷等。短路試驗的作用：可以測量變壓器的短路電流Ik、短路損耗Pk，計算短路阻抗Zk，了解變壓器繞組的短路性能等。13.異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子有鼠籠式和繞線式兩種類型。鼠籠式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低，運行可靠，但起動性能和調(diào)速性能較差。繞線式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，但起動性能和調(diào)速性能較好，可以通過在轉(zhuǎn)子回路中串電阻等方法改善起動性能和調(diào)速性能。14.可能導(dǎo)致功率因數(shù)降低的原因：同步發(fā)電機(jī)的勵磁電流過小，使得發(fā)電機(jī)的電動勢降低，從而導(dǎo)致功率因數(shù)降低；負(fù)載性質(zhì)的變化，如感性負(fù)載增加，會使功率因數(shù)降低；發(fā)電機(jī)的運行工況變化，如負(fù)載減小，也可能導(dǎo)致功率因數(shù)降低。解決措施：適當(dāng)增加勵磁電流，提高發(fā)電機(jī)的電動勢；合理調(diào)整負(fù)載，減少感性負(fù)載的比例；采用無功補償裝置，如并聯(lián)電容器等，提高功率因數(shù)。15.額定電流IN=PN/(√3UNcosφNηN)=7.5×1000/(√3×380×0.88×0.9)≈15.4A。額定轉(zhuǎn)矩TN=9550PN/nN=955