2025年電工學(xué)下題庫及答案一、選擇題（每題3分，共30分）1.一臺單相變壓器的一次側(cè)匝數(shù)N?=2200匝，二次側(cè)匝數(shù)N?=110匝，若一次側(cè)接入220V正弦交流電源，則二次側(cè)空載電壓約為（）。A.11VB.22VC.110VD.220V2.三相異步電動機在額定電壓下啟動時，啟動電流大的主要原因是（）。A.啟動時轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢大，轉(zhuǎn)子電流大B.啟動時定子繞組電抗小C.啟動時電源容量不足D.啟動時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高3.晶閘管導(dǎo)通的必要條件是（）。A.陽極加正向電壓，門極加正向觸發(fā)脈沖B.陽極加反向電壓，門極加正向觸發(fā)脈沖C.陽極加正向電壓，門極加反向觸發(fā)脈沖D.陽極加反向電壓，門極加反向觸發(fā)脈沖4.某三相異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，電源頻率為50Hz，則其極對數(shù)為（）。A.1B.2C.3D.45.在橋式整流電路中，若其中一只二極管開路，則輸出電壓（）。A.變?yōu)榘氩ㄕ麟妷築.變?yōu)榱鉉.保持不變D.脈動增大但平均值不變6.同步電動機的功率因數(shù)可以通過調(diào)節(jié)（）來改變。A.定子電流B.轉(zhuǎn)子勵磁電流C.負載大小D.電源頻率7.直流電動機采用電樞串電阻調(diào)速時，其機械特性的硬度會（）。A.變硬B.變軟C.不變D.先硬后軟8.三相電力變壓器的聯(lián)結(jié)組標號為Yd11，其中“11”表示（）。A.二次側(cè)線電壓滯后一次側(cè)線電壓330°B.二次側(cè)線電壓超前一次側(cè)線電壓30°C.二次側(cè)相電壓滯后一次側(cè)相電壓110°D.二次側(cè)相電壓超前一次側(cè)相電壓11°9.晶閘管的關(guān)斷條件是（）。A.陽極電流小于維持電流B.門極加反向電壓C.陽極加反向電壓D.同時滿足A和C10.某臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：P?=10kW，U?=220V，I?=53A，n?=1500r/min，則其額定效率約為（）。A.85%B.87%C.90%D.92%二、填空題（每空2分，共20分）1.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=（n?-n）/n?，其中n?為______，n為______。2.電力電子器件按控制特性可分為不可控器件、半控器件和______，其中晶閘管屬于______。3.變壓器的基本結(jié)構(gòu)包括______和______兩部分，其工作原理基于______定律。4.直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩公式為T=K?ΦI?，其中Φ為______，I?為______。5.三相橋式全控整流電路帶電阻負載時，每個晶閘管的導(dǎo)通角為______度，輸出電壓的平均值U?=______（U?為變壓器二次側(cè)相電壓有效值）。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述三相異步電動機“異步”的含義，并說明其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為何始終低于同步轉(zhuǎn)速。2.比較晶閘管整流電路中“自然換相”與“強迫換相”的區(qū)別，各適用于什么場合？3.畫出并勵直流電動機的機械特性曲線（n-T曲線），說明其特點及應(yīng)用場景。4.變壓器運行時，一次側(cè)電流隨二次側(cè)電流變化的物理過程是怎樣的？5.說明PWM（脈寬調(diào)制）技術(shù)在電力電子電路中的主要優(yōu)勢。四、計算題（共60分）1.（15分）一臺三相電力變壓器的額定容量S?=500kVA，額定電壓U??/U??=10kV/0.4kV，聯(lián)結(jié)組為Yyn0。求：（1）一次側(cè)和二次側(cè)的額定電流I??、I??；（2）若二次側(cè)接入三相對稱負載，每相阻抗Z=（0.16+j0.12）Ω，求此時二次側(cè)線電流I?和一次側(cè)線電流I?（忽略變壓器內(nèi)阻抗壓降）。2.（15分）某三相異步電動機的額定數(shù)據(jù)為：P?=30kW，U?=380V（Δ聯(lián)結(jié)），I?=63A，n?=1470r/min，f?=50Hz，cosφ?=0.88。求：（1）額定轉(zhuǎn)差率s?；（2）額定效率η?；（3）額定轉(zhuǎn)矩T?。3.（15分）單相半波可控整流電路接電阻負載，變壓器二次側(cè)電壓U?=100V，晶閘管導(dǎo)通角α=60°。求：（1）輸出電壓平均值U?；（2）輸出電流平均值I?；（3）晶閘管承受的最大正反向電壓。4.（15分）一臺他勵直流電動機的額定數(shù)據(jù)為：U?=220V，I?=40A，n?=1000r/min，電樞電阻R?=0.5Ω。若保持勵磁電流不變，負載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的80%，求：（1）電樞電流I?；（2）轉(zhuǎn)速n（忽略空載轉(zhuǎn)矩）。答案--一、選擇題1.A2.A3.A4.B5.A6.B7.B8.B9.D10.B二、填空題1.同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2.全控器件；半控器件3.鐵心；繞組；電磁感應(yīng)4.每極磁通；電樞電流5.120；2.34U?三、簡答題1.“異步”指轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n?不同步。若轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于n?，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場無相對切割，無法感應(yīng)電動勢和電流，無法產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，因此n必須小于n?以維持電磁感應(yīng)過程。2.自然換相：利用電網(wǎng)電壓過零實現(xiàn)晶閘管關(guān)斷，適用于相控整流電路（交流側(cè)有電源）；強迫換相：通過附加換相電路產(chǎn)生反向電壓使晶閘管關(guān)斷，適用于無源逆變或直流斬波電路（交流側(cè)無電源）。3.并勵直流電動機的機械特性為硬特性（n隨T增大略有下降）。曲線近似為一條略向下傾斜的直線。特點：轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好，適用于負載變化時要求轉(zhuǎn)速基本不變的場合（如機床、風(fēng)機）。4.二次側(cè)電流I?產(chǎn)生去磁磁動勢，使主磁通Φ減小，導(dǎo)致一次側(cè)感應(yīng)電動勢E?減??；由于U?≈E?，為維持E?不變，一次側(cè)電流I?會增大，產(chǎn)生增磁磁動勢以抵消I?的去磁作用，最終達到新的磁動勢平衡。5.PWM技術(shù)優(yōu)勢：輸出電壓諧波少，濾波器體積小；通過調(diào)節(jié)占空比可靈活控制輸出電壓大小；開關(guān)頻率高，動態(tài)響應(yīng)快；能量轉(zhuǎn)換效率高（器件工作在開關(guān)狀態(tài)）。四、計算題1.（1）一次側(cè)額定電流I??=S?/(√3U??)=500×103/(√3×10×103)≈28.87A二次側(cè)額定電流I??=S?/(√3U??)=500×103/(√3×0.4×103)≈721.7A（2）二次側(cè)相電流I?φ=U?φ/|Z|=(400/√3)/√(0.162+0.122)=(230.94)/0.2=1154.7A二次側(cè)線電流I?=I?φ=1154.7A（Δ聯(lián)結(jié)時線電流=√3相電流，但本題Yyn0聯(lián)結(jié)，二次側(cè)為Y聯(lián)結(jié)，線電流=相電流）一次側(cè)線電流I?=I?×(U??/U??)=1154.7×(0.4/10)=46.19A2.（1）同步轉(zhuǎn)速n?=60f/p，n?=1470r/min接近1500r/min（p=2），故n?=1500r/mins?=(n?-n?)/n?=(1500-1470)/1500=0.02（2）輸入功率P?=√3U?I?cosφ?=√3×380×63×0.88≈34.5kW效率η?=P?/P?=30/34.5≈87%（3）額定轉(zhuǎn)矩T?=9550P?/n?=9550×30/1470≈195.9N·m3.（1）U?=0.45U?(1+cosα)/2=0.45×100×(1+cos60°)/2=0.45×100×1.5/2=33.75V（2）I?=U?/R（題目未給R，假設(shè)R=U?/I?，若僅表達式則I?=U?/R；若R=U?/I?額定，此處可能需補充條件，按U?=33.75V，假設(shè)R=10Ω，則I?=3.375A，具體數(shù)值需題目給定R，此處以公式表達）（3）晶閘管最大正向電壓=√2U?=141.4V，最大反向電壓=√2U?=141.4V4.（1）他勵直流電動機中，T=K?ΦI?，負載轉(zhuǎn)矩T