2025年大學(xué)二年級（電氣工程及其自動化）電機學(xué)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40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2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，請將正確答案填涂在答題卡相應(yīng)位置。1.直流電機的電樞繞組是（）。A.靜止的B.旋轉(zhuǎn)的C.不動但有電流D.以上都不對2.直流發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩的方向與電樞轉(zhuǎn)向（）。A.相同B.相反C.垂直D.無關(guān)3.一臺直流發(fā)電機，若把電樞固定，而電刷與磁極同時旋轉(zhuǎn)，則電樞繞組中（）。A.感應(yīng)電動勢為零B.感應(yīng)電動勢很大C.有電流產(chǎn)生D.無電流產(chǎn)生4.直流電動機的額定功率是指（）。A.輸入的電功率B.輸出的機械功率C.電磁功率D.電樞銅耗5.變壓器的變比是指（）。A.一、二次側(cè)感應(yīng)電動勢之比B.一、二次側(cè)電壓之比C.一、二次側(cè)電流之比D.以上都是6.變壓器空載運行時，其空載電流（）。A.主要是勵磁電流B.主要是負(fù)載電流C.與負(fù)載大小有關(guān)D.為零7.變壓器的短路阻抗（）。A.與負(fù)載大小有關(guān)B.與短路電流有關(guān)C.反映變壓器短路時的性能D.為零8.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與（）有關(guān)。A.電源電壓大小B.電源頻率C.三相電流相序D.電機極數(shù)9.三相異步電動機的額定轉(zhuǎn)速（）同步轉(zhuǎn)速。A.大于B.小于C.等于D.不確定10.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s的取值范圍是（）。A.0<s<1B.s=0C.s=1D.s>111.一臺三相異步電動機，若要改變其轉(zhuǎn)向，可采用的方法是（）。A.改變電源電壓大小B.改變電源頻率C.改變?nèi)嚯娏飨嘈駾.改變電機極數(shù)12.同步電機的同步轉(zhuǎn)速與（）有關(guān)。A.電源電壓大小B.電源頻率C.電機極數(shù)D.B和C13.同步發(fā)電機的額定功率是指（）。A.輸入的電功率B.輸出的有功功率C.輸出的無功功率D.電磁功率14.同步發(fā)電機的電樞反應(yīng)是指（）。A.電樞電流產(chǎn)生的磁場對主磁場的影響B(tài).主磁場對電樞電流的影響C.電樞電流與主磁場相互作用D.以上都不對15.凸極同步發(fā)電機的電樞反應(yīng)電抗（）隱極同步發(fā)電機的電樞反應(yīng)電抗。A.大于B.小于C.等于D.不確定16.異步電動機的最大轉(zhuǎn)矩與（）有關(guān)。A.電源電壓大小B.轉(zhuǎn)子電阻C.定子電阻D.A和B17.直流電動機的調(diào)速方法有（）。A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變電樞回路電阻調(diào)速C.改變磁通調(diào)速D.以上都是18.變壓器的效率與（）有關(guān)。A.負(fù)載大小B.負(fù)載性質(zhì)C.變壓器本身損耗D.以上都是19.三相異步電動機的啟動電流一般為額定電流的（）。A.1-2倍B.3-4倍C.4-7倍D.7-10倍20.同步發(fā)電機的并列運行條件是（）。A.電壓相等B.頻率相等C.相位相同D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）21.（10分）簡述直流電機的基本結(jié)構(gòu)及其各部分的作用。22.（10分）說明變壓器的工作原理，以及變壓器能改變電壓的原因。23.（10分）分析三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率對電機運行性能的影響。24.（15分）材料：某臺三相異步電動機，額定功率為5.5kW，額定電壓為380V，額定電流為11.6A，額定轉(zhuǎn)速為1440r/min。已知該電機的效率為85%，功率因數(shù)為0.88。問題：求該電機的輸入功率、視在功率和額定轉(zhuǎn)矩。25.（15分）材料：一臺同步發(fā)電機，額定容量為100MVA，額定電壓為10.5kV，額定功率因數(shù)為0.8。已知該發(fā)電機的短路電抗標(biāo)幺值為0.2，電樞反應(yīng)電抗標(biāo)幺值為0.5。問題：計算該發(fā)電機的額定電流、短路電流標(biāo)幺值和額定運行時的勵磁電動勢標(biāo)幺值。答案：1.B2.B3.A4.B5.D6.A7.C8.C9.B10.A11.C12.D13.B14.A15.B16.D17.D18.D19.C20.D21.直流電機由定子和電樞組成。定子包括主磁極、換向極、機座等。主磁極產(chǎn)生主磁場；換向極改善換向性能；機座用于固定和支撐。電樞包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器等。電樞鐵心作為磁路一部分并嵌放電樞繞組；電樞繞組感應(yīng)電動勢和通過電流；換向器實現(xiàn)電樞繞組中電流的換向。22.變壓器工作原理是電磁感應(yīng)。原邊繞組通交變電流產(chǎn)生交變磁通，交變磁通穿過副邊繞組，在副邊繞組中感應(yīng)出電動勢。變壓器能改變電壓是因為原副邊繞組匝數(shù)不同，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢與匝數(shù)成正比，從而實現(xiàn)電壓變換。23.轉(zhuǎn)差率較小時，電機輸出轉(zhuǎn)矩近似與轉(zhuǎn)差率成正比，電機轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，電機運行穩(wěn)定，效率較高。隨著轉(zhuǎn)差率增大，轉(zhuǎn)矩先增大后減小，當(dāng)轉(zhuǎn)差率達到一定值時，轉(zhuǎn)矩最大，之后繼續(xù)增大轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)矩減小。轉(zhuǎn)差率過大，電機發(fā)熱嚴(yán)重，效率降低，甚至可能堵轉(zhuǎn)。24.輸入功率P1=P2/η=5.5×103/0.85≈6470.6W。視在功率S=P1/cosφ=6470.6/0.88≈7353W。額定轉(zhuǎn)矩T=9550×P2/nN=9550×5.5/1440≈36.5N·m。25.額定電流IN=SN/(√3UN)=100×10?/(√3×10.5×103)≈5503.2A。短路電流