電機原理及應用練習題庫（含參考答案解析）一、單選題（共40題，每題1分，共40分）1.一臺QFQS—600—2汽輪機，若頻率為50HZ，發(fā)電機的額定轉速是(____)。A、750r/minB、1000r/minC、1500r/minD、3000r/min正確答案：D答案解析：根據(jù)公式\(n=60f/p\)（其中\(zhòng)(n\)為額定轉速，\(f\)為頻率，\(p\)為極對數(shù)），對于QFQS—600—2汽輪機，\(p=2\)，\(f=50Hz\)，則\(n=60×50÷2=1500r/min\)，2極的同步發(fā)電機額定轉速為\(3000r/min\)。2.同步發(fā)電機持續(xù)穩(wěn)定短路時，電樞反應的性質為(____)。A、交軸電樞反應B、直軸增磁與交軸電樞反應C、直軸助磁電樞反應D、直軸去磁電樞反應正確答案：D答案解析：同步發(fā)電機持續(xù)穩(wěn)定短路時，短路電流產(chǎn)生的電樞磁動勢主要是直軸去磁作用，使得氣隙合成磁場大大削弱，所以電樞反應的性質為直軸去磁電樞反應。3.同步發(fā)電機的短路特性曲線是(____)。A、正弦曲線B、拋物線C、磁化曲線D、一條直線正確答案：D答案解析：短路特性是指同步發(fā)電機在額定轉速下，定子繞組三相短路時，定子短路電流與勵磁電流之間的關系曲線。由于短路時磁路不飽和，所以短路特性曲線是一條直線。4.在發(fā)電機并列過程中，當發(fā)電機的電壓與電網(wǎng)電壓相位不一致時，將產(chǎn)生較大沖擊電流。此沖擊電流最大值發(fā)生在兩個電壓的相位差為(____)時。A、0度B、負90度C、180度D、90度正確答案：C答案解析：當發(fā)電機電壓與電網(wǎng)電壓相位差為180度時，兩者電壓差最大，此時沖擊電流最大值出現(xiàn)。5.繞線型感應電動機轉子串入適當?shù)碾娮瑁瑫蛊饎与娏?____)，起動轉矩(____)。A、減小，減小B、增大，減小C、增大，增大D、減小，增大正確答案：D答案解析：繞線型感應電動機轉子串入適當電阻后，轉子電路的電阻增大，根據(jù)歐姆定律，電流會減小，即起動電流減??；同時，轉子電阻增大使得轉子電路的功率因數(shù)提高，轉子電流的有功分量增大，從而使起動轉矩增大。6.下列描述正確的是(____)。A、內功率因數(shù)角等于功率因數(shù)角與功角的差B、功角等于內功率因數(shù)角與功率因數(shù)角的和C、功率因數(shù)角等于內功率因數(shù)角與功角的和D、內功率因數(shù)角等于功率因數(shù)角與功角的和正確答案：D7.對同步發(fā)電機正常勵磁狀態(tài)描述錯誤的是(____)。A、電樞電流和定子端電壓同相B、定子電流只有有功分量C、定子電流最小D、發(fā)電機向系統(tǒng)輸出容性無功功率正確答案：D答案解析：同步發(fā)電機正常勵磁狀態(tài)下，電樞電流和定子端電壓同相，定子電流只有有功分量，此時定子電流最小，發(fā)電機既不發(fā)出也不吸收無功功率。而當發(fā)電機處于過勵磁狀態(tài)時，向系統(tǒng)輸出感性無功功率；處于欠勵磁狀態(tài)時，從系統(tǒng)吸收感性無功功率。所以選項D描述錯誤。8.同步發(fā)電機并網(wǎng)運行時，若發(fā)電機電壓大于電網(wǎng)電壓，其他條件都符合，則合閘后會發(fā)生哪種現(xiàn)象(____)？A、發(fā)電機輸出感性無功B、發(fā)電機吸收有功功率C、發(fā)電機輸出容性無功D、發(fā)電機輸出有功功率正確答案：A答案解析：當同步發(fā)電機并網(wǎng)運行且發(fā)電機電壓大于電網(wǎng)電壓時，合閘瞬間，發(fā)電機向電網(wǎng)輸出感性無功。因為發(fā)電機電壓高，會向電壓低的電網(wǎng)輸送無功功率，而感性無功的特點是電流滯后電壓，所以此時發(fā)電機輸出感性無功。9.氣隙不均勻的交流同步電機一定是(____)。A、隱極式同步電機B、凸極式同步電機C、繞線式感應電機D、鼠籠式感應電機正確答案：B答案解析：凸極式同步電機的特點就是氣隙不均勻，有明顯的磁極結構，極弧下氣隙較小，極間氣隙較大。而隱極式同步電機氣隙是均勻的。鼠籠式感應電機和繞線式感應電機與氣隙是否均勻無關，主要區(qū)別在于轉子結構。10.由外特性可求出發(fā)電機的(____)。A、電壓變化率B、電抗C、電流D、勵磁電阻正確答案：A答案解析：外特性是指發(fā)電機端電壓與負載電流之間的關系曲線，通過外特性可以計算出發(fā)電機的電壓變化率等參數(shù)。電抗、電流、勵磁電阻等不能直接由外特性求出。11.感應電動機變頻調速時，改變頻率的同時要改變(____)。A、電源電壓B、電流C、電阻D、電磁轉矩正確答案：A答案解析：感應電動機變頻調速時，為了保持電機氣隙磁通不變，需要在改變頻率的同時改變電源電壓。根據(jù)公式\(U/f=常數(shù)\)（近似），當頻率\(f\)變化時，電壓\(U\)也應相應變化，否則會導致磁通變化，影響電機性能。電流、電阻、電磁轉矩與頻率和電壓之間不存在這種直接的配合關系來保證電機性能穩(wěn)定。12.當發(fā)電機準同期并列時，若系統(tǒng)電壓高于待并發(fā)電機電壓時，應該(____)。A、增大待并發(fā)電機的轉速B、增大待并發(fā)電機勵磁C、減小待并發(fā)電機的轉速D、減小待并發(fā)電機勵磁正確答案：B答案解析：當系統(tǒng)電壓高于待并發(fā)電機電壓時，為了使待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓相等，應增大待并發(fā)電機的勵磁，提高其端電壓，使其與系統(tǒng)電壓接近，以便順利并列。13.采用Y-Δ換接開關啟動時，相當于是變比為（____)自耦變壓器啟動。A、1.732B、0.577C、1/3D、1/2正確答案：A14.同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時，若所帶負載為阻性cosφ=1，則電樞反應性質為(____)。A、直軸去磁和交軸電樞反應B、直軸去磁電樞反應C、交軸電樞反應D、直軸助磁和交軸電樞反應正確答案：A15.對稱負載時(____)對氣隙磁場的影響叫做電樞反應。A、電樞磁動勢B、電樞電流C、勵磁電流D、勵磁磁動勢正確答案：A答案解析：電樞反應是指對稱負載時電樞磁動勢對氣隙磁場的影響。電樞磁動勢由電樞電流產(chǎn)生，所以這里強調的是電樞磁動勢對氣隙磁場的作用，而不是勵磁磁動勢、電樞電流或勵磁電流對氣隙磁場的影響。16.異步電動機由四極變?yōu)閮蓸O時，同步轉速會（_____)。A、提高一倍B、降低一倍C、不變D、不確定正確答案：A答案解析：異步電動機的同步轉速公式為\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(zhòng)(n_0\)是同步轉速，\(f\)是電源頻率，\(p\)是磁極對數(shù)。當磁極對數(shù)由四極變?yōu)閮蓸O時，\(p\)的值減小一半，在電源頻率\(f\)不變的情況下，同步轉速\(n_0\)會提高一倍。17.在運行中，電網(wǎng)受到小的干擾后，同步發(fā)電機仍能維持穩(wěn)定運行，稱為(____)。A、不穩(wěn)定B、靜態(tài)穩(wěn)定C、動態(tài)穩(wěn)定D、抗干擾能力極強正確答案：B答案解析：靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在運行中受到小干擾后，不發(fā)生非周期性失步，自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。題目中電網(wǎng)受到小干擾后同步發(fā)電機仍能維持穩(wěn)定運行符合靜態(tài)穩(wěn)定的定義。18.星形/三角形換接起動的起動特點是(____)。A、起動設備簡單，經(jīng)濟可靠B、起動效果好，但價格較貴C、可以在重載下起動D、電能損耗大，經(jīng)濟性差正確答案：A答案解析：星形/三角形換接起動的起動設備簡單，只需一個轉換開關和一些接觸器等基本電器元件，成本較低，經(jīng)濟可靠。它不能在重載下起動，電能損耗相對較小，經(jīng)濟性較好，起動效果不如其他一些更復雜的起動方式好，價格也不貴。19.異步電動機的啟動轉矩與(_____)成正比。A、電壓B、電流C、電壓的平方D、電流的平方正確答案：C答案解析：啟動轉矩公式為\(T_{st}=K\frac{U_1^2}{R_2^2+(X_{20}^2)}\)，其中\(zhòng)(U_1\)為定子電壓，由公式可知啟動轉矩與電壓的平方成正比。20.同步發(fā)電機與大電網(wǎng)并聯(lián)運行時功率因數(shù)是由（）決定的。A、不確定B、電壓和電流C、負載D、有功功率和無功功率正確答案：D答案解析：同步發(fā)電機與大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，功率因數(shù)由發(fā)電機輸出的有功功率和無功功率共同決定。當有功功率變化時，無功功率會相應調整以維持機端電壓不變，從而影響功率因數(shù)；同樣，無功功率的改變也會對功率因數(shù)產(chǎn)生影響。21.三相異步電動機在運行中把定子繞組兩相反接，則轉子的轉速會（___)。A、升高B、降低一直到停轉C、下降到零后再反向旋轉D、下降到某一穩(wěn)定轉速正確答案：C答案解析：當三相異步電動機在運行中把定子繞組兩相反接時，電動機的旋轉磁場立即反向，由于轉子的慣性，轉子不會立即反轉，而是繼續(xù)按原方向轉動。此時轉子相對于旋轉磁場的方向與原來相反，電磁轉矩方向也相反，成為制動轉矩，使轉子轉速迅速下降。當轉速下降到零后，在反向電磁轉矩的作用下，轉子開始反向旋轉。22.同步發(fā)電機與大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，下列必須絕對滿足的條件是(____)。A、勵磁方式相同B、頻率相等C、相序相同D、電壓相等正確答案：C答案解析：同步發(fā)電機與大電網(wǎng)并聯(lián)運行時，相序相同是必須絕對滿足的條件。若相序不同，在并聯(lián)瞬間會產(chǎn)生極大的沖擊電流，可能損壞發(fā)電機及相關設備。電壓相等、頻率相等是可以通過調節(jié)手段進行調整使其滿足并聯(lián)要求的，勵磁方式相同并不是并聯(lián)運行的必要條件。23.變頻調速在變頻時應使電壓與頻率成正比變化，以保證（_____)不變。A、轉矩B、電壓C、電流D、磁通正確答案：D答案解析：當異步電動機在額定頻率下運行時，其主磁通是由額定電壓產(chǎn)生的。根據(jù)異步電動機的原理，主磁通的大小直接影響電動機的性能。如果在變頻調速時，電壓與頻率不成正比變化，那么主磁通就會發(fā)生變化。當頻率降低時，如果電壓不變，主磁通會增大，這會導致鐵芯飽和，使勵磁電流增大，銅損和鐵損增加，電動機效率降低，甚至可能損壞電動機；當頻率升高時，如果電壓不變，主磁通會減小，電動機的轉矩也會減小，影響電動機的正常運行。所以為了保證電動機的性能，在變頻時應使電壓與頻率成正比變化，以保證磁通不變。24.同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時，若所帶負載為感性，功率因數(shù)為0.8，則其電樞反應的性質為(____)。A、直軸助磁與交軸電樞反應B、交軸助磁電樞反應C、直軸去磁與交軸電樞反應D、直軸去磁電樞反應正確答案：C答案解析：同步發(fā)電機帶感性負載時，電樞電流滯后于端電壓，電樞反應既有直軸去磁作用，又有交軸電樞反應。當功率因數(shù)為0.8時，電樞反應包含直軸去磁與交軸電樞反應。25.同步發(fā)電機的額定功率是指(____)。A、輸出的電功率B、輸出的機械功率C、輸出的無功功率D、以上答案都不是正確答案：A答案解析：同步發(fā)電機的額定功率是指發(fā)電機在額定運行條件下輸出的電功率。輸出的機械功率是原動機提供給發(fā)電機的功率，經(jīng)過發(fā)電機轉換后輸出電功率；無功功率主要用于建立磁場等，不是額定功率所指。所以額定功率是指輸出的電功率，答案選A。26.準確同步法并列操作，當待并發(fā)電機側電壓大時，應(____)。A、增大勵磁電流B、減小勵磁電流C、增大轉速D、減小轉速正確答案：B答案解析：當待并發(fā)電機側電壓大時，說明發(fā)電機的勵磁電流過大，應減小勵磁電流，以降低發(fā)電機側電壓，使其與系統(tǒng)電壓接近，便于準確同步并列。增大勵磁電流會使待并發(fā)電機側電壓更大，所以A選項錯誤；增大轉速主要影響發(fā)電機的頻率，而不是電壓，所以C選項錯誤；減小轉速同樣主要影響頻率，對電壓影響較小，所以D選項錯誤。27.對同步發(fā)電機遲相運行描述正確的是(____)。A、發(fā)電機向系統(tǒng)輸出容性無功功率B、發(fā)電機向系統(tǒng)輸出感性無功功率C、發(fā)電機向系統(tǒng)吸收感性無功功率D、此時發(fā)電機勵磁電流比正常勵磁電流小，處于欠勵狀態(tài)正確答案：B答案解析：遲相運行是指發(fā)電機向系統(tǒng)輸出有功功率和感性無功功率的運行狀態(tài)。在遲相運行時，發(fā)電機向系統(tǒng)輸出感性無功功率，此時發(fā)電機的勵磁電流大于正常勵磁電流，處于過勵狀態(tài)。A選項中說輸出容性無功功率錯誤；C選項吸收感性無功功率不符合遲相運行特點；D選項說勵磁電流比正常勵磁電流小且處于欠勵狀態(tài)錯誤。28.將發(fā)電機投入并列時，如果(____)，會產(chǎn)生拍振電流。A、頻率不等B、電壓相位不同C、電壓的有效值不等D、相序不同正確答案：A29.同步發(fā)電機帶純電感負載時電樞反應性質為（____)。A、交軸兼直軸去磁電樞反應B、直軸助磁電樞反應C、直軸去磁電樞反應D、交軸電樞反應正確答案：C答案解析：當同步發(fā)電機帶純電感負載時，電樞電流滯后于電樞電壓90°。此時電樞反應的性質為直軸去磁電樞反應，因為電樞磁動勢的基波與主極磁動勢軸線重合，且方向相反，起去磁作用。30.同步電動機運行在過勵磁狀態(tài)下時，相當于(____)負載。A、感性B、無法判斷C、容性D、阻性正確答案：C答案解析：同步電動機運行在過勵磁狀態(tài)時，其電樞電流相位超前于端電壓，從功率因數(shù)角度看，此時呈現(xiàn)容性，相當于容性負載。31.星形-三角形(Y/D)換接起動方法適用于正常運行時定子繞組為(____)接法的電動機。A、星形B、三角形C、星形和三角形D、都不行正確答案：B答案解析：星形-三角形(Y/Δ)換接起動方法適用于正常運行時定子繞組為三角形接法的電動機。這種起動方式是利用電動機在起動時接成星形，降低繞組電壓，減小起動電流；正常運行時接成三角形，以保證電動機的額定運行狀態(tài)。所以答案選B。32.同步電動機的負載在一定范圍內變化，對轉速(____)。A、影響小B、影響大C、無法確定D、沒有影響正確答案：D答案解析：同步電動機是一種交流電動機，其轉速與電源頻率和電機極對數(shù)有關。當負載在一定范圍內變化時，只要電源頻率不變，同步電動機的轉速就不會改變，始終保持同步轉速運行。這是同步電動機的一個重要特性，與異步電動機不同，異步電動機的轉速會隨著負載的變化而略有變化。33.比整步功率值越(____)，發(fā)電機運行的靜穩(wěn)定程度越高，保持同步的能力越強。A、不確定B、小C、大D、穩(wěn)定正確答案：C答案解析：整步功率是指同步發(fā)電機在受到小干擾后，能夠恢復到同步運行狀態(tài)的能力。整步功率越大，說明發(fā)電機在受到相同大小的干擾時，恢復同步運行的能力越強，也就意味著發(fā)電機運行的靜穩(wěn)定程度越高，保持同步的能力越強。34.星形/三角形換接起動是通過改變電動機的(____)的接法實現(xiàn)降壓起動。A、轉子繞組B、定子繞組C、電壓D、電阻正確答案：B答案解析：星形/三角形換接起動是通過改變電動機定子繞組的接法實現(xiàn)降壓起動的。在正常運行時接成三角形的電動機，起動時可接成星形，這樣定子繞組所承受的電壓就只有正常運行時的\(\frac{1}{\sqrt{3}}\)，從而降低了起動電流。35.對于單機運行的同步發(fā)電機，勵磁系統(tǒng)的作用主要是(____)。A、調節(jié)發(fā)電機發(fā)出的有功功率B、調節(jié)發(fā)電機發(fā)出的無功功率C、調節(jié)發(fā)電機的頻率D、保持發(fā)電機機端電壓恒定正確答案：D答案解析：單機運行的同步發(fā)電機，勵磁系統(tǒng)主要作用是保持發(fā)電機機端電壓恒定。通過調節(jié)勵磁電流，進而調節(jié)發(fā)電機的磁場，從而維持機端電壓穩(wěn)定。調節(jié)發(fā)電機發(fā)出的無功功率是同步發(fā)電機并網(wǎng)運行時勵磁系統(tǒng)的重要作用之一；調節(jié)發(fā)電機發(fā)出的有功功率主要取決于原動機的輸入；調節(jié)發(fā)電機的頻率與原動機的轉速調節(jié)等有關，而非勵磁系統(tǒng)的主要作用。36.同步發(fā)電機的短路特性曲線為一條(____)。A、磁化曲線B、拋物線C、直線D、以上都對正確答案：C答案解析：同步發(fā)電機的短路特性是指發(fā)電機在額定轉速下，定子繞組三相短路時，定子短路電流與勵磁電流之間的關系曲線。由于短路時電樞反應的去磁作用很強，磁路處于不飽和狀態(tài)，此時短路電流與勵磁電流成正比，所以短路特性曲線為一條直線。37.一臺△聯(lián)接三相異步電動機，采用Y-Δ換接開關啟動時，Ist為直接啟動的(_____)倍。A、1/3B、1/2C、3/4D、0.577正確答案：A答案解析：Y-Δ換接啟動時，啟動電流\(I_{stY}\)是直接啟動電流\(I_{st}\)的1/3，即\(I_{stY}=\frac{1}{3}I_{st}\)，所以\(I_{stY}<\frac{1}{3}I_{st}\)，也就是\(I_{st}\)為直接啟動的\(>\frac{1}{3}\)倍。38.為防止超速損壞，汽輪機裝有保護裝置，使發(fā)電機的轉速限制在不大于額定轉速的百分之(____)以內。A、5B、10C、15D、不確定正確答案：B答案解析：汽輪機的超速保護裝置能使發(fā)電機轉速限制在不大于額定轉速的110%以內，也就是大于額定轉速的10%以內，所以選[B]。39.同步發(fā)電機型號QFN-300