2025年大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化（電機(jī)學(xué)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.變壓器的變比是指（）。A.原、副邊繞組匝數(shù)之比B.原、副邊電壓之比C.原、副邊電流之比D.以上都是2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速為1470r/min，則該電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)為（）。A.1B.2C.3D.43.直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向（）。A.相同B.相反C.垂直D.無(wú)關(guān)4.變壓器空載運(yùn)行時(shí)，其空載電流（）。A.主要是磁化電流B.主要是鐵損耗電流C.是由磁化電流和鐵損耗電流組成D.與負(fù)載有關(guān)5.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s的變化范圍是（）。A.0<s<1B.s=0C.s>1D.s=16.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.有功功率7.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速的是（）。A.改變電樞回路電阻調(diào)速B.改變勵(lì)磁磁通調(diào)速C.改變電樞電壓調(diào)速D.以上都不能8.變壓器短路試驗(yàn)的目的是測(cè)量（）。A.短路阻抗B.變比C.空載損耗D.短路損耗9.三相異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中突然一相電源斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)將（）。A.立即停轉(zhuǎn)B.繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但電流增大C.繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)速下降D.以上都不對(duì)10.同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行的條件不包括（）。A.電壓大小相等B.電壓相位相同C.頻率相同D.功率因數(shù)相同第II卷（非選擇題共60分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每空2分，共10分。請(qǐng)將正確答案填在題中橫線上。1.變壓器的損耗包括______和______。2.異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有______、______和______。3.直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為_(kāi)_____。三、簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共3小題，每題6分，共20分。簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述變壓器的工作原理。2.說(shuō)明三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法及特點(diǎn)。3.同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)有什么作用？四、分析計(jì)算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每題10分，共20分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、公式和重要演算步驟。只寫(xiě)出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位。1.一臺(tái)三相變壓器，額定容量SN=500kVA，額定電壓U1N/U2N=10/0.4kV，Y，yn0連接。已知每相短路阻抗Zk=（0.015+j0.05）Ω。試求：（1）變壓器的額定電流I1N和I2N；（2）短路阻抗標(biāo)幺值Zk。2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=10kW，額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速nN=970r/min，過(guò)載能力λ=2.2。試求：（1）電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩TN；（2）電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tm。五、綜合應(yīng)用題（共10分）答題要求：本大題共1小題，共10分。結(jié)合給定材料，回答問(wèn)題。材料：某工廠有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=15kW，UN=380V，nN=1460r/min，λ=2.0，Ist/IN=7?，F(xiàn)該電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行，突然電源電壓下降到300V。問(wèn)題：（1）此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電流會(huì)發(fā)生怎樣的變化？（2）若電動(dòng)機(jī)在這種情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)有什么后果？應(yīng)采取什么措施？答案：一、選擇題1.A2.B3.B4.C5.A6.B7.C8.D9.C10.D二、填空題1.鐵損耗、銅損耗2.變極調(diào)速、變頻調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速3.Ea=CeΦn三、簡(jiǎn)答題1.變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的。原邊繞組接入交流電源，產(chǎn)生交變磁通。交變磁通同時(shí)穿過(guò)原、副邊繞組，在副邊繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)副邊接上負(fù)載時(shí)，便有電流流過(guò)負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)了電能的傳遞。2.直接啟動(dòng)：簡(jiǎn)單、啟動(dòng)電流大。降壓?jiǎn)?dòng)：?jiǎn)?dòng)電流小，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也減小。常見(jiàn)降壓?jiǎn)?dòng)方法有星-三角啟動(dòng)、自耦變壓器啟動(dòng)等。3.維持發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓在給定水平；合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無(wú)功負(fù)荷；提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。四、分析計(jì)算題1.（1）I1N=SN/（√3U1N）=500/（√3×10）≈28.87AI2N=SN/（√3U2N）=500/（√3×0.4）≈721.7A（2）Z1N=U1N/（√3I1N）=10/（√3×28.87）≈0.192ΩZk=Zk/Z1N=（0.015+j0.05）/0.192≈0.078+j0.262.（1）n0=1000r/minsN=（n0-nN）/n0=（1000-970）/1000=0.03TN=9550PN/nN=9550×10/970≈98.45N·m（2）Tm=λTN=2.2×98.45≈216.59N·m五、綜合應(yīng)用題（1）電