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2025年大学工学（电机学）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷（选择题 共30分）
答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 一台直流发电机，额定功率为10kW，额定电压为230V，额定效率为85%，则额定电流为（ ）
A. 43.48A B. 52.17A C. 47.83A D. 56.25A
2. 变压器的变比是指（ ）
A. 原、副边绕组匝数之比
B. 原、副边绕组电流之比
C. 原、副边绕组电压之比
D. 以上都不对
3. 异步电动机的转差率s的计算公式为（ ）
A. s=(n0 - n)/n0 B. s=(n - n0)/n0 C. s=n/n0 D. s=n0/n
4. 同步发电机的额定功率因数一般为（ ）
A. 0.8（滞后） B. 0.8（超前） C. 0.9（滞后） D. 0.9（超前）
5. 直流电动机的调速方法中，能实现无级调速的是（ ）
A. 改变电枢回路电阻调速
B. 改变励磁磁通调速
C. 改变电枢电压调速
D. 以上都不是
6. 变压器的空载试验主要是测量（ ）
A. 空载电流和空载损耗
B. 短路电流和短路损耗
C. 变比
D. 以上都不是

第 II 卷（非选择题 共7分）
7. （10分）简述直流电动机的工作原理。
8. （15分）说明变压器的基本结构和主要部件。
9. （15分）分析异步电动机的调速方法及其特点。
10. （20分）材料：有一台三相异步电动机，铭牌数据如下：PN = 10kW，UN = 380V，nN = 1460r/min，ηN = 87%，cosφN = 0.88。求：（1）电动机的额定电流；（2）电动机的额定转差率；（3）电动机的额定输入功率。
1) （10分）计算电动机的额定电流。
2) （5分）计算电动机的额定转差率。
3) （5分）计算电动机的额定输入功率。
11. （20分）材料：一台三相变压器，SN = 1000kVA，U1N/U2N = 35kV/6.3kV，Y，d11连接。在高压侧加额定电压做空载试验，测得I0 = 4.56A，P0 = 4.0kW；在低压侧加额定电压做短路试验，测得Ik = 15.15A，Pk = 14.0kW。求：（1）变压器的变比；（2）空载电流标幺值；（3）短路阻抗标幺值。
1) （10分）计算变压器的变比。
2) （5分）计算空载电流标幺值。
3) （5分）计算短路阻抗标幺值。

答案：
1. A
2. A
3. A
4. C
5. C
6. A
7. 直流电动机是根据通电导体在磁场中受力的原理工作的。当直流电动机的电枢绕组中通入直流电流时，在磁场的作用下，电枢绕组产生电磁力，形成电磁转矩，驱动电枢旋转，从而实现电能到机械能的转换。
8. 变压器主要由铁心和绕组组成。铁心是变压器的磁路部分，一般用硅钢片叠成。绕组是变压器的电路部分，分为原绕组和副绕组，套装在铁心上。此外还有油箱、散热器、分接开关等部件。油箱用于盛装变压器油，散热器用于散热，分接开关用于改变变压器的变比。
9. 异步电动机的调速方法主要有：改变极对数调速，特点是调速平滑性差，属于有级调速；改变转差率调速，包括改变电枢回路电阻调速、改变电源电压调速、绕线式异步电动机转子串电阻调速等，调速范围有限；变频调速，能实现无级调速，调速性能好，但设备成本较高。
10. （1）额定电流IN = PN/(√3UNηNcosφN)=10000/(√3×380×0.87×0.88)≈20.9A；（2）同步转速n0 = 1500r/min，额定转差率sN=(n0 - nN)/n0=(1500 - 1460)/1500≈0.027；（3）额定输入功率P1N = PN/ηN = 10000/0.87≈11494.3W。
11. （1）变比k = U1N/U2N = 35/6.3≈5.56；（2）空载电流标幺值I0 = I0/(SN/√3U1N)=4.56/(1000/√3×35)≈0.026；（3）短路阻抗标幺值Zk = Pk/(√3UNIk)=14/(√3×6.3×15.15)≈0.083。