2025年大学一年级（电气工程及其自动化）电机学测试题及答案.doc

2025年大学一年级（电气工程及其自动化）电机学测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）

答题要求：本大题共20小题，每小题2分。在每小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，由额定运行状态转速下降为原来的30%，而励磁电流及电枢电流不变，则（ ）
A. Ea下降30% B. T下降30% C. Ea和T都下降30% D. 端电压下降30%
2. 直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是（ ）
A. 增大起动转矩 B. 减小起动电流 C. 增大起动电流 D. 减小起动转矩
3. 变压器的变比是指（ ）
A. 一、二次侧绕组匝数之比 B. 一、二次侧电压之比 C. 一、二次侧电流之比 D. 以上都不对
4. 变压器空载运行时，其空载电流的大小主要取决于（ ）
A. 电源电压的大小 B. 铁损耗的大小 C. 绕组电阻的大小 D. 负载的大小
5. 一台三相变压器，额定容量SN = 100kVA，额定电压U1N/U2N = 6300/400V，Y，yn0连接，则其高压侧额定电流为（ ）
A. 15.87A B. 9.16A C. 288.68A D. 4.82A
6. 变压器的短路阻抗越大，则（ ）
A. 短路电流越大 B. 短路电流越小 C. 短路电压降越大 D. 短路电压降越小
7. 异步电动机的转差率s的范围是（ ）
A. 0 < s < 1 B. s = 0 C. s > 1 D. s = 1
8. 一台三相异步电动机，额定功率PN = 10kW，额定电压U1N = 380V，额定转速nN = 970r/min，其额定转差率sN为（ ）
A. 0.03 B. 0.05 C. 0.1 D. 0.2
9. 异步电动机的转子绕组中感应电流的频率f2与转差率s及定子电流频率f1的关系是（ ）
A. f2 = sf1 B. f2 = (1 - s)f1 C. f2 = f1 D. f2 = (1 + s)f1
10. 异步电动机的电磁转矩与电源电压的（ ）成正比。
A. 一次方 B. 二次方 C. 三次方 D. 四次方
11. 同步发电机的额定功率是指（ ）
A. 转轴上输出的机械功率 B. 电枢绕组中输出的电功率 C. 视在功率 D. 以上都不对
12. 同步发电机的短路特性是一条（ ）
A. 直线 B. 抛物线 C. 正弦曲线 D. 双曲线
13. 同步发电机的励磁方式有（ ）
A. 直流励磁机励磁 B. 交流励磁机励磁 C. 静止励磁 D. 以上都是
14. 一台三相隐极同步发电机，额定容量SN = 1000kVA，额定电压U1N = 6300V，额定功率因数cosφN = 0.8（滞后），则其额定电流IN为（ ）
A. 158.7A B. 95.2A C. 198.4A D. 127A
15. 同步发电机并网运行的条件是（ ）
A. 发电机的频率、电压大小、相序、相位与电网相同 B. 发电机的频率、电压大小与电网相同 C. 发电机的频率、电压大小、相序与电网相同 D. 发电机的频率、电压大小、相位与电网相同
16. 直流电机的电枢绕组采用单叠绕组时，并联支路数2a等于（ ）
A. 极对数p B. 2p C. 4p D. 8p
17. 直流电机的换向极的作用是（ ）
A. 改善换向性能 B. 增强主磁场 C. 削弱主磁场 D. 增大电磁转矩
18. 变压器的铁心采用硅钢片叠成，其目的是为了（ ）
A. 减小磁滞损耗 B. 减小涡流损耗 C. 减小铜损耗 D. 减小铁损耗
19. 异步电动机的定子绕组采用双层绕组时，每相绕组的线圈组数等于（ ）
A. 极对数p B. 2p C. 3p D. 4p
20. 同步发电机的额定功率因数cosφN的范围是（ ）
A. 0.8 - 0.9 B. 0.85 - 0.95 C. 0.9 - 0.95 D. 0.9 - 0.98

第II卷（非选择题，共60分）

21. （10分）简述直流电动机的调速方法及特点。
22. （10分）变压器有哪些损耗？如何降低这些损耗？
23. （10分）异步电动机的调速方法有哪些？并说明其调速原理。
24. （15分）材料：一台三相四极异步电动机，额定功率PN = 10kW，额定电压U1N = 380V，额定转速nN = 1440r/min，定子绕组为Y连接。已知电动机的参数为：R1 = 1.375Ω，X1σ = 2.43Ω，R2' = 0.83Ω，X2σ' = 2.43Ω，Rm = 27Ω，Xm = 213Ω。当电动机在额定电压下直接起动时，求起动电流Ist和起动转矩Tst。
25. （15分）材料：一台同步发电机，额定容量SN = 1000kVA，额定电压U1N = 6300V，额定功率因数cosφN = 0.8（滞后）。已知发电机的同步电抗Xt = 18.5Ω，忽略电枢电阻Ra。当发电机输出额定电流时，求发电机的空载电动势E0和电磁功率Pem。

答案：1. A 2. B 3. A 4. B 5. B 6. C 7. A 8. A 9. A 10. B 11. B 12. A 13. D 14. A 15. A 16. B 17. A 18. D 19. B 20. C
21. 调速方法：改变电枢电压调速，特点是调速范围较宽，可实现无级调速，稳定性好，但能耗大；改变电枢回路电阻调速，特点是设备简单，操作方便，但调速范围窄，能耗大；减弱磁通调速，特点是调速平滑，能耗小，但调速范围有限。
22. 变压器损耗有铁损耗和铜损耗。降低铁损耗可采用优质硅钢片，减少磁滞和涡流损耗；降低铜损耗可合理选择绕组导线规格，降低绕组电阻。
23. 调速方法：变极调速，原理是改变定子绕组极对数；变频调速，原理是改变电源频率；变转差率调速，通过改变转子电阻或定子电压等实现。
24. Ist = 12.8IN = 413.6A，Tst = 1.2TN = 66.3N·m
25. E0 = 4573.5V，Pem = 800kW