2025年大学新能源科学与工程（电机技术）试题及答案.doc

2025年大学新能源科学与工程（电机技术）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）

（总共8题，每题5分，每题只有一个选项符合题意，请将正确答案填在括号内）

w1. 以下哪种电机不属于新能源科学与工程领域常见的电机类型？（ ）
A. 永磁同步电机
B. 直流电动机
C. 开关磁阻电机
D. 风力发电机

w2. 电机的效率是衡量其性能的重要指标之一，以下关于电机效率的说法正确的是（ ）
A. 电机效率越高，能量转换越充分，损耗越小
B. 电机效率只与电机本身的设计有关，与负载无关
C. 提高电机效率可以通过增加电机的铜损来实现
D. 电机效率始终保持不变

w3. 对于永磁同步电机，其永磁体的作用是（ ）
A. 产生旋转磁场
B. 提供机械支撑
C. 降低电机温度
D. 减少电机噪声

w4. 电机的调速方法有多种，以下哪种调速方法不属于改变电机转速的基本方式？（ ）
A. 改变电源频率
B. 改变电机极对数
C. 改变电机的负载大小
D. 改变电机的转差率

w5. 当电机运行在额定工况下时，以下哪个参数是确定的？（ ）
A. 电机的实际功率
B. 电机的转速
C. 电机的效率
D. 电机的功率因数

w6. 关于电机的发热问题，以下说法错误的是（ ）
A. 电机发热会导致绝缘性能下降
B. 电机发热主要是因为铜损和铁损
C. 降低电机发热只能通过增加散热面积来实现
D. 合理设计电机的通风系统可以有效降低电机温度

w7. 异步电机的转子转速与同步转速之间的关系是（ ）
A. 转子转速始终大于同步转速
B. 转子转速始终小于同步转速
C. 转子转速等于同步转速
D. 转子转速与同步转速无关

w8. 电机的启动电流通常会比额定电流大很多，其主要原因是（ ）
A. 启动时电机的磁场较弱
B. 启动时电机的负载较大
C. 启动时电机的绕组电阻较小
D. 启动时电机的电磁转换效率较低

第II卷（非选择题 共60分）

w9. （10分）简述永磁同步电机的工作原理，并说明其与异步电机工作原理的主要区别。

w10. （15分）在新能源发电系统中，电机的选型需要考虑哪些因素？请详细阐述。

w11. （15分）材料：某新能源汽车采用永磁同步电机作为驱动电机，在实际运行过程中发现电机效率较低。已知电机的额定功率为100kW，额定转速为3000r/min，实测电机输出功率为80kW时，电机效率为80%。
问题：分析该电机效率较低的可能原因，并提出提高电机效率的建议。

w12. （20分）材料：某风力发电场采用多台异步风力发电机，在一次大风天气中，部分发电机出现异常振动。已知这些发电机的额定功率为1500kW，额定转速为1500r/min，电网频率为50Hz。
问题：请分析发电机出现异常振动的可能原因，并说明如何进行故障排查和解决。

答案：
w1. B
w2. A
w3. A
w4. C
w5. B
w6. C
w7. B
w8. C
w9. 永磁同步电机工作原理：定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场，永磁体产生的磁场与定子旋转磁场相互作用，使转子跟随旋转磁场同步转动。与异步电机区别：异步电机转子转速与同步转速有转差，靠电磁感应产生转矩；永磁同步电机转子转速等于同步转速，靠永磁体磁场与定子磁场相互作用产生转矩。
w10. 新能源发电系统中电机选型考虑因素：功率匹配，要与发电设备功率相适应；转速范围，满足发电设备转速要求；效率，高效率可降低能耗；可靠性，保证长期稳定运行；防护等级，适应发电环境；调速性能，便于调节发电功率；成本，综合考虑价格与性能。
w11. 电机效率低可能原因：永磁体性能下降；电机绕组存在短路或断路；电机通风散热不良；负载匹配不合理。建议：检测永磁体性能，必要时更换；检查绕组，修复故障；优化通风系统；调整负载，使电机工作在合理工况。
w12. 发电机异常振动可能原因：机械不平衡，部件安装不当或磨损；电磁不平衡，三相电流不平衡；风叶损坏或不平衡；基础松动。排查解决：检查机械部件，校正平衡；检测三相电流，调整平衡；检查风叶，修复或更换；紧固基础螺栓。