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2025年电机原理易错题试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 直流电机的电枢绕组中，元件的连接方式是（ ）
A. 串联 B. 并联 C. 先串联后并联 D. 先并联后串联
答案：C
解析：直流电机电枢绕组元件是先串联成一条支路，然后各支路再并联。

2. 变压器的变比是指（ ）
A. 一、二次侧电压之比 B. 一、二次侧电流之比
C. 一、二次侧匝数之比 D. 以上都不对
答案：C
解析：变压器变比指一、二次侧匝数之比，根据变压器原理，变比也等于一、二次侧电压之比。

3. 异步电动机的同步转速与（ ）有关。
A. 电源频率 B. 磁极对数 C. 电源频率和磁极对数 D. 转差率
答案：C
解析：同步转速公式\(n_0=\frac{60f}{p}\)，与电源频率\(f\)和磁极对数\(p\)有关。

4. 直流发电机的电磁转矩方向与电机转向（ ）
A. 相同 B. 相反 C. 垂直 D. 无关
答案：B
解析：直流发电机中电磁转矩是制动转矩，与电机转向相反。

5. 变压器空载运行时，其空载电流的大小主要取决于（ ）
A. 铁芯损耗 B. 铜损耗 C. 负载大小 D. 绕组匝数
答案：A
解析：空载电流主要用于建立磁场，其大小主要取决于铁芯损耗。

6. 异步电动机的转差率\(s\)的范围是（ ）
A. \(s\lt0\) B. \(0\lt s\lt1\) C. \(s = 1\) D. \(s\gt1\)
答案：B
解析：异步电动机运行时转差率在\(0\)到\(1\)之间。

7. 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. 改变电源电压调速 D. 以上都不能
答案：C
解析：改变电源电压调速可实现平滑无级调速。

8. 变压器的效率最高时，其负载系数\(\beta\)（ ）
A. 等于 B. 大于 C. 小于 D. 与效率无关
答案：A
解析：变压器效率最高时负载系数等于短路阻抗模与电阻之比。

9. 同步电机的转速与（ ）相同。
A. 异步电机转速 B. 电源频率 C. 同步转速 D. 转差率
答案：C
解析：同步电机转速与同步转速相同。

10. 三相异步电动机在额定负载下运行时，其转差率一般在（ ）左右。
A. 0.01 - 0.06 B. 0.1 - 0.2 C. 0.2 - 0.3 D. 0.3 - 0.4
答案：A
解析：三相异步电动机额定负载下转差率一般在\(0.01 - 0.06\)左右。

二、填空题（每题 3 分，共 30 分）
1. 直流电机的电枢绕组可分为（ ）绕组和（ ）绕组。
答案：叠绕组、波绕组
解析：直流电机电枢绕组常见的就是这两种形式。

2. 变压器的损耗包括（ ）损耗和（ ）损耗。
答案：铁芯、铜
解析：铁芯损耗和铜损耗是变压器的主要损耗。

3. 异步电动机的调速方法有（ ）调速、（ ）调速和（ ）调速。
答案：变极、变频、改变转差率
解析：这是异步电动机常见的三种调速方法。

4. 直流发电机的电势平衡方程式为（ ）。
答案：\(E = U + I_aR_a\)
解析：表示直流发电机电动势与端电压、电枢电流和电枢电阻之间的关系。

5. 变压器的变比\(k\)等于（ ）。
答案：一、二次侧匝数之比
解析：变比定义就是一、二次侧匝数之比。

6. 同步电机的励磁方式有（ ）励磁和（ ）励磁。
答案：直流、交流
解析：同步电机常见的励磁方式。

7. 异步电动机的转子绕组分为（ ）绕组和（ ）绕组。
答案：鼠笼式、绕线式
解析：异步电动机转子绕组的两种类型。

8. 直流电动机的制动方法有（ ）制动、（ ）制动和（ ）制动。
答案：能耗、反接、回馈
解析：直流电动机常用的制动方式。

9. 变压器的空载试验主要测量（ ）电流和（ ）损耗。
答案：空载、空载
解析：空载试验目的就是测量这些参数。

10. 同步电机的同步电抗包括（ ）电抗和（ ）电抗。
答案：电枢反应、漏电抗
解析：同步电抗的组成部分。

三、简答题（每题 10 分，共 20 分）
1. 简述直流电动机的调速方法及特点。
答案：
- 改变电枢回路电阻调速：特点是调速范围小，平滑性差，能耗大，低速时效率低。
- 改变励磁磁通调速：可实现无级调速，调速范围较大，机械特性变软，稳定性较差。
- 改变电源电压调速：能实现无级调速，调速范围宽，效率高，是一种较为理想的调速方法，但需要有可调节的电源。
解析：分别阐述三种调速方法的特点，从调速范围、平滑性、能耗、机械特性等方面进行分析。

2. 说明变压器的工作原理及主要作用。
答案：变压器工作原理是基于电磁感应定律，原边绕组通入交流电流，产生交变磁通，该磁通同时穿过原、副边绕组，在副边绕组中感应出电动势。主要作用有：变换电压，升高或降低电压满足不同需求；变换电流，改变电流大小；变换阻抗，实现阻抗匹配。
解析：阐述工作原理的电磁感应基础，再说明其在电压、电流、阻抗变换方面的作用。

四、计算题（每题 10 分，共 20 分）
1. 一台三相异步电动机，额定功率\(P_N = 10kW\)，额定电压\(U_N = 380V\)，额定功率因数\(\cos\varphi_N = 0.85\)，额定效率\(\eta_N = 0.88\)。求该电动机的额定电流\(I_N\)。
答案：
由\(P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\eta_N\)可得：
\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N\eta_N}\)
\(=\frac{10000}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.88}\)
\(\approx20.9A\)
解析：根据功率公式变形求解额定电流，将已知数据代入公式计算。

2. 一台变压器，原边电压\(U_1 = 220V\)，副边电压\(U_2 = 11V\)，原边匝数\(N_1 = 2000\)匝。求副边匝数\(N_2\)。
答案：
根据变压器变比公式\(k=\frac{N_1}{N_2}=\frac{U_1}{U_2}\)，可得：
\(N_2=\frac{N_1U_2}{U_1}\)
\(=\frac{2000\times11}{220}\)
\( = 100\)匝
解析：利用变比公式，已知原边电压、匝数和副边电压，求解副边匝数。

五、综合分析题（10 分）
分析异步电动机在运行过程中，若负载突然增大，电机的转速、电流、电磁转矩等参数会如何变化？并说明原因。
答案：当异步电动机负载突然增大时，转速会下降。因为负载增大，电机轴上的阻力矩增大，根据机械特性，转速会相应降低。电流会增大，这是由于转速下降，转差率增大，转子感应电动势和电流增大，定子电流也会随之增大以满足负载增加的需求。电磁转矩会增大，因为电磁转矩与负载转矩相平衡，负载转矩增大，电磁转矩也会增大来维持电机的稳定运行。
解析：从转速、电流、电磁转矩三个方面分析变化情况及原因，依据异步电动机的机械特性、电磁关系等原理进行阐述。