1、
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.
2、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
3、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。
4、
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
5、
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
6、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。