1、
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
2、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
3、
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
4、 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
5、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
6、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。