2025年電力及電機(jī)拖動(dòng)測(cè)試題（附參考答案）一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.直流電機(jī)的電樞繞組中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由（）決定。A.左手定則B.右手定則C.安培定則D.楞次定律2.三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率一般為（）。A.0.002~0.006B.0.02~0.06C.0.2~0.6D.0.8~0.93.同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率的關(guān)系為（）。A.n=60f/pB.n=60f(1-s)/pC.n=60f/(1-s)pD.n=60p/f4.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大，電樞電流將（）。A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小5.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組若為籠型，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是（）。A.繞組與定子繞組類似，通過滑環(huán)引出B.導(dǎo)條兩端由端環(huán)短路，無外部連接C.繞組為集中式，匝數(shù)較多D.繞組通過電刷與外部變阻器連接6.直流電機(jī)的電樞反應(yīng)是指（）。A.電樞電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響B(tài).電樞繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)端電壓的影響C.電樞電阻壓降對(duì)轉(zhuǎn)速的影響D.負(fù)載變化對(duì)電樞電流的影響7.異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子電流的頻率（）。A.等于電源頻率B.接近電源頻率C.遠(yuǎn)低于電源頻率D.為零8.同步電動(dòng)機(jī)采用異步啟動(dòng)法時(shí)，需要在轉(zhuǎn)子上加裝（）。A.阻尼繞組B.勵(lì)磁繞組C.換向繞組D.補(bǔ)償繞組9.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速的是（）。A.電樞回路串電阻調(diào)速B.弱磁調(diào)速C.降壓調(diào)速D.A和C10.三相異步電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的關(guān)系為（）。A.正比于電壓平方B.正比于電壓C.反比于電壓平方D.無關(guān)11.直流發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向（）。A.相同B.相反C.無關(guān)D.取決于勵(lì)磁方式12.異步電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，定子電流主要用于（）。A.產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩B.建立主磁場(chǎng)C.克服機(jī)械損耗D.提供有功功率13.同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以通過（）調(diào)節(jié)。A.改變電源頻率B.改變勵(lì)磁電流C.改變負(fù)載轉(zhuǎn)矩D.改變定子電壓14.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行時(shí)，若減小勵(lì)磁電流，則轉(zhuǎn)速將（）。A.升高B.降低C.不變D.先降低后升高15.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n、同步轉(zhuǎn)速n?、轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系為（）。A.s=(n?-n)/n?B.s=(n-n?)/n?C.s=(n?-n)/nD.s=(n-n?)/n二、填空題（每空1分，共20分）1.直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分，定子的主要作用是______，轉(zhuǎn)子的主要作用是______。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的額定功率是指______，額定電壓是指______。3.同步電機(jī)按用途可分為______、______和同步補(bǔ)償機(jī)。4.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性表達(dá)式為______，當(dāng)電樞回路串入電阻時(shí)，特性的斜率將______（填“增大”或“減小”）。5.異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式為T=CTΦI?cosφ?，其中Φ是______，I?是______，cosφ?是______。6.直流電機(jī)的換向問題是指______，常用的改善換向方法有______和______。7.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法可分為______、______和改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速三類。8.同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法主要有______和______，其中工業(yè)中常用的是______。9.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方法包括______、______和回饋制動(dòng)。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.直流發(fā)電機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)大于端電壓，直流電動(dòng)機(jī)的電樞電動(dòng)勢(shì)小于端電壓。（）2.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s越大，轉(zhuǎn)子電流的頻率越高。（）3.同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載變化而變化，因此其機(jī)械特性為絕對(duì)硬特性。（）4.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)弱磁調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)速只能從額定轉(zhuǎn)速向下調(diào)節(jié)。（）5.三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組通入直流電流時(shí)，可產(chǎn)生固定磁場(chǎng)，用于能耗制動(dòng)。（）6.直流電機(jī)的電樞繞組為閉合繞組，通過電刷與外電路連接。（）7.異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)在額定負(fù)載時(shí)最高，空載時(shí)最低。（）8.同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流過小時(shí)，電機(jī)運(yùn)行于超前功率因數(shù)狀態(tài)。（）9.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶恒功率負(fù)載時(shí)，弱磁調(diào)速可實(shí)現(xiàn)恒功率輸出。（）10.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流大是因?yàn)閱?dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)大，轉(zhuǎn)子電流大，進(jìn)而定子電流大。（）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述直流電機(jī)的電樞反應(yīng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響，并說明交軸電樞反應(yīng)和直軸電樞反應(yīng)的區(qū)別。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子有哪兩種類型？各自的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景是什么？3.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有哪些？分別說明其調(diào)速范圍、機(jī)械特性硬度及適用場(chǎng)合。4.同步電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)相比，主要優(yōu)點(diǎn)是什么？為什么同步電動(dòng)機(jī)需要?jiǎng)?lì)磁系統(tǒng)？5.異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流大但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，試從電磁關(guān)系角度分析原因。五、計(jì)算題（共10分）1.一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=15kW，UN=220V，IN=79.8A，nN=1500r/min，Ra=0.2Ω。試求：（1）額定運(yùn)行時(shí)的電樞電動(dòng)勢(shì)EaN；（2）額定電磁轉(zhuǎn)矩TN；（3）若電樞回路串入0.5Ω電阻，保持負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，求穩(wěn)定后的轉(zhuǎn)速n（假設(shè)勵(lì)磁電流不變，忽略空載轉(zhuǎn)矩）。2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：PN=30kW，UN=380V，IN=57.5A，nN=1470r/min，p=2，cosφN=0.88，ηN=0.92。試求：（1）額定轉(zhuǎn)差率sN；（2）額定輸出轉(zhuǎn)矩TN；（3）額定輸入功率P1N；（4）轉(zhuǎn)子電流的額定頻率f2N。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.A4.A5.B6.A7.B8.A9.D10.A11.B12.B13.B14.A15.A二、填空題1.產(chǎn)生主磁場(chǎng)；產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩2.額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率；額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電壓3.同步發(fā)電機(jī)；同步電動(dòng)機(jī)4.n=(UN-RaIa)/(CeΦ)；增大5.每極氣隙磁通；轉(zhuǎn)子電流的有效值；轉(zhuǎn)子功率因數(shù)6.電樞繞組元件從一條支路轉(zhuǎn)入另一條支路時(shí)，電流方向改變的過程中產(chǎn)生火花；安裝換向極；選擇合適的電刷7.變極調(diào)速；變頻調(diào)速8.異步啟動(dòng)法；同步啟動(dòng)法；異步啟動(dòng)法9.能耗制動(dòng)；反接制動(dòng)三、判斷題1.√2.√3.√4.×（弱磁調(diào)速是向上調(diào)節(jié)）5.√6.√7.√8.×（勵(lì)磁電流過小為滯后功率因數(shù)）9.√10.√四、簡(jiǎn)答題1.電樞反應(yīng)是指電樞電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的影響。其影響包括：①氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變（交軸電樞反應(yīng)）；②主磁場(chǎng)被削弱（直軸電樞反應(yīng)，電動(dòng)機(jī)狀態(tài)下去磁，發(fā)電機(jī)狀態(tài)下增磁）。交軸電樞反應(yīng)由電樞繞組的交軸磁動(dòng)勢(shì)引起，導(dǎo)致磁場(chǎng)畸變和物理中性線偏移；直軸電樞反應(yīng)由電刷偏離幾何中性線時(shí)的直軸磁動(dòng)勢(shì)引起，直接影響主磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。2.轉(zhuǎn)子類型：籠型和繞線型?；\型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條兩端由端環(huán)短路，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高，適用于無需調(diào)速的場(chǎng)合（如風(fēng)機(jī)、水泵）；繞線型轉(zhuǎn)子繞組通過滑環(huán)引出，可外接變阻器或頻敏變阻器，用于需要啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大或調(diào)速的場(chǎng)合（如起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)）。3.調(diào)速方法：①電樞回路串電阻調(diào)速：調(diào)速范圍?。ㄒ话?:1），機(jī)械特性變軟，適用于低速短時(shí)間運(yùn)行的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載；②降低電樞電壓調(diào)速：調(diào)速范圍大（可達(dá)10:1），機(jī)械特性硬度不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的寬范圍調(diào)速；③弱磁調(diào)速：調(diào)速范圍較?。ㄒ话?:1），機(jī)械特性硬度略降，適用于恒功率負(fù)載的高速調(diào)速。4.優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)速恒定（與電網(wǎng)頻率嚴(yán)格同步）、功率因數(shù)可調(diào)（可超前運(yùn)行改善電網(wǎng)功率因數(shù)）。同步電動(dòng)機(jī)需要?jiǎng)?lì)磁系統(tǒng)是因?yàn)槠滢D(zhuǎn)子磁場(chǎng)由直流勵(lì)磁電流產(chǎn)生，與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步，若沒有勵(lì)磁電流，無法建立穩(wěn)定的同步轉(zhuǎn)矩，電機(jī)將失步。5.啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0，轉(zhuǎn)差率s=1，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)E2=E20（最大），轉(zhuǎn)子電流I2=E20/√(R22+(sX20)2)=E20/√(R22+X202)（較大），定子電流與轉(zhuǎn)子電流平衡，故定子啟動(dòng)電流大。但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T=CTΦI2cosφ2，此時(shí)轉(zhuǎn)子頻率f2=f1，轉(zhuǎn)子電抗X20大，cosφ2=R2/√(R22+X202)小，導(dǎo)致I2雖大但cosφ2很小，因此T不大。五、計(jì)算題1.（1）電樞電動(dòng)勢(shì)EaN=UN-RaIaN=220-0.2×79.8=204.04V（2）額定電磁轉(zhuǎn)矩TN=9550×PN/nN=9550×15/1500=95.5N·m（3）負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，電磁轉(zhuǎn)矩T=TN不變，T=CTΦIa，Φ不變，故Ia=IN=79.8A。串電阻后電樞總電阻R=Ra+Rc=0.2+0.5=0.7Ω轉(zhuǎn)速n=(UN-RIa)/(CeΦ)，而CeΦ=EaN/nN=204.04/1500≈0.136故n=(220-0.7×79.8)/0.136≈(220-55.86)/0.136≈