2025年電工中級職業(yè)技能考試真題模擬卷（電機與變壓器）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.交流電每秒鐘變化的次數(shù)稱為（）。A.頻率B.周期C.角頻率D.相位2.在三相交流電中，線電壓有效值是相電壓有效值的（）倍。A.1B.√3C.3D.2√33.變壓器的基本工作原理是利用（）在鐵芯中產(chǎn)生交變磁通，從而將電能從一個電路傳遞到另一個電路。A.電流的磁效應B.電磁感應C.洛倫茲力D.法拉第定律4.單相變壓器原、副邊感應電動勢的頻率（）。A.相同，與匝數(shù)有關B.不同，與匝數(shù)有關C.相同，與匝數(shù)無關D.不同，與匝數(shù)無關5.變壓器的連接組別表示原、副繞組（）的相位關系。A.電流方向B.電壓相位C.功率大小D.頻率6.變壓器在空載運行時，原邊電流稱為（）。A.短路電流B.空載電流C.負載電流D.滿載電流7.變壓器油的主要作用是（）。A.絕緣B.散熱C.潤滑D.A和B8.三相異步電動機的定子繞組采用星形連接時，線電壓與相電壓的關系是（）。A.線電壓等于相電壓B.線電壓等于√3倍相電壓C.線電壓小于相電壓D.線電壓等于相電壓的1/√39.三相異步電動機啟動瞬間，其轉差率s等于（）。A.1B.0C.smaxD.0.510.三相異步電動機的額定轉矩TN與最大轉矩Tmax的關系是（）。A.TN=TmaxB.TN>TmaxC.TN<TmaxD.TN=0.5Tmax11.直流電動機按勵磁方式不同，可分為（）。A.并勵、串勵、復勵、他勵B.單相、三相C.異步、同步D.鼠籠式、繞線式12.直流電動機電樞回路串接電阻啟動的主要目的是（）。A.提高電動機效率B.減少空載電流C.限制啟動電流D.增大啟動轉矩13.同步電機運行時，其轉速（）。A.總是高于同步轉速B.總是低于同步轉速C.始終等于同步轉速D.時快時慢14.電機運行中產(chǎn)生振動的主要原因是（）。A.轉速過高B.軸承損壞C.轉子不平衡或轉子斷條（對異步電機）D.電源電壓不平衡15.測量電機絕緣電阻應使用的儀表是（）。A.萬用表B.鉗形電流表C.兆歐表D.示波器二、判斷題1.交流電的有效值等于其最大值。（）2.三相異步電動機的額定功率是指其軸上輸出的機械功率。（）3.變壓器可以改變直流電壓。（）4.變壓器運行時，原邊功率總是大于副邊功率。（）5.變壓器鐵芯的作用是構成磁路和支撐繞組。（）6.異步電動機的額定電流是指其額定運行時的線電流。（）7.三相異步電動機的定子繞組可以采用三角形連接或星形連接，兩種接法下額定電流相同。（）8.三相異步電動機的啟動轉矩與電源電壓的平方成正比。（）9.直流電動機的電樞反應會使主磁場發(fā)生畸變。（）10.并勵直流電動機的轉速主要由電樞電壓決定。（）11.同步電機既可以作發(fā)電機運行，也可以作電動機運行。（）12.電機運行時產(chǎn)生的熱量主要通過鐵芯和繞組散發(fā)到周圍環(huán)境中。（）13.電機定期清潔除塵有助于其散熱和延長使用壽命。（）14.使用兆歐表測量電機絕緣電阻時，應先將被測電機斷電并充分放電。（）15.電動機的過載保護通常使用熔斷器或自動空氣開關。（）三、簡答題1.簡述變壓器銘牌上主要額定數(shù)據(jù)的含義。2.簡述三相異步電動機直接啟動的條件和缺點。3.簡述直流電動機電樞串聯(lián)電阻啟動的原理。4.簡述判斷三相異步電動機定子繞組星形連接的方法。四、計算題1.一臺單相變壓器，額定電壓為220/110V，接在220V的電源上。求原、副邊的額定電流（假設變壓器的功率因數(shù)為1，效率為95%）。2.一臺三相異步電動機，額定功率PN=10kW，額定電壓UN=380V，三角形連接，額定電流IN=19.1A，額定轉矩TN=64.2N·m。求該電動機的額定轉速（設額定負載時轉差率sN=0.04）。五、分析題一臺三相Y接法異步電動機，額定電壓UN=380V，額定功率PN=7.5kW，額定電流IN=15A，額定轉速nN=1440r/min。今測得電動機運行時的線電流為20A，電流表指針有明顯的抖動現(xiàn)象。試分析可能的原因。試卷答案一、選擇題1.A解析思路：頻率定義為交流電每秒鐘變化的次數(shù)，單位是赫茲(Hz)。2.B解析思路：在星形連接的三相電路中，線電壓有效值U線=√3*U相。在三角形連接中，線電壓有效值U線=U相。但通常工業(yè)用電采用星形接法供電，故常討論星形接法下的關系。3.B解析思路：變壓器的工作原理基于電磁感應定律，即變化的磁通量在繞組中感應出電動勢。4.C解析思路：變壓器原、副邊的感應電動勢頻率由供電電源頻率決定，與匝數(shù)無關。5.B解析思路：連接組別用字母和數(shù)字表示，字母表示高、低壓繞組接線方式（D或Y），數(shù)字表示高、低壓繞組線電勢的相位差。6.B解析思路：變壓器空載運行時，原邊僅流過為建立磁場所需的電流，稱為空載電流。7.D解析思路：變壓器油有兩個主要作用：絕緣和散熱。絕緣防止繞組短路，散熱將運行中產(chǎn)生的熱量導出。8.B解析思路：三相異步電動機星形連接時，線電壓是相電壓的√3倍。9.A解析思路：啟動瞬間，電動機尚未轉動，轉差率s=(n同步-n)/n同步=(n同步-0)/n同步=1。10.C解析思路：三相異步電動機的額定轉矩TN是正常工作時的轉矩，它小于由臨界轉差率sm決定的最大轉矩Tmax。11.A解析思路：直流電動機根據(jù)勵磁繞組與電樞的連接方式分為并勵、串勵、復勵和他勵四種。12.C解析思路：電樞串接電阻可以提高啟動時的電樞回路總電阻，從而限制啟動電流。13.C解析思路：同步電機運行時，其轉子（對發(fā)電機）或定子旋轉磁場（對電動機）與旋轉磁極同步旋轉，轉速恒等于同步轉速。14.C解析思路：轉子不平衡、斷條（鼠籠式異步電機）或氣隙不均勻等制造或運行缺陷會導致轉子產(chǎn)生額外振動。15.C解析思路：測量高值電阻，如電機絕緣電阻，應使用兆歐表（搖表）。二、判斷題1.×解析思路：交流電的有效值是根據(jù)其熱效應定義的，等于產(chǎn)生相同熱效應的直流值，其幅值是有效值的√2倍。2.√解析思路：電動機銘牌上的額定功率指其額定工況下軸上輸出的機械功率。3.×解析思路：變壓器是利用電磁感應原理改變交流電壓的設備，對直流電不適用，因為直流電產(chǎn)生的磁場是恒定的，無法感應出電動勢。4.×解析思路：根據(jù)能量守恒和效率定義，副邊輸出功率乘以效率等于原邊輸入功率。正常情況下，效率小于1，故原邊輸入功率大于副邊輸出功率。5.√解析思路：鐵芯是變壓器的磁路部分，用于集中磁通，同時起到支撐繞組的作用。6.√解析思路：對于三相電動機，額定電流指額定運行時流過定子繞組的線電流。7.×解析思路：星形接法時，線電流等于相電流；三角形接法時，線電流是相電流的√3倍。因此，兩種接法下額定電流不同。8.√解析思路：根據(jù)轉矩公式T≈Kt*Φ*Ia，其中Φ與電壓成正比，Ia與電壓成正比，故啟動轉矩Tstart≈Kt*(U/N)*(U/N)=Kt*U2/N2，與電源電壓的平方成正比。9.√解析思路：直流電樞電流產(chǎn)生的磁場會與主極磁場相互作用，導致主磁場發(fā)生畸變。10.√解析思路：并勵電動機的轉速主要取決于電樞電壓和主磁通。由于主磁通由勵磁電流決定，改變電樞電壓是調(diào)節(jié)轉速的主要方式。11.√解析思路：同步電機具有可逆性，在相同功率條件下，可以作為發(fā)電機或電動機運行。12.×解析思路：電機發(fā)熱主要通過定子繞組和鐵芯傳導給冷卻介質(zhì)（空氣、油等），再散發(fā)到周圍環(huán)境中。鐵芯和繞組是發(fā)熱體，不是散熱介質(zhì)。13.√解析思路：電機積塵會影響散熱效率，清潔除塵有助于保持良好的散熱性能，從而延長電機壽命。14.√解析思路：測量高電阻前必須先斷電，并使用放電棒將被測設備充分放電，否則殘留電荷會導致測量不準確甚至損壞儀表。15.√解析思路：熔斷器和自動空氣開關都能在電流超過設定值時自動斷開電路，起到過載保護作用。三、簡答題1.答：變壓器銘牌上的主要額定數(shù)據(jù)及其含義如下：*額定電壓(UN/U1/U2)：指變壓器正常運行時，原、副邊的電壓值。U1為原邊額定電壓，U2為副邊額定電壓。*額定電流(IN/I1/I2)：指變壓器在額定電壓下，原、副邊允許長期通過的最大電流值。*額定容量(SN/S)：指變壓器視在功率的大小，表示其能傳輸?shù)淖畲箅姽β?，單位通常是伏?VA)或千伏安(kVA)。對于單相變壓器，S=U1*I1=U2*I2；對于三相變壓器，S=√3*U線*I線。*額定頻率(fn)：指變壓器設計運行的電源頻率，如50Hz或60Hz。*連接組別(接線組別號)：表示原、副邊繞組連接方式及線電勢相位差的關系。*阻抗電壓(uk或%u)：表示變壓器短路阻抗與原邊額定電壓的百分比，用于表示變壓器的電壓調(diào)整率和連接組別。2.答：三相異步電動機直接啟動的條件和缺點如下：*直接啟動的條件(一般經(jīng)驗值)：電動機額定功率小于供電變壓器容量的10%(或小于線路容量的15-20%)，且啟動不頻繁。*缺點：*啟動電流大：啟動電流可達額定電流的4-7倍，對電網(wǎng)造成沖擊。*啟動轉矩相對較?。弘m然啟動電流大，但啟動轉矩通常只比額定轉矩大1-2倍，可能無法滿足負載要求。*對電網(wǎng)影響：大啟動電流可能引起電壓波動，影響同網(wǎng)其他設備的正常運行。3.答：直流電動機電樞串聯(lián)電阻啟動的原理是：在啟動瞬間，將一個適當?shù)南蘖麟娮璐?lián)在電樞回路中，此時電樞總電阻增大。根據(jù)電樞電路電壓平衡方程U=Ea+IaRa+IaR串(U為電樞電壓，Ea為反電動勢，Ra為電樞回路總電阻)，由于啟動時反電動勢Ea=0，電流Ia=(U-RaIa-R串Ia)/Ra=U/(Ra+R串)。增大串聯(lián)電阻(R串)，就限制了啟動電流Ia。隨著電動機轉速升高，反電動勢Ea逐漸增大，為保持較大的啟動轉矩，需要逐步切除串聯(lián)電阻，使電樞電流和轉速順利達到額定值。4.答：判斷三相異步電動機定子繞組星形連接的方法主要有：*測量線電壓與相電壓：使用電壓表測量三相電源任意兩相之間的線電壓(U線)，然后測量其中一相線與另外兩相線之間的電壓。如果測得的三相線電壓值基本相等，且其中任意兩線間電壓值約為線電壓的1/√3倍，則說明定子繞組為星形連接。如果測得任意兩線間電壓都接近電源線電壓，則說明為三角形連接。*測量線電流與相電流：使用電流表測量三相電源任意兩相之間的線電流(I線)，然后測量其中一相線與另外兩相線之間的電流。如果測得的三相線電流值基本相等，則說明定子繞組為星形連接（因為星形接法I線=I相）。如果測得任意兩線間電流值約為線電流的1/√3倍，則說明為三角形連接（因為三角形接法I線=√3*I相）。*萬用表電阻檔測量：在斷電狀態(tài)下，用萬用表電阻檔測量三相繞組任意兩相之間的電阻。如果測得的三相電阻值基本相等，則可能為星形連接（注意：需排除繞組斷路或短路故障）。此方法需謹慎操作，且無法完全排除同名端錯誤的可能性。四、計算題1.解：*原邊額定電流I1N=SN/(U1N*√3)=1000/(220*√3)A≈2.68A*副邊額定電流I2N=SN/(U2N*√3)=1000/(110*√3)A≈5.35A**注意：題目中未給出變壓器容量SN，通常假設為額定電壓下副邊功率，即SN=U2N*I2N=110*5=550VA。若按此計算：**I1N=550/(220*√3)A≈1.45A*I2N=550/(110*√3)A≈2.90A**此處依據(jù)原題220/110V和額定電流求解，假設題目意圖是考察基本公式應用，未給定容量，可按題目給出的電壓和假設的額定電流反推容量或直接用公式S=U*I計算額定容量。為符合題目形式，采用第一種解法，但需注意實際變壓器容量可能不同。*2.解：*額定轉矩計算公式：TN=9550*PN/nN*nN=9550*PN/TN=9550*10/64.2r/min≈1489r/min*驗證：n同步=60*f/p。nN(1440r/min)接近n同步，同