2024年5月电机原理及应用模拟试题及答案

2024年5月电机原理及应用模拟试题及答案一、单选题（共20题，每题1分，共20分）1.题目：鼠笼式异步电动机采取降压启动时，启动转矩（____)。A：不确定B：不变C：增大D：减小正确答案：(D)答案说明：鼠笼式异步电动机采取降压启动时，根据公式\(T_{st}=K\frac{U_1^2}{R_2^2+(X_20)^2}\)（其中\(T_{st}\)为启动转矩，\(U_1\)为定子相电压，\(R_2\)为转子电阻，\(X_20\)为转子静止时的漏电抗，\(K\)为常数），当降压启动时，定子相电压\(U_1\)减小，所以启动转矩\(T_{st}\)会减小。2.题目：同步发电机对称负载运行时，气隙中磁场为(____)。A：电枢磁场B：励磁磁场C：不确定D：电枢磁场和励磁磁场正确答案：(D)答案说明：同步发电机对称负载运行时，气隙中的磁场是由励磁磁场和电枢磁场共同合成的，所以气隙中磁场为电枢磁场和励磁磁场共同作用的结果。3.题目：对于并网运行的同步发电机，通过调节(____)可以调整无功功率的输出A：端电压B：功率因数角C：励磁电流D：励磁电动势正确答案：(C)答案说明：调节励磁电流可以改变同步发电机的励磁电动势，从而调整无功功率的输出。增大励磁电流，励磁电动势增大，同步发电机输出的感性无功功率增加；减小励磁电流，励磁电动势减小，同步发电机输出的感性无功功率减小。而励磁电动势影响无功功率输出，不是直接调节无功功率的量，端电压与无功功率有相互关系，但直接调节的不是端电压来调整无功，功率因数角与有功无功的分配有关，但不是直接调节无功功率输出的参数。4.题目：用灯光旋转法将发电机并网时，下列哪一项是判断发电机和电网相序是否一致，(____)。A：三组灯光明暗旋转变化很慢B：三组灯光明暗不旋转变化，而是同熄同亮C：三组灯光明暗旋转变化很快D：三组灯光明暗旋转变化，但每组灯均不熄灭正确答案：(B)答案说明：当三组灯光明暗不旋转变化，而是同熄同亮时，说明发电机和电网相序一致；若三组灯光明暗旋转变化，则说明相序不一致，旋转变化很快表示频率差较大，旋转变化很慢表示频率差较小，而每组灯均不熄灭这种情况是不正确的判断相序一致的方式。5.题目：同步发电机稳定短路电流不很大的原因是(____)。A：同步电抗较小B：电枢反应产生增磁作用C：短路电流产生去磁作用较强D：漏阻抗较大正确答案：(C)答案说明：同步发电机稳定短路时，短路电流产生的去磁作用较强，使得气隙合成磁场大大减小，从而导致电枢电动势减小，短路电流不很大。6.题目：当同步发电机带感性负载时，调整特性曲线是(____)的。A：先上升后下降B：下降C：直线D：上升正确答案：(D)7.题目：对称负载时(____)对气隙磁场的影响叫做电枢反应。A：励磁电流B：励磁磁动势C：电枢电流D：电枢磁动势正确答案：(D)答案说明：电枢反应是指对称负载时电枢磁动势对气隙磁场的影响。电枢磁动势由电枢电流产生，所以这里强调的是电枢磁动势对气隙磁场的作用，而不是励磁磁动势、电枢电流或励磁电流对气隙磁场的影响。8.题目：同步发电机维持静态稳定的判据是(____)。A：Q随功角的增大而减小，随功角的减小而增大B：Q随功角的增大而增大，随功角的减小而减小C：P随功角的增大而增大，随功角的减小而减小D：P随功角的增大而减小，随功角的减小而增大正确答案：(C)答案说明：同步发电机维持静态稳定的判据是：当发电机的电磁功率\(P\)随功角的增大而增大，随功角的减小而减小，发电机运行是静态稳定的。电磁功率\(P\)与功角\(\delta\)的关系曲线\(P=f(\delta)\)中，在工作点附近具有上升特性时发电机能维持静态稳定运行，即\(\frac{dP}{d\delta}>0\)时发电机是静态稳定的。9.题目：一台QFQS—600—2汽轮发电机,600表示(____)。A：额定功率600kWB：额定容量600kVAC：额定容量600MVAD：额定功率600MW正确答案：(D)10.题目：同步发电机的短路比等于空载饱和系数除以(____)，是一个计及饱和影响的电机参数。A：交轴同步电抗标幺值B：直轴同步电抗标幺值C：直轴同步电抗D：交轴同步电抗正确答案：(B)答案说明：短路比是指同步发电机在空载时产生额定电压所需的励磁电流与短路时产生额定电流所需的励磁电流之比。它等于空载饱和系数除以直轴同步电抗标幺值，反映了电机的饱和程度对短路特性的影响，是一个计及饱和影响的电机参数。11.题目：同步电机中参数Xd表示为(____)。A：交轴同步电抗B：直轴同步电抗C：同步电抗D：漏电抗正确答案：(B)答案说明：Xd表示直轴同步电抗，是同步电机的一个重要参数，用于描述电机在直轴方向上的电磁特性。直轴同步电抗大于交轴同步电抗，也大于漏电抗，同步电抗是直轴同步电抗和交轴同步电抗的总和。12.题目：同步发电机气隙越大，则短路比越(____)，并网运行时静态稳定性越(____)。A：小，好B：大，差C：小，差D：大，好正确答案：(D)13.题目：同步发电机三相稳态短路基本没有危害，是因为短路电流(____)。A：不致过大B：不确定C：不变D：不致过小正确答案：(A)答案说明：同步发电机三相稳态短路时，由于短路阻抗很小，短路电流会很大，但由于同步发电机的电枢反应有去磁作用，会使气隙合成磁场减小，从而使同步电抗减小，短路电流不会无限增大，不致过大，基本没有危害。14.题目：将发电机投入并列时，如果(____)，会产生拍振电流。A：电压的有效值不等B：电压相位不同C：相序不同D：频率不等正确答案：(D)15.题目：发电机正常运行时，既发有功也发无功，称为功率因数迟相，此时发电机送出的无功功率是(____)。A：超前的B：感性的C：阻性的D：容性的正确答案：(B)16.题目：我国工业频率规定为(____)。A：20HzB：40HzC：50HzD：60Hz正确答案：(C)答案说明：我国工业频率规定为50Hz，这是电力系统中广泛采用的标准频率，能保证电力设备稳定运行、电器正常工作等，所以答案选[C]。17.题目：对同步发电机正常励磁状态描述错误的是(____)。A：电枢电流和定子端电压同相B：定子电流最小C：定子电流只有有功分量D：发电机向系统输出容性无功功率正确答案：(D)答案说明：同步发电机正常励磁状态下，电枢电流和定子端电压同相，定子电流只有有功分量，此时定子电流最小，发电机既不发出也不吸收无功功率。而当发电机处于过励磁状态时，向系统输出感性无功功率；处于欠励磁状态时，从系统吸收感性无功功率。所以选项D描述错误。18.题目：当同步发电机带感性负载时，外特性曲线是(____)的。A：先上升后下降B：下降C：直线D：上升正确答案：(B)答案说明：当同步发电机带感性负载时，电枢反应有直轴去磁作用，会使气隙合成磁场减小，端电压下降，所以外特性曲线是下降的。19.题目：气隙不均匀的交流同步电机一定是(____)。A：隐极式同步电机B：凸极式同步电机C：绕线式感应电机D：鼠笼式感应电机正确答案：(B)答案说明：凸极式同步电机的特点就是气隙不均匀，有明显的磁极结构，极弧下气隙较小，极间气隙较大。而隐极式同步电机气隙是均匀的。鼠笼式感应电机和绕线式感应电机与气隙是否均匀无关，主要区别在于转子结构。20.题目：凸极同步发电机的功角在(____)时，总电磁功率有最大值。A：0到45度之间B：等于45度C：等于90度D：45度到90度之间正确答案：(D)二、多选题（共20题，每题1分，共20分）1.题目：下列描述错误的是(____)。A：转子回路串电阻调速只适用于绕线式感应电动机B：定子回路串电抗器起动方法属于降压起动C：变极调速只适用于绕线式感应电动机D：鼠笼式感应电动机的起动性能比绕线式感应电动机的起动性能好正确答案：(CD)答案说明：[A选项中变极调速适用于鼠笼式感应电动机，不适用于绕线式感应电动机，所以A选项描述错误；D选项中鼠笼式感应电动机的起动性能比绕线式感应电动机的起动性能差，所以D选项描述错误。B选项转子回路串电阻调速只适用于绕线式感应电动机，描述正确；C选项定子回路串电抗器起动方法属于降压起动，描述正确。]2.题目：鼠笼式感应电动机的起动方法有(____)。A：间接起动B：直接起动C：升压起动D：降压起动正确答案：(BD)答案说明：鼠笼式感应电动机的起动方法主要有直接起动和降压起动。直接起动是一种简单的起动方式，但起动电流较大。降压起动则是通过降低电动机的端电压来减小起动电流，常见的降压起动方法有星-三角起动、自耦变压器起动、电抗器起动等。间接起动不是鼠笼式感应电动机的常规起动方法。升压起动会使起动电流更大，不利于电动机的起动和设备安全，所以一般不会采用。3.题目：调节感应电动机转速方法有(____)。A：改变电流B：改变电动机的转差率C：改变电源的频率D：改变定子绕组的极对数正确答案：(BCD)答案说明：1.**改变定子绕组的极对数**：通过改变定子绕组的连接方式，可以改变极对数，从而实现对电动机转速的调节。例如，采用变极调速电机，能够方便地在不同极对数下运行，进而改变转速。这种方法简单可靠，常用于一些对调速要求不高的场合。2.**改变电源的频率**：改变电源频率可以平滑地调节电动机的转速。随着电源频率的变化，电动机的同步转速也会相应改变，从而实现调速。这种调速方法调速范围宽、精度高，广泛应用于各种需要精确调速的场合，如工业自动化生产中的许多设备。3.**改变电动机的转差率**：在转子回路中串入电阻或电抗等方法，可以改变电动机的转差率，进而调节转速。这种方法常用于绕线式异步电动机的调速。通过改变转子回路电阻，可以在一定范围内实现调速，但调速过程中会消耗较多的电能，效率相对较低。而改变电流一般不能直接用来调节感应电动机的转速，它不是常规的调速方法。4.题目：同步发电机在三相稳态短路时，(____)。A：气隙合成磁通很小B：短路电流产生去磁作用较强C：气隙合成磁动势很小D：短路电流不致过大正确答案：(ABCD)5.题目：当发电机用准确同步法并入电网后，尚处于空载状态此时(____)。A：励磁电动势等于定子端电压B：电磁功率为0C：功角为0D：电枢电流等于0正确答案：(ABCD)答案说明：当发电机用准确同步法并入电网后处于空载状态时：励磁电动势等于定子端电压，因为空载时没有电枢反应影响，端电压由励磁电动势平衡；电枢电流等于0，空载无负载电流；功角为0，此时发电机与电网同步，相位相同；电磁功率为0，因为没有负载，电磁功率未输出。6.题目：同步发电机空载运行时，(____)。A：定子绕组通入直流励磁电流B：同步发电机被原动机拖动到同步转速C：转子绕组通入直流励磁电流D：定子绕组开路正确答案：(BCD)7.题目：同步电机的额定值有(____)。A：额定功率B：额电电流C：额定功率因数D：额定电压正确答案：(ABCD)答案说明：同步电机的额定值包括额定电压、额定电流、额定功率、额定功率因数等。额定电压是指电机正常运行时所规定的线电压值；额定电流是指电机在额定电压下运行时，定子绕组允许长期通过的电流值；额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率；额定功率因数是指电机在额定运行时定子侧的功率因数。这些额定值是电机设计和运行的重要依据，对于保证电机的安全、稳定运行以及与其他设备的合理匹配具有重要意义。8.题目：同步电机的定子由(____)组成。A：机座B：固定这些部分的其他结构件C：铁心D：三相绕组正确答案：(ABCD)答案说明：同步电机的定子主要由铁心、三相绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。铁心是电机磁路的一部分，为绕组提供安装空间；三相绕组用于通入三相交流电，产生旋转磁场；机座用于支撑和固定电机的各个部件；其他结构件则起到连接、定位等作用，共同保证定子的正常运行和机械强度。9.题目：当同步发电机带电容性负载时，调整特性曲线可能是(____)的。A：上升B：先上升后下降C：下降D：直线正确答案：(AC)10.题目：同步发电机的调相运行可以是(____)。A：不发有功、发出无功B：发出有功、吸收无功C：不发有功、吸收无功D：发出有功、发出无功正确答案：(AC)11.题目：有功功率的功角特性是指同步发电机稳态运行时，(____)保持不变，（____)的关系。A：励磁磁场和气隙磁场之间的关系B：励磁电动势和电枢电流C：励磁电动势和端电压D：电磁功率和功角之间的关系正确答案：(CD)12.题目：下列哪些措施可以提高同步发电机的极限功率和静稳定程度，(____)。A：减小同步电抗B：增加短路比C：增大励磁D：减小短路比正确答案：(ABC)答案说明：1.**增大励磁**：增大励磁电流可以提高发电机的电动势，从而增大电磁功率，进而提高极限功率和静稳定程度。2.**减小同步电抗**：同步电抗减小，发电机的电磁功率表达式中的分母减小，使得电磁功率增大，有利于提高极限功率和静稳定程度。3.**增加短路比**：短路比增大，说明电机的气隙大，同步电抗小，能提高电机的过载能力和静态稳定性，也就提高了极限功率和静稳定程度。而减小短路比会降低静稳定程度，所以D选项错误。13.题目：采用自同步法并列时，同步发电机的励磁绕组要通过一限流电阻短接，原因是(____)。A：直接开路，将在其中感应出危险的高电压B：直接短路，将在定转子绕组间产生很大的冲击电流C：直接短路，将在其中感应出危险的高电压D：直接开路，将在定转子绕组间产生很大的冲击电流正确答案：(AB)14.题目：只有与无限大电网并联后，发电机才能更高效的进行有功及无功输出。无限大电网的特点是(____)。A：频率恒定B：电压恒定C：电网容量远大于任何一台并入电网的发电机容量D：电流恒定正确答案：(ABC)答案说明：无限大电网是指容量相对于单个发电机容量大得多的电力系统，其特点包括：电压恒定，能为发电机提供稳定的电压参考，利于发电机稳定运行和输出电能；频率恒定，保证电力系统中各设备的同步运行；电网容量远大于任何一台并入电网的发电机容量，这样发电机接入后对电网的影响可忽略不计，能更高效地进行有功及无功输出。而无限大电网中电流并不恒定，会随着负载等因素变化。15.题目：异步电动机串频敏电阻起动时，说法正确的是(____)。A：起动时，频敏电阻的阻值较小B：起动时，频敏电阻的阻值较大C：随着转子转速上升，转子频率逐渐增大D：随着转子转速上升，转子频率逐渐减小正确答案：(BD)答案说明：频敏电阻是一种有独特结构的铁芯损耗很大的三相电抗器，其特点是它的等效电阻随频率而变化。异步电动机起动时，转子电流频率\(f_2=sf_1\)（\(f_1\)为电源频率，\(s\)为转差率），起动瞬间转差率\(s=1\)，此时转子电流频率最高，频敏电阻的等效电阻最大，限制起动电流，增大起动转矩，所以起动时频敏电阻阻值较大，B正确，A错误；随着转子