2024年5月电机原理及应用模拟考试题（含参考答案解析）

2024年5月电机原理及应用模拟考试题(含参考

答案解析)

一、单选题(共20题，每题1分，共20分)

1.带零功率因数负载时的电枢反应为()o

A、直轴助磁

B、交轴兼直轴去磁

C、交轴助磁

D、直轴去磁

正确答案：D

答案解析：带零功率因数负载时，电枢电流滞后于电枢端电压90°,此

时电枢反应为直轴去磁作用。电枢反应对电机的运行特性有重要影响，

在这种情况下，直轴去磁会使电机的磁场削弱，从而影响电机的性能等。

2.同步电动机运行在过励磁状态下时，相当于()负载。

A、容性

B、阻性

C、无法判断

D、感性

正确答案：A

答案解析：同步电动机运行在过励磁状态时，其电枢电流相位超前于端

电压，从功率因数角度看，此时呈现容性，相当于容性负载。

3.异步电动机转子回路串电阻调速适用于()调速。

A、鼠笼式感应电动机

B、绕线式感应电动机

C、所有电机

D、不确定

正确答案：B

答案解析：绕线式感应电动机通过在转子回路串电阻可以改变转子电路

的电阻值，从而改变电动机的转差率，实现调速。而鼠笼式感应电动机

转子是短路的，无法通过串电阻来调速。所以异步电动机转子回路串电

阻调速适用于绕线式感应电动机。

4.同步发电机三相稳态短路基本没有危害，是因为短路电流()o

A、不致过小

B、不确定

C、不致过大

D、不变

正确答案：C

答案解析：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。

5.同步发电机稳态运行时，若所带负载为容性cos0=0.85,则电枢

反应性质为()o

A、交轴电枢反应

B、直轴去磁电枢反应

C、直轴去磁和交轴电枢反应

D、直轴助磁和交轴电枢反应

正确答案：D

答案解析：当同步发电机带容性负载时，电枢电流的相位超前于励磁电

动势的相位。此时电枢反应既有直轴助磁作用，又有交轴电枢反应。直

轴助磁电枢反应会使气隙合成磁场增强，交轴电枢反应会使气隙磁场发

生畸变。所以电枢反应性质为直轴助磁和交轴电枢反应，答案选D。

6.为了满足机械负载的需要，要求电动机的转速能够调节，即

(一)o

A、变压

B、调速

C、起动

D、降压

正确答案：B

答案解析：调速是指在电力拖动系统中，为了满足生产工艺的要求，需

要人为地改变电动机的转速，以达到调节生产过程、提高生产效率的目

的。起动是电动机从静止状态到开始旋转的过程；降压是降低电压的操

作；变压是改变电压。而满足机械负载需要调节电动机转速的操作就是

调速。

7.一台QFQS—600—2汽轮机，若额定电压为20KV,额定功率因数

为0.85(滞后)，则发电机的额定电流是()o

A、20.377A

B、20377A

C、35.294A

D、35294A

正确答案：B

答案解析：首先根据公式\(I=\frac{P}{\sqrt{3}U\cos\varphi}\)来计

算额定电流，其中\(P\)为额定功率，\(U\)为额定电压，

\(\cos\varphi\)为额定功率因数。已知额定功率\(P=600MW=

600\timesl0^6W\),额定电压'(U=20kV=20\timesl(T3V\),额定功

率因数\(\cos\varphi=0.85\)□将这些值代入公式可得：

\(I=\frac{600\timesl0"6}{\sqrt{3}\times20\timesl0"3\times0.85}\

),计算得出\(I\approx20377A\),所以答案选［B］。

8.同步发电机的V形曲线的欠励区，功率因数()o

A、等于1

B、滞后

C、都不对

D、超前

正确答案：D

9.正常运行中的同步发电机，在小幅调整有功负荷时，对无功负荷

(一)o

A、影响很大

B、有一定影响

C、不确定

D、无影响

正确答案：B

10.变频调速的特点是()o

A、设备简单，运行可靠，调速不平滑

B、调速范围广、平滑，需一台专门的变频设备，成本较高

C、设备简单，运行可靠，调速平滑

D、方法简单，调速平滑，在中小型绕线式电动机中应用广泛

正确答案：B

答案解析：变频调速具有调速范围广、平滑的优点，能够根据实际需求

灵活调整电机转速。但它需要一台专门的变频设备来实现频率的改变，

这使得设备成本相对较高。选项A中说设备简单错误，变频调速需要专

门设备；选项C中说设备简单错误；选项D中说方法简单不准确，且在

中小型绕线式电动机中应用广泛表述错误，变频调速常用于鼠笼式异步

电动机等。

11.把发电机调整到完全符合并联条件再进行并联合闸操作，称为

A、确定同步法

B、自同步法

C、合闸

D、准确同步法

正确答案：D

答案解析：准确同步法是指把发电机调整到完全符合并联条件再进行并

联合闸操作。确定同步法并非这种严格意义上使发电机完全符合并联条

件的方法；自同步法是将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，

然后再加上励磁，利用同步发电机的自整步作用将其拉入同步，与题目

描述不符；合闸只是并联合闸操作中的一个动作，不是这种符合条件才

合闸操作的方法。

12.变频调速时转速()o

A、分级跃变

B、平滑渐变

C、很高

D、很低

正确答案：B

答案解析：变频调速是通过改变电动机电源频率实现调速的，调速过程

中转速可以平滑渐变，能实现较为精确的速度控制，不像分级调速那样

有明显的跃变，所以转速是平滑渐变的，答案选B。

13.凸极发电机，在功角()时，有极限功率。

A、等于90度

B、45到90度

C、大于90度

D、0至U45度

正确答案：B

14.发电机定子内嵌放有互差120度的三相绕组，通过三相对称交流

电流时，在气隙空间会产生（一）o

A、椭圆旋转磁场

B、恒定磁场

C、圆形旋转磁场

D、脉振磁场

正确答案：C

答案解析：当发电机定子内嵌放有互差120度的三相绕组，通过三相对

称交流电流时，会在气隙空间产生圆形旋转磁场。这是基于三相交流电

的特性，三相电流在时间上互差120度，通入三相绕组后，会产生一个

按一定方向旋转的磁场，其转速与电流的频率有关，这个磁场就是圆形

旋转磁场。

15.同步发电机励磁磁势和电枢磁势在空间上（）o

A、有相对运动

B、无相对运动

C、无关

D、以上都不对

正确答案：B

答案解析：同步发电机正常运行时，励磁磁势和电枢磁势都以同步转速

旋转，它们在空间上相对静止，无相对运动。

16.同步电机参数*<1为()o

A、直轴同步电抗

B、交轴同步电抗

C、直轴电枢反应电抗

D、交轴电枢反应电抗

正确答案：A

答案解析：Xd为直轴同步电抗，其值大于直轴电枢反应电抗，直轴同步

电抗是同步电机的重要参数之一，反映了电机在直轴方向上的磁路特性。

17.下列哪一项不是同步电机的冷却方式(一)o

A、油冷却

B、水冷却

C、空气冷却

D、氢气冷却

正确答案：A

答案解析：同步电机常见的冷却方式有空气冷却、氢气冷却、水冷却等,

油冷却不是同步电机的冷却方式。

18.异步电动机转子回路串电阻调速属于()调速。

A、改变转差率

B、变频

C、变极

D、降压

正确答案：A

答案解析：异步电动机转子回路串电阻调速是通过改变转子电路电阻来

改变转差率，从而实现调速的目的，所以属于改变转差率调速。变极调

速是改变电机的磁极对数；变频调速是改变电源频率；降压调速一般是

降低定子电压，均不符合转子回路串电阻调速的原理。

19.同步发电机短路特性是一条直线的原因是()o

A、励磁电流较小，磁路不饱和

B、短路时短路电流大，使磁路饱和程度提高

C、电枢反应去磁作用使磁路不饱和

D、短路时，电机相当于带电阻不变的负载运行

正确答案：C

20.与电磁转矩的产生及能量转换直接相关的电枢反应是()0

A、直轴去磁

B、直轴增磁

C、直轴和交轴都直接相关

D、交轴

正确答案：D

答案解析：电枢反应分为直轴电枢反应和交轴电枢反应。直轴电枢反应

主要影响电机的磁场大小，而交轴电枢反应会使气隙磁场发生畸变，产

生电磁转矩，与能量转换直接相关。直轴去磁和直轴增磁是直轴电枢反

应的具体表现形式，不是直接与电磁转矩产生及能量转换相关的电枢反

应类型。所以与电磁转矩的产生及能量转换直接相关的电枢反应是交轴。

二、多选题（共20题，每题1分，共20分）

1.鼠笼型异步电动机采用星形/三角形换接启动时（一）o

A、启动电流增大

B、启动电流减小

C、启动转矩增大

D、启动转矩减小

正确答案：BD

2.以下特性中电枢反应为直轴去磁电枢反应的是（）o

A、空载特性

B、短路特性

C、零功率因数负载特性

D、以上都对

正确答案：BC

3.调节感应电动机转速方法有（）o

A、改变定子绕组的极对数

B、改变电源的频率

C、改变电流

D、改变电动机的转差率

正确答案：ABD

答案解析：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.同步发电机与大电网并联运行，功率因数等于1,若保持发电机

输出有功功率不变，增大励磁电流，以下说法正确的是（一）o

A、发电机处于欠励状态

B、发电机向电网输出容性无功功率

C、发电机处于过励状态

D、发电机向电网输出感性无功功率

正确答案：CD

5.同步发电机调整特性是指（一）o

A、定子端电压和电枢电流的关系

B、励磁电流和电枢电流的关系

C、同步发电机转速为额定转速

D、定子电压为额定电压

正确答案：BCD

6.如果调节原动机输入的功率，而保持发电机的励磁电流不变，则

（一）o

A、输出的无功功率不变

B、输出的有功功率改变

C、功角改变

D、输出的无功功率改变

正确答案：BCD

7.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、电磁功率和功角之间的关系

C、励磁电动势和端电压

D、励磁电动势和电枢电流

正确答案：BC

8.一台同步发电机，带额定负载稳定运行，额定功率因数为0.8滞

后，则下述关于磁场关系的说法正确的是(一)o

A、定子磁场转速低于转子磁场转速

B、定子磁场转速等于转子磁场转速

C、定子磁场转向与转子磁场转向相同

D、定子磁场转向与转子磁场转向相反

正确答案：BC

答案解析：1.同步发电机的定子磁场转速和转子磁场转速相等，都等于

同步转速'(n=\frac{60f}{p}\),其中\(f\)是电源频率，\(p\)是极对

数，所以选项B正确，A错误。2.同步发电机中定子磁场转向与转子磁

场转向相同，这样才能保证同步运行，所以选项C正确，D错误。

9.求同步发电机的短路比时，用至h)o

A、空载特性

B、短路特性

C、零功率因数负载特性

D、以上都是

正确答案：AB

10.下列不属于鼠笼式感应电动机直接起动特点的是(一)o

A、起动电流大

B、起动转矩不大

C、起动电流不大

D、起动转矩大

正确答案：CD

11.鼠笼式感应电动机直接起动的特点是(一)o

A、启动电流大

B、启动转矩大

C、启动转矩小

D、启动电流小

正确答案：AC

12.当同步发电机带电容性负载时，外特性曲线可能是(—)的。

A、下降

B、先上升后下降

C、上升

D、直线

正确答案：AC

13.电能质量指标主要包括()o

A、电压

B、频率

C、波形

D、电流

正确答案：ABC

答案解析：电能质量指标主要包括电压、频率、波形。电压偏差、频率

偏差、电压波动与闪变、谐波与电压不平衡等都属于电能质量关注的方

面，而电流不属于电能质量的直接指标范畴。

14.同步发电机因励磁绕组断线而造成失磁后，有如下现象(一)o

A、转子电流表指示为零或近于零

B、定子电流表指示为零或近于零

C、不再发出有功功率

D、可能进入异步运行状态

正确答案：AD

答案解析：1.选项A：当同步发电机励磁绕组断线失磁后，转子磁场消

失，转子电流表指示为零或近于零，A正确。2.选项B：失磁后，定子

绕组仍会切割剩磁等产生感应电动势，定子电流表不会指示为零或近于

零，B错误。3.选项C：发电机失磁后仍可能带有一定的有功功率，并

非不再发出有功功率，C错误。4.选项D：失磁后，发电机可能进入异

步运行状态，D正确。

15.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()O

A、频率恒定

B、电压恒定

C、电流恒定

D、电网容量远大于任何一台并入电网的发电机容量

正确答案：ABD

答案解析：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。

16.以下因素导致同步电抗减小的是（）o

A、电枢绕组匝数增大

B、气隙加大

C、电枢铁心饱和程度加大

D、以上都对

正确答案：BC

17.鼠笼型异步电动机串电抗器降压启动时（）o

A、启动转矩减小

B、启动电流减小

C、启动转矩增大

D、启动电流增大

正确答案：AB

18.下述关于功角的说法正确的有（一）0

A、在静态稳定范围内，功角越小，发电机静态稳定性越好。

B、功角是励磁电动势与端电压之间的夹角

C、功角是转子主磁场与气隙合成磁场之间的夹角

D、功角越大，输出的有功功率越大

正确答案：ABC

19.对同步发电机的V形曲线描述正确的是()o

A、改变励磁电流调节无功的过程

B、保持电网电压不变

C、保持发电机输出有功功率不变

D、电枢电流和励磁电流的关系

正确答案：ABCD

20.鼠笼式感应电动机降压起动的方法有(一)o

A、自耦变压器起动

B、定子回路串电抗器起动

C、转子绕组串起动变阻器起动

D、星形/三角形换接起动

正确答案：ABD

答案解析：1.定子回路串电抗器起动：通过在定子回路中串入电抗器，

增加定子回路的阻抗，从而降低加在电动机定子绕组上的电压，实现降

压起动。当电动机转速升高后，再将电抗器短接，使电动机全压运行。

2.星形/三角形换接起动：对于正常运行时定子绕组为三角形连接的鼠

笼式感应电动机，起动时可将定子绕组接成星形，此时每相绕组承受的

电压为电源电压的'(\frac{\{\sqrt{3}}\)倍,从而降低了起动电流。

待电动机转速升高到一定程度后，再将定子绕组换接成三角形，使电动

机在额定电压下运行。3.自耦变压器起动：利用自耦变压器降低电动

机的端电压，以减小起动电流。自耦变压器有多个抽头，可以根据需要

选择不同的降压比，从而得到不同的起动电压。起动结束后，切除自耦

变压器，电动机直接接至电源全压运行。4.转子绕组串起动变阻器起

动是绕线式感应电动机的起动方法，不是鼠笼式感应电动机的降压起动

方法，所以选项D错误。

三、判断题（共40题，每题1分，共40分）

1.同步发电机的进相运行是指发电机既发出有功功率，又发出容性

无功功率。

A、正确

B、错误

正确答案：A

2.交流发电机有同步发电机和异步发电机两种。

A、正确

B、错误

正确答案：A

3.同步发电机正常运行时气隙磁场在电枢绕组中产生感应电动势。

A、正确

B、错误

正确答案：A

4.同步发电机是根据电磁感应原理进行工作。

A、正确

B、错误

正确答案：A

5.同步发电机在稳定运行时，转子侧铁芯既没有磁滞损耗，也没有

涡流损耗。

A、正确

B、错误

正确答案：A

6.磁阻功率与励磁电动势无关。

A、正确

B、错误

正确答案：A

7.同步电动机可以采用变极方法调速。

A、正确

B、错误

正确答案：B

8.鼠笼式感应电动机的起动性能比绕线式电动机的起动性能好。

A、正确

B、错误

正确答案：B

9.基波绕组系数等于基波短距系数乘以基波分布系数，结果是小于

1的正数。

A、正确

B、错误

正确答案：A

10.发电机运行在欠励磁状态，又称迟相状态。

A、正确

B、错误

正确答案：B

11.采用自耦变压器启动时，异步电动机接在自耦变压器的低压侧。

A、正确

B、错误

正确答案：A

12.调节发电机输出的有功功率时，要保持无功功率不变，应相应地

调节励磁电流。

A、正确

B、错误

正确答案：A

13.比整步功率值越大，发电机运行的静稳定程度越高，保持同步的

能力越强。

A、正确

B、错误

正确答案：A

14.绕线型感应电动机转子回路串电阻调速在空载或轻载时的调速范

围很大。

A、正确

B、错误

正确答案：B

15.三相感应电动机起动电流越大，起动转矩也越大。

A、正确

B、错误

正确答案：B

16.任何交流旋转电机的定子侧与转子侧的极对数一定相同。

A、正确

B、错误

正确答案：A

17.转子回路串电阻调速时，调速电阻需要长期串入转子回路。

A、正确

B、错误

正确答案：A

18.用准确同步法将同步发电机投入并联的方法是：在相序正确的条

件下，起动未加励磁的发电机，当转速接近同步转速时合上并网开

关，将发电机并入电网，再投入发电机的励磁。

A、正确

B、错误

正确答案：B

19.同步发电机的额定功率是指输出的机械功率。

A、正确

B、错误

正确答案：B

20.反映铁心饱和程度的参数叫饱和系数。

A、正确

B、错误

正确答案：A