2024年8月电机学模拟试题含答案

2024年8月电机学模拟试题含答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1.题目：为了提高中、小型电力变压器铁心的导磁性能，减少铁损耗，其铁心多采用（）制成【A】2毫米厚彼此绝缘【B】0.5毫米厚，彼此不需绝缘的硅钢片叠装【C】整块钢材【D】0.352.题目：变压器在（）时，效率最高。【A】额定负载运行【B】铜损小于铁损【C】铜损等于铁损【D】铜损大于铁损3.题目：电枢磁场对磁极磁场的影响叫做电枢反应。当电枢反应处于I比E超前90度的情况时磁场被（）。【A】不变【B】无法判断【C】增强【D】削弱4.题目：同步发电机空载电势的大小取决于（）【A】励磁绕组极性【B】电枢电流大小【C】转子励磁电流大小【D】三相交流电的相序5.题目：电压互感器将系统的高电压变为（）伏的标准低电压，【A】50【B】100【C】36【D】2206.题目：改变绕线式异步电动机定子绕组线圈连接方式，可以改变（）。【A】定转子磁场大小【B】转子磁极数【C】定转子磁极数【D】定子磁极数7.题目：汽轮发电机的转子一般做成隐极式，采用（【A】良好导磁性能的高强度合金钢锻成【B】1~1.5毫米厚的刚片冲制后叠成【C】整块铸刚或锻刚制成【D】良好导磁性能的硅钢片叠加而成8.题目：绕组采用短距线圈时，两个线圈边空间相距的电角度（）。【A】大于【B】小于【C】等干【D】以上都不对9.题目：电机的输入输出能量中肯定有一方是（）。【A】机械能【B】电能【C】磁场能【D】动能10.题目：异步电动机功率因数低对电网的影响主要是（）。【A】电网电压波动【B】电网频率波动【C】电网电流波动【D】电网负载波动11.题目：正常运行的发电机，在调整有功负荷时，对发电机无功负荷（）。【A】没有影响【B】有一定影响【C】无法确定【D】影响很大12.题目：一般情况下，分析三相异步电动机的起动主要目的是尽可能使（）【A】起动电流小，起动转矩大【B】起动电流大，过载能力大【C】起动电流小，最大转矩大【D】起动电流大，起动转矩小13.题目：电机的工作原理都是以（）定律为基础的。【A】电磁感应【B】磁路欧姆【C】电磁力【D】安培环路14.题目：定子每相槽内只放置一个线圈边时，绕组称为（）。【A】单层绕组【B】单个绕组【C】单边绕组【D】单相绕组15.题目：在发生不对称运行时，汽轮机和水轮机的振动情况（）。【A】水轮机振动大【B】汽轮机振动大【C】汽轮机和水轮机振动情况一样【D】都不振动16.题目：单层绕组不适用于（）。【A】三相电机【B】旋转电机【C】大容量电机【D】小容量电机17.题目：变压器的绕组是变压器的（）部分。【A】电路【B】磁路【C】磁轭【D】磁阻18.题目：交流绕组采用短距与分布后，基波电势与谐波电势（）.【A】不变【B】都减小【C】基波电势减小，谐波电势不变【D】基波电势不变，谐波电势减小19.题目：同步发电机主磁路中，磁压降最大的是（)。【A】定子铁芯【B】转子铁芯【C】气隙【D】励磁绕组20.题目：当正常励磁的发电机并联在电网上运行，如果因电网故障，电压突然下降了20%，此时发电机将向电网多输出一电流（励磁电流不变），此电流为（【A】感性【B】容性【C】阻性【D】阻容性21.题目：变压器的工型等效电路中反映铁损耗大小的参数是（）。【A】励磁电阻Rm【B】一次绕组电阻R₁和二次绕组电阻R₂之和【C】一次绕组电阻R₁【D】二次绕组电阻R₂22.题目：某水轮发电机的转速为120r/min，已知电网频率为f=50Hz，则其主磁极数应为(【A】50【B】30【C】60【D】4523.题目：变压器的二次绕组额定电压指一次绕组加额定电压时，二次绕组（）时的输出电压。【A】短路【B】开路【C】带任意负载【D】带额定负载24.题目：电角度和机械角度的关系是（）。【A】不相等的【B】相等的【C】电角度大于机械角度【D】电角度等于磁极对数乘机械角度25.题目：绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（）。【A】起动转矩减小，起动电流增大【B】起动转矩增大，起动电流增大【C】起动转矩增大，起动电流减小【D】起动转矩增大，起动电流不变26.题目：电枢磁场对磁极磁场的影响叫做电枢反应。当电枢反应处于i比店滞后90度的情况时，磁场被（【A】不变【B】增强【C】削弱【D】无法判断27.题目：要增加并联在电网上运行的发电机的有功输出，可以（）.【A】减少原动机的功率输出，使功角减小【B】减少励磁电流，使E减小【C】增加励磁电流，使的增加【D】增加原动机的功率输出，使功角增加28.题目：交轴电枢反应对发电机的主要影响是（）。【A】使发电机端电压下降【B】使发电机端电压升高【C】使发电机转速下降【D】使发电机转速上升29.题目：槽距角也叫槽间角，是指（【A】一个槽的直线宽度【B】相邻两槽之间的机械角度【C】相邻两槽之间的直线距离【D】相邻两槽之间的电角度30.题目：分布绕组的电动势（）集中绕组的电动势。【A】小于【B】等于【C】远大于【D】大于二、多选题（共10题，每题1分，共10分）1.题目：异步电动机带额定负载运行时，若电源电压下降，则〔【A】Tmax下降【B】Tmax不变【C】Tst升高【D】Tst下降2.题目：同步电动机异步起动时，励磁绕组不能处于开路状态，原因是（)e【A】开路则没有励磁电流【B】励磁绕组会感应出高电压【C】开路产生的高压易造成安全事故【D】开路容易造成励磁绕组绝缘击穿3.题目：作为电机的铁芯材料要求具有什么特性（）【A】较高的导磁性能【B】较高的导电性能【C】较小的损耗【D】较高的导热性能4.题目：异步电动机的机械负载增大，则转子回路的〔）。【A】电抗增大【B】频率增大【C】感应电动势增大【D】电流增大5.题目：有关异步电动机的起动电磁转矩，说法正确的是。(【A】起动转矩和堵转转矩相同【B】起动转矩与电源电压的平方成正比【C】起动转矩与负载无关【D】起动转矩随负载大小变化6.题目：属于变压器绕组纵绝缘的是（）。【A】同一绕组段与段之间的绝缘【B】高压绕组和低压绕组之间的绝缘【C】同一绕组每匝之间的绝缘【D】同一绕组每层之间的绝缘7.题目：以下关于功率角δ说法正确的是〔）【A】功率角δ是激磁电动势店与端电压i之问的夹角【B】功率角δ越大，在静态稳定范围内，发电机发出的有功功率越大【C】功率角δ是定子气隙合成磁场与转子主极磁场的空间夹角【D】功率角δ越小，在静态稳定范围内，发电机的静态稳定性越好8.题目：影响变压器效率的因素有（）。【A】负载系数【B】空载损耗【C】变压器容量【D】短路损耗9.题目：做变压器的短路试验应该注意的有〔【A】电压表和功率标的电压线圈要后接【B】应选用低功率因数表【C】加电压使电流达到额定值【D】在高压侧施加电压10.题目：同步发电机稳态短路时，下列说法正确的是（【A】电枢电流浩后电枢端电压接近90°【B】电枢反应性质可近似认为纯直轴去磁【C】电枢磁动势中基本不存在交轴磁动势【D】短路电流的交轴分量近似为零三、判断题（共20题，每题1分，共20分）1.题目：并网运行的同步发电机在撤掉原动机后，将会由发电机运行转为电动机运行。（）【A】正确【B】错误2.题目：根据公式U₁=4.44fN₁φm可知，改变电压器电源频率f，主磁通φm会与f成反比变化，则磁路磁阻Rm也和f成反比变化【A】正确【B】错误3.题目：电机中的磁场都是由电流激励产生的，全电流定律就是描述磁场和电流之间的关系。()【A】正确【B】错误4.题目：一台鼠笼式异步电动机运行中转子绕组上串了一个r2的电阻进行调速，重新稳定运行后，转差率变成原来的2倍。（）【A】正确【B】错误5.题目：电动机的电磁转矩与电源电压的平方成正比。（）【A】正确【B】错误6.题目：变压器的变比等于一、二次侧绕组匝数之比。()【A】正确【B】错误7.题目：当同步发电机带阻感性负载运行时，电流滞后端电压，电枢绕组内阻抗压降为正。()【A】正确【B】错误8.题目：变压器的一次侧就是电压高的一侧。()【A】正确【B】错误9.题目：鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机都可以采用改变转子绕组电阻的方式调速。()【A】正确【B】错误10.题目：同步发电机的功率因数角因励磁状态不同而不同，可以是正的，也可以是负的。（）【A】正确【B】错误11.题目：同步发电机稳态短路电流近似为纯感性电流，因此电枢电流可看作只有直轴分量。()【A】正确【B】错误12.题目：同步发电机定转子绕组感应电动势的频率是相同。（）【A】正确【B】错误13.题目：水轮发电机磁极对数多，转速低，转子直径大外形短粗，采用卧式安装。（）【A】正确【B】错误14.题目：变压器空载试验时，无论在高压侧加额定电压还是在低压侧加额定电压，铁心中磁通是相同的【A】正确【B】错误15.题目：异步电动机的最大电磁转矩与电源电压成正比，与电源频率成反比。（）【A】正确【B】错误16.题目：同步电机电磁转矩的方向总是和电机的转向相反。（）【A】正确【B】错误17.题目：增大绕线式异步电动机转子绕组电阻，异步电动机的转子电流必然减小。（）【A】正确【B】错误18.题目：异步电动机负载增加，转子转速n下降，转子频率f增大，根据磁场转速与频率的关系公式n=60f/p可知，转子磁场转速增加。（）【A】正确【B】错误19.题目：变压器的原、副边容量是按相等设计的。()【A】正确【B】错误20.题目：铁磁材料导磁性能好，做电机磁路时有聚磁作用。()【A】正确【B】错误答案与解析一、单选题答案1.正确答案：D2.正确答案：C解析：变压器的效率与负载系数有关，当铜损等于铁损时，变压器的效率最高。因为变压器的总损耗包括铁损和铜损，铁损基本不变，铜损随负载变化，当负载使得铜损等于铁损时，总损耗最小，此时效率最高。3.正确答案：C4.正确答案：C解析：同步发电机空载电势的大小主要取决于转子励磁电流大小。励磁电流越大，产生的磁场越强，空载电势也就越大。而励磁绕组极性影响电势的方向，三相交流电相序与空载电势大小无关，电枢电流大小是在负载运行时才会影响电机状态，空载时电枢电流为零，对空载电势大小无影响。5.正确答案：B解析：电压互感器的作用是将系统的高电压变为100V及以上的标准低电压，常见的是100V，所以答案选A。6.正确答案：D7.正确答案：A8.正确答案：B解析：短距绕组是指把线圈的两个有效边所跨的距离（称为节距）缩短，使其小于极距。极距对应的电角度为180°，所以短距线圈两个线圈边空间相距的电角度小于180°，即小于极距对应的电角度。9.正确答案：B10.正确答案：A11.正确答案：B解析：发电机在调整有功负荷时，会引起发电机转子电流的变化，进而导致发电机气隙磁场发生改变，这会对发电机的无功负荷产生一定影响。当有功负荷增加时，原动机输入功率增加，转子电流增大，气隙磁场增强，使得发电机的无功负荷也会相应地发生变化。但这种影响并非是非常显著的大幅度变化，所以答案选B，有一定影响。12.正确答案：A解析：在三相异步电动机起动时，我们希望起动电流尽可能小，这样可以减少对电网的冲击，同时也能降低电机自身绕组因过大电流产生的发热等不良影响。而起动转矩大则有利于电动机快速平稳地启动起来，能够顺利克服负载的阻力矩，带动负载正常运行。所以分析三相异步电动机的起动主要目的是尽可能使起动电流小，起动转矩大。13.正确答案：A解析：电机的工作原理都是以电磁感应定律为基础的。电磁感应定律是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，这是发电机等电机工作的重要原理依据。安培环路定律主要用于计算磁场强度等；电磁力定律描述电流在磁场中受力情况；磁路欧姆定律类似于电路中的欧姆定律用于磁路计算，但都不是电机工作原理的基础。14.正确答案：A解析：单层绕组是指定子每相槽内只放置一个线圈边的绕组形式。15.正确答案：A解析：不对称运行时，水轮机的振动情况比汽轮机大。这是因为水轮机对不对称运行更为敏感，不对称运行会导致水轮机的水流分布不均匀等问题，从而引起较大振动，而汽轮机相对来说受不对称运行的影响程度没有水轮机那么大。16.正确答案：C解析：单层绕组一般适用于小容量电机，对于大容量电机，单层绕组存在一些局限性，如绕组端部较长、用铜量较多等，而双层绕组在大容量电机中应用更为广泛。三相电机、旋转电机都可以采用单层绕组，所以单层绕组不适用于大容量电机。17.正确答案：A解析：变压器的绕组是变压器的电路部分，用于传输电能，通过电磁感应原理实现电压变换等功能。而磁路主要由铁芯等构成，磁轭是磁路的一部分，磁阻反映磁路对磁通的阻碍作用，均与绕组功能不同。18.正确答案：B19.正确答案：C解析：同步发电机主磁路主要由定子铁芯、气隙、转子铁芯和励磁绕组等部分组成。在这些部分中，气隙的磁导率远小于铁芯的磁导率，气隙长度虽然很小，但磁阻很大。根据磁路欧姆定律\(F=\varPhiR\)（其中\(F\)为磁动势，\(\varPhi\)为磁通，\(R\)为磁阻），在磁通一定的情况下，磁阻越大，磁压降越大。所以气隙的磁压降最大。20.正确答案：A解析：当电网电压突然下降20%时，发电机的感应电动势不变，而同步电抗不变，根据同步发电机的电势平衡方程，端电压下降会导致电枢电流增大。由于正常励磁时发电机的功率因数为1，电压下降后，为了维持电磁功率平衡，电枢电流会增加，且电流相位会滞后于端电压，呈现感性，所以会输出感性电流。21.正确答案：A解析：在变压器的工型等效电路中，励磁电阻Rm反映了铁损耗的大小。铁损耗包括磁滞损耗和涡流损耗，励磁电阻Rm就是考虑了这些损耗而引入的参数，它与铁损耗相关，而一次绕组电阻R₁和二次绕组电阻R₂主要反映绕组的铜损耗，不是反映铁损耗大小的参数。22.正确答案：A解析：水轮发电机转速\(n\)与磁极对数\(p\)、电网频率\(f\)之间的关系为\(n=\frac{60f}{p}\)。已知\(n=120r/min\)，\(f=50Hz\)，将数值代入公式可得\(120=\frac{60×50}{p}\)，解方程可得\(p=25\)，则主磁极数\(2p=50\)。23.正确答案：B24.正确答案：D解析：电角度与机械角度的关系为：电角度等于磁极对数乘机械角度。电角度是从电磁角度看电机绕组变化的角度，机械角度是电机转子实际转动的角度，电机有几对磁极，电角度就是机械角度的几倍，即电角度=磁极对数×机械角度。25.正确答案：C解析：转子串电阻起动时，转子电路的电阻增大，根据转子电流公式\(I_2=sE_2/(r_2^2+(sX_2)^2)^{1/2}\)（其中\(s\)为转差率，\(E_2\)为转子感应电动势，\(r_2\)为转子电阻，\(X_2\)为转子漏电抗），在起动瞬间转差率\(s=1\)，此时转子电流\(I_2\)会减小。而根据电磁转矩公式\(T=CT\PhiI_2\cos\varphi_2\)（其中\(CT\)为转矩常数，\(\Phi\)为主磁通，\(I_2\)为转子电流，\(\cos\varphi_2\)为转子功率因数），由于主磁通不变，转子电流减小导致起动转矩增大。所以转子串电阻起动时起动转矩增大，起动电流减小。26.正确答案：C解析：当电枢反应处于电流滞后90度的情况时，电枢磁场对主磁极磁场起去磁作用，会使磁场削弱。27.正确答案：D解析：发电机输出的有功功率主要取决于原动机的功率，增加原动机的功率输出，功角会增加，从而发电机的有功输出增加。增加励磁电流主要影响发电机的无功输出；减少励磁电流会使无功输出减少；减少原动机功率输出会使发电机有功输出降低。28.正确答案：C29.正确答案：D解析：槽距角是指相邻两槽之间的电角度。在电机等相关领域，槽距角通常用电角度来衡量，它反映了绕组中电动势相位的变化等关系，而不是机械角度、直线距离或槽的直线宽度等概念。30.正确答案：A解析：集中绕组的电动势是指绕组中所有线圈电动势同向叠加，其值较大；而分布绕组由于线圈分布在不同空间位置，各线圈电动势存在相位差，相互叠加后使得总的电动势小于集中绕组的电动势。二、多选题答案1.正确答案：AD解析：异步电动机的最大电磁转矩\(T_{max}\)与电源电压的平方成正比，当电源电压下降时，\(T_{max}\)下降；起动转矩\(T_{st}\)也与电源电压的平方成正比，所以电源电压下降时，\(T_{st}\)下降。2.正确答案：BCD3.正确答案：AC解析：电机铁芯材料主要作用是导磁，所以需要具有较高的导磁性能，B选项正确。同时，为了减少能量损耗，铁芯材料也应具有较小的损耗，D选项正确。而电机铁芯不需要较高的导电性能和导热性能，AC选项错误。4.正确答案：ABCD5.正确答案：ABC6.正确答案：ACD解析：1.首先分析选项B：-同一绕组每匝之间的绝缘属于绕组纵绝缘。因为它是沿绕组轴向的绝缘，是绕组自身匝与匝之间的绝缘关系。2.接着看选项C：-同一绕组每层之间的绝缘也是沿绕组轴向的绝缘，属于绕组纵绝缘。它描述的是绕组分层后层与层之间的绝缘情况，沿绕组的纵向方向。3.再看选项D：-同一绕组段与段之间的绝缘同样是沿绕组轴向的绝缘，属于绕组纵绝缘。段与段之间在绕组轴向有绝缘要求。4.最后看选项A：-高压绕组和低压绕