2025 年大学电气工程及其自动化（电机学）试题及答案

2025年大学电气工程及其自动化（电机学）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题4分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.一台直流发电机，由额定运行状态转速下降为原来的30%，而励磁电流及电枢电流不变，则（）。A.Ea下降30%B.T下降30%C.Ea和T都下降30%D.端电压下降30%2.变压器空载运行时，一次绕组加额定电压，这时一次绕组电阻上的压降（）。A.很小B.很大C.与二次绕组电阻上的压降相等D.等于额定电压3.同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性cosφ=0.8，则其电枢反应的性质为（）。A.交轴电枢反应B.直轴去磁电枢反应C.直轴增磁电枢反应D.直轴去磁与交轴电枢反应4.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速（）。A.高B.低C.不变D.可能高也可能低5.变压器二次侧额定电压是指一次侧加额定电压、二次侧（）时的电压值。A.开路B.短路C.带额定负载D.带纯电阻负载6.一台三相变压器，SN=20kVA，U1N/U2N=1000/400V，Y，y0联结，则变比k为（）。A.1.5B.2C.2.5D.37.同步发电机并网运行时，若发电机的电压频率、相位与电网的电压频率、相位不同，将在发电机中出现（）。A.较大电流B.较小电流C.较大电压D.较小电压8.直流发电机电刷在几何中性线上，如果磁路不饱和，这时电枢反应是（）。A.去磁B.助磁C.不去磁也不助磁D.不确定9.变压器负载运行时，其效率（）。A.一个定值B.不是一个定值，和负载大小有关C.不是一个定值，和负载性质有关D.不是一个定值，和负载大小及性质有关10.一台他励直流电动机拖动恒转矩负载运行时，若减小电枢电压，待稳定运行后，其电枢电流（）。A.不变B.减小C.增大D.先减小后增大二、多项选择题（总共5题，每题6分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内）1.直流电动机的调速方法有（）。A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢电压调速D.改变极对数调速2.变压器的损耗包括（）。A.铁损耗B.铜损耗C.机械损耗D.附加损耗3.同步发电机的励磁方式有（）。A.直流励磁机励磁B.交流励磁机励磁C.静止励磁系统励磁D.自励励磁4.三相异步电动机的调速方法有（）。A.变极调速B.变频调速C.变转差率调速D.改变电压调速5.直流发电机的电磁功率表达式为（）。A.Pem=EaIaB.Pem=TΩC.Pem=UaIaD.Pem=3UIcosφ三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，对的打√，错的打×）1.直流电动机的电枢绕组中流过的是直流电流。（）2.变压器的变比等于一、二次侧感应电动势之比，也等于一、二次侧电压之比。（）3.同步发电机的短路特性是一条直线，因此短路电流与励磁电流成正比。（）4.三相异步电动机的转差率s越大，其转速越高。（）5.直流发电机的换向极绕组应与电枢绕组串联。（）6.变压器的空载试验可以测定变压器的铁损耗和励磁阻抗。（）7.同步发电机并网运行时，若发电机电压高于电网电压，会出现“进相”运行。（）8.直流电动机的电枢反应会使气隙磁场发生畸变。（）9.三相异步电动机的转子绕组有鼠笼式和绕线式两种。（）10.变压器的效率随着负载的增加而不断提高。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述直流电动机的调速方法及其特点。2.说明变压器的空载试验和短路试验的目的及试验方法。3.同步发电机并网运行的条件是什么？如果不满足这些条件会产生什么后果？五、计算题（总共2题，每题15分）1.一台他励直流电动机，PN=22kW，UN=220V，IN=115A，nN=1500r/min，Ra=0.1Ω。求：（1）电动机的额定输出转矩TN；（2）额定电磁转矩Tem；（3）直接启动时的启动电流Ist。2.一台三相变压器，SN=100kVA，U1N/U2N=6300/400V，Y，y0联结，短路试验数据为：Uk=440V，Ik=15.9A，Pk=1.92kW；空载试验数据为：U0=264V，I0=4.56A，P0=0.47kW。求：（1）变压器的短路参数（电阻、电抗）及励磁参数（电阻、电抗）；（2）当二次侧接额定负载且cosφ2=0.8（滞后）时，一次侧的电压U1和电流I1。答案：一、选择题1.A2.A3.D4.B5.A6.C7.A8.C9.D10.A二、多项选择题1.ABC2.ABD3.ABC4.ABC5.AB三、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.×四、简答题1.直流电动机调速方法：改变电枢回路电阻调速，特点是调速范围小、能耗大；改变励磁磁通调速，特点是调速范围较大、机械特性变软；改变电枢电压调速，特点是调速范围大、效率高。2.空载试验目的是测定铁损耗和励磁阻抗，方法是变压器一次侧加额定电压，二次侧开路，测量相关电压、电流和功率。短路试验目的是测定铜损耗和短路阻抗，方法是一次侧加电压使短路电流为额定值，二次侧短路，测量相关电压、电流和功率。3.同步发电机并网条件：电压相等、频率相等、相位相同。不满足条件时，电压不等会产生冲击电流；频率不等会导致发电机转速不稳定；相位不同会产生很大冲击电流，严重时损坏发电机。五、计算题1.（1）TN=9550PN/nN=9550×22/1500=140.07N·m（2）Tem=TN=140.07N·m（3）Ist=UN/Ra=220/0.1=2200A2.（1）短路电阻Rk=Pk/Ik²=1.92×1000/15.9²=7.58Ω短路电抗Xk=√(Uk²-Rk²Ik²)/Ik=√(440²-7.58²×15.9²)/15.9=26.7Ω励磁电阻R0=P0/