2025年电机原理及应用练习题含答案

2025年电机原理及应用练习题含答案一、单选题（共20题，每题1分，共20分）1.运行中的同步发电机感应电动势的频率由(____)决定。A、电流B、电压C、转速D、阻抗正确答案：C答案解析：同步发电机感应电动势的频率公式为\(f=\frac{pn}{60}\)，其中\(p\)为发电机的极对数，\(n\)为发电机的转速。由公式可知，当极对数\(p\)一定时，感应电动势的频率\(f\)只与转速\(n\)有关，所以运行中的同步发电机感应电动势的频率由转速决定。2.同步电机中参数Xq表示为(____)。A、直轴同步电抗B、交轴同步电抗C、同步电抗D、漏电抗正确答案：B答案解析：交轴同步电抗是反映电机交轴方向磁路磁阻的参数，用Xq表示。直轴同步电抗用Xd表示，同步电抗等于直轴同步电抗和交轴同步电抗的几何平均值，漏电抗用Xσ表示。3.隐极发电机，在功角(____)时，有极限功率。A、等于90度B、大于90度C、小于90度D、0到90度正确答案：A答案解析：隐极发电机的极限功率出现在功角等于90度时。当功角小于90度时，随着功角的增大，发电机输出功率增加；当功角大于90度时，发电机运行失去静态稳定，功率会下降。所以在功角等于90度时有极限功率。4.同步发电机稳态运行时，若所带负载为阻性cosφ=1，则电枢反应性质为(____)。A、直轴去磁和交轴电枢反应B、交轴电枢反应C、直轴去磁电枢反应D、直轴助磁和交轴电枢反应正确答案：A5.凸极同步电机气隙增加使同步电抗将(____)。A、增加B、不变C、不好确定D、减小正确答案：D答案解析：气隙磁导减小，电枢反应电抗减小，同步电抗主要由电枢反应电抗和漏电抗组成，所以同步电抗减小。6.一台并联于无限大电网运行的同步发电机，保持端口功率因数cosφ=0.85(超前)不变，当输出的有功功率增加时，励磁电流会如何变化(____)。A、变大B、变小C、不变D、无法判断正确答案：B答案解析：当同步发电机输出的有功功率增加时，为保持端口功率因数cosφ=0.85(超前)不变，根据同步发电机的V形曲线特性，此时需要减小励磁电流。具体来说，有功功率增加，若要维持超前的功率因数不变，需减小励磁电流来降低同步电抗，从而调整功率因数。7.鼠笼式异步电动机采取降压启动时，启动转矩（____)。A、增大B、减小C、不变D、不确定正确答案：B答案解析：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。8.变频调速的特点是(____)。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。9.同步电动机运行在过励磁状态下时，相当于(____)负载。A、容性B、感性C、无法判断D、阻性正确答案：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。10.当发电机准同期并列时，若系统电压低于待并发电机电压时，应该(____)。A、增大待并发电机励磁B、增大待并发电机的转速C、减小待并发电机的转速D、减小待并发电机励磁正确答案：D11.同步发电机空载运行时，气隙中只有（_____)产生的磁场。A、空载电流B、励磁电流C、电枢电流D、负载电流正确答案：B答案解析：同步发电机空载运行时，电枢绕组中没有电流，所以气隙中只有励磁电流产生的磁场。而电枢电流是在负载运行时有电流通过电枢绕组才会产生，空载时不存在；空载电流是包含了励磁电流以及其他一些空载损耗对应的电流成分，但主要是励磁电流产生磁场；负载电流是在有负载情况下电枢绕组中的电流，空载时没有。所以气隙中只有励磁电流产生的磁场。12.对绕线式异步电动机，当转子串入电阻后，其转速将(____)。A、增大B、减小C、不变D、不确定正确答案：B答案解析：绕线式异步电动机转子串入电阻后，会增大转子回路电阻，从而增大转子回路的铜耗，使转子电流减小，进而导致电磁转矩减小。根据异步电动机的转速公式\(n=(1-s)n_0\)（其中\(n\)为转速，\(s\)为转差率，\(n_0\)为同步转速），电磁转矩减小会使转差率增大，那么转速就会减小。13.发电机将要出现振荡或失步时，常要增加发电机的励磁，其目的是(____)。A、提高发电机电压B、多向系统输出无功C、通过提高极限功率，提升机组的静稳定余度D、多从系统吸收无功正确答案：C答案解析：当发电机将要出现振荡或失步时，增加发电机励磁，提高发电机电势，从而提高极限功率，提升机组的静稳定余度，有助于恢复同步运行。选项A提高发电机电压不是主要目的；选项B增加励磁是为了提高静稳定能力而非多输出无功；选项D增加励磁不是多吸收无功。14.同步发电机电枢反应的性质与(____)有关。A、发电机的电抗参数B、负载的性质C、都无关D、负载性质、大小和发电机的电抗参数正确答案：D答案解析：同步发电机电枢反应的性质由负载性质、大小和发电机的电抗参数共同决定。负载性质不同，电枢反应的性质也不同，比如电阻性负载、电感性负载、电容性负载时电枢反应性质有很大差异；负载大小变化会影响电枢反应的程度；发电机的电抗参数如同步电抗等也对电枢反应性质起到关键作用。所以同步发电机电枢反应的性质与负载性质、大小和发电机的电抗参数有关。15.同步发电机的定子绕组又称(____)。A、励磁绕组B、电枢绕组C、三相绕组D、单相绕组正确答案：B答案解析：同步发电机的定子绕组又称电枢绕组，它是用来感应电动势、通过电流，实现机电能量转换的主要部件。励磁绕组是转子上的绕组，用于产生磁场。单相绕组和三相绕组是从绕组相数角度的不同分类，而定子绕组更准确的称呼是电枢绕组。16.一台并联于无限大电网运行的同步发电机，保持有功输出不变，当功率因数cosφ=0.8(滞后)变为cosφ=0.9(滞后)时，电枢电流会如何变化(____)。A、变大B、变小C、不变D、无法判断正确答案：B答案解析：功率因数从\(cosφ=0.8\)（滞后）变为\(cosφ=0.9\)（滞后），说明功率因数提高。根据\(P=UIcosφ\)，有功功率\(P\)不变，电压\(U\)不变，\(cosφ\)增大，则电枢电流\(I\)变小。17.调整特性表示发电机额定转速下，定子端电压额定，功率因数为常数时，(____)的关系。A、电枢电流与励磁电动势B、端电压与励磁电流C、端电压与负载电流D、电枢电流与励磁电流正确答案：D答案解析：调整特性表示发电机额定转速下，定子端电压额定，功率因数为常数时，电枢电流与励磁电流的关系。此时保持发电机的端电压和功率因数不变，改变励磁电流，电枢电流会相应发生变化，反映这种变化关系的曲线就是调整特性曲线。18.一台QFQS—600—2汽轮发电机,600表示(____)。A、额定功率600MWB、额定功率600kWC、额定容量600MVAD、额定容量600kVA正确答案：A19.星形/三角形换接起动的起动特点是(____)。A、可以在重载下起动B、电能损耗大，经济性差C、起动设备简单，经济可靠D、起动效果好，但价格较贵正确答案：C答案解析：星形/三角形换接起动的起动设备简单，只需一个转换开关和一些接触器等基本电器元件，成本较低，经济可靠。它不能在重载下起动，电能损耗相对较小，经济性较好，起动效果不如其他一些更复杂的起动方式好，价格也不贵。20.同步发电机在正常运行时，输出的有功功率要(____)输入的机械功率。A、大于等于B、大于C、小于D、等于正确答案：C二、多选题（共20题，每题1分，共20分）1.关于同步电机的额定值，说法不正确的是(____)。A、同步发电机的额定功率指转子轴上输入的机械功率B、同步补偿机的额定功率指定子输出的最大无功功率C、同步电动机的额定功率指轴上输出的机械功率D、同步补偿机的额定功率指输出的最大有功功率正确答案：AD2.衡量电动机起动性能的好坏，主要看(____)两个性能指标。A、起动设备的简易性和可靠性B、起动电流倍数C、起动转矩倍数D、起动时间正确答案：BC答案解析：衡量电动机起动性能的好坏，主要看起动电流倍数和起动转矩倍数这两个性能指标。起动电流倍数反映了电动机起动时电流大小与额定电流的关系，起动转矩倍数体现了电动机起动转矩与额定转矩的比例，它们对电动机能否顺利起动以及对电网和负载的影响起着关键作用。而起动时间和起动设备的简易性及可靠性虽然也与起动相关，但不是衡量起动性能好坏的主要指标。3.同步发电机因励磁绕组断线而造成失磁后，有如下现象(____)。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。4.异步电动机启动时，希望其启动电流和启动转矩（____)。A、启动电流大B、启动电流小C、启动转矩大D、启动转矩小正确答案：BC答案解析：异步电动机启动时，希望启动电流小，这样可以减少对电网的冲击，同时也能降低电机自身的发热等不良影响；希望启动转矩大，以便能够快速启动负载，使电机顺利投入运行。所以答案是BC，即启动电流小、启动转矩大。5.短路比是指在空载时产生额定电压的励磁电流下发生三相稳态短路时的(____)之比。A、短路电压B、额定电流C、短路电流D、额定电压正确答案：BC6.同步发电机的调相运行可以是(____)。A、发出有功、发出无功B、发出有功、吸收无功C、不发有功、吸收无功D、不发有功、发出无功正确答案：CD7.采用自同步法投入并联的特点有(____)。A、操作简单、迅速，不需增添复杂的设备B、操作复杂、费时C、合闸及加励磁时有电流冲击D、合闸瞬间，电机和电网之间基本无冲击电流正确答案：AC8.对正常励磁状态描述正确的是(____)。A、发电机向系统输出感性无功功率B、电枢电流与定子端电压同相C、发电机从系统吸收感性无功功率D、发电机励磁电流等于正常励磁电流正确答案：BD9.调速性能好的感应电动机，应当是(____)。A、调速设备简单B、调速平滑性好C、调速过程中损耗小D、调速范围广正确答案：ABCD答案解析：调速性能好的感应电动机，通常应具备调速范围广、调速平滑性好、调速设备简单以及调速过程中损耗小等特点。调速范围广能满足不同工况需求；调速平滑性好可使电机运行更加稳定、舒适；调速设备简单便于安装、维护和降低成本；调速过程中损耗小有利于提高能源利用效率，降低运行成本。所以这几个选项都是衡量调速性能好的感应电动机的重要指标。10.绕线式电动机转子串电阻起动的特点有(____)。A、设备简单B、起动性能好，可以在重负载下起动C、设备较复杂D、投资较高正确答案：BCD答案解析：绕线式电动机转子串电阻起动设备较复杂，需要额外配置电阻器等装置，所以选项A错误，选项C正确；这种起动方式起动性能好，能够在重负载下起动，这是其显著特点之一，选项B正确；由于设备相对复杂，导致投资较高，选项D正确。11.下列哪种情况下的同步发电机的稳定性更差(____)。A、直接接到电网B、轻载C、通过长输电线路接到电网D、满载正确答案：CD12.变极调速的特点是(____)。A、设备简单B、运行可靠C、调速平滑D、在调速要求较高的场合不适用正确答案：ABD答案解析：变极调速的优点是设备简单、运行可靠、机械特性硬、效率高、维护方便等；缺点是有级调速，调速平滑性差，在调速要求较高的场合不适用。所以选项A、B、D正确，选项C错误。13.调节励磁电流大小改变同步发电机无功功率的过程中，哪些量是变化的(____)。A、系统频率B、励磁电动势C、功率因数角D、负载电流正确答案：BCD14.关于同步发电机并网运行的条件，下述说法正确的有(____)。A、发电机电压的相位与电网电压的相位相同B、发电机电压幅值与电网电压幅值相同C、发电机电压的频率等于电网频率D、发电机电压的相序与电网电压的相序相同正确答案：ABCD答案解析：同步发电机并网运行需要满足以下条件：1.发电机电压的相序与电网电压的相序相同，只有相序一致，才能保证并网后不会出现电流冲击等异常情况。2.发电机电压幅值与电网电压幅值相同，若幅值不同，会在并网瞬间产生较大的冲击电流。3.发电机电压的相位与电网电压的相位相同，这样并网时才不会有环流产生。4.发电机电压的频率等于电网频率，否则会导致并网后发电机与电网之间出现功率振荡等问题。15.对于同步发电机，若电枢电流滞后于励磁电动势，说法正确的是(____)。A、内功率因数角为负B、存在直轴去磁和交轴电枢反应C、内功率因数角为正D、存在直轴助磁和交轴电枢反应正确答案：BC16.同步电机按照原动机类型不同，转子结构分为（____)两类。A、凸级式B、隐极式C、鼠笼型D、绕线型正确答案：AB答案解析：同步电机按照原动机类型不同，转子结构分为凸极式和隐极式两类。鼠笼型和绕线型是异步电机转子的结构类型，所以CD选项不符合要求。17.属于绕线式感应电动机起动方法的是(____)。A、降压启动B、串起动变阻器起动C、串频敏变阻器起动D、串电抗器启动正确答案：BC18.用准确同步法将同发电机投入并联的特点不包括(____)。A、操作复杂、费时B、合闸及加励磁时有电流冲击C、合闸瞬间，电机和电网之间基本无冲击电流D、操作简单、迅速，不需增添复杂的设备正确答案：BD19.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