2025年大学本科二年级（电气工程及其自动化）电机学综合测试试题及答案

2025年大学本科二年级（电气工程及其自动化）电机学综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案填写在题后的括号内。1.一台三相异步电动机，额定频率为50Hz，额定转速为970r/min，则该电动机的极对数是（）A.1B.2C.3D.42.变压器的变比是指（）A.一、二次侧电压之比B.一、二次侧电流之比C.一、二次侧匝数之比D.以上都不对3.直流电动机的电磁转矩是由（）相互作用产生的。A.定子磁场与转子电流B.转子磁场与定子电流C.定子磁场与定子电流D.转子磁场与转子电流4.同步发电机的额定功率是指（）A.转轴上输出的机械功率B.电枢绕组中输出的电功率C.视在功率D.以上都不对5.一台变压器，原边绕组匝数为N1，副边绕组匝数为N2，当原边施加电压U1时，副边开路电压为U2，则变压器的变比K为（）A.U1/U2B.U2/U1C.N1/N2D.N2/N16.三相异步电动机的转差率s的计算公式为（）A.s=(n0-n)/n0B.s=(n-n0)/n0C.s=n0/nD.s=n/n0第II卷（非选择题共70分）（一）填空题（共20分）答题要求：本大题共5空，每空4分。请将正确答案填写在题中的横线上。1.三相异步电动机的调速方法有______、______、______。2.变压器的损耗包括______和______。3.直流电动机的调速方法有______、______、______。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共2题，每题10分。简要回答问题，要求条理清晰，语言简洁。1.简述三相异步电动机的工作原理。2.简述变压器的电压变换原理。（三）计算题（共15分）答题要求：本大题共1题，15分。解答应写出必要的文字说明、计算步骤和答案。一台三相异步电动机，额定功率Pn=7.5kW，额定电压Un=380V，额定电流In=15.4A，额定转速nn=1440r/min，功率因数cosφ=0.85。求该电动机的效率η。（四）分析题（共15分）答题要求：本大题共1题，15分。阅读材料，回答问题。材料：某工厂有一台三相异步电动机，在运行过程中出现了转速下降、电流增大的现象。经检查发现，电动机的定子绕组有一相断路。问题：分析定子绕组一相断路对电动机运行的影响，并提出解决方法。（五）设计题（共20分）答题要求：本大题共1题，20分。根据题目要求进行设计。设计一个三相异步电动机的正反转控制电路，要求采用按钮和接触器实现控制，并具有过载保护功能。答案：第I卷：1.C2.C3.A4.B5.C6.A第II卷：（一）1.变极调速、变频调速、改变转差率调速2.铁耗、铜耗3.电枢回路串电阻调速、减弱磁通调速、改变电枢电压调速（二）1.三相异步电动机的工作原理是基于电磁感应定律。定子绕组通入三相交流电后，会产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场的作用下，会感应出电动势和电流。转子电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使转子转动。2.变压器的电压变换原理是基于电磁感应定律。当原边绕组通入交流电时，会产生交变磁通。交变磁通同时穿过原边绕组和副边绕组，在副边绕组中感应出电动势。根据电磁感应定律，原边电压与副边电压之比等于原边绕组匝数与副边绕组匝数之比，即变压器的变比。（三）电动机的输入功率P1=√3UnIncosφ=√3×380×15.4×0.85≈8.6kW，效率η=Pn/P1=7.5/8.6≈87.2%。（四）定子绕组一相断路会导致电动机无法形成完