电机原理及应用练习题库（含参考答案解析）

电机原理及应用练习题库（含参考答案解析）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1.一台QFQS—600—2汽轮机，若频率为50HZ，发电机的额定转速是(____)。A、750r/minB、1000r/minC、1500r/minD、3000r/min正确答案：D答案解析：根据公式\(n=60f/p\)（其中\(n\)为额定转速，\(f\)为频率，\(p\)为极对数），对于QFQS—600—2汽轮机，\(p=2\)，\(f=50Hz\)，则\(n=60×50÷2=1500r/min\)，2极的同步发电机额定转速为\(3000r/min\)。2.同步发电机持续稳定短路时，电枢反应的性质为(____)。A、交轴电枢反应B、直轴增磁与交轴电枢反应C、直轴助磁电枢反应D、直轴去磁电枢反应正确答案：D答案解析：同步发电机持续稳定短路时，短路电流产生的电枢磁动势主要是直轴去磁作用，使得气隙合成磁场大大削弱，所以电枢反应的性质为直轴去磁电枢反应。3.同步发电机的短路特性曲线是(____)。A、正弦曲线B、抛物线C、磁化曲线D、一条直线正确答案：D答案解析：短路特性是指同步发电机在额定转速下，定子绕组三相短路时，定子短路电流与励磁电流之间的关系曲线。由于短路时磁路不饱和，所以短路特性曲线是一条直线。4.在发电机并列过程中，当发电机的电压与电网电压相位不一致时，将产生较大冲击电流。此冲击电流最大值发生在两个电压的相位差为(____)时。A、0度B、负90度C、180度D、90度正确答案：C答案解析：当发电机电压与电网电压相位差为180度时，两者电压差最大，此时冲击电流最大值出现。5.绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流(____)，起动转矩(____)。A、减小，减小B、增大，减小C、增大，增大D、减小，增大正确答案：D答案解析：绕线型感应电动机转子串入适当电阻后，转子电路的电阻增大，根据欧姆定律，电流会减小，即起动电流减小；同时，转子电阻增大使得转子电路的功率因数提高，转子电流的有功分量增大，从而使起动转矩增大。6.下列描述正确的是(____)。A、内功率因数角等于功率因数角与功角的差B、功角等于内功率因数角与功率因数角的和C、功率因数角等于内功率因数角与功角的和D、内功率因数角等于功率因数角与功角的和正确答案：D7.对同步发电机正常励磁状态描述错误的是(____)。A、电枢电流和定子端电压同相B、定子电流只有有功分量C、定子电流最小D、发电机向系统输出容性无功功率正确答案：D答案解析：同步发电机正常励磁状态下，电枢电流和定子端电压同相，定子电流只有有功分量，此时定子电流最小，发电机既不发出也不吸收无功功率。而当发电机处于过励磁状态时，向系统输出感性无功功率；处于欠励磁状态时，从系统吸收感性无功功率。所以选项D描述错误。8.同步发电机并网运行时，若发电机电压大于电网电压，其他条件都符合，则合闸后会发生哪种现象(____)？A、发电机输出感性无功B、发电机吸收有功功率C、发电机输出容性无功D、发电机输出有功功率正确答案：A答案解析：当同步发电机并网运行且发电机电压大于电网电压时，合闸瞬间，发电机向电网输出感性无功。因为发电机电压高，会向电压低的电网输送无功功率，而感性无功的特点是电流滞后电压，所以此时发电机输出感性无功。9.气隙不均匀的交流同步电机一定是(____)。A、隐极式同步电机B、凸极式同步电机C、绕线式感应电机D、鼠笼式感应电机正确答案：B答案解析：凸极式同步电机的特点就是气隙不均匀，有明显的磁极结构，极弧下气隙较小，极间气隙较大。而隐极式同步电机气隙是均匀的。鼠笼式感应电机和绕线式感应电机与气隙是否均匀无关，主要区别在于转子结构。10.由外特性可求出发电机的(____)。A、电压变化率B、电抗C、电流D、励磁电阻正确答案：A答案解析：外特性是指发电机端电压与负载电流之间的关系曲线，通过外特性可以计算出发电机的电压变化率等参数。电抗、电流、励磁电阻等不能直接由外特性求出。11.感应电动机变频调速时，改变频率的同时要改变(____)。A、电源电压B、电流C、电阻D、电磁转矩正确答案：A答案解析：感应电动机变频调速时，为了保持电机气隙磁通不变，需要在改变频率的同时改变电源电压。根据公式\(U/f=常数\)（近似），当频率\(f\)变化时，电压\(U\)也应相应变化，否则会导致磁通变化，影响电机性能。电流、电阻、电磁转矩与频率和电压之间不存在这种直接的配合关系来保证电机性能稳定。12.当发电机准同期并列时，若系统电压高于待并发电机电压时，应该(____)。A、增大待并发电机的转速B、增大待并发电机励磁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：B答案解析：当系统电压高于待并发电机电压时，为了使待并发电机电压与系统电压相等，应增大待并发电机的励磁，提高其端电压，使其与系统电压接近，以便顺利并列。13.采用Y-Δ换接开关启动时，相当于是变比为（____)自耦变压器启动。A、1.732B、0.577C、1/3D、1/2正确答案：A14.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、直轴去磁电枢反应C、交轴电枢反应D、直轴助磁和交轴电枢反应正确答案：A15.对称负载时(____)对气隙磁场的影响叫做电枢反应。A、电枢磁动势B、电枢电流C、励磁电流D、励磁磁动势正确答案：A答案解析：电枢反应是指对称负载时电枢磁动势对气隙磁场的影响。电枢磁动势由电枢电流产生，所以这里强调的是电枢磁动势对气隙磁场的作用，而不是励磁磁动势、电枢电流或励磁电流对气隙磁场的影响。16.异步电动机由四极变为两极时，同步转速会（_____)。A、提高一倍B、降低一倍C、不变D、不确定正确答案：A答案解析：异步电动机的同步转速公式为\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(n_0\)是同步转速，\(f\)是电源频率，\(p\)是磁极对数。当磁极对数由四极变为两极时，\(p\)的值减小一半，在电源频率\(f\)不变的情况下，同步转速\(n_0\)会提高一倍。17.在运行中，电网受到小的干扰后，同步发电机仍能维持稳定运行，称为(____)。A、不稳定B、静态稳定C、动态稳定D、抗干扰能力极强正确答案：B答案解析：静态稳定是指电力系统在运行中受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。题目中电网受到小干扰后同步发电机仍能维持稳定运行符合静态稳定的定义。18.星形/三角形换接起动的起动特点是(____)。A、起动设备简单，经济可靠B、起动效果好，但价格较贵C、可以在重载下起动D、电能损耗大，经济性差正确答案：A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。19.异步电动机的启动转矩与(_____)成正比。A、电压B、电流C、电压的平方D、电流的平方正确答案：C答案解析：启动转矩公式为\(T_{st}=K\frac{U_1^2}{R_2^2+(X_{20}^2)}\)，其中\(U_1\)为定子电压，由公式可知启动转矩与电压的平方成正比。20.同步发电机与大电网并联运行时功率因数是由（）决定的。A、不确定B、电压和电流C、负载D、有功功率和无功功率正确答案：D答案解析：同步发电机与大电网并联运行时，功率因数由发电机输出的有功功率和无功功率共同决定。当有功功率变化时，无功功率会相应调整以维持机端电压不变，从而影响功率因数；同样，无功功率的改变也会对功率因数产生影响。21.三相异步电动机在运行中把定子绕组两相反接，则转子的转速会（___)。A、升高B、降低一直到停转C、下降到零后再反向旋转D、下降到某一稳定转速正确答案：C答案解析：当三相异步电动机在运行中把定子绕组两相反接时，电动机的旋转磁场立即反向，由于转子的惯性，转子不会立即反转，而是继续按原方向转动。此时转子相对于旋转磁场的方向与原来相反，电磁转矩方向也相反，成为制动转矩，使转子转速迅速下降。当转速下降到零后，在反向电磁转矩的作用下，转子开始反向旋转。22.同步发电机与大电网并联运行时，下列必须绝对满足的条件是(____)。A、励磁方式相同B、频率相等C、相序相同D、电压相等正确答案：C答案解析：同步发电机与大电网并联运行时，相序相同是必须绝对满足的条件。若相序不同，在并联瞬间会产生极大的冲击电流，可能损坏发电机及相关设备。电压相等、频率相等是可以通过调节手段进行调整使其满足并联要求的，励磁方式相同并不是并联运行的必要条件。23.变频调速在变频时应使电压与频率成正比变化，以保证（_____)不变。A、转矩B、电压C、电流D、磁通正确答案：D答案解析：当异步电动机在额定频率下运行时，其主磁通是由额定电压产生的。根据异步电动机的原理，主磁通的大小直接影响电动机的性能。如果在变频调速时，电压与频率不成正比变化，那么主磁通就会发生变化。当频率降低时，如果电压不变，主磁通会增大，这会导致铁芯饱和，使励磁电流增大，铜损和铁损增加，电动机效率降低，甚至可能损坏电动机；当频率升高时，如果电压不变，主磁通会减小，电动机的转矩也会减小，影响电动机的正常运行。所以为了保证电动机的性能，在变频时应使电压与频率成正比变化，以保证磁通不变。24.同步发电机稳态运行时，若所带负载为感性，功率因数为0.8，则其电枢反应的性质为(____)。A、直轴助磁与交轴电枢反应B、交轴助磁电枢反应C、直轴去磁与交轴电枢反应D、直轴去磁电枢反应正确答案：C答案解析：同步发电机带感性负载时，电枢电流滞后于端电压，电枢反应既有直轴去磁作用，又有交轴电枢反应。当功率因数为0.8时，电枢反应包含直轴去磁与交轴电枢反应。25.同步发电机的额定功率是指(____)。A、输出的电功率B、输出的机械功率C、输出的无功功率D、以上答案都不是正确答案：A答案解析：同步发电机的额定功率是指发电机在额定运行条件下输出的电功率。输出的机械功率是原动机提供给发电机的功率，经过发电机转换后输出电功率；无功功率主要用于建立磁场等，不是额定功率所指。所以额定功率是指输出的电功率，答案选A。26.准确同步法并列操作，当待并发电机侧电压大时，应(____)。A、增大励磁电流B、减小励磁电流C、增大转速D、减小转速正确答案：B答案解析：当待并发电机侧电压大时，说明发电机的励磁电流过大，应减小励磁电流，以降低发电机侧电压，使其与系统电压接近，便于准确同步并列。增大励磁电流会使待并发电机侧电压更大，所以A选项错误；增大转速主要影响发电机的频率，而不是电压，所以C选项错误；减小转速同样主要影响频率，对电压影响较小，所以D选项错误。27.对同步发电机迟相运行描述正确的是(____)。A、发电机向系统输出容性无功功率B、发电机向系统输出感性无功功率C、发电机向系统吸收感性无功功率D、此时发电机励磁电流比正常励磁电流小，处于欠励状态正确答案：B答案解析：迟相运行是指发电机向系统输出有功功率和感性无功功率的运行状态。在迟相运行时，发电机向系统输出感性无功功率，此时发电机的励磁电流大于正常励磁电流，处于过励状态。A选项中说输出容性无功功率错误；C选项吸收感性无功功率不符合迟相运行特点；D选项说励磁电流比正常励磁电流小且处于欠励状态错误。28.将发电机投入并列时，如果(____)，会产生拍振电流。A、频率不等B、电压相位不同C、电压的有效值不等D、相序不同正确答案：A29.同步发电机带纯电感负载时电枢反应性质为（____)。A、交轴兼直轴去磁电枢反应B、直轴助磁电枢反应C、直轴去磁电枢反应D、交轴电枢反应正确答案：C答案解析：当同步发电机带纯电感负载时，电枢电流滞后于电枢电压90°。此时电枢反应的性质为直轴去磁电枢反应，因为电枢磁动势的基波与主极磁动势轴线重合，且方向相反，起去磁作用。30.同步电动机运行在过励磁状态下时，相当于(____)负载。A、感性B、无法判断C、容性D、阻性正确答案：C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。31.星形-三角形(Y/D)换接起动方法适用于正常运行时定子绕组为(____)接法的电动机。A、星形B、三角形C、星形和三角形D、都不行正确答案：B答案解析：星形-三角形(Y/Δ)换接起动方法适用于正常运行时定子绕组为三角形接法的电动机。这种起动方式是利用电动机在起动时接成星形，降低绕组电压，减小起动电流；正常运行时接成三角形，以保证电动机的额定运行状态。所以答案选B。32.同步电动机的负载在一定范围内变化，对转速(____)。A、影响小B、影响大C、无法确定D、没有影响正确答案：D答案解析：同步电动机是一种交流电动机，其转速与电源频率和电机极对数有关。当负载在一定范围内变化时，只要电源频率不变，同步电动机的转速就不会改变，始终保持同步转速运行。这是同步电动机的一个重要特性，与异步电动机不同，异步电动机的转速会随着负载的变化而略有变化。33.比整步功率值越(____)，发电机运行的静稳定程度越高，保持同步的能力越强。A、不确定B、小C、大D、稳定正确答案：C答案解析：整步功率是指同步发电机在受到小干扰后，能够恢复到同步运行状态的能力。整步功率越大，说明发电机在受到相同大小的干扰时，恢复同步运行的能力越强，也就意味着发电机运行的静稳定程度越高，保持同步的能力越强。34.星形/三角形换接起动是通过改变电动机的(____)的接法实现降压起动。A、转子绕组B、定子绕组C、电压D、电阻正确答案：B答案解析：星形/三角形换接起动是通过改变电动机定子绕组的接法实现降压起动的。在正常运行时接成三角形的电动机，起动时可接成星形，这样定子绕组所承受的电压就只有正常运行时的\(\frac{1}{\sqrt{3}}\)，从而降低了起动电流。35.对于单机运行的同步发电机，励磁系统的作用主要是(____)。A、调节发电机发出的有功功率B、调节发电机发出的无功功率C、调节发电机的频率D、保持发电机机端电压恒定正确答案：D答案解析：单机运行的同步发电机，励磁系统主要作用是保持发电机机端电压恒定。通过调节励磁电流，进而调节发电机的磁场，从而维持机端电压稳定。调节发电机发出的无功功率是同步发电机并网运行时励磁系统的重要作用之一；调节发电机发出的有功功率主要取决于原动机的输入；调节发电机的频率与原动机的转速调节等有关，而非励磁系统的主要作用。36.同步发电机的短路特性曲线为一条(____)。A、磁化曲线B、抛物线C、直线D、以上都对正确答案：C答案解析：同步发电机的短路特性是指发电机在额定转速下，定子绕组三相短路时，定子短路电流与励磁电流之间的关系曲线。由于短路时电枢反应的去磁作用很强，磁路处于不饱和状态，此时短路电流与励磁电流成正比，所以短路特性曲线为一条直线。37.一台△联接三相异步电动机，采用Y-Δ换接开关启动时，Ist为直接启动的(_____)倍。A、1/3B、1/2C、3/4D、0.577正确答案：A答案解析：Y-Δ换接启动时，启动电流\(I_{stY}\)是直接启动电流\(I_{st}\)的1/3，即\(I_{stY}=\frac{1}{3}I_{st}\)，所以\(I_{stY}<\frac{1}{3}I_{st}\)，也就是\(I_{st}\)为直接启动的\(>\frac{1}{3}\)倍。38.为防止超速损坏，汽轮机装有保护装置，使发电机的转速限制在不大于额定转速的百分之(____)以内。A、5B、10C、15D、不确定正确答案：B答案解析：汽轮机的超速保护装置能使发电机转速限制在不大于额定转速的110%以内，也就是大于额定转速的10%以内，所以选[B]。39.同步发电机型号QFN-300