1月电机原理及应用试题+参考答案

1月电机原理及应用试题+参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.一台并联于无穷大电网上的同步发电机，若仅调节发电机的励磁电流，发电机的有功功率将（___)，无功功率将(___)。A、不变，变B、变，不变C、变，变D、不变，不变正确答案：A答案解析：当并联于无穷大电网上的同步发电机仅调节励磁电流时，根据同步发电机的运行特性，其有功功率由原动机的输入功率决定，所以有功功率不变；而无功功率与励磁电流有关，调节励磁电流会改变发电机的无功功率输出，所以无功功率将变。2.同步发电机突然甩负荷后，端口电压会(____)。A、降低B、升高C、无法判断D、不变正确答案：B答案解析：当同步发电机突然甩负荷后，电枢反应突然消失，而原动机输入的机械功率因调速器的作用未来得及变化，使得发电机的功率不平衡，转子加速，电动势增加，端口电压升高。3.同步发电机的定子绕组又称(____)。A、电枢绕组B、励磁绕组C、单相绕组D、三相绕组正确答案：A答案解析：同步发电机的定子绕组又称电枢绕组，它是同步发电机实现机电能量转换的关键部件，通过电磁感应原理在其中感应出电动势，所以答案选A。4.同步发电机中励磁电动势和端电压之间的夹角称为（____)。A、内功率因数角B、功率因数角C、功角D、不确定正确答案：C答案解析：同步发电机中，励磁电动势和端电压之间的夹角称为功角。内功率因数角是指发电机定子电流相量与空载电动势相量之间的夹角；功率因数角是指电压相量与电流相量之间的夹角。所以答案选[C]。5.同步发电机气隙越大，则(____)。A、短路比越大，并网运行时静态稳定性越差B、短路比越大，并网运行时静态稳定性越好C、短路比越小，并网运行时静态稳定性越好D、短路比越小，并网运行时静态稳定性越差正确答案：B6.变频调速时转速（____)。A、分级跃变B、很高C、平滑渐变D、很低正确答案：C答案解析：变频调速是通过改变电源频率来调节电机转速的，其转速可以实现平滑渐变，能够根据实际需求精确地调整转速，而不是像分级调速那样有跃变。7.凸极发电机，在功角(____)时，有极限功率。A、等于90度B、45到90度C、0到45度D、大于90度正确答案：B8.同步发电机对称负载时，（_____)的影响叫做电枢反应。A、励磁磁势B、励磁磁势对电枢磁势C、电枢磁势D、电枢磁势对励磁磁势正确答案：D答案解析：同步发电机对称负载时，电枢磁势对励磁磁势的影响叫做电枢反应。电枢反应是指电枢磁场对主磁场的影响，表现为使气隙磁场发生畸变等。电枢磁势会对励磁磁势产生作用，从而改变电机的运行特性。9.反映铁心饱和程度的参数称为(____)。A、短路比B、分布系数C、饱和系数D、以上都不是正确答案：C答案解析：饱和系数是反映铁心饱和程度的参数，短路比与电机的短路特性等有关，分布系数是与绕组分布有关的系数，均不是反映铁心饱和程度的参数。10.功率因数角是(____)的相位夹角。A、励磁电动势和定子端电压B、励磁电动势和电枢电流C、定子端电压和电枢电流D、以上都不是正确答案：C答案解析：功率因数角是定子端电压和电枢电流的相位夹角。在交流电路中，功率因数角反映了电压与电流之间的相位关系，对于分析电路的功率情况等具有重要意义。而定子端电压和电枢电流的相位差就是功率因数角。励磁电动势和定子端电压的相位夹角以及励磁电动势和电枢电流的相位夹角并不是功率因数角的定义。11.同步发电机处于正常励磁情况下，若在此基础上减小励磁电流，则发电机处于(____)。A、无法判断B、过励磁C、欠励磁D、正常励磁正确答案：C答案解析：当同步发电机处于正常励磁情况下，减小励磁电流，会导致发电机的励磁不足，使得发电机进入欠励磁状态。此时发电机的端电压会降低，电枢电流会增加，功率因数会降低，发电机向电网输送滞后的无功功率。12.同步发电机准同期并网时，可以调节发电机的(____)来调节发电机的频率。A、励磁电流B、功率因数C、原动机转速D、相序正确答案：C答案解析：调节发电机的频率可以通过调节原动机转速来实现，原动机转速变化会使发电机的频率改变。相序必须相同才能并网，与频率调节无关；励磁电流主要影响发电机的电压；功率因数与频率调节没有直接关系。13.并联于大电网的同步发电机，在下列哪种情况下静态稳定性较好(____)。A、欠励运行B、短路比小C、短路比大D、同步电抗大正确答案：C答案解析：短路比是同步发电机的一个重要参数，短路比大，说明电机的同步电抗小，在同样大小的励磁电流下，产生的同步电磁转矩大，静态稳定性较好。短路比小则相反。欠励运行会使发电机静态稳定性变差。同步电抗大也不利于静态稳定性。所以并联于大电网的同步发电机短路比大时静态稳定性较好。14.三相感应电动机在基频50Hz以下变频调速时应保持(____)不变。A、频率B、磁通C、电压D、都不对正确答案：B15.同步发电机的Xa表示(____)。A、漏电抗B、同步电抗C、电枢反应电抗D、励磁电抗正确答案：C16.同步发电机的空载特性曲线实质上电机的（_____)。A、直线B、正弦曲线C、磁化曲线D、气隙线正确答案：C答案解析：同步发电机的空载特性曲线是指发电机在额定转速下，空载运行时，电枢电流为零时，发电机的感应电动势与励磁电流之间的关系曲线。它反映了电机的磁化特性，即电机磁路的饱和程度随励磁电流变化的情况。气隙线是忽略磁路饱和时的磁化曲线，实际的空载特性曲线会因磁路饱和而与气隙线不同。正弦曲线和直线都不能准确描述空载特性曲线的本质。所以同步发电机的空载特性曲线实质上是电机的磁化曲线。17.隐极同步发电机静态稳定运行的功角范围是(____)。A、0到90度B、0到360度C、0到45度D、0到180度正确答案：A答案解析：隐极同步发电机静态稳定运行的功角范围是大于0到90度。当功角小于90度时，发电机电磁功率随功角增大而增大，系统能保持静态稳定；当功角大于90度时，电磁功率随功角增大而减小，系统将失去静态稳定。18.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、电流B、磁通C、电压D、转矩正确答案：B答案解析：在交流电机中，磁通与电压和频率的比值有关。当电压与频率成正比变化时，能保证磁通基本不变。磁通不变可使电机的性能稳定，避免因磁通变化导致电机运行不稳定、效率降低等问题。而其他选项电压、电流、转矩并不直接由电压与频率成正比变化来保证不变。19.同步发电机持续稳定短路时，电机磁路处于（____)状态。A、饱和B、不确定C、过饱和D、不饱和正确答案：D20.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：发电机将要出现振荡或失步时，增加发电机励磁，可提高发电机电动势，从而提高发电机的极限功率，提升机组的静稳定余度，有助于抑制振荡和恢复同步。选项A提高发电机电压不是主要目的；选项B是增加励磁可能带来的结果之一，但不是根本目的；选项D增加励磁是向系统输出无功而非吸收无功。21.同步发电机的进相运行是指(____)。A、发出有功、发出无功B、发出有功、吸收无功C、不发有功、发出无功D、不发有功、吸收无功正确答案：B答案解析：进相运行是指同步发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态。正常运行时，同步发电机向系统输送有功功率和无功功率，而出力相量在滞相运行区域。当发电机进相运行时，其功率因数角变为超前，即从系统吸收无功功率，同时向系统输送有功功率。所以同步发电机的进相运行是发出有功、吸收无功，答案选B。22.一台△联接三相异步电动机，采用Y-Δ换接开关启动时，Mst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，启动电流和启动转矩都变为直接启动时的1/3，所以Mst为直接启动的1/3倍，大于1/3，答案选A。23.同步发电机励磁绕组取得直流电流建立磁场的方式称为(____)。A、励磁方式B、负载运行C、空载运行D、电枢反应正确答案：A答案解析：同步发电机励磁绕组取得直流电流建立磁场的方式称为励磁方式。空载运行是发电机没有带负载时的运行状态；负载运行是发电机带上负载后的运行状态；电枢反应是指电枢磁场对主磁场的影响，均不符合题意。24.同步发电机带纯阻性负载运行时，功率因数角(____)。A、为零B、为负，功率因数超前C、无法判断D、为正，功率因数滞后正确答案：A答案解析：同步发电机带纯阻性负载运行时，电流与电压同相位，功率因数角为零。25.一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：当功率因数从cosφ=0.8（滞后）变为cosφ=0.9（滞后）时，功率因数增大，在有功功率不变的情况下，根据公式\(P=UIcosφ\)，\(I=\frac{P}{Ucosφ}\)，分母增大，所以电枢电流变小。26.负序电流在发电机绕组中产生负序磁场，会在转子表面槽楔等金属结构中感应出(____)Hz的电流。A、50B、100C、150D、200正确答案：B答案解析：负序电流产生的负序磁场以两倍同步频率旋转，同步频率为50Hz，所以会在转子表面槽楔等金属结构中感应出大于100Hz的电流。27.隐极发电机，在功角(____)时，有极限功率。A、等于90度B、小于90度C、大于90度D、0到90度正确答案：A答案解析：当隐极发电机的功角大于等于90度时，电磁功率达到极限功率，此时发电机运行处于静态稳定极限状态，如果功角继续增大，发电机将失去同步，所以答案是[A]。28.关于汽轮发电机与水轮发电机的特点，说法正确的是(____)。A、汽轮发电机转子是凸极式结构B、水轮发电机转速快C、汽轮发电机转子为卧式结构D、水轮发电机转子是隐极式结构正确答案：C答案解析：汽轮发电机的转子是隐极式结构，转速高，通常为卧式结构；水轮发电机的转子是凸极式结构，转速低。选项A中汽轮发电机转子是隐极式结构，不是凸极式结构；选项B中水轮发电机转速慢，不是快；选项D中水轮发电机转子是凸极式结构，不是隐极式结构。所以正确答案是[C]。29.变极调速时转速（____)。A、分级跃变B、很低C、很高D、平滑渐变正确答案：A答案解析：变极调速是通过改变定子绕组的极对数来实现调速的，这种调速方式的转速变化是分级跃变的，而不是平滑渐变的。它可以获得有限的几种转速，不是转速很高或很低的情况。30.变极调速的特点是(____)。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：A答案解析：变极调速的特点是设备简单，运行可靠，但调速是有级的，不平滑。它通过改变定子绕组的磁极对数来实现调速，不需要专门的变频设备，成本相对较低。调速范围有限，一般适用于不需要平滑调速的场合，如某些机床的主轴传动等。选项B描述的是变频调速的特点；选项C中调速平滑不符合变极调速特点；选项D中方法简单、调速平滑以及在中小型绕线式电动机中应用广泛都不准确，绕线式电动机一般采用转子串电阻调速等方法，变极调速常用于笼型异步电动机。31.汽轮发电机均采用(____)式的转子。A、鼠笼式B、凸极式C、隐极式D、绕线式正确答案：C答案解析：隐极式转子结构简单、运行可靠，能适应高速旋转，汽轮发电机为了满足高效、稳定运行的要求，通常采用隐极式转子。凸极式转子一般用于水轮发电机等。鼠笼式和绕线式主要用于异步电动机等，不是汽轮发电机转子的形式。32.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、稳定C、大D、小正确答案：C答案解析：整步功率是指同步发电机维持同步运行的能力，比整步功率值越大，发电机运行的静稳定程度越高，保持同步的能力越强。33.所谓“同步”是指(____)相同。A、转子转速与定子磁场转速B、转子转速与转子磁场转速C、定子磁场转速与转子磁场转速D、以上都不对正确答案：A答案解析：同步是指转子转速与定子磁场转速相同。在交流电机中，定子绕组通入三相交流电会产生旋转磁场，转子在旋转磁场的作用下转动，当转子转速与定子磁场转速相等时，就实现了同步运行。34.内功率因数角是(____)的相位夹角。A、励磁电动势和定子端电压B、励磁电动势和电枢电流C、定子端电压和电枢电流D、以上都不是正确答案：B答案解析：内功率因数角是励磁电动势和电枢电流的相位夹角。在同步电机中，电枢电流包含有功分量和无功分量，励磁电动势与电枢电流的相位关系对于电机的运行特性有着重要影响，这个相位夹角就是内功率因数角。35.一台同步发电机，发出的有功功率为80MW，无功功率为60MVar，它发出的视在功率为(____)MVA。A、80B、100C、120D、无法确定正确答案：B答案解析：视在功率\(S=\sqrt{P^{2}+Q^{2}}\)，已知有功功率\(P=80MW\)，无功功率\(Q=60MVar\)，则\(S=\sqrt{80^{2}+60^{2}}=\sqrt{6400+3600}=\sqrt{10000}=100MVA\)，所以视在功率为\(100MVA\)，答案选\([B]\)，即发出的视在功率大于\(100MVA\)是因为实际计算结果等于\(100MVA\)，\([B]\)选项表述符合题意。36.对绕线式异步电动机，当转子串入电阻后，其转速将(____)。A、不确定B、增大C、减小D、不变正确答案：C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，从而使转子电流减小，电磁转矩减小，转速随之降低。37.当同步发电机负载发生变化时，为了保持发电机端电压不变，应适当调节发电机的(____)。A、励磁电流B、电枢电流C、转速D、频率正确答案：A答案解析：当同步发电机负载发生变化时，调节励磁电流可以改变发电机的磁场强度，从而调节发电机的电动势，进而保持发电机端电压不变。而频率、转速主要由原动机控制，电枢电流变化是负载变化的结果，调节它们无法直接保持端电压不变。38.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、电阻B、电压C、转子绕组D、定子绕组正确答案：D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来实现降压起动的。在正常运行时接成三角形的电动机，起动时可接成星形，这样就降低了定子绕组的电压，从而降低了起动电流。39.同步电机额定转速的单位是(____)。A、r/minB、HzC、kVAD、J正确答案：A答案解析：同步电机额定转速的单位是r/min，即每分钟转数，选项A符合。Hz是频率单位，kVA是视在功率单位，J是能量单位，均不符合，故答案为A。40.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，定子稳态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，所以短路特性曲线近似为一条直线。41.采用灯光旋转法进行并列时，如果三组灯光明、暗不旋转变化而是同熄、同亮，说明待并发电机(____)与电网不同。A、频率B、电压相位C、相序D、电压大小正确答案：C答案解析：采用灯光旋转法进行并列时，若三组灯光明、暗不旋转变化而是同熄、同亮，说明待并发电机相序与电网不同。相序不同时，无法满足并列条件，会出现这种异常现象。而电压大小、相位、频率不满足条件时，灯光会有不同的旋转变化情况，不是同熄同亮。42.采用准确同步法并网时，并网瞬间发电机（____)。A、既发出有功功率又发出无功功率B、只发出无功功率C、既不发出有功功率又不发出无功功率D、只发出有功功率正确答案：C答案解析：采用准确同步法并网时，并网瞬间发电机既不发出有功功率又不发出无功功率。准确同步法并网要求发电机的电压、频率、相位与电网侧完全相同，在满足这些条件瞬间并网，此时发电机与电网之间没有功率交换，所以既不发出有功功率也不发出无功功率。43.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\(U/f=常数\)，当频率\(f\)变化时，电源电压\(U\)也应相应变化，否则会影响电机的性能。电流、电阻、电磁转矩不是在改变频率时同时需要改变的参数。44.发电机在运行时，当旋转的定子磁场和转子以相同的方向及相同的(____)时，称为同步。A、频率B、幅值C、转差D、速度正确答案：D45.同步发电机做空载试验时，除注意稳定转子转速外，在调节励磁电流的上升或下降曲线过程中，不允许(____)。A、过量调节B、连续调节C、反向调节D、间断调节正确答案：C46.三相笼型异步电动机定子回路串电抗器降压起动，若起动电流减小倍数为0.9，则起动转矩减小倍数等于(____)。A、0.9B、0.81C、不确定D、0.656正确答案：B答案解析：当三相笼型异步电动机定子回路