2025 年大学电气工程（电机学基础）下学期期末测试卷

2025年大学电气工程（电机学基础）下学期期末测试卷

（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3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）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.变压器的其它条件不变，仅将一、二次绕组匝数同时减少10%，则X1、X2及Xm的大小将（）。A.X1和X2同时减少10%，Xm增大B.X1和X2同时减少到0.81倍，Xm减少C.X1和X2同时减少到0.81倍，Xm增加D.X1和X2同时减少10%，Xm减少3.一台三相变压器，SN=200kVA，U1N/U2N=10000/400V，Y，yn0联结，当此变压器额定运行时，二次侧的额定电流值为（）A。A.500B.288.7C.16.67D.404.一台并励直流电动机，在保持转矩不变时，如果电源电压U降为0.5UN，忽略电枢反应和磁路饱和的影响，此时电机的转速（）。A.不变B.转速降低到原来转速的0.5倍C.转速下降D.无法判定5.同步发电机带负载运行时，气隙磁场是由（）合成产生的。A.转子磁动势和定子磁动势B.转子磁动势和气隙磁动势C.定子磁动势和气隙磁动势D.定子磁动势和转子剩磁6.一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，则电机的（）。A.转速上升，电枢电流增大B.转速下降，电枢电流减小C.转速下降，电枢电流不变D.转速上升，电枢电流不变7.变压器短路试验的目的主要是测量（）。A.铁耗和铜耗B.铜耗和阻抗电压C.铁耗和阻抗电压D.短路电流8.一台三相异步电动机，额定频率f1=50Hz，额定转速nN=980r/min，该电机的极对数p为（）。A.2B.3C.4D.59.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，电磁转矩T与（）相对应。A.输入功率P1B.输出功率P2C.电枢电流IaD.电枢电动势Ea10.变压器的变比是指（）之比。A.一、二次绕组匝数B.一、二次绕组电流C.一、二次绕组电压D.一、二次绕组功率二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.直流发电机的电磁功率表达式为（）。A.Pem=EaIaB.Pem=TΩC.Pem=UID.Pem=（U+RaIa）Ia2.变压器的损耗包括（）。A.铁耗B.铜耗C.机械损耗D.附加损耗3.三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.改变电源电压调速4.同步发电机并网运行的条件有（）。A.发电机与电网的频率相等B.发电机与电网的电压大小相等C.发电机与电网的电压相位相同D.发电机与电网的相序一致5.直流电动机的调速方法有（）。A.改变电枢电压调速B.改变电枢回路电阻调速C.改变励磁电流调速D.改变电源频率调速三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，正确的打“√”，错误的打“×”）1.直流发电机电枢绕组产生的电动势是直流电动势。（）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。（）3.三相异步电动机的转差率s越大，其转速越高。（）4.同步发电机的短路电流比异步电动机的短路电流小得多。（）5.直流电动机的电磁转矩与电枢电流成正比，与每极磁通成反比。（）6.变压器的空载试验可以测定铁耗和励磁阻抗。（）7.三相异步电动机的转子转向与旋转磁场的转向相同。（）8.同步发电机的励磁电流越大，其输出电压越高。（）9.直流电动机的电枢电阻越大，其调速范围越大。（）10.变压器的短路试验可以测定铜耗和短路阻抗。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述直流发电机的工作原理。2.变压器的并联运行有哪些优点？要满足哪些条件？3.说明三相异步电动机的调速方法及特点。五、计算题（总共2题，每题15分）1.一台他励直流电动机的数据如下：PN=10kW，UN=220V，IN=53.4A，nN=1500r/min，Ra=0.4Ω。试求：（1）电动机的额定输出转矩TN；（2）电动机的额定电磁转矩Tem；（3）电动机的理想空载转速n0；（4）电动机的调速范围。2.一台三相变压器，SN=1000kVA，U1N/U2N=35/10.5kV，Y，d11联结。已知短路试验在高压侧进行，测得Uk=7%，Pk=18kW；空载试验在低压侧进行，测得U0=10.5kV，I0=5.5A，P0=4.9kW。试求：（1）变压器的参数（用标幺值表示）；（2）当二次侧输出电流I2=50A，cosφ2=0.8（滞后）时，一次侧的电流I1和功率因数cosφ1。答案：一、选择题1.A2.B3.A4.B5.A6.C7.B8.D9.C10.A二、多项选择题1.AB2.AB3.ABC4.ABCD5.ABC三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.√8.×9.×10.√四、简答题1.直流发电机的工作原理是基于电磁感应定律。当原动机拖动电枢绕组在主磁极的磁场中旋转时，电枢绕组中就会感应出电动势。通过换向器使电枢绕组中的电动势方向保持不变，从而在电刷两端输出直流电动势。2.变压器并联运行的优点：提高供电可靠性；可根据负载大小调整投入运行的变压器台数，以提高运行效率；可减少备用容量。并联运行条件：变比相等；连接组别相同；短路阻抗标幺值相等。3.三相异步电动机调速方法及特点：变极调速，通过改变定子绕组极对数实现调速，调速平滑性差，属有级调速；变频调速，通过改变电源频率实现调速，调速范围宽，效率高，性能好；变转差率调速，包括调压调速、转子串电阻调速等，调压调速范围窄，转子串电阻调速能耗大，调速平滑性差。五、计算题1.（1）TN=9550PN/nN=9550×10/1500=63.7N·m（2）IaN=IN=53.4A，EaN=UN-IaNRa=220-53.4×0.4=198.64V，TemN=9.55EaNIaN/nN=9.55×198.64×53.4/1500=65.7N·m（3）n0=nN/（1-sN），sN=（nN-n）/nN，n0=1500/（1-0.04）=1562.5r/min（4）调速范围=n0/nmin，nmin为最低转速，本题未提及，无法准确计算。2.（1）标幺值计算：Uk=Uk/U1N=0.07，Pk=Pk/SN=18/1000=0.018，Rk=Pk/Uk²=0.018/0.07²=0.0367，Xk=√（Uk²-Rk²）=√（0.07²-0.0367²）=0.057；U0=U0/U2N=10.5/10.5=1，I0=I0/I2N=5.5/（1000/√3×10.5）=0.0096，P0=P0/SN=4.9/1000=0.0049，Rm=P0/I0²=0.0049/0.0096²=5.3，Xm=√（1-Rm²）=√（1-5.3²）（不合理，检查数据）。（2）I2=I2/I2N=I2/（SN/√3U2N）=50/（1000/√3×10.5）=0.091，I1=I2/k=0.091/（35/10.5）=0.0273，I1=I1I1