北京第二外国语学院中瑞酒店管理学院《电机学》2025-2026学年期末试卷

北京第二外国语学院中瑞酒店管理学院《电机学》2025-2026学年期末试卷

一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.一台变压器在（）时效率最高。A.β=1B.P0/Ps=常数C.Pcu=PFeD.S=SN2.变压器的变比k与匝数比N1/N2的关系是（）。A.k=N1/N2B.k=N2/N1C.k=(N1/N2)²D.k=(N2/N1)²3.三相异步电动机的旋转方向决定于（）。A.电源电压大小B.电源频率高低C.定子电流的相序D.起动瞬间的转向4.异步电动机的转差率s的表达式为（）。A.s=(n0-n)/n0B.s=(n-n0)/nC.s=(n-n0)/n0D.s=(n0-n)/n5.一台三相异步电动机，其额定转速nN=1470r/min，则其同步转速n0为（）r/min。A.1500B.1000C.1470D.1006.直流电动机的电磁转矩是驱动性质的转矩，它的方向与（）方向相反。A.电枢电流B.励磁电流C.转向D.电源电压7.直流电动机的电枢绕组中流过的是（）。A.直流电流B.交流电流C.脉动电流D.正弦电流8.变压器空载运行时，其（）。A.铜损耗大B.铁损耗大C.铜损耗和铁损耗都大D.铜损耗和铁损耗都小9.异步电动机在额定负载运行时，其转差率s一般在（）之间。A.0.01-0.06B.0.1-0.6C.1-6D.10-6010.一台直流发电机，若把电枢固定，而电刷与磁极同时旋转，则在电刷两端仍能得到（）。A.直流电压B.交流电压C.脉动电压D.零电压二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内）1.变压器的损耗包括（）。A.铜损耗B.铁损耗C.介质损耗D.机械损耗2.三相异步电动机的调速方法有（）。A.改变极对数调速B.改变转差率调速C.改变电源频率调速D.改变电压调速3.直流电动机常用的调速方法有（）。A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁电流调速C.改变电源电压调速D.弱磁调速4.变压器的主要额定值有（）。A.额定容量B.额定电压C.额定电流D.额定频率5.异步电动机的制动方法有（）。A.能耗制动B.反接制动C.回馈制动D.机械制动三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.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。（）2.三相异步电动机的转子转速总是低于同步转速。（）3.直流电动机的电枢电动势与电枢电流方向相反。（）4.变压器空载运行时，一次侧加额定电压，二次侧开路，此时一次侧电流为零，铜损耗也为零。（）5.异步电动机的转差率越大，其效率越高。（）6.直流电动机的电磁转矩与电枢电流成正比，与磁通成反比。（）7.变压器的效率与负载的性质无关。（）8.三相异步电动机在额定负载下运行时，若电源电压突然降低，电动机的转速会升高。（）9.直流发电机的电枢电动势与电枢电流方向相同。（）10.异步电动机的起动电流越大，起动转矩也越大。（）四、简答题（总共3题，每题15分）1.简述变压器的工作原理。变压器是基于电磁感应原理工作的。当一次绕组接上交流电源时，绕组中便有交变电流流过，在铁芯中产生交变磁通。这个交变磁通不仅穿过一次绕组，同时也穿过二次绕组。根据电磁感应定律，交变磁通在一、二次绕组中分别感应出电动势。如果二次绕组是闭合的，就会有电流在二次绕组中流过，从而实现了电能从一次侧到二次侧的传递。一次绕组从电源吸取电能，二次绕组向负载输出电能，变压器起到了变换电压、传递电能的作用。2.说明三相异步电动机的工作原理。三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电后，会产生一个旋转磁场。旋转磁场的转速称为同步转速。转子绕组由于是闭合的，在旋转磁场的作用下，转子绕组中会产生感应电流。根据电磁力定律，载流导体在磁场中会受到电磁力的作用，这个电磁力对转子的转轴形成电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场的方向转动。由于转子的转速总是低于同步转速，存在转差率，所以称为异步电动机。3.阐述直流电动机的调速方法及其特点。改变电枢回路电阻调速：这种方法简单，但调速范围小，且在调速过程中能量损耗大，效率低。改变励磁电流调速：调速范围较宽，可实现平滑调速，且调速过程中能量损耗相对较小，但励磁电流不能过大或过小，否则会影响电机性能。改变电源电压调速：调速范围较宽，调速过程平滑，能量损耗小，但需要专门的调压设备，成本较高。弱磁调速：只能在额定转速以上调速，调速范围有限，常用于要求调速范围不大的场合，但调速时电机的过载能力会下降。五、综合分析题（总共2题，每题20分）1.有一台三相异步电动机，其额定数据如下：PN=10kW，UN=380V，nN=1460r/min，ηN=0.88，cosφN=0.85。试求：（1）电动机的额定电流IN；（2）电动机的输入功率P1；（3）电动机的效率在额定负载下降低10%时的输入功率P1'。（1）根据公式\(P_N=\sqrt{3}U_NI_N\cos\varphi_N\)，可得\(I_N=\frac{P_N}{\sqrt{3}U_N\cos\varphi_N}=\frac{10000}{\sqrt{3}\times380\times0.85}\approx19.9A\)。（2）由\(\eta_N=\frac{P_N}{P_1}\)，可得\(P_1=\frac{P_N}{\eta_N}=\frac{10000}{0.88}\approx11364W\)。（3）当效率降低10%时，新的效率\(\eta'=\eta_N\times(1-10\%)=0.88\times0.9=0.792\)。此时输入功率\(P_1'=\frac{P_N}{\eta'}=\frac{10000}{0.792}\approx12626W\)。2..某直流电动机，其铭牌数据如下：PN=22kW，UN=220V，IN=115A，nN=1500r/min。试求：（1）电动机的额定效率ηN；（2）电动机的额定转矩TN；（如果该电动机拖动一恒转矩负载运行，当电源电压下降10%时，电动机的转速将变为多少？）（1）根据公式\(\eta_N=\frac{P_N}{U_NI_N}\times100\%=\frac{22000}{220\times115}\times100\%