(2025年)电力及电机拖动练习题(含参考答案)

(2025年)电力及电机拖动练习题(含参考答案)一、选择题（每题2分，共40分）1.三相异步电动机的额定功率是指（）A.输入的有功功率B.输出的有功功率C.输入的视在功率D.输出的视在功率2.直流电动机电枢绕组通过的电流是（）A.直流电流B.交流电流C.脉冲电流D.零电流3.一台三相变压器的额定电压为10kV/0.4kV，其变比k为（）A.25B.0.04C.20D.0.054.当三相异步电动机的转差率s=1时，电动机处于（）状态A.额定运行B.堵转C.同步运行D.发电制动5.直流发电机中，产生感应电动势的部件是（）A.定子绕组B.电枢绕组C.换向器D.电刷6.三相异步电动机的定子绕组通电后产生的磁场是（）A.恒定磁场B.脉振磁场C.旋转磁场D.交变磁场7.变压器的铁芯采用硅钢片叠装的主要目的是（）A.减小铁耗B.减小铜耗C.减小机械损耗D.增大磁阻8.直流电动机的电磁转矩与（）成正比A.电枢电流和每极磁通B.电枢电压和每极磁通C.电枢电阻和每极磁通D.电枢电流和电枢电阻9.三相异步电动机的起动电流通常是额定电流的（）A.1~2倍B.2~3倍C.4~7倍D.7~10倍10.要改变并励直流电动机的转向，可采取的方法是（）A.改变电枢电压极性B.改变励磁电流极性C.同时改变电枢电压和励磁电流极性D.减小电枢电压11.变压器空载运行时，输入的功率主要消耗在（）A.铁芯损耗B.绕组铜耗C.机械损耗D.附加损耗12.三相异步电动机的同步转速n₁与（）无关A.电源频率B.定子绕组极对数C.负载大小D.定子绕组接法13.直流发电机的换向器作用是（）A.将电枢绕组的直流电流转换为交流电流B.将电枢绕组的交流电流转换为直流电流C.改变励磁电流的方向D.改变电枢电流的方向14.三相异步电动机采用星-三角起动时，起动电流是直接起动的（）A.1/√3B.1/3C.1/2D.1/√215.变压器的额定容量是指（）A.额定电压与额定电流的乘积B.额定电压与额定电流的乘积乘以功率因数C.额定电压与额定电流的乘积乘以效率D.额定电压与额定电流的乘积乘以√3（三相变压器）16.直流电动机的电枢反应是指（）A.定子磁场对电枢磁场的影响B.电枢磁场对定子磁场的影响C.电枢电阻对电枢电流的影响D.电枢电压对电枢电流的影响17.三相异步电动机的最大转矩与（）成正比A.电源电压的平方B.电源电压C.电源频率D.定子绕组电阻18.要改变三相异步电动机的转向，可采取的方法是（）A.改变电源频率B.改变电源电压C.改变定子绕组的相序D.改变转子绕组的相序19.直流电动机能耗制动时，需要在电枢回路中（）A.串联电阻B.并联电阻C.串联电源D.并联电源20.变压器的空载电流通常是额定电流的（）A.0.5%~2%B.2%~5%C.5%~10%D.10%~15%二、填空题（每题2分，共30分）1.三相异步电动机的转子转速n总是同步转速n₁，转差率s的范围是。2.直流电机的励磁方式主要有、、和四种。3.变压器的基本工作原理是，其主要功能是、和。4.三相异步电动机的电磁转矩公式为T=，其中T的单位是。5.直流电动机的调速方法主要有、和三6.三相异步电动机的定子绕组按其连接方式可分为和两种。7.变压器的电压变化率是指与的差值对的百分8.直流发电机的感应电动势公式为Ea=，其中Ea的单位是。9.三相异步电动机的制动方法主要有、和三10.并励直流电动机的固有机械特性是指在、、的条件下，转速n与电磁转矩T的关11.变压器的空载运行是指，此时一次绕组中的电流称为。12.直流电动机的电枢回路电压平衡方程式为，其中Ua是，Ea是，Ia是，Ra是13.三相异步电动机的旋转磁场转速n₁与电源频率f的关系为，其中p是。14.变压器的负载运行时，一次绕组的电流由和两部分组成。15.直流电机的换向过程中，产生火花的主要原因是、和三、简答题（每题5分，共30分）1.简述三相异步电动机的工作原理。2.简述变压器的空载运行特点。3.简述并励直流电动机的起动方法及优缺点。4.简述三相异步电动机的调速方法及适用场合。5.简述直流发电机的工作原理。6.简述变压器的电压变化率与负载性质的关系。四、计算题（每题10分，共50分）1.一台三相变压器，额定容量SN=100kVA，额定电压U1N/U2N=10kV/0.4kV，Yyn0接法。求：（1）一次、二次侧的额定电流I1N、I2N；（2）变压器的变比k。2.一台并励直流电动机，额定功率PN=10kW，额定电压UN=220V，额定电流IN=52A，额定转速nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.2Ω，励磁绕组电阻Rf=110Ω。求：（1）额定运行时的电枢电流IaN和励磁电流IfN；（2）额定运行时的感应电动势EaN；（3）额定运行时的电磁转矩TN。3.一台三相异步电动机，额定功率PN=15kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=29.4A，额定转速nN=1450r/min，电源频率f=50Hz。求：（1）额定转差率sN；（2）额定电磁转矩TN；（3）同步转速n₁和定子绕组极对数p。4.一台并励直流发电机，额定功率PN=20kW，额定电压UN=230V，额定转速nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.1Ω，励磁绕组电阻Rf=115Ω。求：（1）额定运行时的电枢电流IaN和励磁电流IfN；（2）额定运行时的感应电动势EaN；（3）若将该发电机的转速降至1200r/min，励磁电流保持不变，求此时的感应电动势Ea。5.一台三相异步电动机，定子绕组为Y接法，额定电压UN=380V，额定电流IN=10A，额定功率PN=5.5kW，额定转速nN=1440r/min，电源频率f=50Hz。求：（1）额定功率因数cosφN；（2）额定转差率sN；（3）额定电磁转矩TN。参考答案一、选择题1.B2.B3.A4.B5.B6.C7.A8.A9.C10.A（或B，改变电枢电压极性或励磁电流极性均可，通常选A）11.A12.C13.B14.B15.D16.B17.A18.C19.A20.B二、填空题1.小于；0<s<12.他励；并励；串励；复励3.电磁感应；变电压；变电流；变阻抗4.9550P/n；牛·米（N·m）5.电枢回路串电阻调速；调压调速；弱磁调速6.Y（星形）接法；Δ（三角形）接法7.二次侧实际电压；二次侧额定电压；二次侧额定电压8.CeΦn；伏特（V）9.能耗制动；反接制动；发电制动（回馈制动）10.额定电压；额定励磁；电枢回路不串电阻11.二次侧开路；空载电流12.Ua=Ea+IaRa；电枢电压；感应电动势；电枢电流；电枢电阻13.n₁=60f/p；定子绕组极对数14.空载电流；负载分量电流15.电磁火花；机械火花；化学火花三、简答题1.三相异步电动机的工作原理：定子绕组通入三相交流电后，产生旋转磁场。旋转磁场切割转子绕组，在转子绕组中感应出电动势和电流。转子电流在旋转磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩，使转子沿着旋转磁场的方向旋转。由于转子转速始终小于同步转速（否则转子绕组与旋转磁场无相对运动，无法产生感应电流和电磁转矩），因此称为异步电动机。2.变压器的空载运行特点：（1）二次侧开路，二次侧电流为0；（2）一次侧电流很小，称为空载电流，主要用于产生主磁通，空载电流的有功分量很小，主要用于克服铁芯损耗；（3）一次侧绕组的电压近似等于感应电动势，二次侧绕组的电压等于其感应电动势；（4）空载时的损耗主要是铁芯损耗，铜耗可忽略不计。3.并励直流电动机的起动方法及优缺点：（1）直接起动：直接将电动机接入额定电压的电源。优点是操作简单、设备成本低；缺点是起动电流大（通常是额定电流的10~20倍），会对电源和电动机本身造成冲击，仅适用于功率很小的电动机。（2）电枢回路串电阻起动：起动时在电枢回路中串入起动电阻，限制起动电流。优点是起动电流小，起动过程平稳；缺点是起动电阻消耗电能，效率低，且需要专门的起动电阻设备。（3）降压起动：通过降低电枢电压来限制起动电流。优点是起动电流小，电能消耗少；缺点是需要专门的调压设备（如晶闸管整流装置），设备成本高，适用于大功率电动机。4.三相异步电动机的调速方法及适用场合：（1）变极调速：通过改变定子绕组的极对数来改变同步转速，从而实现调速。优点是调速方法简单、成本低、效率高；缺点是调速级数少，只能实现有级调速，适用于对调速级数要求不高的场合，如铣床、镗床等。（2）变频调速：通过改变电源频率来改变同步转速，实现调速。优点是调速范围宽、调速精度高、起动电流小、效率高；缺点是需要专门的变频设备，成本高，适用于对调速性能要求高的场合，如风机、水泵、数控机床等。（3）变转差率调速：通过改变转子回路的电阻（绕线式异步电动机）或定子电压来改变转差率，实现调速。优点是设备简单、成本低；缺点是调速范围窄、效率低，适用于对调速性能要求不高的场合，如起重机械、卷扬机等。5.直流发电机的工作原理：电枢绕组在定子磁场中旋转，导体切割磁力线，根据电磁感应定律，在电枢绕组中产生感应电动势。由于电枢绕组中的感应电动势是交变的，通过换向器和电刷的作用，将电枢绕组中的交变电动势转换为电刷两端的直流电动势，从而输出直流电压。当外电路接通时，在直流电动势的作用下，输出直流电流。6.变压器的电压变化率