《电机与电力拖动基础》（试卷4套含答案）

《电机与电⼒拖动基础》（试卷4套含答案）《电机与电⼒拖动基础》（试卷⼀）
班级学号姓名总分
⼀、选择题（共15题，每题2分，共30分）请将正确答案写在题⽬后⾯的括号内。

1.由于铁⼼磁路存在（），故磁路计算时不能采⽤叠加原理。

A. 饱和效应
B. 集肤效应
C. 涡流损耗
D. 磁滞损耗
2.若将铁磁材料置于交变磁场中，铁磁材料将被反复交变磁化，磁畴之间不停地翻转、
摩擦⽽消耗能量，这种损耗称为（）。

A. 铁⼼损耗
B. 涡流损耗
C. 磁滞损耗
D. 磁畴损耗
3.关于变压器的功能，下列说法错误的是（）。

A. 变压功能
B. 变流功能
C. 变阻抗功能
D. 变频功能
4.变压器、电机的铁⼼总是⽤彼此绝缘的硅钢⽚叠压⽽成，主要考虑的是（）。

A. 铁⼼导磁性好
B. 铁⼼中有剩磁
C. 减少涡流损耗
D. 减少磁滞损耗
5.变压器⼀次侧所加电压增加10%，⽽电源频率增加10%，则变压器铁⼼中的主磁通
将（）。

A. 增加10%
B. 减少10%
C. 增加20%
D. 基本不变
X将会（）。

6.若变压器⽤空⽓⼼⽽不⽤铁⼼，则其等效电路中的励磁电抗
m
A. 增⼤
B. 减⼩
C. 保持不变
D. ⽆穷⼤
7.在直流电机中，电枢反应是指（）。

A. 主磁场对电枢绕组的感应作⽤。

B. 主磁场对转⼦绕组的感应作⽤。

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C. 转⼦绕组电流所产⽣的磁场对电枢磁场的影响。

D. 转⼦绕组电流所产⽣的磁场对主磁场的影响。

8. ⼀台他励直流电机，U =220V ，C e Φ=0.2V ?min/r ，电机转速为1000r/min ，则该电机运⾏于（）状态。

A. 电动 B. 发电
C. 能耗制动
D. 加速
9. 与同容量的变压器相⽐，异步电动机的空载电流（）变压器的空载电流。

A. ⼤于
B. ⼩于
C. 等于
D. 近似等于
10. 在三相异步电动机的等效电路中，励磁电阻m R 上消耗的功率是（）。

A. 铁⼼损耗
B. 涡流损耗
C. 磁滞损耗
D. 铜线损耗
11. 在三相异步电动机的等效电路中，附加电阻
'
21s R s
-上消耗的功率是（）。

A. 总机械功率
B. 电磁功率
C. 输出功率
D. 输⼊功率
12. 异步电动机的短路试验⼜称为（）。

A. 空载试验
B. 负载试验
C. 制动试验
D. 堵转试验
13. 感应电动机负载增⼤时，其转差率和定⼦电流将分别（）。

A. 增⼤/增⼤
B. 减⼩/减⼩
C. 增⼤/减⼩
D. 减⼩/增⼤
14. 异步电动机的过载能⼒是指（）。

A. 起动转矩对额定转矩的⽐值
B. 最⼤转矩对额定转矩的⽐值
C. 起动电流对额定电流的⽐值
D. 最⼤电流对额定电流的⽐值
15. 异步电动机带额定负载运⾏时，如果电源电压降低，则稳定后其最⼤电磁转矩和定
⼦电流将分别（）。

A. 增⼤/增⼤
B. 增⼤/减⼩
C. 减⼩/增⼤
D. 减⼩/减⼩
⼆、计算题（共5题，共70分）
1. ⼀台他励直流电动机的额定数据为：N 7.5kW P =，N 220V U =，N 41A I =，
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N 1500r /min n =，电枢电阻a 0.376ΩR =，拖动恒转矩额定负载运⾏，现把电源电压降⾄150V ，试问：
（1）设电源电压降低瞬间转速来不及变化，则此瞬间电动机的电枢电流及电磁转矩各是多少？
（2）稳定运⾏时电枢电流、电磁转矩和电机转速⼜各是多少？（本题10分）
2. ⼀台他励直流电动机的铭牌数据为：N 175kW P .=，N 110V U =，N 20A I =，
N 1450r/min n =，电枢电阻a 0.5ΩR =。

如果采⽤三级起动，起动电流最⼤值不超过N 2I ，试计算各段的起动电阻值，以及各段电阻切除时的瞬时转速。

（本题15分）
3. ⼀台三相四极绕线转⼦异步电动机，定、转⼦绕组均为Y 联结，额定功率为N 22kW P =，
额定转速N 1728r/min n =，频率160Hz f =。

如果将供电频率改变为150Hz 'f =，⽽122N cos ''U I s ?、、均保持不变，
也不考虑磁路饱和效应的影响，试求此时的电磁转矩e T 和电机转速n 。

（本题10分）
4. ⼀台三相四极笼型转⼦异步电动机，N
5.5kW P =，N 50Hz f =，在某运⾏状态时⾃定⼦⽅向的输⼊功率为1
6.05kW P =，各种损耗为Cu1341W p =，Fe 16
7.5W p =，
Cu2237.5W p =，mech 45W p =，Δ29W p =，试计算在该运⾏状态下的（1）电机效率η；（2）转⼦转速n ；（3）输出转矩2T 。

（本题15分）
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5. ⼀台单相电⼒变压器的铭牌数据为：N 1000kV A S =?，1N 2N /60kV/
6.3kV U U =，
150Hz f =，空载及短路试验的结果如下，试求：
（1）画出变压器的T 形等效电路和近似等效电路；（2）归算到⾼压侧的励磁参数m m R X 、和短路参数k k R X 、；
（3）负载功率因数为cos 0.8?=（滞后）时的最⼤效率max η。

（本题20分）
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“电机与电⼒拖动基础”试题答案及评分标准
⼀、选择题（每题2分，共30分）
1（ A ） 2（ C ） 3（ D ） 4（ C ） 5（ D ） 6（ B ） 7（ D ） 8（ A ） 9（ A ） 10（ A ） 11（ A ） 12（ D ） 13（ A ）14（ B ） 15（ C ）
⼆、计算题（共70分） 1. 解：（本题10分）
（1）1N N a e N N 220410.376
0.1364V/(r min )1500
U I R C n Φ---?=
=≈? （1分）当转速还未变化时，感应电动势a e N N 0.136********.6(V)E C n Φ==?=， a a a a 150204.6145.2(A)0.376
U E I R --=
=≈- （2分） e T N a 9.550.1364(145.2)189.1(N m)T C I Φ==??-≈-? （2分）（2）稳定运⾏时，电磁转矩等于负载转矩L T ，电枢电流等于额定电流N I ，所以 a N 41A I I ==
（1分）
e L T N N 9.550.13644153.4(N m)T T C I Φ===??≈? （2分）
a N a e N 150410.376
986.7(r /min)0.1364
U I R n C Φ--?=
=≈（2分）
2. 解：（本题15分）
N N a e N N 1102005
006897(V min/r)1450
U I R .C .n Φ--?=
=≈? （1分）
空载转速N 0e N 110
1595(r/min)006897
U n C .Φ=
== （1分）
第3级电枢电路总电阻N m 3N 110
275(Ω)2220
==? （1分）
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起动电流⽐17652.β=== （2分）
起动电流1N 222040(A)I I ==?= 切换电流1
2220
2266(A)17652
I I ..β
=
=
≈
（1分）
各级起动总电阻：
1a 2132176520508826(Ω)17652088261558(Ω)176521558275(Ω)
R R ...R R ...R R ...βββ==?===?≈==?≈
（3分）
各分段电阻：
Ω11a Ω221Ω332088*********(Ω)15580882606754(Ω)27515581192(Ω) R R R ...R R R ...R R R ...=-=-==-=-==-=-=
（3分）
各段电阻切除时的瞬时转速：
3302e N
2202e N 1102e N
275
159********(r/min)
006897
1558
159522661083(r/min)00689708826
159522661305(r/min)
006897
R .n n I .C .R .n n I .C .R .n n I .C .ΦΦΦ=-=-
≈=-=-?≈=-
=-
3. 解：（本题10分）
当频率为160Hz f =时，同步转速1s 606060
1800(r/min)2
f n p ?=
== （1分）
额定转差率s N N s 18001728
0041800
n n s .n --=
== （1分）
额定转矩N N N 22
9550
95501216(N m)1728
P T .n ==?≈? （1分）
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当频率为150Hz 'f =时，因为1111w1444U E .f N k Φ≈=，⽽122N cos ''
U I s ?、、均保持
不变，所以磁通1160
1250
'f '.f ΦΦΦΦ=
==，这样不计空载转矩时（2分）电磁转矩e T122N cos 1212121614592(N m)''
T C 'I .T ...Φ?===?=? （3分）
电机转速1s
606050(1)(1)(1004)1440(r/min)2
''
f n s n s .p ?=-=-=-?= （2分）
4. 解：（本题15分）
（1）Cu1Fe Cu2mech ΔΣ341167.5237.54529820(W)p p p p p p =++++=++++=
21Σ60508205230(W)P P p =-=-=
21
5230
100%100%86.4%6050P P η=
=≈（3分）（2）e 1Cu1Fe ()6050(341167.5)5541.5(W)P P p p =-+=-+= （3分） Cu2e 237.5 0.04295541.5
p s P =
=≈（3分） (1)(10.0429)15001435.7(r/min)s n s n =-=-?≈（3分）
（3）2π2π1435.7
150.3(rad/s)6060n Ω?=
=≈ 22523034.8(N m)150.3
P T Ω==≈?
（3分）
5. 解：（本题20分）
（1）T 形等效电路和简化等效电路分别如下：（6分）
1
U 2
2
1'E E =2
'U L
'Z 1
R 2'R 1
X 2'
X 1
m R m
X 0
I 1
U k
R k
X 1
L
'Z 'U a)
b)
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（2）1N 2N /16.67A/158.73A I I =，1N 2N 60
9.526.3
U k U =
=≈（1分）由空载试验数据，先求低压侧的励磁参数
'
0m 06300
623.76(Ω)10.1
U Z I =
=≈（1分）
'
0m 2205000
49.01(Ω)10.1
p R I =
=≈（1分）
'
22m
.01
621.83(Ω)X =≈（1分）
归算到⾼压侧的励磁参数为
2'2
m m 9.52623.7656531.6(Ω)Z k Z ==?≈（1分） 2'2m m 9.5249.014441.8(Ω)R k R ==?≈（1分） 2'2m m 9.52621.8356356.7(Ω)X k X ==?≈
（1分）
由短路试验数据，求取⾼压侧的短路参数 k k k 3240
194.36(Ω)16.67
U Z I =
=≈（1分）
k k 22
k 1400050.38(Ω)16.67p R I ==≈（1分）
2
k .38187.72(Ω)X =≈（1分）
（3
）m 0.5976β=
= （2分）
20m k
m a x 2
m N 20m k
3
(1)100%c o s 25000
(1)100
%059761000100825000
9795%p p S p p ...βηβ?β+=-?++?=-
+?≈（2分）
《电机与电⼒拖动基础》
（试卷⼆）
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班级学号姓名总分
⼀、选择题（共15题，每题3分，共45分）请将正确答案写在题⽬后⾯的括号内。

16. 变压器短路阻抗越⼤，其电压调整率和短路电流就（）。

A ）越⼤/越⼤
B ）越⼤/越⼩
C ）越⼩/越⼤
D ）越⼩/越⼩
17. ⼀台单相变压器1N 2N /35kV /6.6kV U U =，若⼀次侧所接电源电压为38kV ，则变压
器等效电路中的励磁电抗m X 将（）。

A ）变⼩
B ）变⼤
C ）不变
D ）基本不变
18. 当变压器⼆次侧电流由空载增加到额定值时，若要保持⼆次侧电压不变，即
Δ%0U =，则⼆次侧负载阻抗的性质⼀定是（）。

A ）纯电阻
B ）纯感性
C ）感性
D ）容性
19. 变压器负载运⾏时，若负载功率增⼤，则其铜耗和铁耗（）。

A ）增⼤/增⼤
B ）增⼤/不变
C ）不变/增⼤
D ）不变/不变
20. 变压器空载电流很⼩的原因是（）。

A ）⼀次侧绕组电阻⼤
B ）⼀次侧绕组漏电抗⼤
C ）励磁电阻⼤
D ）励磁电抗⼤
21. ⼀台他励直流电动机，拖动恒转矩负载运⾏（忽略空载转矩）。

若每极磁通减少5%，则该电机的理想空载转速将（）。

A ）降低
B ）提⾼5%
C ）视电压⽽定
D ）不确定
22. 直流电机电枢绕组中的电流是（）的。

A ）直流
B ）恒定
C ）交变
D ）不确定
23. 对于他励直流电动机，可通过（）使其反转。

第 10 页共 28 页
A ）改变电枢电源极性
B ）改变励磁电压极性
C ）使其⼯作在倒拉反接制动状态
D ）A 、B 、C 都对
24. 若要将⼀台两极绕线转⼦异步电动机的转速升⾼，（）是可⾏的。

A ）变极调速
B ）变频调速
C ）转⼦绕组外串电阻调速
D ）以上都不是
25. ⼀台三相感应电动机拖动额定恒转矩负载N T 运⾏，若电源电压下降10%，则稳定后电动机产⽣的电磁转矩将为（）。

A ）N T
B ）0.81 N T
C ）0.90N T
D ）1.1N T
26. 异步电动机空载电流⽐同容量变压器⼤的原因是（）。

A ）异步电动机有⽓隙
B ）异步电动机的电磁功率⼤
C ）异步电动机的输出机械功率⼤
D ）异步电动机绕组匝数少
27. 异步电动机的短路试验⼜称为（）。

A. 空载试验
B. 负载试验
C. 制动试验
D. 堵转试验
28. 电机能否长期运⾏，最主要应考虑的（）。

A ）起动性能是否良好
B ）电源电压是否稳定
C ）温升是否不⾼于规定值
D ）A 、B 、C 均不对
29. 异步电动机的过载能⼒是指（）。

A. 起动转矩对额定转矩的⽐值
B. 起动电流对额定电流的⽐值
C. 最⼤转矩对额定转矩的⽐值
D. 最⼤电流对额定电流的⽐值
30. 下列说法正确的是（）。

A ）变压器铁⼼中不存在铁耗
B ）直流电机转⼦铁⼼中不存在铁耗
C ）感应电机铁耗主要在定⼦铁⼼中
D ）异步电机铁耗主要在转⼦铁⼼中
⼆、计算题（共3题，共55分）
1. ⼀台单相电⼒变压器的铭牌数据为：N 1000kV A S =?，1N 2N /60kV/6.3kV U U =，150Hz f =，空载试验和短路试验的结果如下，试求：。