大工《电机与拖动》课程考试模拟试卷

大工《电机与拖动》课程考试 模拟试卷（A） 第1页 共11页 机 密★启用前

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2012年9月份《电机与拖动》课程考试

模 拟 试 卷

考试形式：闭卷 试卷类型：（A）

☆ 注意事项： 1、本考卷满分共：100分；考试时间：90分钟。

2、所有试题必须答到试卷答题纸上，答到试卷上无效。

3、考试结束后，考生须将试卷和试卷答题纸一并交回。

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一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）

1、一个由交流电流励磁的磁路，交流励磁绕组的电压有效值一定，若磁路的磁阻增加时，磁路中的磁通将（ ）。

A．不变 B．增加

C．不能确定，与频率有关 D．减少

2、一台并励直流电动机，如果电枢电压Ua 和励磁电流If 保持不变，在驱动恒转矩负载时，如果在电枢电路串入电阻RC ，则稳定运行后（ ）（提示：忽略电枢反应）。

A．n提高，Ia 不变 B．n 提高，Ia 减小

C．n降低，Ia 不变 D．n降低，Ia 增大

3、并励直流发电机若正转能自磁，则反转时（ ）。

A．不能自励 B．需调换励磁绕组的两个端才能自励

C．也能自励 D．需减小励磁回路的电阻才能自励

4、设变压器额定运行时的铁损耗为PFeN，则80%额定负载时的铁损耗为（ ）。

A．0.64PFeN

C．PFeN B．0.8PFeN

D．1.2PFeN

5、额定电压为220/110V的变压器，若低压侧施加110V的电压，则高压侧的电压为（ ）。 大工《电机与拖动》课程考试 模拟试卷（A） 第2页 共11页 A．55V B．220V C．110V D．330V

6、一台三相异步电动机在额定电压、额定频率下运行，当负载增加时，其转速 n和转子电流 I2的变化规律是（ ）。

A．n提高，I2 不变 B．n 提高，I2 减小

C．n降低，I2 不变 D．n降低，I2 增大

7、某三相绕线转子异步电动机，在临界转差率sm＜1的范围内增加转子电阻R2时，起动电流Ist和起动转矩Tst的变化情况是（ ）。

A．Ist 增加，Tst 不变 B．Ist 减小、Tst增加

C．Ist 减小，Tst 不变 D．Ist 增加、Tst 减小

8、三相同步电动机在欠励状态下运行时，电动机对电网呈现的性质是（ ）。

A．电感性 B．电阻与电感性，与负载轻重有关

C．电阻性 D．电容性

9、一台五相步进电动机，采用五相十拍运行方式，步距角为1.5°，当脉冲的频率为3000Hz时，其转速为（ ）r/min。

A．750

C．1000 B．500

D．250

10、一交流测速发电机，在n = 1000r/min时，输出电压为50Hz、100V，当转速n = 500r/min时，输出电压为（ ）。

A．25Hz、100V B．50Hz、100V

C．25Hz、50V D．50Hz、50V

二、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

11、在直流电机中，换向器和电刷的作用是什么？

12、变压器的一、二次绕组之间并无电的联系，为什么一次侧的电流会随二次侧电流的变化而变化？

13、转差率s是异步电动机的基本变量，如何用转差率s来区分三相异步电动机的各种运行状态？

14、并网运行的三相同步发电机怎样调节其输出的有功功率和无功功率？

三、计算题（本大题共4小题，每小题15分，共60分）

15、某三相变压器，SN = 2000kV·A，U1N /U2N = 1000/400V，Yyn0联结。一次侧接在1000V电压上工作，变压器折算到高压侧的每相短路阻抗为Zs =0.15+j0.35Ω，负载为星形联结，其每相阻抗为ZL=0.96+j0.48Ω。试用简化等效电路计算：(1)负载功率因数cos2；(2) 一、二次侧电流I1和I2；(3) 二次侧端电压U2L ；（4）大工《电机与拖动》课程考试 模拟试卷（A）答案 第3页 共11页 效率。

16、一台他励直流电动机，额定数据如下：UN =220V，IN =10A，Ra = 1Ω，nN = 1500 r/min。该电动机通过绞车起吊质量为m = 5.44kg的重物（如下图所示），绞车的半径为r = 0.25m。忽略损耗，不计电枢反应，保持额定励磁。（1）采用电枢回路串电阻调速，使提升速度为n = 300 r/min 时，求电枢回路串入的电阻值RC；（2）采用调压调速（RC = 0），使重物提升到离地面h 米高度时停止运动，电枢电压应调到多少伏？（3）如果电动机正以n = 1500 r/min的转速提升重物时突然用一个阻值合适的电阻代替电枢电源，试用机械特性曲线和工作点来说明电动机运行状态的变化过程。

17、某三角联结的三相异步电动机，已知额定值为UN = 380 V，fN = 50Hz，PN = 30 kW，nN = 960 r/min，cosN

= 0.85，定子铁损耗和铜损耗PFe1 + PCu1 = 2.8 kW，机械损耗Pfw = 0.6 kW，附加损耗Pad 忽略不计。试计算在额定运行时：（1）sN和f2N；（2）Pm、Pe和PCu2；（4）P1N和IN；（5）TeN。

18、一台额定容量为90625 kV·A的三相水轮发电机，其额定电压UN = 10.5 kV，额定功率因数cosN = 0.8（电感性），星形联结，交、直轴同步电抗分别为Xd = 1.25，Xq = 0.69，忽略电枢电阻。试求该发电机额定运行时的电磁功率Pe、励磁电动势E0、功率角N和内功率因数角N。

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2012年9月份《电机与拖动》课程考试 模拟试卷答案

考试形式：闭卷 试卷类型：（A）

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） +

Ua

－

RC

+

E

－ m

h v2 v1 r

+

UfN

－ 大工《电机与拖动》课程考试 模拟试卷（A）答案 第4页 共11页 1、C 2、C 3、B 4、C 5、B 6、D 7、B 8、A 9、A 10、D

二、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

11、答：直流发电机的换向器和电刷起了整流器的作用（1分），将电枢绕组产生的交流感应电动势和电流变换成直流引到外电路（2分）；直流电动机的换向器和电刷起了逆变器的作用（1分），将外部直流电流变换成交流电流引入电枢绕组（1分）。

12、答：虽然一、二次绕组之间没有电路上的直接连接，但有磁的耦合（1分），即它们交链着同一个主磁通。负载运行时，主磁通是由一、二次绕组磁动势共同激励的（1分）。当变压器一次侧电压和频率不变时，主磁通幅值基本不变（1分），磁路中的总励磁磁动势遵循磁动势平衡关系：012211INININ（1分）。因此，当二次侧电流I2变化时，其磁动势N2I2也随之改变。故一次侧磁动势N1I1必将相应变化（1分）。所以说，一次侧的电流会随二次侧电流的变化而变化。

13、答：根据转差率s的正负和大小，异步电机可分为电动机、发电机和电磁制动三种状态（2分）。当0

< s < 1时，电机处于电动状态（1分）；当s < 0时，电机处于发电机状态（1分）；当s > 1时，电机处于电磁制动状态（1分）。

14、答：调节并联运行的三相同步发电机输入的有功功率P1（调节原动机的输出转矩）（2分），就可以调节其输出的有功功率P2（1分）；调节转子的励磁电流If（1分），就可以调节其输出的无功功率Q2（1分）。

三、计算题（本大题共4小题，每小题15分，共60分）

15、解：（1）8944.096.048.0arctancoscos2 2分

（2）设V035.5770310001VU，5.240010002121NNUUUUk 2分

3648.096.05.222jjZkZLL 2分

A58.2844.82A3j6.350j15.0035.577LS121ZZUII 3分

则 A44.821I，A1.206A44.825.222IkI 2分

（3）V15.383V1.20648.096.033222L2LIZU 2分

（4）87815.058.28coscos1 2分

%56.97%10087815.044.82100038944.01.20615.3833%100cos3cos3%1001L1N12L2L212IUIUPP

16、解：负载的重力矩为

mN34.13mN25.081.944.5LrgmT 2分

电机常数为

14.01500101220NNaNNEnIRUΦC 2分

O n

T TL a

b 大工《电机与拖动》课程考试 模拟试卷（B） 第5页 共11页 电枢负载电流为

A989A0.149.5534139.55NELa..ΦCTI 2分

(1) 采用电枢回路串电阻调速时

min/r150NEaCaNNΦCIRRUn 3分

84.1798.930014.0220aaNNENCRInΦCUR

(2) 实际为采用调压调速使转速将为零，

即 0NEaaaΦCIRUn 3分

故 V98.9V98.91aaaIRU

(3) 工作点的变化过程如上图所示。电动机从a点→ b点→ O点→ c点。 3分

17、解：（1）由nN知n1 = 1000 r/min，则

04.0100096010001N1Nnnns 1分

f2N = sN fN = 0.04×50 Hz = 2 Hz 1分

（2）Pm = PN + Pfw = 30.6 kW 2分

kW275.1kW6.3004.010.041mNNCu2PssP 3分

Pe = PCu2 + Pm = 31.875 kW 2分