第4卷 同步电动机与常用低压开关 浙江省（单独招生考试）《电机与电气控制技术》（高教版·第四版） 单元过关卷

浙江省（单独招生考试）电子电工类 《电机与电气控制技术》（高教版·第四版） 同步电动机与常用低压开关 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 三相同步电动机的 “功角特性曲线” 中，最大转矩 对应的功角 δ 是（ ） A. δ= B. δ= C. δ= D. δ= 【答案】C 【解析】功角特性 T=CTΦI_a sinδ，当 δ= 时，sinδ=1，T 达到最大值 ；δ= 时 T=0，δ> 时 T 随 δ 增大而减小（失步），错误。 2. 三相同步电动机的励磁系统若采用他励式，励磁电源来自（ ） A. 电机定子绕组 B. 电网交流电源直接整流 C. 电机转子绕组自身感应 D. 独立的直流电源 【答案】D 【解析】他励式励磁系统的励磁电流由独立直流电源（如励磁发电机、整流器）提供，励磁电压稳定，不受电机负载影响；A、C、D 是自励式或非独立电源方式，错误。 3. 三相同步电动机的 “功角 δ” 为 时，电机的电磁转矩 T 为（ ） A. 额定转矩 B. 最大转矩 C. 零 D. 启动转矩 【答案】C 【解析】由 T= sinδ，δ= 时 sinδ=0，故 T=0，此时定子磁场与转子磁场重合，无相对作用力；A 是 δ 为额定值，B 是 δ=，D 是启动时的转矩，错误。 4. 三相同步电动机采用 “可控硅励磁调节器” 的主要目的是（ ） A. 固定励磁电流 B. 增大启动转矩 C. 实时调节励磁电流，稳定电网电压 D. 降低同步转速 【答案】C 【解析】可控硅励磁调节器可根据电网电压、负载变化实时调整励磁电流，维持电网电压稳定，改善功率因数；A 固定励磁无法适应负载变化，C 是启动绕组作用，D 由频率和极对数决定，错误。 5. 三相同步电动机启动时，阻尼绕组产生的转矩是（ ） A. 同步转矩 B. 异步转矩 C. 制动转矩 D. 发电转矩 【答案】B 【解析】启动时同步电机无同步转矩，阻尼绕组类似异步电机转子绕组，切割定子旋转磁场产生感应电流，产生异步转矩，辅助电机加速至接近同步转速；A 需励磁电流通入后产生，C、D 非启动时作用，错误。 6. 三相同步电动机在负载增加时，若励磁电流不变，其（ ） A. 转速降低 B. 转速升高 C. 功角 δ 增大 D. 功角 δ 减小 【答案】C 【解析】同步电机转速恒定（n=60f/p），负载增加时，电磁转矩需增大，由功角特性可知，功角 δ（定子磁场与转子磁场的夹角）会随之增大（δ≤ 时稳定运行）；A、B 转速不变，D 与负载变化趋势相反，错误。 7. 三相同步电动机的 “励磁电压” 通常为（ ） A. 380V B. 220V C. 110V 或 220V 直流 D. 36V 交流 【答案】C 【解析】同步电机励磁系统需直流电源，电压多为 110V 或 220V 直流；A、B 是交流电网电压，D 过低无法提供足够励磁，错误。 8. 三相同步电动机在负载转矩不变时，若减小励磁电流，功角 δ 会（ ） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 先减小后增大 【答案】B 【解析】由 T=KΦIa sinδ 可知，T 不变、Φ 减小时，sinδ 需增大，故 δ 增大（仍需 δ< 以稳定运行）；A、C、D 不符合功角特性，错误。 9. 三相同步电动机的阻尼绕组在电机发生转速波动时，会产生（ ） A. 异步转矩 B. 同步转矩 C. 启动转矩 D. 发电转矩 【答案】A 【解析】转速波动时，阻尼绕组切割磁场产生感应电流，形成制动转矩，抑制波动（稳速作用）；A 需励磁电流，C 是启动绕组作用，D 是回馈制动时的转矩，错误。 10. 三相同步电动机 “失步” 后，若要重新拉入同步，应采取的措施是（ ） A. 增大负载转矩 B. 降低电源频率 C. 减小励磁电流 D. 降低负载转矩，待转速接近同步转速时增大励磁电流 【答案】D 【解析】失步后需先降低负载使转速回升，接近同步转速时增大励磁电流，利用同步转矩拉入同步；A 会加剧失步，B、C 无法恢复同步，错误。 11. 三相同步电动机的转速 n 与电源频率 f、磁极对数 p 的关系是（ ） A. n=60f/p B. n=60p/f C. n=60f/（ps） D. n=60ps/f 【答案】A 【解析】同步电机转速与旋转磁场转速同步，无转差率（s=0），故 n=p；C、D 含转差率 s，适用于异步电机，B 公式颠倒，错误。 12. 低压开关电器主要用于以下哪个方面（ ） A. 控制电路的通断和保护电路的安全 B. 发出主令信号，控制电力系统的操作 C. 接受和执行电器的控制信号 D. 产生强烈的磁场，实现电器的闭合或切断 【答案】A 【解析】低压开关电器主要用于低压电路中，对电路进行接通、分断、控制，并在过载、短路等异常情况下起到保护作用。选项A“控制电路的通断和保护电路的安全”符合低压开关电器的主要用途；B更偏向主令电器，C偏向执行电器，D描述不准确。因此答案选A。 13. 三相同步电动机正常稳定运行时，转子转速与定子旋转磁场转速的关系是（ ） A. 转子转速等于同步转速 B. 转子转速低于同步转速 C. 转子转速高于同步转速 D. 转子转速随负载连续变化 【答案】A 【解析】同步电动机正常运行时，转子磁场与定子旋转磁场保持同步，转子转速等于同步转速。负载变化主要引起功角变化，不会像异步电动机那样出现稳定转差。 14. 以下哪个属于低压开关电器（ ） A. 电容器 B. 开关继电器 C. 热继电器 D. 结界型继电器 【答案】B 【解析】选项B。开关继电器属于低压开关电器，它用于控制电路的连接和断开，实现开关功能。 15. 三相同步电动机的 “旋转整流器励磁系统” 属于______类型。（ ） A. 他励式 B. 自励式 C. 永磁式 D. 无刷励磁式 【答案】D 【解析】旋转整流器与转子同轴旋转，无需滑环和电刷，属于无刷励磁；A 需外部直流电源，B 依赖定子感应，C 无励磁绕组，错误。 16. 节能环保是低压电器设计中需要考虑的重要问题，以提高（ ） A. 成本效益 B. 功能完善性 C. 使用便捷性 D. 可持续性 【答案】D 【解析】选项D。低压电器的设计需要考虑节能环保问题，以提高可持续性。 17. 控制装置不能实现的是（ ） A. 接通电路 B. 保护电路 C. 传递电能 D. 断开电路 【答案】C 【解析】控制装置通常用于实现电路的接通、断开以及必要的控制和保护功能，如开关、接触器、继电器等都属于控制电路运行状态的装置。传递电能主要由供电线路、导线、电缆等承担，不是控制装置的主要功能。因此不能实现的是“传递电能”，答案选C。 18. 安装刀开关时，应使合上开关时手柄在______，不得倒装或平装。（ ） A. 上方 B. 下方 C. 右边 D. 左边 【答案】A 【解析】安装刀开关时，应使合上开关时手柄在上方，不得倒装或平装。 19. 低压开关电器通常应用于哪些领域（ ） A. 电子产品、通信领域 B. 建筑、电力系统、工业自动化 C. 化工、医疗设备、航空航天 D. 农业、交通运输、能源领域 【答案】B 【解析】低压开关电器广泛用于低压配电和控制系统中，常见应用领域包括建筑配电、电力系统低压控制、工业自动化设备等，用于电路的通断、控制和保护。选项B概括最准确；其他选项虽可能涉及电气设备，但不是低压开关电器的典型主要应用表述。因此答案选B。 20. 数字化技术的应用使得电器的控制和监控更加（ ） A. 精确和灵活 B. 简单和实用 C. 经济和高效 D. 快速和可靠 【答案】A 【解析】选项A。数字化技术的应用使得电器的控制和监控更加精确和灵活。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 三相同步电动机失步后，若立即增大励磁电流，可快速恢复同步运行。（ ） 【答案】错误 【解析】失步后需先降低负载转矩，使转速接近同步转速，再增大励磁电流；直接增大励磁无法恢复同步，错误。 22. 三相同步电动机在额定负载下，功角 δ 增大时，电磁转矩 T 会同步增大，直至 δ= 时达到最大值。（ ） 【答案】正确 【解析】由 T= sinδ 可知，δ 在 ~ 时，T 随 δ 增大而增大，δ= 时 T 最大，符合额定负载下的功角特性，正确。 23. 三相同步电动机过励运行时，定子电流超前于电压，向电网发出容性无功功率。（ ） 【答案】错误 【解析】过励时同步电机发出感性无功功率（相当于容性负载），定子电流超前电压是发出容性无功的表现，但表述应为 “发出感性无功”，错误。 24. 永磁同步电机的转子磁场由永磁体产生，无需励磁电流。（ ） 【答案】正确 【解析】永磁同步电机的转子上装有永磁体，转子磁场由永磁体本身提供，不需要像电励磁同步电机那样向转子绕组通入励磁电流来建立磁场。因此题干说法正确。 25. 三相同步电动机永磁励磁方式适用于小功率电机，大功率电机多采用电励磁方式。（ ） 【答案】正确 【解析】参数传递可通过 D 寄存器（如设定值）或输入端子（如触发信号），输入端子可作为子程序的触发参数，错误。 26. 三相同步电动机的励磁电流过大，会导致电机功率因数超前。（ ） 【答案】错误 【解析】励磁电流过大（过励）时，同步电机向电网输出感性无功功率，功率因数滞后；励磁不足（欠励）时功率因数超前，错误。 27. 永磁同步电机的转子磁场由永磁体产生，还需要励磁电流。（ ） 【答案】错误 【解析】永磁同步电机的转子磁场由永磁体产生，正常情况下不需要外加励磁电流。需要励磁电流的是电励磁同步电机，而不是永磁同步电机。因此“还需要励磁电流”的说法错误。 28. 三相同步电动机的转速随负载转矩增大而降低。（ ） 【答案】错误 【解析】同步电机转速始终与旋转磁场转速同步（n=60f/p），负载转矩增大时，仅转子励磁电流增大，转速保持不变（同步转速），错误。 29. 三相同步电动机失步后，若立即降低电源频率，可快速恢复同步运行。（ ） 【答案】错误 【解析】失步后降低频率会使 进一步降低，加剧转速偏差，无法恢复同步，需先降负载再调励磁，错误。 30. 同步电动机本身没有起动转矩，不能自行起动。（ ） 【答案】正确 【解析】同步电动机在静止时，定子旋转磁场与转子磁场之间的相对位置不断变化，平均电磁转矩为零，因此本身没有起动转矩，不能直接自行起动。实际应用中通常采用异步起动、变频起动或辅助电动机起动等方法。因此题干说法正确。 三、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 31. 什么叫同步电机?试问额定频率为50Hz、转速为100 r/min的同步电机，有多少个磁极? 【答案】同步电机是指转子转速与定子旋转磁场转速相同，即转速保持同步转速的交流电机。 同步转速公式为：n=120f/P。 已知f=50Hz，n=100 r/min，则磁极数P=120f/n=120×50/100=60。 因此，该同步电机有60个磁极。 【解析】同步电机运行时，转子转速与定子旋转磁场的同步转速相等。同步转速与电源频率、磁极数的关系为n=120f/P，其中n为同步转速，单位为r/min；f为电源频率，单位为Hz；P为磁极数。代入题中数据f=50Hz、n=100 r/min，可得P=120×50/100=60，所以该同步电机有60个磁极。 32. 简述万能转换开关的选用原则。 【答案】（1）按额定电压和工作电流选用相应的万能转换开关系列； （2）按操作需要选定手柄形式和定位特征； （3）参照转换开关产品样本，按控制要求确定触点数量和接线图编号； （4）选择面板形式及标志。 【解析】万能转换开关的选用原则：（1）按额定电压和工作电流选用相应的万能转换开关系列； （2）按操作需要选定手柄形式和定位特征； （3）参照转换开关产品样本，按控制要求确定触点数量和接线图编号； （4）选择面板形式及标志。 33. 简述刀开关的选用原则。 【答案】（1）根据使用场合，选择刀开关的类型、极数及操作方式； （2）刀开关额定电压应大于或等于线路电压； （3）刀开关额定电流应大于或等于线路的额定电流。对于电动机负载，开启式刀开关额定电流可取电动机额定电流3倍；封闭式刀开关额定电流可取为电动机额定电流1.5倍。 【解析】考查刀开关的选用原则：（1）根据使用场合，选择刀开关的类型、极数及操作方式； （2）刀开关额定电压应大于或等于线路电压； （3）刀开关额定电流应大于或等于线路的额定电流。对于电动机负载，开启式刀开关额定电流可取电动机额定电流3倍；封闭式刀开关额定电流可取为电动机额定电流1.5倍。 34. 低压开关电器和主令电器有什么区别？ 【答案】低压开关电器和主令电器的主要区别在于作用对象和功能不同。 低压开关电器主要用于低压主电路或控制电路中，直接或间接实现电路的接通、分断和保护，如刀开关、低压断路器、接触器等。它们通常要承受一定的工作电流，部分电器还具有短路、过载等保护功能。 主令电器主要用于控制电路中，用来发出控制命令或控制信号，本身一般不直接接通和分断主电路的大电流，如按钮、行程开关、转换开关、主令控制器等。它们的作用是向接触器、继电器或控制系统发出启动、停止、换向、限位等指令。 因此，低压开关电器侧重于电路通断和保护，主令电器侧重于发出控制命令。二者常配合使用。主令电器发出控制信号，低压开关电器根据控制信号执行主电路或控制电路的通断。 【解析】低压开关电器和主令电器都属于低压电器，但功能侧重点不同。低压开关电器主要承担接通、断开和保护电路的任务，常用于主电路或控制电路中，可能直接控制较大的工作电流。主令电器则主要用于发出控制信号，通常接在控制电路中，用来控制接触器、继电器等执行元件动作，本身一般不直接控制主电路大电流。区分时应抓住“低压开关电器重在通断和保护，主令电器重在发出命令信号”这一核心。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省（单独招生考试）电子电工类 《电机与电气控制技术》（高教版·第四版） 同步电动机与常用低压开关 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 三相同步电动机的 “功角特性曲线” 中，最大转矩 对应的功角 δ 是（ ） A. δ= B. δ= C. δ= D. δ= 2. 三相同步电动机的励磁系统若采用他励式，励磁电源来自（ ） A. 电机定子绕组 B. 电网交流电源直接整流 C. 电机转子绕组自身感应 D. 独立的直流电源 3. 三相同步电动机的 “功角 δ” 为 时，电机的电磁转矩 T 为（ ） A. 额定转矩 B. 最大转矩 C. 零 D. 启动转矩 4. 三相同步电动机采用 “可控硅励磁调节器” 的主要目的是（ ） A. 固定励磁电流 B. 增大启动转矩 C. 实时调节励磁电流，稳定电网电压 D. 降低同步转速 5. 三相同步电动机启动时，阻尼绕组产生的转矩是（ ） A. 同步转矩 B. 异步转矩 C. 制动转矩 D. 发电转矩 6. 三相同步电动机在负载增加时，若励磁电流不变，其（ ） A. 转速降低 B. 转速升高 C. 功角 δ 增大 D. 功角 δ 减小 7. 三相同步电动机的 “励磁电压” 通常为（ ） A. 380V B. 220V C. 110V 或 220V 直流 D. 36V 交流 8. 三相同步电动机在负载转矩不变时，若减小励磁电流，功角 δ 会（ ） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 先减小后增大 9. 三相同步电动机的阻尼绕组在电机发生转速波动时，会产生（ ） A. 异步转矩 B. 同步转矩 C. 启动转矩 D. 发电转矩 10. 三相同步电动机 “失步” 后，若要重新拉入同步，应采取的措施是（ ） A. 增大负载转矩 B. 降低电源频率 C. 减小励磁电流 D. 降低负载转矩，待转速接近同步转速时增大励磁电流 11. 三相同步电动机的转速 n 与电源频率 f、磁极对数 p 的关系是（ ） A. n=60f/p B. n=60p/f C. n=60f/（ps） D. n=60ps/f 12. 低压开关电器主要用于以下哪个方面（ ） A. 控制电路的通断和保护电路的安全 B. 发出主令信号，控制电力系统的操作 C. 接受和执行电器的控制信号 D. 产生强烈的磁场，实现电器的闭合或切断 13. 三相同步电动机正常稳定运行时，转子转速与定子旋转磁场转速的关系是（ ） A. 转子转速等于同步转速 B. 转子转速低于同步转速 C. 转子转速高于同步转速 D. 转子转速随负载连续变化 14. 以下哪个属于低压开关电器（ ） A. 电容器 B. 开关继电器 C. 热继电器 D. 结界型继电器 15. 三相同步电动机的 “旋转整流器励磁系统” 属于______类型。（ ） A. 他励式 B. 自励式 C. 永磁式 D. 无刷励磁式 16. 节能环保是低压电器设计中需要考虑的重要问题，以提高（ ） A. 成本效益 B. 功能完善性 C. 使用便捷性 D. 可持续性 17. 控制装置不能实现的是（ ） A. 接通电路 B. 保护电路 C. 传递电能 D. 断开电路 18. 安装刀开关时，应使合上开关时手柄在______，不得倒装或平装。（ ） A. 上方 B. 下方 C. 右边 D. 左边 19. 低压开关电器通常应用于哪些领域（ ） A. 电子产品、通信领域 B. 建筑、电力系统、工业自动化 C. 化工、医疗设备、航空航天 D. 农业、交通运输、能源领域 20. 数字化技术的应用使得电器的控制和监控更加（ ） A. 精确和灵活 B. 简单和实用 C. 经济和高效 D. 快速和可靠 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 三相同步电动机失步后，若立即增大励磁电流，可快速恢复同步运行。（ ） 22. 三相同步电动机在额定负载下，功角 δ 增大时，电磁转矩 T 会同步增大，直至 δ= 时达到最大值。（ ） 23. 三相同步电动机过励运行时，定子电流超前于电压，向电网发出容性无功功率。（ ） 24. 永磁同步电机的转子磁场由永磁体产生，无需励磁电流。（ ） 25. 三相同步电动机永磁励磁方式适用于小功率电机，大功率电机多采用电励磁方式。（ ） 26. 三相同步电动机的励磁电流过大，会导致电机功率因数超前。（ ） 27. 永磁同步电机的转子磁场由永磁体产生，还需要励磁电流。（ ） 28. 三相同步电动机的转速随负载转矩增大而降低。（ ） 29. 三相同步电动机失步后，若立即降低电源频率，可快速恢复同步运行。（ ） 30. 同步电动机本身没有起动转矩，不能自行起动。（ ） 三、综合应用题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 31. 什么叫同步电机?试问额定频率为50Hz、转速为100 r/min的同步电机，有多少个磁极? 32. 简述万能转换开关的选用原则。 33. 简述刀开关的选用原则。 34. 低压开关电器和主令电器有什么区别？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $