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教材名称：《电工学简明教程(第3版)》

主编：秦曾煌

出版社：高等教育出版社

版次：2015年3月

书刊号：ISBN：9787040344967

目录

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一、单项选择题（60题）

二、多项选择题（40题）

三、判断题（40题）

四、填空题（40题）

五、名词解释题（40题）

六、简答题（40题）

七、论述题（15题）

八、材料分析题（5题）

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第4章-章节练习

第4章 电动机

4.1 三相异步电动机的构造

4.2 三相异步电动机的工作原理

4.2.1 旋转磁场

4.2.2 电动机的转动原理

4.2.3 转差率

4.3 三相异步电动机的电路分析

4.3.1 定子电路

4.3.2 转子电路

4.4 三相异步电动机的转矩与机械特性

4.4.1 转矩公式

4.4.2 机械特性曲线

4.5 三相异步电动机的起动

4.5.1 起动性能

4.5.2 起动方法

4.6 三相异步电动机的调速

4.6.1 变频调速

4.6.2 变极调速

4.6.3 变转差率调速

4.7 三相异步电动机的制动

4.7.1 能耗制动

4.7.2 反接制动

4.8 三相异步电动机的铭牌数据

4.9 单相异步电动机

4.9.1 电容分相式异步电动机

4.9.2 罩极式异步电动机

4.10 直流电动机

4.11 控制电机

4.11.1 伺服电动机

4.11.2 步进电机

一、单项选择题（60题）

1.三相异步电动机的旋转磁场是由以下哪部分产生的？

A.转子绕组               B.定子绕组

C.电容分相电路             D.滑环与电刷

正确答案：B

解析：旋转磁场由定子绕组通入三相交流电后产生，其转速由电源频率和定子极对数决定。转子绕组通过切割磁场感应电流，而非直接产生磁场。

2.三相异步电动机的转差率公式为以下哪一项？

A.s=n1n1−n             B.s=n1n−n1

C.s=nn1                D.s=n1−n

正确答案：A

解析：转差率s定义为同步转速n1与转子实际转速n之差与同步转速的比值，即s=n1n1−n。转差率反映转子与旋转磁场的相对运动程度。

3.以下哪种调速方法属于变极调速？

A.改变电源频率             B.改变定子绕组极对数

C.调节转子电阻             D.改变电源电压

正确答案：B

解析：变极调速通过改变定子绕组的连接方式（如△接法改为YY接法）改变极对数，从而调整同步转速。变频调速（A）和变转差率调速（C）属于其他调速方式。

4.能耗制动时，电动机的定子绕组需接入以下哪种电源？

A.三相交流电源             B.直流电源

C.单相交流电源             D.无需外接电源

正确答案：B

解析：能耗制动时，定子绕组通入直流电以产生静止磁场，转子因惯性继续旋转并切割磁场，动能转化为热能消耗。反接制动（D选项错误）需改变电源相序，而非通直流。

5.电容分相式单相异步电动机的起动转矩主要依赖于以下哪个元件？

A.起动绕组中的电容             B.运行绕组中的电感

C.转子绕组的电阻             D.离心开关

正确答案：A

解析：电容分相式电动机通过起动绕组串联电容，使两绕组电流相位差接近90°，形成旋转磁场。电容值直接影响起动转矩大小，而离心开关（D）仅用于切断起动绕组。

6.三相异步电动机的机械特性曲线中，稳定运行区位于哪一段？

A.转矩随转速上升段             B.转矩随转速下降段

C.转矩恒定段             D.转矩为零段

正确答案：B

解析：机械特性曲线中，稳定运行区要求电动机转矩随负载波动自动调整。当负载增大时，转速下降，转矩随之增大以平衡负载，因此稳定区位于转矩随转速下降的区间（B）。若转矩随转速上升（A），负载波动会导致转速失控。

7.三相异步电动机直接起动时，起动电流通常为额定电流的多少倍？

A.1～2倍             B.3～5倍

C.4～7倍             D.10～15倍

正确答案：C

解析：直接起动时，定子绕组阻抗较小，起动电流可达额定电流的4～7倍。过大的起动电流会导致电网电压波动，因此需采用降压起动（如星-三角起动）限制电流。

8.罩极式单相异步电动机的起动转矩产生原理是？

A.通过电容分相形成旋转磁场             B.利用短路环使定子磁极磁通分布不均

C.转子绕组串入电阻增大起动转矩             D.定子绕组通入直流电产生固定磁场

正确答案：B

解析：罩极式电动机通过短路环（罩极线圈）使定子磁极的一部分磁通滞后，形成微弱旋转磁场，从而产生起动转矩。电容分相式（A）需外接电容，与罩极式结构不同。

9.直流电动机的转矩公式为以下哪一项？

A.T=ΩP2             B.T=KTΦIa

C.T=RU2               D.T=n1n1−n

正确答案：B

解析：直流电动机转矩公式为T=KTΦIa，其中Φ为每极磁通，Ia为电枢电流，KT为转矩常数。选项A为功率与角速度关系，D为转差率公式。

10.步进电机的角位移与以下哪个参数成正比？

A.脉冲频率             B.脉冲数量

C.脉冲宽度             D.电源电压

正确答案：B

解析：步进电机的角位移由脉冲数量决定，每个脉冲对应固定步距角。脉冲频率（A）控制转速，脉冲宽度（C）和电压（D）影响动态性能，但不直接决定位移量。

11.三相异步电动机铭牌上的额定功率是指？

A.输入电功率             B.输出机械功率

C.定子铜损耗             D.转子铁损耗

正确答案：B

解析：铭牌额定功率为电动机轴上输出的机械功率，而非输入电功率（A）。输入功率需扣除定子铜损、铁损及机械损耗后得到输出功率。

12.变频调速时，若电源频率降低，电动机的同步转速会如何变化？

A.升高             B.降低

C.不变             D.与负载有关

正确答案：B

解析：同步转速公式为n1=p60f，频率f降低时，同步转速n1成比例下降。变频调速通过改变频率实现无级调速。

13.反接制动时，电动机定子绕组需？

A.接入直流电源             B.切断电源

C.任意两相反接             D.串联电阻降压

正确答案：C

解析：反接制动通过交换定子绕组任意两相相序，使旋转磁场方向反转，产生与转子惯性方向相反的制动转矩。能耗制动（A）需通直流电，与反接制动原理不同。

14.伺服电动机的主要特点是？

A.高转速、低转矩                B.低转速、高转矩

C.响应速度快、控制精度高               D.仅适用于单相电源

正确答案：C

解析：伺服电动机用于闭环控制系统，需快速响应控制信号（如位置、速度指令），并具备高精度定位能力。其转速和转矩特性（B）并非核心优势。

15.电容分相式单相异步电动机的起动绕组中，电容的作用是？

A.降低起动电流             B.产生移相效果，形成旋转磁场

C.提高功率因数             D.限制起动转矩

正确答案：B

解析：起动绕组串联电容后，电流相位超前运行绕组约90°，两绕组电流合成旋转磁场，实现起动。电容不直接降低电流（A）或限制转矩（D），功率因数改善（C）为次要效果。

16.三相异步电动机的转子绕组若为绕线式，其外接电阻的作用是？

A.增大起动转矩             B.减小起动电流

C.实现变转差率调速             D.以上均是

正确答案：D

解析：绕线式转子外接电阻可增大起动转矩（A），同时限制起动电流（B）。在运行时调节电阻可改变转差率，实现调速（C）。因此，D选项综合了所有正确作用。

17.步进电机的步距角与以下哪个参数无关？

A.转子齿数             B.运行拍数

C.电源电压             D.定子相数

正确答案：C

解析：步距角公式为θ=mzrc360∘，其中m为定子相数，zr为转子齿数，c为运行拍数。电源电压（C）仅影响动态性能（如响应速度），不改变步距角。

18.三相异步电动机的机械特性曲线中，最大转矩与额定转矩之比称为？

A.过载系数             B.起动系数

C.功率因数             D.效率

正确答案：A

解析：过载系数定义为最大转矩Tmax与额定转矩TN之比，反映电动机短时过载能力。起动系数（B）为起动转矩与额定转矩之比。

19.直流电动机的电枢反应会导致？

A.主磁场增强             B.换向火花增大

C.转速自动升高             D.励磁电流减小

正确答案：B

解析：电枢反应使主磁场畸变，导致换向器表面电位分布不均，可能引发换向火花（B）。主磁场通常被削弱（A错误），转速由负载和电压决定（C错误），励磁电流由独立电源控制（D错误）。

20.罩极式单相异步电动机的定子磁极上，短路环的作用是？

A.增大起动电流             B.产生移相磁场

C.减小运行噪声             D.提高功率因数

正确答案：B

解析：短路环使定子磁极的一部分磁通滞后，形成移相磁场，与未罩部分磁通合成旋转磁场，从而产生起动转矩（B）。短路环不直接改变电流（A）或功率因数（D），噪声降低（C）为次要效果。

21.三相异步电动机在额定负载下运行时，转差率s的典型值约为？

A.0.01～0.05             B.0.1～0.5

C.0.5～0.9             D.接近1

正确答案：A

解析：额定负载时，转子转速n接近同步转速n1，转差率s=n1n1−n较小，通常为0.01～0.05。高转差率（B、C）对应起动或堵转状态。

22.变频调速时，若频率降低至额定值的50%，电动机的同步转速会变为原来的？

A.2倍             B.1倍

C.50%             D.25%

正确答案：C

解析：同步转速n1=p60f，频率f与n1成正比。频率降为50%时，n1也降为50%。

23.直流电动机的励磁方式中，若励磁绕组与电枢绕组并联，称为？

A.他励             B.并励

C.串励             D.复励

正确答案：B

解析：并励电动机的励磁绕组与电枢绕组并联，由同一电源供电。他励（A）励磁绕组由独立电源供电，串励（C）励磁绕组与电枢串联，复励（D）为并励与串励组合。

24.步进电机的运行频率高于其起动频率时，可能发生？

A.失步             B.转速下降

C.转矩增大             D.步距角减小

正确答案：A

解析：起动频率是步进电机能不失步起动的最高脉冲频率。若运行频率超过起动频率，转子无法跟随脉冲变化，导致失步（A）。步距角（D）由电机结构决定，与频率无关。

25.三相异步电动机的铭牌上标注的电压为380V/220V，接法为Y/△，表示？

A.380V时接成Y，220V时接成△             B.380V时接成△，220V时接成Y

C.380V和220V时均接成Y             D.380V和220V时均接成△

正确答案：A

解析：高压（380V）时采用星形（Y）接法以降低每相电压，低压（220V）时采用三角形（△）接法使每相电压达到额定值。接法错误会导致绕组过压或欠压。

26.三相异步电动机在反接制动时，定子绕组接入？

A.直流电源             B.对称三相交流电源

C.对称三相交流电源             D.单相交流电源

正确答案：C

解析：反接制动通过交换定子绕组任意两相反序，使旋转磁场方向反转，产生与转子惯性方向相反的制动转矩。能耗制动（A）需通直流电，与反接制动原理不同。

27.直流电动机的电磁转矩公式为？

A.T=ΩP2             B.T=KTΦIa

C.T=RU2             D.T=n1n1−n

正确答案：B

解析：直流电动机电磁转矩公式为T=KTΦIa，其中Φ为每极磁通，Ia为电枢电流，KT为转矩常数。选项A为功率与角速度关系，D为转差率公式。

28.步进电机的静态步距误差主要来源于？

A.驱动电源波动             B.负载转矩变化

C.制造工艺偏差             D.环境温度变化

正确答案：C

解析：静态步距误差由电机结构参数（如齿距、极弧系数）的制造偏差引起。动态误差（A、B）与运行状态相关，温度影响（D）通常较小。

29.三相异步电动机的变极调速通过改变？

A.电源频率             B.定子绕组极对数

C.转子电阻             D.电源电压

正确答案：B

解析：变极调速通过改变定子绕组连接方式（如△→YY），使极对数p变化，从而改变同步转速n1=p60f。变频调速（A）改变频率f，变转差率调速（C）调节转子电阻。

30.罩极式单相异步电动机的起动转矩较小，主要原因是？

A.短路环电阻过大             B.主绕组匝数过少

C.旋转磁场强度弱             D.电源电压不稳定

正确答案：C

解析：罩极式电动机的短路环仅使部分磁通滞后，形成的旋转磁场强度较弱，导致起动转矩较小。短路环电阻（A）和主绕组匝数（B）影响次要，电压波动（D）为外部因素。

31.三相异步电动机的能耗制动过程中，定子绕组通常接入？

A.交流电源             B.直流电源

C.电阻             D.电容

正确答案：B

解析：能耗制动时，定子绕组通入直流电，产生静止磁场，转子因惯性切割磁场产生制动转矩。反接制动（A）需交换相序，电阻（C）用于转子调速，电容（D）用于单相电机分相。

32.直流电动机的调速方法中，改变电枢电压属于？

A.恒转矩调速             B.恒功率调速

C.变极调速             D.变频调速

正确答案：A

解析：电枢电压调速时，转矩T=KTΦIa保持不变（假设磁通Φ恒定），属于恒转矩调速。恒功率调速（B）需同时调节电压和磁通，变极（C）和变频（D）为交流电机调速方法。

33.步进电机的角位移与下列哪个参数成正比？

A.脉冲频率             B.脉冲数量

C.脉冲宽度             D.电源电压

正确答案：B

解析：步进电机的角位移由脉冲数量决定，每个脉冲对应一个步距角。脉冲频率（A）影响转速，脉冲宽度（C）和电压（D）通常不影响位移量。

34.三相异步电动机的铭牌上标注的“温升”是指？

A.电动机允许的最高温度             B.环境温度与电动机温度之差

C.电动机温度与环境温度之差             D.电动机的额定运行温度

正确答案：C

解析：温升定义为电动机工作温度与环境温度之差，反映电机自身发热程度。最高温度（A）需结合环境温度计算，额定温度（D）为设计值，非温升定义。

35.伺服电动机的主要控制方式是？

A.开环控制             B.闭环控制

C.自适应控制             D.模糊控制

正确答案：B

解析：伺服电动机通过反馈信号（如位置、速度）实现闭环控制，确保高精度定位。开环控制（A）无反馈，自适应（C）和模糊控制（D）为高级控制策略，非伺服电机典型应用。

36.三相异步电动机的转子绕组若为深槽式，其主要作用是？

A.增大起动转矩             B.减小运行电流

C.提高功率因数             D.降低噪声

正确答案：A

解析：深槽式转子通过增大漏抗，使起动时转子电流频率较高，集肤效应显著，等效电阻增大，从而增大起动转矩。运行时漏抗影响较小，故不显著降低电流（B）或提高功率因数（C）。

37.直流电动机的电刷位置应位于？

A.主磁极轴线处             B.几何中性线处

C.换向极中心线处             D.任意位置

正确答案：B

解析：电刷置于几何中性线处，可使换向元件边感应电动势为零，减少换向火花。主磁极轴线（A）和换向极中心线（C）位置会导致换向不良，电刷位置需严格设计（D错误）。

38.步进电机的步距角由以下哪些因素决定？

A.转子齿数和运行拍数             B.电源电压和频率

C.定子相数和负载转矩             D.环境温度和湿度

正确答案：A

解析：步距角公式为θ=mzrc360∘，其中m为定子相数，zr为转子齿数，c为运行拍数。电源电压（B）、负载转矩（C）及环境（D）不影响步距角。

39.三相异步电动机的变频调速中，若频率降低，电动机的转速会？

A.升高             B.降低

C.不变             D.先升高后降低

正确答案：B

解析：同步转速n1=p60f，频率f降低时，n1减小，转子转速n随之降低。变频调速通过改变f实现平滑调速。

40.伺服电动机的转子惯量应尽可能？

A.大                B.小

C.与负载惯量无关             D.等于负载惯量

正确答案：B

解析：伺服电动机需快速响应控制信号，转子惯量小可提高动态性能（如加速、减速能力）。实际应用中，转子惯量通常设计为负载惯量的1/3～1/5（D非必须条件）。