答案船舶电气设备及系统试卷X2

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大连海事大学200X—200X学年第二学期《 船舶电气设备及系统 》试卷（X2）答案卷 题号 得分

一、单项选择题：在下列各题中，将唯一正确的答案代码填入括号内(本大题分34小题，共34分)

1. 船用酸性蓄电池中每个小电池的电动势为（ ）伏，10h放电率的每个小电池的放电终止电压为（ B ）伏。

A．1.3 / 1 ； B．2.0～2.1 / 1.8 ； C．2.5～2.8 / 1 ； D．1.2 / 0.7

2. 不可控相复励恒压装置是根据（ C ）调整励磁电流，从而稳定同步发电机的输出电压的。

A．输出电压的偏差值； B．输出电流的偏差值； C．输出电流的大小和电流与电压的相位关系 D．输出功率的大小 。 3. 并联运行的同步发电机是通过改变（ A ）调整其单机无功功率的输出量。

A．励磁电流 B．负载的大小 C．输出电压 D．无需调节，由负载决定 4．铁心线圈通交变电流后，会引起铁心发热，即铁损，所谓铁损是指（ D ）。

A．涡流损耗 B．磁滞损失 C．铜损 D．A和B

5. 交流电磁铁通电后，若其衔铁由于某种原因吸合不上时，其线圈中的电流应比正常吸合时（ A ）。

A．大 B．相同 C．小 D．不一定

6．某理想变压器原、副边额定电压为440V/110V，当副边接R=11Ω电阻时，变压器的原边电流为：（ C ）。

A．5A B．10A C．2.5A D．40A 7．常用电压互感器的副边标准电压为（ ）； 常用电流互感器的副边电流为（ C ）。

A．24伏/5安或1安 B．50伏/5安或1安 C．100伏/5安或1安 D．24伏/50安或10安 8．在使用电流互感器时，电流互感器副边绝对不允许开路，其原因是（ A ）。

A． 副边产生很高的电压并且铁损严重 B．副边产生的电压不变但磁通减少 C．副边电流过大 D． 原边电流过大 9．一台正在运行的三相异步电动机，突然调换定子绕组的两根电源线，则电动机立即进入（ ）工作状态，其电动机中的电流（ C ）。 A． 反向电动 / 电流不变 B．回馈制动 / 电流变小 C．反接制动 / 电流瞬间变的很大 D．能耗制动 / 电流改变方向 10．三相异步电动机在额定负载、电源断一相的情况下起动，将会出现（ ）现象，对电动机的影响是：（ C ）。

A．电动机缓慢起动 / 起动时间长 B．正常起动 / 没有影响 C．不能起动 / 电动机中电流很大，将烧坏绕组 D．正常起动 / 电流小 11．运行中的三相异步电动机，其转子电势e2的频率f2 与电源电压的频率f1之间关系是 ( A )。

A．f2 = sf1 B．f2 = f1 C．.f2 = (1－s)f1 D．f2 = (s+1)f1 12．交流伺服电动机的功能是将（ ）信号转换为（ C ）信号。

A．转角 / 转角 B．转角 / 电压 C．电压 / 转角 D．同步传递转角 / 接收转角 13．若同步发电机带电容性负载，则其端电压将随负载电流增加而（ ），为保持端电压基本不变，则励磁机电流应随负载电流的增加而（A ）。

A．增加/减少 B．增加/增加 C．减少/增加 D．减少/减少 14．关于交流三速锚机的控制线路（利用主令控制器手柄操作），下列说法错误的是（ C ）。

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 卷面分 实验分 总分 A．应具有电气制动和机械制动相配合的制动环节；

B．能满足电动机堵转 1 分钟的运行要求；

C．当主令手柄从 0 位迅速扳动高速档，控制线路应使电动机也立即高速起动； D控制线路中应设置短路、过载、失压、断相等保护环节。

15．下列对船舶舵机的电力拖动与控制装置的基本要求的叙述错误的是__A____。

A. 通常采用一路供电并与应急电源相连 B. 至少有两个控制站（驾驶室和舵机房），控制站之间装有转换开关 C. 当舵叶转至极限位置时，舵机自动停止转舵，防止操舵设备受损 D. 从一舷最大舵角转至另一舷最大舵角的时间应不超过30秒

d?16．某舵机控制规律为：舵角???，其中?为偏航角，即PID舵。在船舶回航过程中自动给出反舵效果的是: （C） （K1??K2?K3?dt）dt A. 比例项 B. 积分项 C. 微分项 D. 比例、积分两项共同作用

17．下列关于自动化船舶机舱中重要泵的互为备用自动切换控制电路的功能叙述正确的是：___B___。

A．在自动方式时，一旦运行泵出现故障，备用泵需手动起动和切换

B．因某种原因电网失电后，所有运行泵都停止运行，电网恢复供电后，各组原来运行的泵依据事先设定好的时间顺序逐台重新自动起动 C．在遥控方式时，不允许在集控室对各组泵进行遥控手动起动或停止

D．在遥控方式时，只可以在集控室手动起、停泵，不可在机旁手动起、停泵 18．电动机的零压保护环节的意义在于（ B ）。

A．防止电动机短路 B．防止电动机自行起动 C．防止电动机过载 D．防止电动机缺相 19．交流异步电动机回馈制动时转差率 s为（ A ）。

A． s < 0 B．0< s < 1 C．s > 1 D．s = 0

20．在异步电动机控制线路中，热继电器主要作为电动机的（ D ）保护。

A． 短路 B． 过载 C．单相运行 D ．B + C 21．Y形连接的三相异步电动机不可取的降压起动方法是 A 。

A．Y—?换接 B．定子串电阻 C．定子串电抗 D．自耦变压器 22．舵角指示器是由（ C ）组成的同步跟踪系统。

A．两台执行电机 B．两台直流电动机 C．两台力矩式自整角机 D．两台步进电动机 23．在装有主电源、大应急、小应急的船舶电站中，三者关系是（ D ）。

A．各自有其供电范围，故相互独立同时供电 B．主电源供电时，大应急可以人工起动并供电 C．当大应急起动失败后，小应急立即投入 D．当大应急起动成功后，小应急应自动退出 24．有关中压交流电力系统的定义，根据IEEE（电气和电子工程师协会）标准的定义是（C）

A．额定电压大于1500V，小于100000V的电力系统 B．额定电压大于1500V，小于5000V的电力系统 C．额定电压大于1000V，小于10000V的电力系统 D．额定电压大于1000V，小于5000V的电力系统 25．主配电盘发电机控制屏上除装有电流表外，还装有（ D ）。

A． 频率表 B． 功率表 C． 电压表 D． A + B + C

26．同步发电机并联运行后，调节（ ）可改变有功功率的分配，调节（ D ）可改变无功功率的分配。

A． 励磁电流/原动机油门 B． 励磁电流/发电机调压器 C． 原动机油门/原动机调速器 D． 原动机油门/励磁电流

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27．下列调速方法不适用于直流电动机的是（ D ）。

A．在电枢回路中串联可调电阻 B．改变励磁回路电阻 C．改变电枢电压 D．改变定子磁极对数 28．负序继电器的作用是（ B ）。

A．逆功率及断相保护 B．逆相序及断相保护 C．断相及过载保护 D．逆相序及短路保护 29．万能式自动空气断路器不能对同步发电机实行的保护是（ D ）

A．短路保护 B．欠压保护 C．过载保护 D．逆功率保护 30. 船舶电站中，主配电板上装有（ ）来监视电网的接地，装有（ B ）来测量电网绝缘电阻的数值。

A．相序指示器/摇表 B．绝缘指示灯/兆欧表 C．兆欧表/绝缘指示灯 D．摇表/相序指示器 31．某船舶处于轴带发电机单独向全船供电状态，现要进港靠码头，主机需要进行减速及倒车操纵。应（ C ）。

A．先切除轴发，再起动柴油发电机组 B．直接切除轴发即可

C．先起动柴油发电机组，转移负荷后切除轴发 D．继续用轴带发电机单独向全船供电 32．船舶应急照明系统中使用的灯具是（ A ）。

A．白炽灯 B．荧光灯 C．高压汞灯 D．汞氙灯

33．电网上只有两台同步发电机并联运行，如果只将一台发电机的油门减小，而另一台未做任何调节，则会导致（ B ）

A. 电网频率升高 B. 电网频率降低 C. 电网频率不变 D．电网电压升高 34．采用同步表法并车时，若同步表逆时针转动，则说明：（ A ）

A. 待并机的频率低于电网频率 B. 待并机的频率高于电网频率 C. 待并机的频率等于电网频率 D. 待并机的频率很高

二、( 本题8分 )

1．试完整画出三相异步电动机直接起动且能连续运行的控制线路（包括主电路和控制电路）。 2．简述线路中具有哪些保护环节，由哪些电器元件实现？

答：1．画图 ：4分 2．线路中具有：短路，熔断器 （1分） 过栽和缺相保护，热继电器 （2分）

QS 失压，接触器和起、停按钮配合完成 （1分）

FUFU

KM SB1 SB2 KM FR FR M 3 ~ KM 三、( 本题8分 )

如图所示是某压力水柜给水原理及水泵控制电路图，阅图后回答：

（1）将转换开关打到“手动”简述起动电动机和停止电动机的动作原理； （2）将转换开关打到“自动”简述起动电动机和停止电动机的动作原理； 答：（1）合上电源开关、按动SB1，KM线圈获电、主触头闭合电动机起动水泵给水，当水位升高按动SB2，电机停转。4分

（2）将转换开关由“手动”位置打到如图所示“自动”位置，若压力正常（即压力在设定的高、低压之间位置时，电动机不运转；当压力降到低限以下时，压力继电器低压触点由“开启”状态转换为“闭合”状态，接触器KM线圈通电，电动机起动，水泵给水；直到压力升高到高限时，压力继电器高压触点断开，使接触器KM线圈断电，电动机停，水泵停止供水。 4分

四、( 本题8分 )

简单说明在电流叠加不可控相复励恒压装置中，励磁电流由哪几个分量组成？它们的作用是什么？画出相量图并说明相位补偿原理（即发电机的负载电流大小不变而负载功率因素cosφ变化时，相复励装置提供的励磁电流将如何变化？）。 答案：

在电流叠加不可控相复励恒压装置中，励磁电流由空载分量（也称电压分量）和复励分量（也称电流分量）组成。 （2分） 空载分量（电压分量）的作用：它是励磁电流的基本分量，由它来决定发电机的输出电压的大小； （2分）

复励分量（电流分量）的作用：它是用来产生电流补偿和相位补偿的，当发电机负载发生变化引起电压变化时，它起着自动调节电压的作用。（2分） 相位补偿原理：发电机的负载电流大小不变而负载功率因素cosφ变化时，设功率因素角由?增加到?，则总的交流励磁电流由If变为I下图，表明有补偿去磁电枢反应的作用。（2分） ? U?相量图（2分）。 ?Ii If

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五、 ( 本题8分 )

三相异步电动机额定数据为：功率2.2kW、电压 380V、转速1440r/min、频率50Hz、三角形接法；效率 81％ ，功率因数cos的额定输入电功率；（2）额定电流；（3）额定转矩；（4）额定转差率与转子电流的额定频率。

解：（1）P1?=0.82。试求（1）电动机

2200?0.81?5A ――2分 ?2716W 5716W ――2分 （2）I???0.813Ucos?3?380?0.82n?n1500?1440P2.2?9550??14.6N?m －－2分 （4）s?0 （3）T?9550???0.04；f2?sf1?0.04?50?2Hz――2分 n1440n01500P?

六、( 本 题8分 )

一台并励直流电动机,电枢电阻为0.2Ω,励磁电阻为 110Ω，铭牌额定为：PN = 10kW , UN = 220V , n N ＝ 1000 r／min , 效率0.8， 求：（1）励磁电流；（2）额定电枢电流；（3）额定反电动势；（4）若电枢回路不串联电阻在额定电压下直接起动，其起动电流为多少；（5）若将起动电流限制在额定电流的2倍，应在电枢中串联多大的电阻？

解：（1）If?P2.2?103U220????1.83A －－2分 （2）I?URf120P10?1032200.8?56.81A;I?I?I?55.A－－2分

af

（3）E?U?RaIa?220?0.2?54.98?209V－－2分

U220??1100A ;――1分 Ra0.2UU220?? （5）Ist; R??Ra??0.2?1.8Ω――1分

Ra?R2?IN2?55 （4）Isi?

七、( 本题8分 )

何为直流均压线？何为交流均压线？各用于什么场合？ 答案：

直流均压线是将并联运行发电机的励磁绕组用两根均压线并联起来。 （2分）

直流均压线适用于同容量同型号发电机的并联运行，直流均压线可以使励磁电流随无功负载的变化而相应变化，保证无功负载分配均匀。 （2分） 交流均压线是将两台发电机调压装置的移相电抗器通过均压线并联,该连接处在三相整流器之前的交流侧 （2分） 交流均压线适用于容量不同的同步发电机并联运行,通过交流均压线的联接可使发电机输出电压均衡, 以保持无功功率均匀分配。 （2分） 八、（本题8分）

三相异步电动机有哪些电气制动方法？每一种制动是如何实现的。

答：有能耗制动、反接制动和回馈制动。――3分

能耗制动：在电动机断开交流电的同时定子任意两相与一直流电源相联；――1分 反接制动：运行中的电动机改变旋转磁场的转向或转子的转向；――2分 回馈制动：电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时；――2分

直流均压线适用于同容量同型号发电机的并联运行，直流均压线可以使励磁电流随无功负载的变化而相应变化，保证无功负载分配均匀。 （2分） 交流均压线是将两台发电机调压装置的移相电抗器通过均压线并联,该连接处在三相整流器之前的交流侧 （2分） 交流均压线适用于容量不同的同步发电机并联运行,通过交流均压线的联接可使发电机输出电压均衡, 以保持无功功率均匀分配。 （2分） 八、（本题8分）

三相异步电动机有哪些电气制动方法？每一种制动是如何实现的。

答：有能耗制动、反接制动和回馈制动。――3分

能耗制动：在电动机断开交流电的同时定子任意两相与一直流电源相联；――1分 反接制动：运行中的电动机改变旋转磁场的转向或转子的转向；――2分 回馈制动：电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时；――2分

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