電氣控制技術(shù)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的（）保護(hù)。A.短路B.過載C.欠壓D.失壓答案：B。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來工作的，主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，電流增大，熱繼電器的雙金屬片受熱彎曲，推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，切斷電路。2.交流接觸器的線圈電壓為220V，若誤接入380V電源，則會(huì)導(dǎo)致（）。A.接觸器正常工作B.接觸器吸合不牢C.燒毀線圈D.觸點(diǎn)無法閉合答案：C。交流接觸器線圈的額定電壓是一定的，若接入高于額定電壓的電源，線圈中的電流會(huì)過大，產(chǎn)生過多的熱量，從而燒毀線圈。3.按鈕開關(guān)的作用是（）。A.控制主電路的通斷B.控制控制電路的通斷C.控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止D.控制電氣設(shè)備的正反轉(zhuǎn)答案：B。按鈕開關(guān)通常用于控制控制電路的通斷，通過按下或松開按鈕，來改變控制電路的狀態(tài)，進(jìn)而控制主電路中接觸器等電器的動(dòng)作。4.時(shí)間繼電器的作用是（）。A.延時(shí)接通或斷開電路B.短路保護(hù)C.過載保護(hù)D.欠壓保護(hù)答案：A。時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理來實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的控制電器，可用于按時(shí)間順序控制電路的通斷。5.下列哪種電器不屬于低壓電器（）。A.刀開關(guān)B.斷路器C.隔離開關(guān)D.變壓器答案：D。低壓電器是指用于交流50Hz（或60Hz）、額定電壓為1200V及以下，直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。變壓器不屬于低壓電器，它是用于改變交流電壓的電氣設(shè)備。6.三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路中，必須采用（）來防止相間短路。A.熱繼電器B.熔斷器C.接觸器聯(lián)鎖D.時(shí)間繼電器答案：C。在三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路中，若兩個(gè)接觸器同時(shí)吸合，會(huì)造成電源相間短路。采用接觸器聯(lián)鎖可以保證在一個(gè)接觸器吸合時(shí)，另一個(gè)接觸器不能吸合，從而防止相間短路。7.電氣控制系統(tǒng)圖中，QS表示（）。A.刀開關(guān)B.斷路器C.接觸器D.熱繼電器答案：A。在電氣控制系統(tǒng)圖中，QS是刀開關(guān)的文字符號(hào)，用于隔離電源。8.下列哪種控制方式不屬于順序控制（）。A.按時(shí)間順序控制B.按位置順序控制C.按速度順序控制D.按電流大小控制答案：D。順序控制是指按照生產(chǎn)工藝所要求的時(shí)間順序或邏輯順序，使各個(gè)執(zhí)行元件自動(dòng)地依次動(dòng)作。按時(shí)間順序控制、按位置順序控制、按速度順序控制都屬于順序控制方式，而按電流大小控制主要用于保護(hù)電路等，不屬于順序控制。9.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法不包括（）。A.改變電樞電壓調(diào)速B.改變勵(lì)磁磁通調(diào)速C.改變電樞回路電阻調(diào)速D.改變電源頻率調(diào)速答案：D。直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速和改變電樞回路電阻調(diào)速。改變電源頻率調(diào)速是交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法，直流電動(dòng)機(jī)的電源是直流，不存在改變電源頻率的調(diào)速方式。10.自動(dòng)空氣開關(guān)的作用不包括（）。A.短路保護(hù)B.過載保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.失磁保護(hù)答案：D。自動(dòng)空氣開關(guān)又稱斷路器，它具有短路保護(hù)、過載保護(hù)和欠壓保護(hù)等功能。失磁保護(hù)一般是針對(duì)同步電動(dòng)機(jī)等設(shè)備的一種保護(hù)方式，不是自動(dòng)空氣開關(guān)的作用。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.下列屬于主令電器的有（）。A.按鈕開關(guān)B.行程開關(guān)C.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)D.接近開關(guān)答案：ABCD。主令電器是用于發(fā)布命令或信號(hào)的電器，按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和接近開關(guān)都屬于主令電器，它們可以根據(jù)操作人員的操作或設(shè)備的位置等情況發(fā)出控制信號(hào)。2.交流接觸器的主要組成部分有（）。A.電磁機(jī)構(gòu)B.觸點(diǎn)系統(tǒng)C.滅弧裝置D.釋放彈簧答案：ABCD。交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置和釋放彈簧等組成。電磁機(jī)構(gòu)用于產(chǎn)生電磁力，使觸點(diǎn)閉合或斷開；觸點(diǎn)系統(tǒng)用于接通或斷開電路；滅弧裝置用于熄滅觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧；釋放彈簧用于使接觸器在斷電后恢復(fù)到初始狀態(tài)。3.電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有（）。A.短路保護(hù)B.過載保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.失壓保護(hù)答案：ABCD。電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)包括短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓保護(hù)和失壓保護(hù)等。短路保護(hù)用于在電路發(fā)生短路時(shí)迅速切斷電路，防止設(shè)備損壞；過載保護(hù)用于防止電動(dòng)機(jī)等設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間過載運(yùn)行；欠壓保護(hù)用于當(dāng)電源電壓過低時(shí)，自動(dòng)切斷電路；失壓保護(hù)用于當(dāng)電源突然停電時(shí)，自動(dòng)切斷電路，防止電源恢復(fù)時(shí)設(shè)備自行啟動(dòng)。4.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式有（）。A.直接啟動(dòng)B.降壓?jiǎn)?dòng)C.軟啟動(dòng)D.變頻啟動(dòng)答案：ABCD。三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式有直接啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)、軟啟動(dòng)和變頻啟動(dòng)等。直接啟動(dòng)是最簡(jiǎn)單的啟動(dòng)方式，但啟動(dòng)電流較大；降壓?jiǎn)?dòng)可以降低啟動(dòng)電流；軟啟動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)；變頻啟動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)精確的調(diào)速和啟動(dòng)控制。5.可編程控制器（PLC）的特點(diǎn)有（）。A.可靠性高B.編程簡(jiǎn)單C.功能強(qiáng)大D.通用性強(qiáng)答案：ABCD?？删幊炭刂破鳎≒LC）具有可靠性高、編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。它采用了一系列的抗干擾措施，保證了在惡劣環(huán)境下的可靠運(yùn)行；編程通常采用梯形圖等簡(jiǎn)單易懂的方式；可以實(shí)現(xiàn)邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、模擬量控制等多種功能；并且可以根據(jù)不同的控制要求進(jìn)行靈活配置和編程。三、判斷題（每題2分，共10分）1.熱繼電器的雙金屬片是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片疊壓在一起制成的。（）答案：√。熱繼電器的雙金屬片是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片疊壓在一起制成的，當(dāng)電流通過雙金屬片時(shí)，由于兩種金屬的熱膨脹系數(shù)不同，雙金屬片會(huì)發(fā)生彎曲，從而推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作。2.交流接觸器的線圈可以長(zhǎng)期通電。（）答案：×。交流接觸器的線圈不能長(zhǎng)期通電，長(zhǎng)時(shí)間通電會(huì)使線圈發(fā)熱，可能導(dǎo)致線圈燒毀。在正常工作時(shí)，接觸器的線圈是根據(jù)控制要求間歇性通電的。3.行程開關(guān)是一種利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來發(fā)出控制信號(hào)的主令電器。（）答案：√。行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，它是一種利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來發(fā)出控制信號(hào)的主令電器，常用于控制生產(chǎn)機(jī)械的行程、位置或進(jìn)行限位保護(hù)。4.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與磁極對(duì)數(shù)成反比。（）答案：√。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為\(n=n_0(1s)=\frac{60f}{p}(1s)\)，其中\(zhòng)(n\)為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，\(n_0\)為同步轉(zhuǎn)速，\(f\)為電源頻率，\(p\)為磁極對(duì)數(shù)，\(s\)為轉(zhuǎn)差率。由此可見，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與磁極對(duì)數(shù)成反比。5.可編程控制器（PLC）只能用于邏輯控制，不能用于模擬量控制。（）答案：×?？删幊炭刂破鳎≒LC）不僅可以用于邏輯控制，還可以用于模擬量控制。通過配備相應(yīng)的模擬量輸入輸出模塊，PLC可以對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量進(jìn)行采集和控制。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述熱繼電器的工作原理。答案：熱繼電器主要由發(fā)熱元件、雙金屬片和觸點(diǎn)系統(tǒng)等組成。其工作原理是基于電流的熱效應(yīng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，通過發(fā)熱元件的電流為額定電流，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片彎曲程度較小，觸點(diǎn)系統(tǒng)保持原有狀態(tài)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，通過發(fā)熱元件的電流增大，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量增多，雙金屬片受熱膨脹。由于雙金屬片是由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬片疊壓而成，膨脹程度不同會(huì)導(dǎo)致雙金屬片發(fā)生彎曲變形。當(dāng)彎曲到一定程度時(shí)，雙金屬片推動(dòng)觸點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)斷開，從而切斷電動(dòng)機(jī)的控制電路，使接觸器線圈斷電，主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，起到過載保護(hù)的作用。當(dāng)過載故障排除后，雙金屬片逐漸冷卻恢復(fù)原狀，熱繼電器可以手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)位。2.畫出三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的主電路和控制電路，并說明其工作原理。答案：主電路：主電路由刀開關(guān)QS、熔斷器FU、接觸器KM1和KM2的主觸點(diǎn)、熱繼電器FR的熱元件和三相異步電動(dòng)機(jī)M組成。刀開關(guān)QS用于隔離電源，熔斷器FU用于短路保護(hù)，接觸器KM1的主觸點(diǎn)閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，接觸器KM2的主觸點(diǎn)閉合時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，熱繼電器FR用于過載保護(hù)。控制電路：控制電路由按鈕SB1（停止按鈕）、SB2（正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕）、SB3（反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕）、接觸器KM1和KM2的線圈及輔助觸點(diǎn)、熱繼電器FR的常閉觸點(diǎn)組成。工作原理：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)：按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，KM1的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM1的輔助常開觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，即使松開SB2，KM1線圈仍能保持通電。反轉(zhuǎn)啟動(dòng)：按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM2線圈通電，KM2的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM2的輔助常開觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。停止：按下停止按鈕SB1，接觸器KM1或KM2線圈斷電，主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。聯(lián)鎖保護(hù)：為防止KM1和KM2同時(shí)吸合造成相間短路，采用了接觸器聯(lián)鎖。KM1的常閉輔助觸點(diǎn)串聯(lián)在KM2線圈電路中，KM2的常閉輔助觸點(diǎn)串聯(lián)在KM1線圈電路中。當(dāng)KM1吸合時(shí)，其常閉輔助觸點(diǎn)斷開，使KM2不能吸合；同理，當(dāng)KM2吸合時(shí)，KM1不能吸合。3.簡(jiǎn)述可編程控制器（PLC）的基本組成和工作過程。答案：基本組成：中央處理器（CPU）：是PLC的核心部件，它按照系統(tǒng)程序所賦予的功能，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作等任務(wù)。存儲(chǔ)器：用于存儲(chǔ)系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序由PLC制造商編寫，用戶程序由用戶根據(jù)控制要求編寫。輸入輸出（I/O）模塊：輸入模塊用于接收來自現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如按鈕、行程開關(guān)等）的信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換為PLC能夠處理的數(shù)字信號(hào)；輸出模塊用于將PLC的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如接觸器、電磁閥等）的信號(hào)。電源：為PLC提供工作電源，通常有直流和交流兩種電源形式。編程器：用于用戶編寫、調(diào)試和監(jiān)控PLC的程序。現(xiàn)在也可以使用計(jì)算機(jī)通過編程軟件進(jìn)行編程。工作過程：PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程主要包括三個(gè)階段：輸入采樣階段：PLC在這個(gè)階段依次讀取所有輸入端子的狀態(tài)，并將其存入輸入映像寄存器中。在本掃描周期內(nèi)，輸入映像寄存器中的內(nèi)容不會(huì)隨輸入端子狀態(tài)的變化而改變。程序執(zhí)行階段：PLC按照用戶程序的順序，依次對(duì)程序中的指令進(jìn)行掃描執(zhí)行。根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件映像寄存器的狀態(tài)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算等操作，并將運(yùn)算結(jié)果存入相應(yīng)的元件映像寄存器中。輸出刷新階段：在這個(gè)階段，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容傳送到輸出鎖存器中，通過輸出模塊驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。然后，PLC又回到輸入采樣階段，開始下一個(gè)掃描周期。五、綜合應(yīng)用題（共25分）某機(jī)床的主軸電動(dòng)機(jī)M1要求可以正反轉(zhuǎn)控制，且有過載保護(hù)；冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2要求在主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)后才能啟動(dòng)，也有過載保護(hù)。試設(shè)計(jì)該機(jī)床的電氣控制電路，要求畫出主電路和控制電路，并簡(jiǎn)要說明其工作原理。答案：主電路：主電路由刀開關(guān)QS、熔斷器FU1和FU2、接觸器KM1和KM2的主觸點(diǎn)、熱繼電器FR1和FR2的熱元件、主軸電動(dòng)機(jī)M1和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2組成。刀開關(guān)QS用于隔離電源，熔斷器FU1用于主軸電動(dòng)機(jī)M1的短路保護(hù)，熔斷器FU2用于冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的短路保護(hù)。接觸器KM1的主觸點(diǎn)閉合時(shí)主軸電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)，接觸器KM2的主觸點(diǎn)閉合時(shí)主軸電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)，熱繼電器FR1用于主軸電動(dòng)機(jī)M1的過載保護(hù)，熱繼電器FR2用于冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的過載保護(hù)?？刂齐娐罚嚎刂齐娐酚砂粹oSB1（停止按鈕）、SB2（主軸正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕）、SB3（主軸反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕）、SB4（冷卻泵啟動(dòng)按鈕）、接觸器KM1和KM2的線圈及輔助觸點(diǎn)、接觸器KM3的線圈及輔助觸點(diǎn)、熱繼電器FR1和FR2的常閉觸點(diǎn)組成。工作原理：主軸電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)：按下主軸正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，KM1的主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM1的輔助常開觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，即使松開SB2，KM1線圈仍能保持通電。主軸電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)啟動(dòng)：按下主軸反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3，接觸器KM2線圈通電，KM2的主觸點(diǎn)閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM2的輔助常開觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖。主軸電動(dòng)機(jī)停止：按下停止按鈕SB1，接觸器KM1或KM2線圈斷電，主觸點(diǎn)斷開，主軸電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行。冷卻泵電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)：只有在主軸電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)（KM1或KM2吸合）的情況下，按下冷卻泵啟動(dòng)按鈕SB4，接觸器KM3線圈通電，KM3的主觸點(diǎn)閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)停止：按下停止按