2025年上海高級電工考試試題及答案

一、單項選擇題1.下列哪種電機不屬于直流電機的類型（）A.永磁直流電機B.他勵直流電機C.繞線式異步電機D.并勵直流電機答案：C2.在自動控制系統(tǒng)中，能克服干擾影響使被控量保持在給定值的控制方式是（）A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.復(fù)合控制D.順序控制答案：B3.電力晶體管GTR的工作狀態(tài)不包括（）A.截止區(qū)B.放大區(qū)C.飽和區(qū)D.擊穿區(qū)答案：D4.可編程控制器的編程語言中，哪種語言是以指令助記符形式編程（）A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.結(jié)構(gòu)文本答案：B5.變壓器的變比是指（）之比。A.一次、二次側(cè)感應(yīng)電勢有效值B.一次、二次側(cè)電流最大值C.一次、二次側(cè)電壓瞬時值D.一次、二次側(cè)繞組匝數(shù)答案：A6.直流電動機的調(diào)速方法中，哪種調(diào)速方式屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速（）A.調(diào)壓調(diào)速B.弱磁調(diào)速C.串電阻調(diào)速D.變頻調(diào)速答案：A7.交流伺服電動機的控制方式不包括（）A.幅值控制B.相位控制C.幅相控制D.頻率控制答案：D8.下列哪種傳感器屬于位置傳感器（）A.溫度傳感器B.壓力傳感器C.光電編碼器D.電流傳感器答案：C9.晶閘管的導(dǎo)通條件是（）A.陽極加正向電壓，門極加反向電壓B.陽極加反向電壓，門極加正向電壓C.陽極加正向電壓，門極加正向電壓D.陽極加反向電壓，門極加反向電壓答案：C10.自動控制系統(tǒng)中，比例積分微分（PID）調(diào)節(jié)器的作用是（）A.提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度B.消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差C.改善系統(tǒng)的動態(tài)性能D.以上都是答案：D二、多項選擇題1.下列屬于電機調(diào)速性能指標(biāo)的有（）A.調(diào)速范圍B.靜差率C.調(diào)速的平滑性D.調(diào)速的經(jīng)濟性答案：ABCD2.直流電動機的制動方法有（）A.能耗制動B.反接制動C.回饋制動D.機械制動答案：ABC3.三相異步電動機的調(diào)速方法有（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.弱磁調(diào)速答案：ABC4.電力電子器件按照控制程度可分為（）A.不可控器件B.半控型器件C.全控型器件D.復(fù)合型器件答案：ABC5.可編程控制器的編程語言有（）A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.順序功能圖答案：ABCD6.自動控制系統(tǒng)按給定值的變化規(guī)律可分為（）A.恒值控制系統(tǒng)B.隨動控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.開環(huán)控制系統(tǒng)答案：ABC7.傳感器按測量原理可分為（）A.應(yīng)變式傳感器B.電容式傳感器C.壓電式傳感器D.磁電式傳感器答案：ABCD8.下列屬于變壓器保護的有（）A.過流保護B.過壓保護C.差動保護D.瓦斯保護答案：ACD9.交流電動機的啟動方法有（）A.直接啟動B.降壓啟動C.軟啟動D.變頻啟動答案：ABCD10.直流電機的勵磁方式有（）A.他勵B.并勵C.串勵D.復(fù)勵答案：ABCD三、判斷題1.直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流和磁通成正比。（）答案：對2.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向取決于電源的相序。（）答案：對3.電力晶體管GTR在使用中不需要采取過流、過壓保護措施。（）答案：錯4.可編程控制器的掃描周期與程序的步數(shù)、指令的執(zhí)行時間有關(guān)。（）答案：對5.變壓器的效率是輸出功率與輸入功率之比。（）答案：對6.交流伺服電動機的轉(zhuǎn)子通常做成籠型結(jié)構(gòu)。（）答案：錯7.晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用。（）答案：對8.自動控制系統(tǒng)中，積分環(huán)節(jié)的作用是消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（）答案：對9.傳感器的精度越高越好，不需要考慮成本等因素。（）答案：錯10.直流電機的換向器作用是將直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流。（）答案：錯四、簡答題1.簡述直流電動機的調(diào)速原理及常用的調(diào)速方法。直流電動機的調(diào)速原理是通過改變電動機的電樞電壓、電樞回路電阻或勵磁磁通來改變電動機的轉(zhuǎn)速。常用的調(diào)速方法有：調(diào)壓調(diào)速，通過改變電樞電壓實現(xiàn)調(diào)速，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；串電阻調(diào)速，在電樞回路中串入電阻改變轉(zhuǎn)速，調(diào)速范圍小且能耗大；弱磁調(diào)速，減小勵磁磁通來提高轉(zhuǎn)速，屬于恒功率調(diào)速。2.簡述三相異步電動機的工作原理。三相異步電動機定子繞組通入三相交流電后，會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，受到電磁力的作用，從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，所以稱為異步電動機。3.簡述電力電子器件的特點。電力電子器件處理的電功率較大，工作在開關(guān)狀態(tài)以減少損耗。其承受的電壓和電流大，需要考慮散熱、過電壓、過電流等保護措施。控制電路與主電路之間通常需要進行電氣隔離。與信息電子器件相比，電力電子器件的開關(guān)速度相對較低，但功率容量大得多。4.簡述可編程控制器的掃描工作方式。可編程控制器采用循環(huán)掃描的工作方式。首先進行輸入采樣，將外部輸入信號的狀態(tài)讀入到輸入映像寄存器中。然后進行程序執(zhí)行，按照梯形圖或指令表的順序逐條執(zhí)行程序，根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件的狀態(tài)進行邏輯運算，并將結(jié)果存入輸出映像寄存器。最后進行輸出刷新，將輸出映像寄存器的狀態(tài)傳送到外部輸出端子，驅(qū)動負(fù)載。如此周而復(fù)始地循環(huán)掃描。五、討論題1.討論在工業(yè)自動化生產(chǎn)中，直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)各自的優(yōu)勢和應(yīng)用場景。直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速性能優(yōu)良，能實現(xiàn)平滑、寬范圍調(diào)速，靜差率小，控制簡單，在對調(diào)速要求高、需要精確速度控制的場合，如軋鋼機、造紙機等有優(yōu)勢。交流調(diào)速系統(tǒng)隨著電力電子技術(shù)發(fā)展，性能不斷提高，具有節(jié)能、維護簡單等特點。在一般工業(yè)生產(chǎn)、風(fēng)機水泵等對調(diào)速性能要求不是極高的場合應(yīng)用廣泛。交流調(diào)速系統(tǒng)成本不斷降低，應(yīng)用越來越普遍，但直流調(diào)速系統(tǒng)在特定高精度調(diào)速領(lǐng)域仍有不可替代的地位。2.討論電力電子技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及對電力系統(tǒng)發(fā)展的影響。電力電子技術(shù)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。在發(fā)電環(huán)節(jié)，用于發(fā)電機勵磁控制，提高發(fā)電效率和穩(wěn)定性；在輸電環(huán)節(jié)，通過高壓直流輸電（HVDC）實現(xiàn)遠距離大容量輸電，減少線路損耗；在配電環(huán)節(jié)，靜止無功補償器（SVC）等用于改善電能質(zhì)量。它推動電力系統(tǒng)向高效、靈活、智能方向發(fā)展，提高電力系統(tǒng)的傳輸能力、穩(wěn)定性和可靠性，促進分布式能源的接入和消納，為智能電網(wǎng)的建設(shè)奠定基礎(chǔ)。3.討論自動控制系統(tǒng)中PID調(diào)節(jié)器參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響及如何進行參數(shù)整定。比例系數(shù)Kp增大，系統(tǒng)響應(yīng)速度加快，但可能導(dǎo)致超調(diào)量增大，穩(wěn)定性變差；積分系數(shù)Ki增大，能減小穩(wěn)態(tài)誤差，但積分作用過強會使系統(tǒng)響應(yīng)變慢，甚至引起振蕩；微分系數(shù)Kd增大，能改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，減小超調(diào)量，加快系統(tǒng)響應(yīng)，但微分作用過強會對噪聲敏感。參數(shù)整定方法有經(jīng)驗試湊法，根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)逐步調(diào)整參數(shù)；臨界比例度法，先找到臨界比例度和臨界周期，再按經(jīng)驗公式計算PID參數(shù)；還有響應(yīng)曲線法等。4.討論在設(shè)計電氣控制系統(tǒng)時，如何考慮系統(tǒng)的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。安全性方面，要設(shè)置完善的保護電路，如過流、過壓、漏電保護等，