2025年電氣自動化專業(yè)基本技能考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.在RLC串聯電路中，當電源頻率等于電路固有頻率時，電路呈現的性質為（）A.感性B.容性C.阻性D.不確定答案：C2.三相異步電動機的旋轉磁場轉速與（）無關A.電源頻率B.磁極對數C.負載大小D.電源相序答案：C3.西門子S7-1200PLC中，存儲定時器當前計數值的寄存器類型是（）A.IB.QC.TD.C答案：C4.熱繼電器的主要作用是（）A.短路保護B.過載保護C.欠壓保護D.過壓保護答案：B5.某直流電路中，電阻R=10Ω，電流I=2A，則電阻兩端電壓U和消耗的功率P分別為（）A.20V，40WB.5V，10WC.20V，20WD.5V，20W答案：A6.以下哪種傳感器屬于數字量輸出傳感器（）A.熱電偶B.光電接近開關C.壓力變送器（4-20mA）D.旋轉編碼器（AB相）答案：B7.繪制電氣原理圖時，同一電器元件的各部件應采用（）表示A.集中法B.分開法C.功能布局法D.位置布局法答案：B8.三相五線制供電系統(tǒng)中，保護線的顏色標識為（）A.淡藍色B.黃綠雙色C.黑色D.棕色答案：B9.步進電動機的步距角由（）決定A.電源頻率B.驅動電壓C.電機結構和通電方式D.負載轉矩答案：C10.以下PLC編程指令中，用于置位操作的是（）A.SETB.RSTC.MOVD.ADD答案：A11.某正弦交流電壓表達式為u=220√2sin(314t+30°)V，其有效值和頻率分別為（）A.220V，50HzB.311V，50HzC.220V，60HzD.311V，60Hz答案：A12.異步電動機啟動時電流大的主要原因是（）A.啟動時功率因數低B.啟動時轉子轉速低，轉子感應電動勢大C.啟動時定子繞組電阻小D.電源電壓過高答案：B13.變頻器的基本組成不包括（）A.整流單元B.逆變單元C.控制單元D.變壓單元答案：D14.測量高壓線路絕緣電阻時，應選用（）兆歐表A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C15.在梯形圖中，同一編號的輸出繼電器（）A.只能出現一次B.可以多次使用觸點，但線圈只能出現一次C.線圈可以多次出現D.無限制答案：B16.某4極三相異步電動機接于50Hz電源，額定轉差率為0.03，其額定轉速為（）A.1500r/minB.1455r/minC.1000r/minD.970r/min答案：B（計算：同步轉速n0=60f/p=60×50/2=1500r/min，額定轉速n=n0(1-s)=1500×0.97=1455r/min）17.以下不屬于電氣控制電路保護環(huán)節(jié)的是（）A.互鎖保護B.急停保護C.溫度保護D.經濟保護答案：D18.傳感器的靈敏度定義為（）A.輸出變化量與輸入變化量的比值B.輸入變化量與輸出變化量的比值C.滿量程輸出與輸入的比值D.最小可檢測輸入量答案：A19.西門子PLC中，用于將整數轉換為浮點數的指令是（）A.I_DIB.DI_RC.R_TRUNCD.I_R答案：D20.三相異步電動機采用星三角降壓啟動時，啟動電流為直接啟動的（）A.1/3B.1/√3C.√3倍D.3倍答案：A二、填空題（每空1分，共30分）1.基爾霍夫電流定律的內容是：在任意時刻，流入某一節(jié)點的電流之和等于______該節(jié)點的電流之和。答案：流出2.三相異步電動機的調速方法有______、______和改變轉差率調速。答案：變極調速；變頻調速3.PLC的掃描周期主要包括______、______和______三個階段。答案：輸入采樣；用戶程序執(zhí)行；輸出刷新4.常見的低壓電器按用途可分為______電器和______電器。答案：控制；保護5.直流電動機的勵磁方式包括______、______、復勵和他勵。答案：并勵；串勵6.傳感器的靜態(tài)特性指標主要有______、______、重復性和靈敏度。答案：線性度；遲滯7.電氣原理圖中，圖形符號的大小和圖線寬度______（填“影響”或“不影響”）符號含義。答案：不影響8.變頻器的控制方式主要有V/F控制、______控制和直接轉矩控制。答案：矢量9.某電阻色環(huán)為棕黑紅金，其標稱阻值為______，允許誤差為______。答案：1000Ω（1kΩ）；±5%10.步進電動機的控制參數主要包括______、______和方向信號。答案：脈沖頻率；脈沖數量11.三相電源的相序檢測可通過______或______實現。答案：相序表；相序指示燈12.熱繼電器的整定電流一般設置為電動機額定電流的______倍。答案：0.95-1.0513.PLC程序中，定時器T37（假設為100ms定時器）的最大定時時間為______秒。答案：3276.7（32767×0.1s）14.低壓斷路器的脫扣器類型包括______脫扣器、______脫扣器和欠壓脫扣器。答案：電磁（短路）；熱（過載）15.電流互感器的二次側額定電流一般為______A，使用時二次側______（填“允許”或“不允許”）開路。答案：5；不允許三、判斷題（每題1分，共10分）1.純電感電路中，電壓超前電流90°，有功功率為零。（）答案：√2.熱繼電器可以替代熔斷器作為短路保護。（）答案：×（熱繼電器響應慢，不能用于短路保護）3.PLC的輸入信號在輸入采樣階段被讀取，之后即使外部信號變化也不會影響本次掃描周期的程序執(zhí)行。（）答案：√4.三相異步電動機的轉差率s=0時，電機處于理想空載狀態(tài)。（）答案：√5.萬用表測量電阻時，必須斷電操作。（）答案：√6.傳感器的量程越大，精度一定越高。（）答案：×（量程與精度無必然聯系）7.繪制電氣安裝圖時，應標注各電器元件的實際安裝位置和接線方式。（）答案：√8.變頻器的輸出頻率可以超過電源頻率（如50Hz），此時電機轉速會超過同步轉速。（）答案：√9.直流電動機的電樞回路串入電阻后，轉速會升高。（）答案：×（串電阻會降低轉速）10.同一PLC程序中，同一編號的定時器可以多次使用其觸點。（）答案：√四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述三相異步電動機的工作原理。答案：三相定子繞組通入三相交流電后，產生旋轉磁場；轉子導體切割旋轉磁場產生感應電動勢和電流；轉子電流與旋轉磁場相互作用產生電磁轉矩，驅動轉子沿旋轉磁場方向旋轉。轉子轉速略低于同步轉速（存在轉差率），否則無法切割磁場產生感應電流。2.列舉PLC梯形圖設計的基本原則（至少4條）。答案：①觸點應畫在水平線上，避免垂直連接；②輸出線圈應放在梯形圖右側，不能直接接左母線；③同一編號的輸出線圈在一個程序中只能出現一次（雙線圈輸出易導致邏輯混亂）；④盡量減少觸點使用次數，利用內部繼電器擴展；⑤復雜邏輯可采用子函數或中斷處理；⑥應包含必要的保護環(huán)節(jié)（如互鎖、過載保護）。3.說明傳感器選型時需要考慮的主要因素（至少5個）。答案：①測量對象與環(huán)境：明確被測物理量類型（溫度、壓力等）及現場環(huán)境（溫度、濕度、電磁干擾）；②測量范圍：傳感器量程需覆蓋被測參數的最大最小值；③精度要求：根據系統(tǒng)需求選擇合適精度等級（如0.1級、0.5級）；④輸出信號類型：模擬量（4-20mA、0-5V）或數字量（開關量、脈沖）；⑤響應時間：需滿足系統(tǒng)實時性要求；⑥安裝方式：是否需要法蘭安裝、螺紋連接等；⑦可靠性與壽命：工業(yè)環(huán)境需選擇抗干擾能力強、耐用的型號；⑧成本：在滿足性能的前提下控制預算。4.簡述變頻器參數設置的基本步驟。答案：①確認基本參數：電機額定電壓、電流、功率、頻率、極數（與電機銘牌一致）；②設置控制方式：選擇V/F控制、矢量控制等；③設置啟動/停止方式：端子控制、面板控制或通信控制；④設置頻率給定方式：模擬量輸入（0-10V/4-20mA）、多段速、PID控制等；⑤設置保護參數：過流保護、過載保護、過壓/欠壓保護值；⑥設置加減速時間：根據負載慣性選擇合適的加速/減速時間；⑦測試運行：空載測試正常后帶載調試，觀察電機運行狀態(tài)；⑧保存參數：確認無誤后存儲參數防止丟失。5.說明電氣控制電路中互鎖的作用及實現方法。答案：作用：防止兩個對立的動作（如電機正反轉）同時執(zhí)行，避免電源短路或設備損壞。實現方法：①機械互鎖：通過接觸器的機械聯動機構（如聯動杠桿）保證只有一個接觸器吸合；②電氣互鎖：將正轉接觸器的常閉觸點串聯在反轉控制回路中，反轉接觸器的常閉觸點串聯在正轉控制回路中。當正轉接觸器吸合時，其常閉觸點斷開，反轉控制回路被切斷，反之亦然。五、綜合題（共40分）（一）設計題（20分）要求：設計一個三相異步電動機正反轉控制電路（包含主電路和控制電路），需具備以下功能：①點動/連續(xù)運行切換；②正反轉互鎖；③過載保護；④短路保護；⑤急停功能。答案：1.主電路設計：-電源L1-L3經斷路器QF（短路保護）接入；-正轉接觸器KM1和反轉接觸器KM2的主觸點并聯后接電動機M；-熱繼電器FR的發(fā)熱元件串聯在主電路中（過載保護）；-KM1和KM2主觸點的相序相反（L1-L2-L3vsL1-L3-L2），實現正反轉。2.控制電路設計（AC220V）：-急停按鈕SB0（常閉）串聯在電源火線端；-點動/連續(xù)切換開關SA（選擇開關）：SA閉合時為連續(xù)運行，斷開時為點動；-正轉控制支路：SB1（常開）→KM2常閉觸點（互鎖）→SA常開觸點（連續(xù)模式時閉合）→KM1線圈→FR常閉觸點→零線；-反轉控制支路：SB2（常開）→KM1常閉觸點（互鎖）→SA常開觸點→KM2線圈→FR常閉觸點→零線；-點動時SA斷開，按下SB1或SB2僅使KM1或KM2線圈通電，松開按鈕后線圈失電（無自鎖）；連續(xù)運行時SA閉合，KM1/KM2的輔助常開觸點并聯在SB1/SB2兩端實現自鎖。（二）分析計算題（20分）某三相異步電動機銘牌參數：額定功率Pn=15kW，額定電壓Un=380V，額定功率因數cosφ=0.85，額定效率η=0.9，接法Δ。求：（1）電動機的額定電流In；（2）若采用星三角降壓啟動，啟動時定子繞組電壓和啟動電流（直接啟動電流為7倍額定電流）；（3）說明該電機能否頻繁啟動，為什么？答案：（1）額定電流計算：三相電動機額定電流公式：In=Pn/(√3×Un×cosφ×η)代入數據：In=15000/(1.732×380×0.85×0.9)≈15000/(1.732×380×0.765)≈15000/(493.8)≈30.4A（2）星三角啟動分析：-正常運行時為Δ接法，相電壓=線電壓=380V；-啟動時切換為Y接法，相電壓=線電壓/√3=380/1.732≈220V；-直接啟動時相電流IΔ啟動=7×In相=7×(In/√3)（Δ接法時線電流=√3×相電流）；-星三角啟動時Y接法相電流IY啟動=IΔ啟動/√3=7×In/(√3×√3)=7×In