(2025)高級(jí)電工證考試題庫(kù)及參考答案一、選擇題1.三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩是全壓?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩的（）。A.1/3B.1/√3C.√3倍D.3倍答案：A解析：三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。因?yàn)樵赮形連接時(shí)，每相繞組上的電壓為三角形連接時(shí)的1/√3，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式(T=KTΦIcosφ)（其中(KT)為常數(shù)，(Φ)為每極磁通量，(I)為電流，(cosφ)為功率因數(shù)），電壓降低導(dǎo)致電流和磁通量等都相應(yīng)變化，最終啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩降為直接啟動(dòng)的1/3。2.晶閘管觸發(fā)電路所產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖信號(hào)必須要（）。A.有一定的電位B.有一定的電抗C.有一定的頻率D.有一定的功率答案：D解析：晶閘管觸發(fā)電路產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖信號(hào)必須有一定的功率，才能使晶閘管可靠觸發(fā)導(dǎo)通。觸發(fā)脈沖需要提供足夠的能量來(lái)克服晶閘管門(mén)極的結(jié)電容和電阻等因素，使晶閘管從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。電位只是脈沖的一個(gè)參數(shù)，不是關(guān)鍵因素；電抗與觸發(fā)脈沖對(duì)晶閘管的觸發(fā)作用無(wú)關(guān)；頻率雖然在一些觸發(fā)電路中有要求，但不是最本質(zhì)的要求，關(guān)鍵是要有足夠的功率來(lái)觸發(fā)晶閘管。3.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，若想采用恒功率調(diào)速，則可改變（）。A.電樞電壓B.勵(lì)磁磁通C.串入電樞回路的電阻D.電源電壓答案：B解析：直流電動(dòng)機(jī)的功率公式(P=UI=EIa)（(E=C_{e}Φn)，(T=C_{T}ΦIa)），恒功率調(diào)速是指在調(diào)速過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的輸出功率基本保持不變。當(dāng)改變勵(lì)磁磁通(Φ)時(shí)，轉(zhuǎn)速(n)會(huì)相應(yīng)變化，同時(shí)電樞電流(Ia)也會(huì)變化，從而實(shí)現(xiàn)功率基本不變的調(diào)速。改變電樞電壓主要實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；串入電樞回路的電阻調(diào)速也是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；改變電源電壓同樣主要用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。4.采用電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)，最大的特點(diǎn)是（）。A.調(diào)速精度高B.調(diào)速范圍寬C.能補(bǔ)償電樞電阻壓降所引起的轉(zhuǎn)速降D.能補(bǔ)償勵(lì)磁電阻壓降所引起的轉(zhuǎn)速降答案：C解析：電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)是通過(guò)反饋電壓來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，電樞電流增大，電樞電阻上的壓降增大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)端電壓下降，轉(zhuǎn)速降低。電壓負(fù)反饋系統(tǒng)可以檢測(cè)到端電壓的變化，并通過(guò)調(diào)節(jié)使端電壓基本保持不變，從而補(bǔ)償了電樞電阻壓降所引起的轉(zhuǎn)速降。但它不能像速度負(fù)反饋那樣高精度地調(diào)速，調(diào)速范圍也相對(duì)較窄，且與勵(lì)磁電阻壓降無(wú)關(guān)。5.三相半波可控整流電路，若變壓器二次側(cè)電壓為U2，且0°＜α＜30°，則輸出平均電壓Ud為（）。A.1.17U2cosαB.0.9U2cosαC.0.45U2cosαD.0.675U2cosα答案：A解析：三相半波可控整流電路在0°＜α＜30°時(shí)，輸出平均電壓(U_tzphbhn=1.17U_{2}cosα)。這是根據(jù)三相半波可控整流電路的工作原理和波形分析推導(dǎo)得出的公式，其中(U_{2})是變壓器二次側(cè)相電壓，(α)是控制角。6.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與（）。A.步距角成正比B.通電頻率成正比C.脈沖當(dāng)量成正比D.脈沖數(shù)量成正比答案：D解析：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移的開(kāi)環(huán)控制元件。每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，這個(gè)角度稱為步距角。所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與輸入的脈沖數(shù)量成正比，即角位移(θ=Nβ)（(N)為脈沖數(shù)量，(β)為步距角）。步距角是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)本身的一個(gè)固定參數(shù)；通電頻率影響步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；脈沖當(dāng)量是數(shù)控機(jī)床中與位移相關(guān)的一個(gè)概念，與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)角位移的直接關(guān)系不大。7.電力場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET是（）器件。A.電壓控制電壓B.電壓控制電流C.電流控制電壓D.電流控制電流答案：B解析：電力場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET是電壓控制型器件，它通過(guò)柵源電壓(U_{GS})來(lái)控制漏極電流(I_{D})。當(dāng)柵源電壓(U_{GS})達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)在MOSFET的溝道中形成導(dǎo)電通道，從而使漏極電流(I_{D})能夠流通，并且漏極電流的大小隨柵源電壓的變化而變化，所以是電壓控制電流的器件。8.絕緣柵雙極晶體管IGBT是（）控制型器件。A.電流B.電壓C.電阻D.電感答案：B解析：絕緣柵雙極晶體管IGBT綜合了MOSFET和GTR（電力晶體管）的優(yōu)點(diǎn)，它是電壓控制型器件。通過(guò)控制柵極電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)集電極電流的控制，柵極電壓的變化可以使IGBT處于導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，就像MOSFET一樣，利用電壓來(lái)控制其工作狀態(tài)，而不需要像電流控制型器件那樣需要較大的控制電流。9.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，反饋檢測(cè)元件的作用是（）。A.把被控量轉(zhuǎn)化為測(cè)量值B.把被控量轉(zhuǎn)化為控制量C.把測(cè)量值轉(zhuǎn)化為被控量D.把控制量轉(zhuǎn)化為測(cè)量值答案：A解析：在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，反饋檢測(cè)元件的主要作用是對(duì)被控量進(jìn)行測(cè)量，并將其轉(zhuǎn)化為與系統(tǒng)能夠處理的信號(hào)形式相對(duì)應(yīng)的測(cè)量值，然后將這個(gè)測(cè)量值反饋到系統(tǒng)的輸入端，與給定值進(jìn)行比較，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。它不會(huì)把被控量直接轉(zhuǎn)化為控制量，也不是把測(cè)量值轉(zhuǎn)化為被控量或把控制量轉(zhuǎn)化為測(cè)量值。10.積分調(diào)節(jié)器的輸出值取決于（）。A.輸入信號(hào)的變化量B.輸入信號(hào)的大小C.輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積累D.輸入信號(hào)的極性答案：C解析：積分調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分成正比，即輸出值取決于輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積累。積分調(diào)節(jié)器的輸出會(huì)隨著輸入信號(hào)作用時(shí)間的增加而不斷變化，只要有輸入信號(hào)存在，輸出就會(huì)持續(xù)變化，直到輸入信號(hào)消失或積分作用達(dá)到飽和。輸入信號(hào)的變化量、大小和極性都不是決定積分調(diào)節(jié)器輸出值的關(guān)鍵因素，關(guān)鍵是輸入信號(hào)在時(shí)間上的積累。11.可編程控制器的基本控制規(guī)律是（）。A.邏輯控制B.定時(shí)控制C.順序控制D.條件控制答案：C解析：可編程控制器（PLC）的基本控制規(guī)律是順序控制。PLC按照用戶程序規(guī)定的邏輯順序，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果控制輸出設(shè)備的動(dòng)作。它可以根據(jù)不同的條件和順序要求，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的工藝流程控制。邏輯控制是順序控制中的一部分基本邏輯運(yùn)算；定時(shí)控制是順序控制中可以實(shí)現(xiàn)的一種功能；條件控制也是順序控制中判斷動(dòng)作執(zhí)行的依據(jù)，但整體來(lái)說(shuō)，PLC的基本控制規(guī)律是順序控制。12.三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)時(shí)，其定子繞組中通入（）。A.直流電流B.單相交流電流C.三相交流電流D.脈沖電流答案：A解析：三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)切斷三相交流電源后，立即在定子繞組中通入直流電流。通入直流電流后，會(huì)在定子繞組中產(chǎn)生一個(gè)靜止的磁場(chǎng)，而此時(shí)轉(zhuǎn)子由于慣性仍在旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)。通入單相交流電流、三相交流電流都不符合能耗制動(dòng)的原理；脈沖電流也不是能耗制動(dòng)時(shí)定子繞組通入的電流形式。13.他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的人為特性與固有特性相比，其理想空載轉(zhuǎn)速和斜率均發(fā)生了變化，那么這條人為特性一定是（）。A.串電阻的人為特性B.降壓的人為特性C.弱磁的人為特性D.以上都不是答案：C解析：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有特性是指在額定電壓、額定磁通以及電樞回路不串電阻的情況下的特性。串電阻的人為特性，理想空載轉(zhuǎn)速不變，斜率增大；降壓的人為特性，理想空載轉(zhuǎn)速降低，斜率不變；而弱磁的人為特性，理想空載轉(zhuǎn)速升高，斜率也發(fā)生變化。因?yàn)槿醮艜r(shí)，根據(jù)(n_{0}=UC14.雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流環(huán)的輸入信號(hào)有兩個(gè)，即（）。A.主電路反饋的轉(zhuǎn)速信號(hào)和速度環(huán)的輸出信號(hào)B.主電路反饋的電流信號(hào)和速度環(huán)的輸出信號(hào)C.主電路反饋的轉(zhuǎn)速信號(hào)和主電路反饋的電流信號(hào)D.主電路反饋的電流信號(hào)和給定的電流信號(hào)答案：B解析：在雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中，電流環(huán)的作用是控制電動(dòng)機(jī)的電樞電流。電流環(huán)的輸入信號(hào)有兩個(gè)，一個(gè)是速度環(huán)的輸出信號(hào)，它作為電流環(huán)的給定信號(hào)；另一個(gè)是主電路反饋的電流信號(hào)，通過(guò)比較這兩個(gè)信號(hào)，電流環(huán)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使電動(dòng)機(jī)的電樞電流跟隨速度環(huán)的給定信號(hào)變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的控制。15.三相橋式全控整流電路，晶閘管的觸發(fā)脈沖必須是（）。A.間隔60°的單窄脈沖B.間隔60°的雙窄脈沖C.間隔120°的單窄脈沖D.間隔120°的雙窄脈沖答案：B解析：三相橋式全控整流電路中，為了保證在任何時(shí)刻都有兩個(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，晶閘管的觸發(fā)脈沖必須是間隔60°的雙窄脈沖。因?yàn)槿鄻蚴饺卣麟娐肥怯闪鶄€(gè)晶閘管組成，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角為120°，相鄰兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)間隔為60°。采用雙窄脈沖觸發(fā)方式可以確保在一個(gè)晶閘管導(dǎo)通后，其相鄰的晶閘管能夠可靠觸發(fā)導(dǎo)通，保證電路的正常工作。單窄脈沖可能會(huì)因?yàn)殡娐穮?shù)等因素導(dǎo)致觸發(fā)不可靠。16.交-交變頻裝置輸出頻率受限制，通常最高頻率不超過(guò)電網(wǎng)頻率的（）。A.1/2B.1/3C.1/4D.1/5答案：B解析：交-交變頻裝置是直接將一種頻率的交流電變換為另一種頻率的交流電的變頻裝置。由于其工作原理和電路結(jié)構(gòu)的限制，輸出頻率通常不超過(guò)電網(wǎng)頻率的1/3。當(dāng)輸出頻率過(guò)高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)輸出電壓波形畸變嚴(yán)重、諧波含量增加等問(wèn)題，影響變頻裝置的性能和負(fù)載的正常運(yùn)行。17.直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線是（）。A.一條直線B.雙曲線C.拋物線D.圓弧線答案：A解析：直流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程為(n=UCeΦ18.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用單三拍通電方式時(shí)，其步距角為（）。A.0.9°B.1.8°C.3°D.6°答案：D解析：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角(β=360°zm)（(z)為轉(zhuǎn)子齒數(shù)，(m)為拍數(shù)）。對(duì)于單三拍通電方式，(m=3)。一般常見(jiàn)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子齒數(shù)(z=20)，則步距角(β=36019.電力電子器件一般工作在（）狀態(tài)。A.放大B.截止C.飽和D.開(kāi)關(guān)答案：D解析：電力電子器件一般工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，即導(dǎo)通和截止兩種狀態(tài)。在導(dǎo)通時(shí)，器件相當(dāng)于短路，電流可以順利通過(guò)；在截止時(shí)，器件相當(dāng)于開(kāi)路，幾乎沒(méi)有電流通過(guò)。這樣可以減少器件的功率損耗，提高電力電子裝置的效率。而放大狀態(tài)一般是用于信號(hào)放大的電子器件的工作狀態(tài)；截止和飽和只是開(kāi)關(guān)狀態(tài)中的兩個(gè)具體情況，整體來(lái)說(shuō)電力電子器件是工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。20.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，比例調(diào)節(jié)器的輸出與輸入信號(hào)的（）。A.變化率成正比B.大小成正比C.積分成正比D.微分成正比答案：B解析：比例調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)成正比，即(u_{o}=K_{p}u_{i})（(u_{o})是輸出信號(hào)，(K_{p})是比例系數(shù)，(u_{i})是輸入信號(hào)）。它對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行比例放大，輸出信號(hào)的大小隨著輸入信號(hào)大小的變化而按比例變化。輸入信號(hào)的變化率與微分調(diào)節(jié)有關(guān)；積分成正比是積分調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)；與比例調(diào)節(jié)器的工作原理無(wú)關(guān)。二、填空題1.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有______、______和______三種。答案：改變極對(duì)數(shù)調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速、改變電源頻率調(diào)速2.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有______、______和______三種。答案：改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速、串入電樞回路電阻調(diào)速3.晶閘管的三個(gè)電極分別是______、______和______。答案：陽(yáng)極、陰極、門(mén)極4.電力場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET的三個(gè)電極分別是______、______和______。答案：漏極、源極、柵極5.絕緣柵雙極晶體管IGBT的三個(gè)電極分別是______、______和______。答案：集電極、發(fā)射極、柵極6.自動(dòng)控制系統(tǒng)按控制方式可分為_(kāi)_____、______和______。答案：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)、復(fù)合控制系統(tǒng)7.可編程控制器的編程語(yǔ)言有______、______、______等。答案：梯形圖、指令表、功能塊圖8.三相橋式全控整流電路，在一個(gè)周期內(nèi)，每個(gè)晶閘管的導(dǎo)通角為_(kāi)_____。答案：120°9.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角與______和______有關(guān)。答案：轉(zhuǎn)子齒數(shù)、通電方式10.積分調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的______成正比。答案：積分三、判斷題1.三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都降低為全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的1/3。（）答案：√解析：三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。這是因?yàn)閅形連接時(shí)，每相繞組上的電壓為三角形連接時(shí)的1/√3，根據(jù)相關(guān)的電流和轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式可以得出這樣的結(jié)論。2.晶閘管只要陽(yáng)極加正向電壓就會(huì)導(dǎo)通。（）答案：×解析：晶閘管要導(dǎo)通，除了陽(yáng)極加正向電壓外，還需要在門(mén)極加上合適的觸發(fā)脈沖信號(hào)。只有同時(shí)滿足陽(yáng)極正向電壓和門(mén)極觸發(fā)信號(hào)這兩個(gè)條件，晶閘管才會(huì)從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。3.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，采用恒功率調(diào)速時(shí)，調(diào)速范圍較寬。（）答案：√解析：直流電動(dòng)機(jī)恒功率調(diào)速通常是通過(guò)改變勵(lì)磁磁通來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在弱磁調(diào)速過(guò)程中，隨著磁通的減小，轉(zhuǎn)速可以升高，能夠在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較寬的調(diào)速。與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速相比，恒功率調(diào)速可以在不同的負(fù)載情況下，根據(jù)需要調(diào)整轉(zhuǎn)速，以滿足不同的工作要求，所以調(diào)速范圍相對(duì)較寬。4.電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)能夠完全補(bǔ)償電樞電阻壓降所引起的轉(zhuǎn)速降。（）答案：×解析：電壓負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)雖然能在一定程度上補(bǔ)償電樞電阻壓降所引起的轉(zhuǎn)速降，但不能完全補(bǔ)償。因?yàn)殡妷贺?fù)反饋只能檢測(cè)電動(dòng)機(jī)端電壓的變化，而不能直接檢測(cè)電樞電流和轉(zhuǎn)速的變化，存在一定的誤差，所以不能完全消除電樞電阻壓降對(duì)轉(zhuǎn)速的影響。5.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。（）答案：√解析：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(n=60f6.電力場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET是電流控制型器件。（）答案：×解析：電力場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET是電壓控制型器件。它通過(guò)柵源電壓(U_{GS})來(lái)控制漏極電流(I_{D})，不需要較大的控制電流，與電流控制型器件的工作原理不同。7.絕緣柵雙極晶體管IGBT綜合了MOSFET和GTR的優(yōu)點(diǎn)。（）答案：√解析：絕緣柵雙極晶體管IGBT結(jié)合了MOSFET的電壓控制特性（輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率?。┖虶TR的低導(dǎo)通壓降、大電流承受能力的優(yōu)點(diǎn)，具有開(kāi)關(guān)速度快、耐壓高、通態(tài)壓降小等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域。8.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，積分調(diào)節(jié)器可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。（）答案：√解析：積分調(diào)節(jié)器的輸出與輸入信號(hào)對(duì)時(shí)間的積分成正比。只要有輸入信號(hào)存在，積分調(diào)節(jié)器的輸出就會(huì)不斷變化，直到輸入信號(hào)為零。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，積分調(diào)節(jié)器會(huì)持續(xù)對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行積分，使輸出不斷變化，最終消除穩(wěn)態(tài)誤差。9.可編程控制器的輸出繼電器的觸點(diǎn)可以無(wú)限次使用。（）答案：√解析：可編程控制器的輸出繼電器是軟繼電器，其觸點(diǎn)在程序中可以無(wú)限次使用。與傳統(tǒng)的電磁繼電器不同，軟繼電器的觸點(diǎn)只是程序中的邏輯關(guān)系，不存在物理磨損的問(wèn)題，所以可以根據(jù)需要在程序中多次使用。10.三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效果與通入的直流電流大小有關(guān)。（）答案：√解析：三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)時(shí)，通入定子繞組的直流電流會(huì)產(chǎn)生靜止磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子切割該磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。直流電流越大，產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)，感應(yīng)電流和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也就越大，制動(dòng)效果就越好。但直流電流也不能過(guò)大，否則會(huì)導(dǎo)致定子繞組過(guò)熱損壞。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓?jiǎn)?dòng)的原理和優(yōu)缺點(diǎn)。(1).原理：三相異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形連接。在啟動(dòng)時(shí)，將定子繞組接成星形，此時(shí)每相繞組上的電壓為三角形連接時(shí)的1/√3，啟動(dòng)電流降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將定子繞組切換為三角形連接，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。(2).優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，操作方便，能夠有效降低啟動(dòng)電流，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。(3).缺點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩較小，只適用于輕載或空載啟動(dòng)的場(chǎng)合；啟動(dòng)過(guò)程中存在電流和轉(zhuǎn)矩的沖擊，對(duì)電動(dòng)機(jī)和負(fù)載有一定的影響。2.簡(jiǎn)述晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷條件。(1).導(dǎo)通條件：一是陽(yáng)極與陰極之間加正向電壓；二是門(mén)極與陰極之間加適當(dāng)?shù)恼蛴|發(fā)脈沖信號(hào)。只有同時(shí)滿足這兩個(gè)條件，晶閘管才能從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。(2).關(guān)斷條件：要使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷，必須使陽(yáng)極電流減小到小于維持電流，通?？梢酝ㄟ^(guò)降低陽(yáng)極電壓、增大回路電阻或使陽(yáng)極電壓反向等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的三種方法及其特點(diǎn)。(1).改變電樞電壓調(diào)速：通過(guò)改變電樞電壓來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。特點(diǎn)是調(diào)速范圍寬，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速過(guò)程中機(jī)械特性硬度不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速場(chǎng)合，但需要有專門(mén)的調(diào)壓電源。(2).改變勵(lì)磁磁通調(diào)速：通過(guò)改變勵(lì)磁電流來(lái)改變磁通，從而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。特點(diǎn)是調(diào)速范圍較寬，可實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)速，但調(diào)速范圍受電機(jī)磁路飽和的限制，且弱磁調(diào)速時(shí)轉(zhuǎn)速升高，需要注意電機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度和換向問(wèn)題。(3).串入電樞回路電阻調(diào)速：在電樞回路中串入電阻來(lái)改變電樞電流和轉(zhuǎn)速。特點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，成本低，但調(diào)速范圍窄，機(jī)械特性變軟，能耗大，適用于對(duì)調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合。4.簡(jiǎn)述自動(dòng)控制系統(tǒng)中反饋的作用。(1).檢測(cè)被控量：反饋檢測(cè)元件將被控量轉(zhuǎn)化為測(cè)量值，使系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)了解被控量的實(shí)際情況。(2).比較偏差：將測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，得到偏差信號(hào)，為控制器提供調(diào)節(jié)依據(jù)。(3).糾正偏差：控制器根據(jù)偏差信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使被控量趨近于給定值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的精確控制。(4).提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力：通過(guò)反饋可以抑制系統(tǒng)內(nèi)部和外部的干擾，使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。5.簡(jiǎn)述可編程控制器（PLC）的工作原理。(1).輸入采樣階段：PLC在這個(gè)階段掃描所有輸入端子，將輸入信號(hào)的狀態(tài)存入輸入映像寄存器中。(2).程序執(zhí)行階段：PLC按照用戶程序的邏輯順序，從第一條指令開(kāi)始依次執(zhí)行，根據(jù)輸入映像寄存器和輸出映像寄存器的狀態(tài)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像寄存器中。(3).輸出刷新階段：在這個(gè)階段，PLC將輸出映像寄存器中的狀態(tài)傳送到輸出端子，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。PLC不斷地重復(fù)這三個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制。五、論述題1.論述雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的組成、工作原理和優(yōu)點(diǎn)。(1).組成：雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)由速度環(huán)和電流環(huán)組成。速度環(huán)的給定信號(hào)是系統(tǒng)的給定轉(zhuǎn)速，速度調(diào)節(jié)器的輸入是給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差，輸出作為電流環(huán)的給定信號(hào)。電流環(huán)的給定信號(hào)是速度調(diào)節(jié)器的輸出，電流調(diào)節(jié)器的輸入是電流給定信號(hào)與實(shí)際電流的偏差，輸出控制電力電子裝置的觸發(fā)脈沖，從而控制電動(dòng)機(jī)的電樞電流。(2).工作原理：當(dāng)系統(tǒng)給定轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，速度調(diào)節(jié)器根據(jù)給定轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，輸出相應(yīng)的電流給定信號(hào)。電流調(diào)節(jié)器根據(jù)電流給定信號(hào)與實(shí)際電流的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制電力電子裝置的觸發(fā)脈沖，使電動(dòng)機(jī)的電樞電流跟隨電流給定信號(hào)變化。當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，電樞電流會(huì)相應(yīng)變化，電流調(diào)節(jié)器會(huì)及時(shí)調(diào)節(jié)，保持電流穩(wěn)定，同時(shí)速度調(diào)節(jié)器也會(huì)根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，使轉(zhuǎn)速恢復(fù)到給定值。(3).優(yōu)點(diǎn)：具有良好的調(diào)速性能：可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的調(diào)速，調(diào)速范圍寬，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。能夠限制電動(dòng)機(jī)的最大電流：在啟動(dòng)和過(guò)載時(shí)，電流環(huán)可以將電流限制在允許的范圍內(nèi)，保護(hù)電動(dòng)機(jī)和電力電子裝置。提高系統(tǒng)的抗干擾能力：速度環(huán)和電流環(huán)相互配合，能夠有效抑制負(fù)載變化和電網(wǎng)電壓波動(dòng)等干擾，使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能：雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以減少動(dòng)態(tài)速降，加快動(dòng)態(tài)恢復(fù)過(guò)程，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。2.論述電力電子技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。(1).應(yīng)用：電力系統(tǒng)：用于發(fā)電、輸電、變電和配電等環(huán)節(jié)。如高壓直流輸電（HVDC）技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量的電力傳輸；靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）和靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）可用于改善電網(wǎng)的功率因數(shù)和電壓穩(wěn)定性。工業(yè)自動(dòng)化：用于電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，如交流變頻調(diào)速系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的精確調(diào)速，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等設(shè)備中，電力電子裝置為其提供穩(wěn)定的電源和精確的控制信號(hào)。交通運(yùn)輸：電動(dòng)汽車中的電池充電系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都離不開(kāi)電力電子技術(shù)；軌道交通中的電力機(jī)車的牽引系統(tǒng)也廣泛應(yīng)用電力電子技術(shù)。新能源發(fā)電：太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，電力電子裝置用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，實(shí)現(xiàn)電能的高效轉(zhuǎn)換和并網(wǎng)。(2).發(fā)展趨勢(shì)：高頻化：提高電力電子裝置的工作頻率，可以減小裝置的體積和重量，提高功率密度。集成化：將多個(gè)電力電子器件集成在一起，形成功率模塊，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，降低成本。智能化：采用先進(jìn)的控制算法和智能芯片，實(shí)現(xiàn)電力電子裝置的智能化控制，提高系統(tǒng)的自適應(yīng)能力和控制精度。綠色化：注重電力電子裝置的節(jié)能和環(huán)保性能，減少諧波污染，提高電能質(zhì)量。3.論述步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)合。(1).工作原理：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移或線位移的開(kāi)環(huán)控制元件。當(dāng)輸入一個(gè)脈沖信號(hào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，即步距角。其工作原理基于電磁力的作用，定子繞組通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，與轉(zhuǎn)子的永磁體或軟磁材料相互作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。不同的通電方式（如單三拍、雙三拍、六拍等）會(huì)產(chǎn)生不同的磁場(chǎng)分布，從而使轉(zhuǎn)子按一定的方向和步距角轉(zhuǎn)動(dòng)。(2).特點(diǎn)：位置精度高：步距角固定，能夠精確控制轉(zhuǎn)角和位移，誤差不會(huì)積累?？刂坪?jiǎn)單：通過(guò)控制脈沖信號(hào)的數(shù)量、頻率和方向，就可以方便地控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向。啟動(dòng)和停止迅速：能夠快速響應(yīng)脈沖信號(hào)的變化，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)和停止。無(wú)累積誤差：每一個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)一個(gè)固定的步距角，不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而產(chǎn)生累積誤差。低速性能好：在低速時(shí)能夠保持較大的轉(zhuǎn)矩，不需要額外的減速裝置。(3).應(yīng)用場(chǎng)合：數(shù)控機(jī)床：用于控制刀具的進(jìn)給和工件的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精確的加工。機(jī)器人：控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，使機(jī)器人能夠完成各種復(fù)雜的動(dòng)作。自動(dòng)化生產(chǎn)線：用于物料的搬運(yùn)、定位和裝配等工作。儀器儀表：如打印機(jī)、繪圖儀等設(shè)備中，用于控制打印頭和繪圖筆的運(yùn)動(dòng)。4.論述自動(dòng)控制系統(tǒng)的分類及各自的特點(diǎn)。(1).按控制方式分類：開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出量對(duì)控制作用沒(méi)有影響。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作穩(wěn)定，但抗干擾能力差，控制精度不高，適用于對(duì)控制精度要求不高、干擾較小的場(chǎng)合。閉環(huán)控制系統(tǒng)：系統(tǒng)的輸出量通過(guò)反饋環(huán)節(jié)返回到輸入端，與給定值進(jìn)行比較，根據(jù)偏差進(jìn)行控制。其特點(diǎn)是能夠自動(dòng)糾正偏差，抗干擾能力強(qiáng)，控制精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，