2025年電工高級工考試題庫及答案一、選擇題1.三相異步電動機采用Y-△降壓啟動時，啟動轉(zhuǎn)矩是全壓啟動轉(zhuǎn)矩的（）。A.1/3B.1/√3C.√3倍D.3倍答案：A解析：三相異步電動機采用Y-△降壓啟動時，啟動電流降為原來直接啟動時的1/3，啟動轉(zhuǎn)矩也降為原來直接啟動時的1/3。這是因為在Y-△降壓啟動中，定子繞組在啟動時接成Y形，每相繞組承受的電壓為線電壓的1/√3，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式(T=KT??I_{2}cosφ_{2})，電壓降低導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩降低，且降低為全壓啟動轉(zhuǎn)矩的1/3。2.變壓器的基本工作原理是（）。A.電磁感應(yīng)B.電流的磁效應(yīng)C.能量平衡D.電流的熱效應(yīng)答案：A解析：變壓器是利用電磁感應(yīng)原理來改變交流電壓的裝置。當一次繞組加上交流電壓時，在鐵心中產(chǎn)生交變磁通，這個交變磁通同時穿過一次繞組和二次繞組，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在二次繞組中就會感應(yīng)出電動勢，從而實現(xiàn)電壓的變換。電流的磁效應(yīng)是指電流周圍會產(chǎn)生磁場；能量平衡是變壓器工作時遵循的一個原則，但不是其基本工作原理；電流的熱效應(yīng)是指電流通過導(dǎo)體時會產(chǎn)生熱量。3.晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后，其控制極對主電路（）。A.仍有控制作用B.失去控制作用C.有時有控制作用D.控制作用與自身參數(shù)有關(guān)答案：B解析：晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通后，控制極就失去了控制作用。只要陽極電流大于維持電流，晶閘管就會保持導(dǎo)通狀態(tài)，即使去掉控制極信號，晶閘管依然導(dǎo)通。只有當陽極電流減小到小于維持電流或者陽極加反向電壓時，晶閘管才會關(guān)斷。所以控制極在晶閘管導(dǎo)通后失去對主電路的控制作用。4.直流電動機的調(diào)速方法中，能實現(xiàn)無級調(diào)速且能量損耗小的是（）。A.改變電樞回路電阻調(diào)速B.改變勵磁磁通調(diào)速C.改變電樞電壓調(diào)速D.以上都不是答案：C解析：-改變電樞回路電阻調(diào)速：通過在電樞回路中串入電阻來改變轉(zhuǎn)速，這種方法只能實現(xiàn)有級調(diào)速，且串入電阻會消耗大量電能，能量損耗大。-改變勵磁磁通調(diào)速：調(diào)速范圍有限，且調(diào)速過程中受電機磁路飽和等因素影響，也不能很好地實現(xiàn)無級調(diào)速。-改變電樞電壓調(diào)速：可以通過調(diào)節(jié)電樞電壓實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，并且在調(diào)速過程中能量損耗小，因為沒有額外的電阻消耗電能。所以能實現(xiàn)無級調(diào)速且能量損耗小的是改變電樞電壓調(diào)速。5.可編程控制器（PLC）中，（）是一種按照預(yù)先規(guī)定的時間間隔進行定時的元件。A.計數(shù)器B.定時器C.輔助繼電器D.輸出繼電器答案：B解析：-計數(shù)器：用于對輸入脈沖進行計數(shù)，當計數(shù)值達到設(shè)定值時，計數(shù)器觸點動作。-定時器：是按照預(yù)先規(guī)定的時間間隔進行定時的元件，當定時時間到達時，定時器的觸點會動作，可用于實現(xiàn)定時控制功能。-輔助繼電器：主要用于邏輯運算和狀態(tài)保持，不能進行定時操作。-輸出繼電器：用于將PLC內(nèi)部的控制信號輸出到外部負載，控制外部設(shè)備的動作，也不具備定時功能。所以答案是定時器。二、填空題1.三相四線制供電系統(tǒng)中，線電壓是相電壓的_倍，線電壓的相位超前相應(yīng)相電壓_。答案：√3；30°2.電力系統(tǒng)中，衡量電能質(zhì)量的三個重要指標是_、_和____。答案：電壓、頻率、波形3.變壓器空載運行時，其_近似等于電源電壓，_近似為零。答案：一次側(cè)感應(yīng)電動勢；二次側(cè)輸出功率4.直流電動機的制動方法有_、_和____三種。答案：能耗制動、反接制動、回饋制動5.可編程控制器的編程語言主要有_、_、____和____等。答案：梯形圖、指令表、功能塊圖、順序功能圖三、判斷題1.三相異步電動機的轉(zhuǎn)速取決于電源頻率和極對數(shù)，而與轉(zhuǎn)差率無關(guān)。（）答案：×解析：三相異步電動機的轉(zhuǎn)速公式為(n=n_{0}(1-s)=60fp2.變壓器的變比等于一次、二次繞組的匝數(shù)比，也等于一次、二次側(cè)的電壓比。（）答案：√解析：根據(jù)變壓器的工作原理，變比(k=N1N23.晶閘管只要陽極加正向電壓就能導(dǎo)通。（）答案：×解析：晶閘管導(dǎo)通需要兩個條件，一是陽極加正向電壓，二是控制極加適當?shù)恼蛴|發(fā)脈沖。只有同時滿足這兩個條件，晶閘管才能導(dǎo)通。僅僅陽極加正向電壓，而控制極沒有觸發(fā)信號，晶閘管是不會導(dǎo)通的。所以該說法錯誤。4.直流電動機的調(diào)速性能比交流電動機好。（）答案：√解析：直流電動機可以通過改變電樞電壓、勵磁磁通等方法實現(xiàn)平滑的無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速精度高。而交流電動機的調(diào)速相對復(fù)雜，早期的交流調(diào)速方法如變極調(diào)速是有級調(diào)速，變頻調(diào)速雖然能實現(xiàn)無級調(diào)速，但技術(shù)要求和成本相對較高。所以一般來說，直流電動機的調(diào)速性能比交流電動機好，該說法正確。5.可編程控制器（PLC）的輸入、輸出繼電器的觸點可以無限次使用。（）答案：√解析：可編程控制器的輸入、輸出繼電器的觸點在PLC的程序中是軟觸點，它們是由程序中的邏輯運算來模擬的，不像實際的物理觸點有磨損和使用壽命的限制，所以可以在程序中無限次使用。因此該說法正確。四、簡答題1.簡述三相異步電動機的工作原理。(1).當三相異步電動機的定子繞組通入三相對稱交流電時，會在定子與轉(zhuǎn)子的氣隙中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。(2).旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。(3).載流的轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速始終低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，所以稱為異步電動機。2.說明變壓器并聯(lián)運行的條件及不滿足這些條件的后果。(1).并聯(lián)運行的條件：各變壓器的額定電壓與變比應(yīng)相等。各變壓器的聯(lián)結(jié)組標號必須相同。各變壓器的短路阻抗標幺值要相等，且短路阻抗角也應(yīng)相等。(2).不滿足條件的后果：變比不相等：會在變壓器之間產(chǎn)生環(huán)流，增加變壓器的損耗，降低效率，影響變壓器的正常運行。聯(lián)結(jié)組標號不同：會在變壓器二次側(cè)產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能損壞變壓器的繞組。短路阻抗標幺值不相等：會導(dǎo)致各變壓器的負載分配不合理，短路阻抗標幺值小的變壓器可能過載，而短路阻抗標幺值大的變壓器可能負載不足。3.簡述晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷條件。(1).導(dǎo)通條件：陽極和陰極之間加正向電壓?？刂茦O和陰極之間加適當?shù)恼蛴|發(fā)脈沖。(2).關(guān)斷條件：陽極電流小于維持電流。給陽極和陰極之間加反向電壓。4.簡述直流電動機的調(diào)速方法及其特點。(1).改變電樞回路電阻調(diào)速：特點：方法簡單，但只能實現(xiàn)有級調(diào)速，調(diào)速范圍較小，且在調(diào)速過程中，串入電阻會消耗大量電能，效率較低。(2).改變勵磁磁通調(diào)速：特點：調(diào)速范圍有限，一般只能在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速，且受電機磁路飽和的限制。調(diào)速時能耗較小，但調(diào)速平滑性較差。(3).改變電樞電壓調(diào)速：特點：可以實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速平滑性好，且在調(diào)速過程中能量損耗小，效率高。但需要專門的調(diào)壓設(shè)備。5.簡述可編程控制器（PLC）的基本組成及各部分的作用。(1).中央處理器（CPU）：是PLC的核心，它按照系統(tǒng)程序賦予的功能，接收并存儲用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描方式采集現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，執(zhí)行用戶程序，刷新輸出狀態(tài)，實現(xiàn)控制功能。(2).存儲器：用于存儲系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序由PLC制造商編寫，用于控制PLC的運行；用戶程序是用戶根據(jù)控制要求編寫的程序；數(shù)據(jù)存儲器用于存儲各種數(shù)據(jù)，如輸入輸出狀態(tài)、定時器和計數(shù)器的當前值等。(3).輸入輸出接口（I/O接口）：輸入接口用于接收來自現(xiàn)場設(shè)備（如按鈕、傳感器等）的信號，并將其轉(zhuǎn)換為CPU能夠處理的信號；輸出接口用于將CPU處理后的控制信號轉(zhuǎn)換為適合現(xiàn)場設(shè)備（如接觸器、電磁閥等）的信號，驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備動作。(4).電源：為PLC提供工作所需的電源，一般有直流和交流兩種電源類型。(5).編程器：用于用戶編寫、調(diào)試和修改PLC的程序，也可以監(jiān)控PLC的運行狀態(tài)。五、論述題1.論述電力系統(tǒng)中無功功率補償?shù)囊饬x和方法。(1).無功功率補償?shù)囊饬x：(1).提高功率因數(shù)：無功功率補償可以減少電力系統(tǒng)中的無功功率流動，使功率因數(shù)提高。功率因數(shù)的提高可以降低線路和變壓器的損耗，提高設(shè)備的利用率，減少發(fā)電和供電設(shè)備的容量需求，降低投資成本。(2).改善電壓質(zhì)量：無功功率在電網(wǎng)中流動會產(chǎn)生電壓降，通過無功功率補償，可以減少無功功率的傳輸，從而降低電壓降，改善電壓質(zhì)量，保證用電設(shè)備的正常運行。(3).降低電能損耗：無功功率的存在會增加線路和變壓器的電流，導(dǎo)致電能損耗增加。進行無功功率補償后，線路和變壓器中的電流減小，從而降低了電能損耗，提高了電力系統(tǒng)的運行效率。(2).無功功率補償?shù)姆椒ǎ?1).同步調(diào)相機：同步調(diào)相機是一種專門用于無功功率補償?shù)耐诫妱訖C，它可以在過勵磁運行時發(fā)出無功功率，在欠勵磁運行時吸收無功功率。同步調(diào)相機的優(yōu)點是補償容量大，調(diào)節(jié)性能好，但設(shè)備投資大，運行維護復(fù)雜。(2).并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器是目前應(yīng)用最廣泛的無功功率補償設(shè)備。它通過向系統(tǒng)提供容性無功功率來補償感性無功功率。并聯(lián)電容器具有投資小、安裝方便、損耗小等優(yōu)點，但它的補償效果受電網(wǎng)電壓的影響較大，不能進行連續(xù)調(diào)節(jié)。(3).靜止無功補償器（SVC）：靜止無功補償器是一種新型的無功功率補償裝置，它由晶閘管控制電抗器（TCR）和固定電容器（FC）或晶閘管投切電容器（TSC）組成。SVC可以快速、連續(xù)地調(diào)節(jié)無功功率，適應(yīng)負荷的變化，改善電壓質(zhì)量。(4).靜止同步補償器（STATCOM）：靜止同步補償器是一種基于電壓源換流器的無功功率補償裝置。它具有響應(yīng)速度快、補償精度高、調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點，能夠有效地改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能和穩(wěn)定性。2.論述可編程控制器（PLC）在工業(yè)自動化中的應(yīng)用優(yōu)勢及發(fā)展趨勢。(1).應(yīng)用優(yōu)勢：(1).可靠性高：PLC采用了大規(guī)模集成電路技術(shù)和嚴格的生產(chǎn)工藝制造，具有很強的抗干擾能力。其內(nèi)部采用了冗余設(shè)計、故障診斷和保護電路等措施，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境下穩(wěn)定運行，減少了系統(tǒng)故障的發(fā)生，提高了生產(chǎn)的可靠性。(2).編程簡單：PLC通常采用梯形圖、指令表等編程語言，這些編程語言直觀易懂，與電氣控制原理圖相似，即使是沒有計算機專業(yè)知識的電氣技術(shù)人員也能快速掌握和使用。這使得PLC的編程和調(diào)試工作變得簡單方便，縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。(3).通用性強：PLC具有豐富的輸入輸出接口模塊，可以根據(jù)不同的控制要求靈活配置輸入輸出點數(shù)和類型。同時，PLC還可以通過通信接口與其他設(shè)備進行聯(lián)網(wǎng)通信，實現(xiàn)集中控制和遠程監(jiān)控，適用于各種工業(yè)自動化控制系統(tǒng)。(4).維護方便：PLC的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計使得系統(tǒng)的維護和擴展變得更加容易。當某個模塊出現(xiàn)故障時，可以迅速更換模塊，減少了停機時間。此外，PLC還具有自診斷功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)和顯示故障信息，方便維修人員進行故障排除。(2).發(fā)展趨勢：(1).功能集成化：未來的PLC將集成更多的功能，如運動控制、過程控制、網(wǎng)絡(luò)通信等，成為一個綜合性的自動化控制平臺。它可以實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的全面控制和管理，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。(2).網(wǎng)絡(luò)化：隨著工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，PLC將越來越多地采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通和信息共