《高級技師電工》考試練習題(附參考答案)一、選擇題（每題2分，共20分）1.某三相異步電動機額定功率110kW，額定電壓380V，功率因數(shù)0.88，效率0.92，其額定電流最接近（）A.180AB.200AC.220AD.240A2.同步電動機采用異步啟動法時，啟動繞組的作用是（）A.產生同步轉矩B.產生異步轉矩C.抑制轉子振蕩D.提高功率因數(shù)3.晶閘管觸發(fā)電路中，要求觸發(fā)脈沖的前沿陡度至少為（）A.1V/μsB.5V/μsC.10V/μsD.20V/μs4.中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時，非故障相的對地電壓會（）A.升高為線電壓B.降低為相電壓C.保持不變D.升高為原來的√3倍5.采用變頻器控制電動機時，若需實現(xiàn)恒轉矩調速，應保持（）A.電壓恒定B.頻率恒定C.電壓與頻率比值恒定D.電流與頻率比值恒定6.某RLC串聯(lián)電路中，電源頻率f=50Hz，L=0.1H，C=20μF，其諧振頻率為（）A.35.6HzB.50HzC.63.7HzD.79.6Hz7.電力變壓器并列運行的條件不包括（）A.接線組別相同B.變比相等C.阻抗電壓相等D.容量相同8.兆歐表測量絕緣電阻時，若被測設備短路，指針應指向（）A.0B.∞C.中間位置D.隨時間逐漸下降9.微機型繼電保護裝置中，采樣保持電路的作用是（）A.提高信號幅值B.防止混疊失真C.隔離高低壓D.濾除直流分量10.三相橋式全控整流電路帶阻性負載，晶閘管觸發(fā)角α=30°時，輸出電壓平均值為（）（U2為相電壓有效值）A.1.17U2cosαB.2.34U2cosαC.1.35U2cosαD.2.7U2cosα二、判斷題（每題1分，共10分）1.異步電動機的轉差率越大，轉子電流的頻率越高。（）2.零序電流保護只能在中性點直接接地系統(tǒng)中使用。（）3.變頻器的制動電阻功率選擇只需考慮制動時間。（）4.同步發(fā)電機的功角特性是指電磁功率與功角的關系。（）5.直流電動機弱磁調速時，轉速會降低。（）6.電力系統(tǒng)的短路容量越大，說明系統(tǒng)的運行方式越薄弱。（）7.絕緣油的介質損耗因數(shù)tanδ增大，說明油中含有水分或雜質。（）8.晶閘管的維持電流IH小于擎住電流IL。（）9.PLC的掃描周期主要由用戶程序長度決定。（）10.高頻開關電源的效率通常高于線性電源。（）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述異步電動機定子繞組匝間短路的檢測方法。2.分析同步電動機失步的主要原因及處理措施。3.說明電力電子裝置中緩沖電路（RCD電路）的作用及設計要點。4.列舉三種高壓電動機常見的保護類型，并說明其動作原理。5.簡述PLC梯形圖設計時應遵循的主要原則。四、計算題（每題10分，共20分）1.一臺Y接法的三相異步電動機，額定功率Pn=30kW，額定電壓Un=380V，額定轉速nn=1470r/min，功率因數(shù)cosφn=0.85，效率ηn=0.92。求：（1）額定電流In；（2）額定轉差率sn；（3）額定轉矩Tn。2.某RLC串聯(lián)電路接于100V、50Hz的正弦電源，已知R=10Ω，L=0.2H，C=50μF。求：（1）電路的阻抗Z；（2）電流I；（3）電容兩端的電壓UC；（4）電路的有功功率P、無功功率Q和視在功率S。五、綜合應用題（20分）設計一個雙速電動機（△/YY接法）的控制電路，要求：（1）畫出主電路和控制電路的電氣原理圖；（2）說明低速啟動、高速運行的控制邏輯；（3）設置必要的保護環(huán)節(jié)（如過載、短路保護）。參考答案一、選擇題1.B2.B3.A4.D5.C6.A7.D8.A9.B10.B二、判斷題1.√2.√3.×（需考慮制動能量和重復周期）4.√5.×（弱磁升速）6.×（短路容量大說明系統(tǒng)強）7.√8.√9.√10.√三、簡答題1.檢測方法：（1）直流電阻法：測量三相繞組直流電阻，匝間短路相電阻值降低；（2）空載電流法：短路相空載電流增大，三相電流不平衡度超過5%；（3）定子鐵芯損耗法：短路處局部過熱，鐵芯損耗增加；（4）匝間耐壓試驗：對繞組施加高于額定電壓2倍的沖擊電壓，觀測是否出現(xiàn)擊穿放電。2.失步原因：（1）負載突然增大超過最大電磁轉矩；（2）電源電壓降低導致勵磁不足；（3）勵磁系統(tǒng)故障（如勵磁繞組開路、整流器損壞）；（4）電網(wǎng)頻率波動過大。處理措施：（1）立即減少負載至允許范圍；（2）檢查勵磁裝置，恢復正常勵磁電流；（3）若因電網(wǎng)故障，待電壓、頻率恢復后重新整步；（4）若無法恢復，立即停機檢查勵磁回路和機械負載。3.緩沖電路作用：抑制晶閘管/IGBT開通、關斷時的過電壓和過電流，減小開關損耗，延長器件壽命。設計要點：（1）電容C：根據(jù)器件關斷時的di/dt選擇，一般取0.1~10μF；（2）電阻R：抑制電容放電時的振蕩，取值R≥√(L/C)（L為線路電感）；（3）二極管D：選用快恢復二極管，反向耐壓≥器件最高工作電壓；（4）參數(shù)匹配：需通過實驗調整R、C值，確保電壓尖峰低于器件耐壓80%。4.常見保護類型：（1）縱聯(lián)差動保護：比較電動機首尾端電流，當差流超過整定值（通常為額定電流的20%~30%）時動作，用于相間短路保護；（2）過負荷保護：采用反時限特性，電流超過1.1~1.2倍額定電流時經延時跳閘，防止繞組過熱；（3）低電壓保護：電源電壓低于60%~70%額定電壓時跳閘，避免電壓恢復后電動機自啟動導致電網(wǎng)崩潰；（4）零序電流保護：檢測定子繞組單相接地故障，零序電流超過5~10A時動作（視接地方式而定）。5.梯形圖設計原則：（1）觸點在上，線圈在下，避免垂直線圈；（2）并聯(lián)觸點多的支路靠左，減少編程指令；（3）串聯(lián)觸點多的支路在上，提高掃描效率；（4）線圈不能直接接左母線，需通過觸點控制；（5）同一編號的輸出線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次（雙線圈輸出易導致邏輯混亂）；（6）使用軟繼電器時，需保留一定數(shù)量的備用觸點；（7）復雜邏輯采用子程序或功能塊模塊化設計。四、計算題1.（1）額定電流In=Pn/(√3Unηncosφn)=30000/(1.732×380×0.92×0.85)=30000/(1.732×380×0.782)=30000/513.6≈58.4A（注：原題可能數(shù)據(jù)設置問題，實際110kW電機電流約200A，此處按題目數(shù)據(jù)計算）（2）同步轉速n1=1500r/min（50Hz，4極），轉差率sn=(n1-nn)/n1=(1500-1470)/1500=0.02（3）額定轉矩Tn=9550×Pn/nn=9550×30/1470≈194.9N·m2.（1）感抗XL=2πfL=2×3.14×50×0.2=62.8Ω容抗XC=1/(2πfC)=1/(2×3.14×50×50×10^-6)=63.7Ω阻抗Z=√[R2+(XL-XC)2]=√[102+(-0.9)2]≈10.04Ω（2）電流I=U/Z=100/10.04≈9.96A（3）UC=I×XC=9.96×63.7≈634V（4）有功功率P=I2R=9.962×10≈992W無功功率Q=I2(XL-XC)=9.962×(-0.9)≈-89.3var（容性）視在功率S=UI=100×9.96≈996VA五、綜合應用題（1）電氣原理圖（文字描述）：主電路：電源經斷路器QF→交流接觸器KM1（△接法）主觸點→電動機U1-V1-W1；KM2（YY接法）主觸點并聯(lián)于KM1，其中KM2將U1-W2、V1-U2、W1-V2短接（實現(xiàn)YY接法）?？刂齐娐罚?低速啟動：按下SB1→KM1線圈得電→KM1主觸點閉合（△接法），KM1輔助常開觸點自鎖，電動機低速運行；-高速切換：按下SB2→KM1線圈失電（KM1主觸點斷開），KM2線圈得電→KM2主觸點閉合（YY接法），KM2輔助常開觸點自鎖，電動機高速運行；-保護環(huán)節(jié)：熱繼電器FR串聯(lián)于控制電路，過載時FR常閉觸點斷開，切斷KM1、KM2線圈電源；斷路器QF實現(xiàn)短路保護。（2）控制邏輯：低速時，KM1吸合，電動機三相繞組接成△，每相承受線電壓380V；高速時，KM2吸合，繞組接成YY，每相承受相電壓2