2025年高級(jí)電工試題及答案一、選擇題1.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法不包括以下哪種？()A.改變定子繞組極對(duì)數(shù)調(diào)速B.改變電源頻率調(diào)速C.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.改變電機(jī)的絕緣等級(jí)調(diào)速答案：D解析：三相異步電動(dòng)機(jī)常見的調(diào)速方法有改變定子繞組極對(duì)數(shù)調(diào)速、改變電源頻率調(diào)速和改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。而改變電機(jī)的絕緣等級(jí)主要是為了滿足電機(jī)在不同環(huán)境和工況下的絕緣要求，與電機(jī)的調(diào)速無(wú)關(guān)。2.在PLC編程中，以下哪種指令用于數(shù)據(jù)的移位操作？()A.LDB.OUTC.SFTD.AND答案：C解析：LD指令是取指令，用于將常開觸點(diǎn)與母線連接；OUT指令是輸出指令，用于驅(qū)動(dòng)線圈；AND指令是與指令，用于單個(gè)常開觸點(diǎn)的串聯(lián)連接。而SFT指令是移位指令，用于數(shù)據(jù)的移位操作。3.下列關(guān)于晶閘管的說法，錯(cuò)誤的是()A.晶閘管具有單向?qū)щ娦訠.晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極就失去控制作用C.晶閘管在導(dǎo)通后，只要陽(yáng)極電流小于維持電流，就會(huì)自行關(guān)斷D.晶閘管的觸發(fā)脈沖寬度越窄越好答案：D解析：晶閘管具有單向?qū)щ娦?，一旦?dǎo)通，控制極就失去控制作用，只有當(dāng)陽(yáng)極電流小于維持電流時(shí)，晶閘管才會(huì)自行關(guān)斷。而晶閘管的觸發(fā)脈沖寬度要足夠?qū)?，以保證晶閘管可靠導(dǎo)通，并不是越窄越好。4.電力系統(tǒng)中，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)不包括()A.電壓B.頻率C.波形D.功率因數(shù)答案：D解析：衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有電壓、頻率和波形。功率因數(shù)是衡量用電設(shè)備對(duì)電能利用效率的一個(gè)指標(biāo)，不屬于衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)。5.在繼電保護(hù)裝置中，用于反映短路故障的保護(hù)是()A.過電流保護(hù)B.過電壓保護(hù)C.欠電壓保護(hù)D.差動(dòng)保護(hù)答案：D解析：過電流保護(hù)主要用于防止電氣設(shè)備因過負(fù)荷運(yùn)行而損壞；過電壓保護(hù)用于防止電氣設(shè)備因過電壓而損壞；欠電壓保護(hù)用于防止電氣設(shè)備因電壓過低而不能正常運(yùn)行。差動(dòng)保護(hù)是利用被保護(hù)設(shè)備各端電流的差值來(lái)判斷是否發(fā)生短路故障，是一種反映短路故障的保護(hù)。6.以下哪種傳感器可用于檢測(cè)溫度？()A.霍爾傳感器B.熱電偶傳感器C.光電傳感器D.壓力傳感器答案：B解析：霍爾傳感器主要用于檢測(cè)磁場(chǎng)；光電傳感器用于檢測(cè)光信號(hào)；壓力傳感器用于檢測(cè)壓力。而熱電偶傳感器是一種常用的溫度傳感器，它利用兩種不同材料的導(dǎo)體在溫度變化時(shí)產(chǎn)生的熱電勢(shì)來(lái)測(cè)量溫度。7.在直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速中，采用電樞回路串電阻調(diào)速，其特點(diǎn)是()A.調(diào)速范圍寬B.調(diào)速平滑性好C.能耗大D.機(jī)械特性硬度不變答案：C解析：電樞回路串電阻調(diào)速的調(diào)速范圍較窄，調(diào)速平滑性差，機(jī)械特性硬度變軟。而且在調(diào)速過程中，電阻會(huì)消耗大量的電能，能耗大。8.可編程控制器的編程語(yǔ)言不包括()A.梯形圖語(yǔ)言B.指令表語(yǔ)言C.匯編語(yǔ)言D.功能塊圖語(yǔ)言答案：C解析：可編程控制器常用的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、指令表語(yǔ)言和功能塊圖語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言是一種面向機(jī)器的低級(jí)語(yǔ)言，一般不用于可編程控制器的編程。9.對(duì)于電力變壓器，下列說法正確的是()A.變壓器只能改變交流電壓B.變壓器可以改變直流電壓C.變壓器的變比等于一次側(cè)與二次側(cè)電流之比D.變壓器的效率與負(fù)載大小無(wú)關(guān)答案：A解析：變壓器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，只能改變交流電壓，不能改變直流電壓。變壓器的變比等于一次側(cè)與二次側(cè)電壓之比，而不是電流之比。變壓器的效率與負(fù)載大小有關(guān)，在某一負(fù)載下會(huì)達(dá)到最高效率。10.在電氣控制電路中，互鎖的作用是()A.保證兩個(gè)接觸器不能同時(shí)通電B.提高電路的可靠性C.降低電路的能耗D.增加電路的控制功能答案：A解析：互鎖是指在電氣控制電路中，通過電氣或機(jī)械的方法，保證兩個(gè)或多個(gè)接觸器不能同時(shí)通電，以防止電路出現(xiàn)短路等故障。互鎖主要是為了保證電路的安全性，而不是提高可靠性、降低能耗或增加控制功能。11.下列關(guān)于變頻器的說法，正確的是()A.變頻器只能用于三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速B.變頻器可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)和軟停止C.變頻器的輸出頻率范圍是固定的D.變頻器不需要進(jìn)行參數(shù)設(shè)置答案：B解析：變頻器不僅可以用于三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速，還可以用于其他類型電機(jī)的調(diào)速。變頻器可以通過改變輸出頻率和電壓，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)和軟停止，減少電機(jī)啟動(dòng)和停止時(shí)的沖擊。變頻器的輸出頻率范圍可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，不是固定的。而且在使用變頻器前，需要根據(jù)電機(jī)和負(fù)載的要求進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。12.在電力系統(tǒng)中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，()A.三相線電壓仍然對(duì)稱B.故障相電壓升高為線電壓C.非故障相電壓降低為相電壓D.接地電流很大答案：A解析：在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，三相線電壓仍然對(duì)稱，這是該系統(tǒng)的一個(gè)重要特點(diǎn)。故障相電壓降低為零，非故障相電壓升高為線電壓。接地電流為電容電流，一般較小。13.以下哪種設(shè)備可用于實(shí)現(xiàn)電氣隔離？()A.熔斷器B.斷路器C.變壓器D.接觸器答案：C解析：熔斷器主要用于短路保護(hù)；斷路器用于切斷和接通電路；接觸器用于控制電路的通斷。而變壓器通過電磁感應(yīng)原理傳遞能量，一次側(cè)和二次側(cè)之間沒有直接的電氣連接，可以實(shí)現(xiàn)電氣隔離。14.在PLC中，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間由()決定。A.定時(shí)器的編號(hào)B.定時(shí)器的分辨率C.定時(shí)器的設(shè)定值D.以上都是答案：D解析：在PLC中，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間由定時(shí)器的編號(hào)（不同編號(hào)的定時(shí)器可能有不同的分辨率）、定時(shí)器的分辨率（如1ms、10ms、100ms等）和定時(shí)器的設(shè)定值共同決定。15.對(duì)于直流電機(jī)，換向器的作用是()A.改變電流方向B.增加電機(jī)的轉(zhuǎn)速C.提高電機(jī)的效率D.減少電機(jī)的振動(dòng)答案：A解析：換向器是直流電機(jī)的重要組成部分，其作用是在電機(jī)旋轉(zhuǎn)過程中，及時(shí)改變電樞繞組中的電流方向，使電機(jī)能夠持續(xù)旋轉(zhuǎn)。換向器與增加電機(jī)轉(zhuǎn)速、提高電機(jī)效率和減少電機(jī)振動(dòng)沒有直接關(guān)系。二、填空題1.三相交流電路中，線電壓是相電壓的____倍。___√3###2.電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)不接地和_三種。___中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地###3.可編程控制器的輸入輸出接口電路分為數(shù)字量輸入輸出接口和_接口。___模擬量輸入輸出###4.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有電樞回路串電阻調(diào)速、_調(diào)速和弱磁調(diào)速。___改變電樞電壓###5.晶閘管的三個(gè)電極分別是陽(yáng)極、陰極和_。___控制極###6.變壓器的損耗包括鐵損耗和_損耗。___銅###7.在電氣控制電路中，熱繼電器主要用于_保護(hù)。___過載###8.傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和_三部分組成。___轉(zhuǎn)換電路###9.電力系統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置有并聯(lián)電容器、_和靜止無(wú)功補(bǔ)償器等。___同步調(diào)相機(jī)###10.交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、_和滅弧裝置三部分組成。___觸頭系統(tǒng)___三、判斷題1.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速。()答案：√解析：三相異步電動(dòng)機(jī)之所以稱為異步，就是因?yàn)槠滢D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速，這樣才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。2.可編程控制器的程序可以直接在PLC中編寫和修改。()答案：×解析：可編程控制器的程序一般需要在編程軟件中編寫和修改，然后通過編程電纜等方式下載到PLC中。3.晶閘管只要加上正向陽(yáng)極電壓就會(huì)導(dǎo)通。()答案：×解析：晶閘管要導(dǎo)通，不僅需要加上正向陽(yáng)極電壓，還需要在控制極加上合適的觸發(fā)脈沖。4.電力系統(tǒng)的功率因數(shù)越高越好。()答案：√解析：提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)可以提高電能的利用效率，減少線路損耗，降低發(fā)電成本，所以功率因數(shù)越高越好。5.直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。()答案：√解析：直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性描述了電動(dòng)機(jī)在不同負(fù)載轉(zhuǎn)矩下的轉(zhuǎn)速變化情況，即轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。6.在繼電保護(hù)裝置中，速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間比過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)。()答案：×解析：速斷保護(hù)是一種快速動(dòng)作的保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間比過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間短，用于快速切除短路故障。7.傳感器的靈敏度越高越好。()答案：×解析：傳感器的靈敏度并不是越高越好，靈敏度過高可能會(huì)導(dǎo)致傳感器對(duì)干擾信號(hào)也過于敏感，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。8.變壓器的變比只與一次側(cè)和二次側(cè)的匝數(shù)有關(guān)。()答案：√解析：變壓器的變比等于一次側(cè)匝數(shù)與二次側(cè)匝數(shù)之比，只與匝數(shù)有關(guān)。9.在電氣控制電路中，自鎖的作用是使接觸器在按下啟動(dòng)按鈕后能夠持續(xù)通電。()答案：√解析：自鎖是通過接觸器的常開輔助觸點(diǎn)與啟動(dòng)按鈕并聯(lián)，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后，接觸器通電吸合，其常開輔助觸點(diǎn)閉合，使接觸器在啟動(dòng)按鈕松開后仍然能夠持續(xù)通電。10.變頻器的輸出電壓和頻率是成正比變化的。()答案：√解析：在變頻器調(diào)速過程中，為了保持電機(jī)的磁通恒定，一般采用恒壓頻比控制方式，即輸出電壓和頻率成正比變化。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。(1).當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組通入三相交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。(2).旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁力線切割轉(zhuǎn)子繞組，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。(3).載流的轉(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，所以稱為異步電動(dòng)機(jī)。###2.可編程控制器有哪些優(yōu)點(diǎn)？(1).可靠性高：采用了一系列的抗干擾措施，如光電隔離、濾波等，能夠在惡劣的工業(yè)環(huán)境中可靠運(yùn)行。(2).編程簡(jiǎn)單：常用的編程語(yǔ)言如梯形圖語(yǔ)言，類似于繼電器控制電路，易于理解和掌握。(3).功能強(qiáng)大：具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理等多種功能，可以滿足不同的控制需求。(4).通用性強(qiáng)：可以通過改變程序來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的控制任務(wù)，適用于各種工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。(5).維護(hù)方便：具有自診斷功能，能夠快速發(fā)現(xiàn)和排除故障，且模塊式結(jié)構(gòu)便于更換和維修。###3.簡(jiǎn)述晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷條件。導(dǎo)通條件：(1).晶閘管陽(yáng)極和陰極之間加上正向電壓。(2).控制極和陰極之間加上合適的觸發(fā)脈沖。關(guān)斷條件：(1).陽(yáng)極電流小于維持電流。(2).陽(yáng)極和陰極之間的電壓變?yōu)榱慊蚍聪颉?##4.電力系統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償有什么意義？(1).提高功率因數(shù)：減少無(wú)功功率的傳輸，提高電能的利用效率。(2).降低線路損耗：減少無(wú)功電流在線路中的流動(dòng)，降低線路的有功損耗。(3).改善電壓質(zhì)量：提高電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，減少電壓波動(dòng)。(4).增加設(shè)備利用率：使發(fā)電、輸電和用電設(shè)備能夠更充分地發(fā)揮作用，提高設(shè)備的利用率。###5.簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及其特點(diǎn)。電樞回路串電阻調(diào)速：(1).特點(diǎn)：調(diào)速范圍較窄，調(diào)速平滑性差，機(jī)械特性硬度變軟，能耗大。(2).原理：通過在電樞回路中串入不同阻值的電阻，改變電樞回路的電阻值，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。改變電樞電壓調(diào)速：(1).特點(diǎn)：調(diào)速范圍寬，調(diào)速平滑性好，機(jī)械特性硬度不變，能耗小。(2).原理：通過改變電樞兩端的電壓來(lái)改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。弱磁調(diào)速：(1).特點(diǎn)：調(diào)速范圍較窄，只能在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)速，機(jī)械特性硬度變軟。(2).原理：通過減小勵(lì)磁電流，減弱主磁場(chǎng)，使電機(jī)轉(zhuǎn)速升高。五、計(jì)算題1.有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN=10kW，額定電壓UN=380V，額定轉(zhuǎn)速(1).根據(jù)公式PN=3(2).已知PN=10×103W，UN=380V，cosφN=0.85，ηN=(1).根據(jù)變壓器的變比公式K=N1(2).再根據(jù)變比與電壓的關(guān)系U1U2=K，可得U2=U1K=2205=44V。(1).首先計(jì)算感抗XL=2πfL，將f(2).然后計(jì)算電路的阻抗Z=(3).根據(jù)歐姆定律I=UZ(4).有功功率P=(5).無(wú)功功率Q=I2XL=3.462×62.8≈752.4(1).先計(jì)算原來(lái)的無(wú)功功率Q1=Ptanφ1，已知cosφ(2).再計(jì)算提高功率因數(shù)后的無(wú)功功率Q2=Ptanφ2，已知cosφ(3).最后計(jì)算需要并聯(lián)的電容器的容量QC=Q1?Q2=266.7?96.8=(1).根據(jù)公式PN=U(2).已知PN=15×103W，六、綜合題1.設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路，要求具有自鎖、互鎖和過載保護(hù)功能，并簡(jiǎn)要說明其工作原理?？刂齐娐吩O(shè)計(jì)：(1).主電路：三相電源通過熔斷器、接觸器的主觸點(diǎn)和熱繼電器的熱元件連接到三相異步電動(dòng)機(jī)。(2).控制電路：包括正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2、停止按鈕SB3、正轉(zhuǎn)接觸器KM1、反轉(zhuǎn)接觸器KM2和熱繼電器的常閉觸點(diǎn)FR。正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常開輔助觸點(diǎn)與正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1工作原理：(1).正轉(zhuǎn)控制：按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1，正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈通電吸合，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM(2).反轉(zhuǎn)控制：按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈通電吸合，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM2的常開輔助觸點(diǎn)閉合，實(shí)現(xiàn)自鎖，使KM(3).停止控制：按下停止按鈕SB3，KM(4).過載保護(hù)：當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，熱繼電器的熱元件發(fā)熱，使常閉觸點(diǎn)FR斷開，切斷控制電路，KM1或KM2的線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。###2.某工廠有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率P調(diào)速方法選擇：選擇變頻調(diào)速方法。理由：(1).調(diào)速范圍寬：變頻調(diào)速可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，滿足不同的生產(chǎn)工藝要求。(2).調(diào)速平滑性好：通過改變變頻器的輸出頻率，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的連續(xù)平滑調(diào)節(jié)，避免了其他調(diào)速方法可能出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速突變現(xiàn)象。(3).效率高：在調(diào)速過程中，電機(jī)的效率基本保持不變，節(jié)能效果明顯。調(diào)速控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：(1).主電路：三相電源通過斷路器、接觸器的主觸點(diǎn)連接到變頻器的輸入端，變頻器的輸出端連接到三相異步電動(dòng)機(jī)。(2).控制電路：包括調(diào)速電位器、PLC和變頻器的控制端子。調(diào)速電位器用于調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，PLC用于對(duì)變頻器進(jìn)行控制和監(jiān)測(cè)。將調(diào)速電位器的輸出信號(hào)輸入到PLC的模擬量輸入模塊，PLC根據(jù)輸入信號(hào)計(jì)算出相應(yīng)的頻率值，并通過通信接口或數(shù)字量輸出模塊將頻率信號(hào)發(fā)送到變頻器的控制端子，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。同時(shí)，PLC可以對(duì)變頻器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如過流、過壓、欠壓等故障信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。###3.分析晶閘管整流電路在不同觸發(fā)角下的工作情況，并說明觸發(fā)角對(duì)輸出電壓的影響。以單相半波可控整流電路為例進(jìn)行分析：工作情況：(1).當(dāng)觸發(fā)角α=(2).當(dāng)0°<α(3).當(dāng)α=觸發(fā)角對(duì)輸出電壓的影響：輸出電壓的平均值Ud與觸發(fā)角α有關(guān)。對(duì)于單相半波可控整流電路，輸出電壓平均值的計(jì)算公式為Ud=12πα