2025年維修電工高級(jí)技師理論知識(shí)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.某IGBT模塊參數(shù)標(biāo)注為“1200V/50A”，其中“50A”指的是（）。A.最大反向峰值電流B.額定集電極連續(xù)電流（Tc=25℃）C.短路電流峰值D.門極驅(qū)動(dòng)電流答案：B2.西門子S71500PLC的掃描周期主要由（）決定。A.輸入輸出模塊數(shù)量B.用戶程序執(zhí)行時(shí)間與I/O刷新時(shí)間之和C.CPU主頻D.通信任務(wù)優(yōu)先級(jí)答案：B3.變頻器矢量控制模式下，若需實(shí)現(xiàn)高精度轉(zhuǎn)矩控制，關(guān)鍵是要準(zhǔn)確檢測(cè)（）。A.電機(jī)定子電流B.電機(jī)轉(zhuǎn)速C.電機(jī)轉(zhuǎn)子位置D.直流母線電壓答案：C4.三相異步電機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，當(dāng)頻率低于額定頻率時(shí)，為保持磁通恒定，應(yīng)（）。A.保持電壓恒定B.按電壓/頻率比恒定控制C.提高電壓補(bǔ)償定子電阻壓降D.降低電壓避免過勵(lì)磁答案：B5.10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相電壓會(huì)（）。A.升高至線電壓B.降低至相電壓C.保持不變D.升高至√3倍相電壓答案：A6.零序電流保護(hù)主要用于（）。A.相間短路故障B.對(duì)稱過負(fù)荷C.單相接地故障D.兩相短路故障答案：C7.某PLC程序中使用SM321數(shù)字量輸入模塊，若輸入信號(hào)為24VDC但模塊指示燈不亮，可能的原因是（）。A.模塊電源正負(fù)極接反B.輸入信號(hào)公共端（M）未與PLC電源負(fù)極連接C.程序中未調(diào)用輸入點(diǎn)地址D.CPU處于STOP模式答案：B8.工業(yè)機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)“過壓故障”，可能的原因是（）。A.制動(dòng)電阻損壞B.編碼器線路短路C.電機(jī)繞組接地D.輸入電源電壓過低答案：A9.采用兆歐表測(cè)量10kV電纜絕緣電阻時(shí)，應(yīng)選用（）的兆歐表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C10.某380V電機(jī)控制回路中，熱繼電器整定值為15A，電機(jī)額定電流為16A，可能導(dǎo)致（）。A.電機(jī)過載時(shí)無法及時(shí)跳閘B.電機(jī)啟動(dòng)時(shí)熱繼電器誤動(dòng)作C.短路時(shí)熱繼電器快速動(dòng)作D.電機(jī)欠壓時(shí)保護(hù)動(dòng)作答案：A11.變頻器PID控制中，若系統(tǒng)響應(yīng)滯后且超調(diào)量過大，應(yīng)（）。A.增大比例系數(shù)（P）B.減小積分時(shí)間（Ti）C.增大微分時(shí)間（Td）D.減小比例系數(shù)（P）答案：D12.電力電子裝置中，RC緩沖電路的主要作用是（）。A.提高功率因數(shù)B.抑制開關(guān)器件關(guān)斷過電壓C.濾除諧波D.穩(wěn)定直流母線電壓答案：B13.某車間照明線路采用TNS系統(tǒng)，若中性線（N線）斷線，可能導(dǎo)致（）。A.所有燈具熄滅B.單相負(fù)載端電壓升高或降低C.保護(hù)接地失效D.漏電保護(hù)器跳閘答案：B14.直流電機(jī)電刷磨損超限會(huì)導(dǎo)致（）。A.電樞電流減小B.換向火花增大C.勵(lì)磁電流升高D.轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定答案：B15.智能變電站中，合并單元（MU）的主要功能是（）。A.實(shí)現(xiàn)開關(guān)量輸入輸出B.采集并合并電子式互感器的數(shù)字量信號(hào)C.執(zhí)行保護(hù)跳閘命令D.完成間隔層與過程層通信答案：B16.工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在電氣設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)中的作用是（）。A.存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)B.實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議轉(zhuǎn)換與邊緣計(jì)算C.顯示實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面D.執(zhí)行設(shè)備控制指令答案：B17.某4極異步電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，其轉(zhuǎn)差率約為（）。A.0.02B.0.04C.0.06D.0.08答案：B（同步轉(zhuǎn)速1500r/min，轉(zhuǎn)差率s=(15001440)/1500=0.04）18.高壓斷路器的額定短路開斷電流是指（）。A.斷路器能開斷的最大短路電流有效值B.短路電流峰值C.額定電流的倍數(shù)D.過載電流的最大值答案：A19.采用SPWM調(diào)制的逆變器，其輸出電壓波形的基波頻率由（）決定。A.載波頻率B.調(diào)制波頻率C.直流母線電壓D.調(diào)制度答案：B20.電氣設(shè)備的保護(hù)接地電阻一般應(yīng)小于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B二、判斷題（每題1分，共10分）1.變頻器的“過流故障”可能由電機(jī)堵轉(zhuǎn)或負(fù)載突變引起。（）答案：√2.PLC梯形圖中，同一輸出繼電器（Q）的線圈可以在多個(gè)地方使用，但只能有一個(gè)驅(qū)動(dòng)條件。（）答案：×（可多次使用，但需注意雙線圈問題）3.零序電流保護(hù)在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中靈敏度更高。（）答案：√4.直流電機(jī)弱磁調(diào)速時(shí)，轉(zhuǎn)速會(huì)低于額定轉(zhuǎn)速。（）答案：×（弱磁調(diào)速為恒功率調(diào)速，轉(zhuǎn)速高于額定轉(zhuǎn)速）5.高壓柜“五防”功能包括防止帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)。（）答案：√6.兆歐表測(cè)量絕緣電阻時(shí)，搖速應(yīng)保持在120r/min左右。（）答案：√7.熱繼電器可以作為電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)。（）答案：×（熱繼電器用于過載保護(hù)，短路保護(hù)需用熔斷器或斷路器）8.變頻器的“轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償”參數(shù)設(shè)置過高會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱增加。（）答案：√9.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，允許繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)，無需立即停電。（）答案：√10.工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)編碼器故障會(huì)導(dǎo)致位置控制精度下降。（）答案：√三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障的檢測(cè)方法。答案：①電流分析法：測(cè)量定子電流，斷條時(shí)會(huì)出現(xiàn)“電流諧波”，特征頻率為f1(1±2s)（f1為電源頻率，s為轉(zhuǎn)差率）；②振動(dòng)分析法：斷條會(huì)引起機(jī)械振動(dòng)異常，振動(dòng)頻譜中出現(xiàn)與轉(zhuǎn)差率相關(guān)的頻率成分；③停機(jī)檢查：拆開電機(jī)，用鐵粉法或直接觀察轉(zhuǎn)子導(dǎo)條是否有裂紋、斷裂；④溫升測(cè)試：運(yùn)行中轉(zhuǎn)子斷條會(huì)導(dǎo)致局部過熱，可通過紅外測(cè)溫儀檢測(cè)。2.PLC程序設(shè)計(jì)的基本原則有哪些？答案：①正確性：程序應(yīng)準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)控制邏輯，無邏輯錯(cuò)誤；②可靠性：采用冗余設(shè)計(jì)（如互鎖、故障檢測(cè)），避免雙線圈輸出；③可讀性：使用規(guī)范的符號(hào)命名、注釋，梯形圖布局清晰；④經(jīng)濟(jì)性：合理分配I/O點(diǎn)，減少程序掃描時(shí)間；⑤可維護(hù)性：模塊化設(shè)計(jì)，便于修改和擴(kuò)展；⑥安全性：加入急停、過載保護(hù)等安全邏輯。3.變頻器參數(shù)設(shè)置的主要步驟及注意事項(xiàng)。答案：步驟：①確認(rèn)基本參數(shù)（如額定電壓、電流、功率、極數(shù)）；②設(shè)置控制模式（V/F控制、矢量控制等）；③配置輸入輸出端子功能（如正反轉(zhuǎn)、多段速）；④設(shè)置保護(hù)參數(shù)（過流、過壓、過載）；⑤調(diào)試PID參數(shù)（如需閉環(huán)控制）；⑥試運(yùn)行并優(yōu)化參數(shù)。注意事項(xiàng)：①參數(shù)設(shè)置前需確認(rèn)電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)；②矢量控制需進(jìn)行電機(jī)自學(xué)習(xí)；③避免頻繁修改關(guān)鍵參數(shù)（如載波頻率）影響電機(jī)絕緣；④多臺(tái)變頻器并聯(lián)時(shí)需協(xié)調(diào)載波頻率防止諧波疊加；⑤設(shè)置完成后需保存參數(shù)并備份。4.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的特點(diǎn)及處理措施。答案：特點(diǎn)：①故障相電壓降低（接近0），非故障相電壓升高至線電壓；②零序電壓升高（約為相電壓）；③故障線路零序電流為非故障線路電容電流之和，方向與非故障線路相反；④系統(tǒng)線電壓仍對(duì)稱，可短時(shí)間運(yùn)行（一般不超過2小時(shí)）。處理措施：①監(jiān)控絕緣監(jiān)察裝置，判斷故障相；②采用“拉路法”逐條線路試停電，查找故障線路；③若故障線路為重要負(fù)荷，可轉(zhuǎn)移負(fù)荷后停電檢修；④故障點(diǎn)無法及時(shí)消除時(shí)，應(yīng)申請(qǐng)停電處理，避免發(fā)展為相間短路。5.雙電源自動(dòng)切換裝置（ATS）的調(diào)試要點(diǎn)。答案：①電源檢測(cè)功能：驗(yàn)證主備電源電壓、頻率檢測(cè)是否準(zhǔn)確，欠壓/過壓保護(hù)是否動(dòng)作；②切換邏輯測(cè)試：模擬主電源失電，檢查ATS是否按設(shè)定延時(shí)切換至備電源；主電源恢復(fù)后是否自動(dòng)切換（或手動(dòng)切換）；③同期檢測(cè)（如需）：檢查雙電源電壓、相位、頻率是否滿足同期條件，避免非同期并列；④機(jī)械聯(lián)鎖測(cè)試：確保兩路電源開關(guān)不能同時(shí)閉合；⑤二次回路驗(yàn)證：檢查控制回路接線是否正確，指示燈、報(bào)警信號(hào)是否正常；⑥帶載測(cè)試：帶實(shí)際負(fù)載試運(yùn)行，觀察切換過程中負(fù)載是否斷電，電壓波動(dòng)是否在允許范圍。四、綜合分析題（每題20分，共40分）1.某工廠生產(chǎn)線由3臺(tái)380V、15kW異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，采用變頻器集中控制，近期頻繁出現(xiàn)“變頻器過流故障”，請(qǐng)分析可能原因及排查步驟。答案：可能原因：（1）電機(jī)側(cè)：①電機(jī)繞組短路或接地（絕緣損壞）；②電機(jī)軸承卡阻、負(fù)載機(jī)械堵轉(zhuǎn)；③電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條導(dǎo)致電流波動(dòng)；④電機(jī)與負(fù)載聯(lián)軸器故障（如間隙過大引起沖擊負(fù)載）。（2）變頻器側(cè)：①輸出側(cè)電纜絕緣損壞（相間或?qū)Φ囟搪罚?；②變頻器IGBT模塊損壞（如驅(qū)動(dòng)電路故障導(dǎo)致誤導(dǎo)通）；③電流檢測(cè)回路故障（傳感器或采樣電阻損壞，誤報(bào)過流）；④參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（如加速時(shí)間過短、轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償過高）。（3）外部因素：①電網(wǎng)電壓波動(dòng)（瞬時(shí)低壓導(dǎo)致變頻器直流母線電壓下降，電流增大）；②多臺(tái)變頻器同時(shí)啟動(dòng)造成電網(wǎng)諧波干擾；③負(fù)載突變（如生產(chǎn)線卡料導(dǎo)致瞬時(shí)過載）。排查步驟：（1）初步檢查：①觀察變頻器故障記錄，確認(rèn)過流發(fā)生時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)（加速/運(yùn)行/減速）；②測(cè)量電機(jī)三相電流（運(yùn)行時(shí)用鉗形表），判斷是否平衡；③檢查電機(jī)溫度、振動(dòng)是否異常。（2）電機(jī)及負(fù)載檢查：①停用變頻器，直接工頻啟動(dòng)電機(jī)，觀察是否過流（若工頻正常，故障在變頻器或控制；若工頻過流，故障在電機(jī)或負(fù)載）；②測(cè)量電機(jī)絕緣電阻（用2500V兆歐表，應(yīng)≥10MΩ）；③檢查負(fù)載機(jī)械部分（如軸承潤滑、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是否卡阻）。（3）變頻器及線路檢查：①斷開變頻器輸出，測(cè)量輸出側(cè)電纜絕緣（相間、對(duì)地應(yīng)≥5MΩ）；②用示波器檢測(cè)變頻器輸出電流波形（正常應(yīng)為正弦波，畸變可能是IGBT損壞或驅(qū)動(dòng)問題）；③檢查變頻器參數(shù)（加速時(shí)間是否過短，建議1015s；轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償是否過高，一般80%100%額定電壓）；④更換電流傳感器或校準(zhǔn)采樣電路（用標(biāo)準(zhǔn)電流表對(duì)比測(cè)量值）。（4）外部因素排查：①測(cè)量電網(wǎng)電壓（380V±10%），檢查是否有瞬時(shí)跌落；②用諧波分析儀檢測(cè)電網(wǎng)諧波（THD應(yīng)≤5%）；③觀察故障是否與其他設(shè)備啟動(dòng)有關(guān)（如大型電機(jī)同時(shí)啟動(dòng)），調(diào)整啟動(dòng)順序。2.設(shè)計(jì)一套基于S71200PLC和變頻器的恒壓供水系統(tǒng)，要求：①3臺(tái)水泵（1用1備1檢修）；②管網(wǎng)壓力0.40.6MPa可調(diào)；③具有故障報(bào)警和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。請(qǐng)說明控制邏輯、I/O分配及參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)。答案：（1）控制邏輯：①壓力檢測(cè)：通過壓力變送器（420mA）采集管網(wǎng)壓力，經(jīng)PLC模擬量輸入模塊（AI）轉(zhuǎn)換為數(shù)字量（027648）。②PID控制：PLC內(nèi)置PID功能塊（如FB41），設(shè)定壓力（0.40.6MPa）作為給定值，實(shí)際壓力作為反饋值，輸出控制變頻器頻率（050Hz）。③水泵切換：當(dāng)變頻器頻率達(dá)到50Hz且壓力仍低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)下一臺(tái)工頻泵（需先將當(dāng)前變頻泵切換為工頻，變頻器切換至下一臺(tái)泵）；壓力過高時(shí)，逐步停止工頻泵，保持1臺(tái)變頻泵運(yùn)行。④備用機(jī)制：運(yùn)行泵故障時(shí)（通過電機(jī)過載信號(hào)檢測(cè)），自動(dòng)切換至備用泵，故障泵進(jìn)入“檢修”狀態(tài)，觸摸屏顯示故障信息。⑤遠(yuǎn)程監(jiān)控：通過PLC的PROFINET接口與上位機(jī)（如WinCC）通信，實(shí)時(shí)顯示壓力、頻率、泵狀態(tài)；支持遠(yuǎn)程修改設(shè)定壓力、復(fù)位故障。（2）I/O分配（示例）：數(shù)字量輸入（DI）：I0.0：泵1過載信號(hào)（QF1輔助觸點(diǎn)）I0.1：泵2過載信號(hào)（QF2輔助觸點(diǎn)）I0.2：泵3過載信號(hào)（QF3輔助觸點(diǎn)）I0.3：急停按鈕數(shù)字量輸出（DO）：Q0.0：泵1工頻接觸器（KM1）Q0.1：泵1變頻接觸器（KM1V）Q0.2：泵2工頻接觸器（KM2）Q0.3：泵2變頻接觸器（KM2V）Q0.4：泵3工頻接觸器（KM3）Q0.5：故障報(bào)警指示燈模擬量輸入（AI）：AIW0：壓力變送器（420mA，對(duì)應(yīng)01MPa）模擬量輸出（AO）：AQW0：變頻器頻率給定（010V，對(duì)應(yīng)050Hz）（3）參數(shù)設(shè)置要點(diǎn)：①變頻器參數(shù)：控制模式：端子控制（正轉(zhuǎn)）+模擬量頻率給定（010V）；加速/減速時(shí)間：10s（避免水錘效應(yīng)）；過流保護(hù)：1.5倍電機(jī)額定電流（15kW電機(jī)額定電流約30A，設(shè)為45A）；故障輸出：設(shè)置繼電器輸出（故障時(shí)斷開，PLC檢測(cè)到DI信號(hào)變