職業(yè)學(xué)校2025年學(xué)年《工廠電氣控制設(shè)備》期末考試試卷及答案一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.接觸器主觸點的主要作用是（）。A.接通控制電路B.接通主電路C.實現(xiàn)過載保護D.完成電路互鎖2.熱繼電器的核心元件是（）。A.電磁線圈B.雙金屬片C.熔斷器D.銜鐵3.熔斷器在電路中主要用于（）。A.過載保護B.短路保護C.欠壓保護D.失壓保護4.通電延時型時間繼電器線圈通電時，其延時閉合的動合觸點（）。A.立即斷開，延時閉合B.立即閉合，延時斷開C.延時閉合D.延時斷開5.PLC輸入模塊公共端COM接24V直流電源正極時，若外部按鈕按下使輸入點與COM接通（輸入信號為0V），則該輸入點狀態(tài)為（）。A.導(dǎo)通（邏輯1）B.截止（邏輯0）C.不確定D.交替變化6.三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制中，電氣互鎖的實現(xiàn)方式是（）。A.將正反轉(zhuǎn)接觸器的輔助動斷觸點串聯(lián)在對方線圈電路中B.將正反轉(zhuǎn)接觸器的輔助動合觸點并聯(lián)在啟動按鈕兩端C.使用復(fù)合按鈕的動斷觸點串聯(lián)D.僅依靠熔斷器保護7.星三角降壓啟動時，電動機定子繞組的連接方式為（）。A.啟動時三角型，運行時星型B.啟動時星型，運行時三角型C.始終星型D.始終三角型8.能耗制動的原理是（）。A.斷開電源后，利用轉(zhuǎn)子慣性切割剩磁產(chǎn)生制動力矩B.電源反接產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩C.通入直流電源產(chǎn)生靜止磁場，轉(zhuǎn)子切割磁場產(chǎn)生制動力矩D.通過變頻器降低頻率實現(xiàn)減速9.控制電路中，紅色按鈕通常用于（）。A.啟動操作B.停止或急停操作C.正轉(zhuǎn)控制D.反轉(zhuǎn)控制10.行程開關(guān)的主要作用是（）。A.限制電動機電流B.檢測運動部件位置并控制其動作C.提高電路功率因數(shù)D.實現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換11.電磁式繼電器與接觸器的主要區(qū)別在于（）。A.觸點容量較小，無主輔觸點之分B.線圈電壓等級更高C.必須與熔斷器配合使用D.只能用于直流電路12.三相異步電動機反接制動時，定子繞組串接電阻的目的是（）。A.增大啟動轉(zhuǎn)矩B.限制制動電流C.提高功率因數(shù)D.延長制動時間13.PLC的掃描周期不包括（）。A.輸入采樣階段B.程序執(zhí)行階段C.輸出刷新階段D.輸出保持階段14.多地控制電路中，啟動按鈕應(yīng)（）。A.串聯(lián)連接B.并聯(lián)連接C.混聯(lián)連接D.單獨接地15.熱繼電器的整定電流應(yīng)調(diào)整為（）。A.電動機額定電流B.電動機啟動電流C.電路最大工作電流D.熔斷器額定電流16.接觸器的額定電壓指的是（）。A.主觸點的額定電壓B.線圈的額定電壓C.輔助觸點的額定電壓D.控制電路的額定電壓17.速度繼電器的主要作用是（）。A.調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速B.檢測電動機轉(zhuǎn)速并輸出信號C.提高電動機效率D.防止電動機過載18.PLC控制步進電動機時，輸出信號主要控制（）。A.電動機的轉(zhuǎn)向B.脈沖的頻率與數(shù)量C.電源電壓D.繞組電流大小19.電氣原理圖中，同一電器的不同部件（如線圈與觸點）應(yīng)（）。A.集中繪制在同一位置B.按功能分開繪制但標(biāo)注相同文字符號C.按位置關(guān)系繪制D.僅繪制線圈部分20.變頻器的基本組成不包括（）。A.整流單元B.逆變單元C.控制單元D.變壓器二、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.熱繼電器可用于電動機的短路保護。（）2.接觸器線圈通電后，主觸點閉合，輔助動合觸點閉合，輔助動斷觸點斷開。（）3.星三角降壓啟動適用于重載啟動的電動機。（）4.PLC的輸入模塊負責(zé)將外部開關(guān)信號轉(zhuǎn)換為內(nèi)部邏輯信號。（）5.正反轉(zhuǎn)控制中，僅用按鈕互鎖即可完全避免電源短路。（）6.能耗制動比反接制動更平穩(wěn)，能量消耗更小。（）7.時間繼電器的延時觸點包括通電延時和斷電延時兩種類型。（）8.電氣原理圖中，所有觸點均按未通電或未受外力的初始狀態(tài)繪制。（）9.變頻器的輸出頻率調(diào)節(jié)范圍通常為0-50Hz。（）10.多地控制電路中，停止按鈕應(yīng)串聯(lián)連接。（）三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制中電氣互鎖的作用及實現(xiàn)方法。2.說明星三角降壓啟動的工作過程，并指出其適用場合。3.對比PLC控制與傳統(tǒng)繼電器控制的主要區(qū)別（至少列出4點）。4.熱繼電器與熔斷器在電路保護中的作用有何不同？5.設(shè)計多地控制電路時，應(yīng)遵循哪些基本原則？四、分析題（共2題，每題10分，共20分）1.某機床主軸電動機采用接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路，當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1不吸合，但按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3時，反轉(zhuǎn)接觸器KM2能正常吸合。試分析可能的故障原因（至少列出3種）。2.某電動機星三角啟動控制的梯形圖如下（假設(shè)輸入I0.0為啟動按鈕，I0.1為停止按鈕，T37為時間繼電器，設(shè)定延時3秒；輸出Q0.0為主接觸器KM1，Q0.1為星型接觸器KM3，Q0.2為三角型接觸器KM2）。結(jié)合梯形圖說明其工作過程（包括各階段輸入輸出信號狀態(tài)及時間關(guān)系）。五、綜合應(yīng)用題（共1題，10分）設(shè)計兩臺電動機M1、M2的控制電路，要求：（1）M1啟動后，M2才能啟動；（2）M2可單獨停止；（3）M1停止時，M2必須同時停止。請繪制電氣控制原理圖（主電路和控制電路），并簡要說明工作過程。答案一、單項選擇題1-5：B、B、B、C、A6-10：A、B、C、B、B11-15：A、B、D、B、A16-20：A、B、B、B、D二、判斷題1-5：×、√、×、√、×6-10：√、√、√、×、√三、簡答題1.作用：防止正反轉(zhuǎn)接觸器同時吸合導(dǎo)致電源相間短路。實現(xiàn)方法：將正轉(zhuǎn)接觸器KM1的輔助動斷觸點串聯(lián)在反轉(zhuǎn)接觸器KM2的線圈電路中，同時將KM2的輔助動斷觸點串聯(lián)在KM1的線圈電路中，形成相互制約的聯(lián)鎖關(guān)系。2.工作過程：啟動時，先閉合主接觸器KM1和星型接觸器KM3，電動機定子繞組接成星型，此時每相繞組承受的電壓為線電壓的1/√3（約220V），實現(xiàn)降壓啟動；延時后（通常3-5秒），KM3斷開，三角型接觸器KM2閉合，繞組轉(zhuǎn)為三角型連接，每相繞組承受線電壓（380V），電動機全壓運行。適用場合：適用于正常運行時定子繞組為三角型連接、容量較大（通常10kW以上）且輕載啟動的電動機。3.主要區(qū)別：①控制方式：PLC通過軟件編程實現(xiàn)邏輯控制，繼電器通過硬件觸點接線實現(xiàn)；②靈活性：PLC修改程序即可改變控制邏輯，繼電器需重新接線；③可靠性：PLC無機械觸點，抗干擾能力強，繼電器觸點易磨損、氧化；④維護：PLC可通過編程軟件診斷故障，繼電器需逐點檢查觸點；⑤體積：PLC控制模塊緊湊，繼電器控制盤體積較大。4.熱繼電器用于電動機過載保護：利用雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同而彎曲，推動觸點動作，動作時間較長（幾秒到幾分鐘），保護后需手動復(fù)位；熔斷器用于短路保護：通過熔體因短路電流過大而熔斷切斷電路，動作迅速（毫秒級），保護后需更換熔體。5.基本原則：①啟動按鈕并聯(lián)：多地啟動時，任意一地按下啟動按鈕均可接通控制電路；②停止按鈕串聯(lián)：多地停止時，任意一地按下停止按鈕均可斷開控制電路；③標(biāo)識統(tǒng)一：各控制地點的按鈕顏色、文字標(biāo)識應(yīng)一致（如紅色為停止，綠色為啟動）；④冗余設(shè)計：重要設(shè)備需增加急停按鈕，直接切斷主電路電源。四、分析題1.可能故障原因：①正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2觸點接觸不良或接線松脫，導(dǎo)致控制電路斷路；②正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈損壞（如匝間短路）或線圈接線端子松動，無法產(chǎn)生電磁吸力；③反轉(zhuǎn)接觸器KM2的輔助動斷觸點（互鎖觸點）未復(fù)位或觸點氧化，導(dǎo)致KM1線圈電路被持續(xù)斷開（因KM2吸合時其動斷觸點應(yīng)斷開，若KM2未釋放或觸點故障，會阻礙KM1吸合）；④熱繼電器FR的動斷觸點因電動機過載動作后未復(fù)位，串聯(lián)在控制電路中，導(dǎo)致KM1無法得電；⑤控制電路熔斷器FU1（僅控制KM1支路）熔斷，造成該支路斷電（但需確認KM2支路熔斷器是否正常）。2.工作過程：①啟動階段：按下I0.0（啟動按鈕），輸入信號為1，Q0.0（KM1）線圈得電并自鎖（Q0.0的動合觸點閉合），主電路接通；同時Q0.1（KM3）線圈得電，其主觸點閉合，電動機定子繞組接成星型，開始降壓啟動；T37（時間繼電器）線圈得電，開始計時（設(shè)定3秒）。②切換階段：T37計時到3秒時，其動斷觸點斷開Q0.1線圈電路，KM3主觸點斷開，星型連接解除；同時T37的動合觸點閉合，Q0.2（KM2）線圈得電，其主觸點閉合，電動機定子繞組轉(zhuǎn)為三角型連接，進入全壓運行狀態(tài)。③停止階段：按下I0.1（停止按鈕），輸入信號為0，Q0.0線圈失電，其動合觸點斷開，Q0.0、Q0.1、Q0.2線圈均失電，主電路斷開，電動機停止。五、綜合應(yīng)用題電氣原理圖設(shè)計：-主電路：M1由接觸器KM1主觸點控制，M2由接觸器KM2主觸點控制，兩者主電路均串聯(lián)熔斷器FU1、FU2（短路保護）和熱繼電器FR1、FR2（過載保護），接入三相電源L1-L3。-控制電路：電源由控制變壓器輸出（如220V），火線接停止按鈕SB3（M1停止）和SB4（M2停止），零線接公共端。KM1線圈支路：SB3動斷觸點→SB1（M1啟動）動合觸點→FR1動斷觸點→KM1線圈→零線；KM2線圈支路：KM1動合觸點（聯(lián)鎖）→SB4動斷觸點→SB2（M2啟動）動合觸點→FR2動斷觸點→KM2線圈→零線；同時，KM1動斷觸點并聯(lián)在SB4兩端（當(dāng)KM1失電時，其動斷觸點復(fù)位斷開，切斷KM2線圈電路）。工作過程：①啟動M1：按下SB1，KM1線圈得電并自鎖（KM1動合觸點閉合），KM1主觸點閉合，M1啟動運行；KM1動