(2025年)電機(jī)與電氣控制技術(shù)試題庫(kù)附答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式中，勵(lì)磁繞組與電樞繞組并聯(lián)的是（）。A.他勵(lì)B.并勵(lì)C.串勵(lì)D.復(fù)勵(lì)答案：B2.三相異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)，若電源電壓突然降低10%，則電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)（）。A.顯著上升B.基本不變C.顯著下降D.無(wú)法確定答案：C（電壓降低導(dǎo)致電磁轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速下降以增大轉(zhuǎn)差率，恢復(fù)轉(zhuǎn)矩平衡）3.下列電器中，屬于主令電器的是（）。A.接觸器B.熱繼電器C.按鈕D.熔斷器答案：C4.同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法通常采用（）。A.直接啟動(dòng)B.異步啟動(dòng)法C.降壓?jiǎn)?dòng)D.變頻啟動(dòng)答案：B（利用轉(zhuǎn)子上的阻尼繞組產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)）5.某三相異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，其極對(duì)數(shù)為（）。A.1B.2C.3D.4答案：B（同步轉(zhuǎn)速n?=60f/p，f=50Hz時(shí)，n?=1500r/min對(duì)應(yīng)p=2，額定轉(zhuǎn)速略低）6.熱繼電器的主要作用是（）。A.短路保護(hù)B.過(guò)載保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.失壓保護(hù)答案：B7.直流發(fā)電機(jī)的電樞反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致（）。A.氣隙磁場(chǎng)增強(qiáng)B.氣隙磁場(chǎng)畸變且主磁通減弱C.電樞電流減小D.端電壓升高答案：B（電樞磁場(chǎng)對(duì)主磁場(chǎng)的畸變和去磁作用）8.三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)的（）。A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍答案：B（Y接時(shí)每相繞組電壓為Δ接的1/√3，電流為1/3）9.PLC的輸入接口電路通常采用（）。A.直流24V光耦隔離B.交流220V直接連接C.電磁繼電器隔離D.晶閘管整流答案：A10.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角與（）無(wú)關(guān)。A.定子相數(shù)B.轉(zhuǎn)子齒數(shù)C.通電方式D.電源頻率答案：D（步距角由結(jié)構(gòu)和通電方式?jīng)Q定，頻率影響轉(zhuǎn)速）11.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)時(shí)，隨著啟動(dòng)過(guò)程進(jìn)行，應(yīng)（）。A.逐步增加電阻B.逐步減小電阻C.保持電阻不變D.先增后減答案：B（減小電阻以增大轉(zhuǎn)速，最終短接全部電阻）12.下列調(diào)速方法中，屬于變極調(diào)速的是（）。A.改變定子繞組接法B.改變電源頻率C.轉(zhuǎn)子串電阻D.改變轉(zhuǎn)差率答案：A（通過(guò)改變定子繞組極對(duì)數(shù)實(shí)現(xiàn)）13.接觸器的主觸點(diǎn)用于（）。A.接通/斷開(kāi)控制電路B.接通/斷開(kāi)主電路C.實(shí)現(xiàn)互鎖D.過(guò)載保護(hù)答案：B14.同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以通過(guò)（）調(diào)節(jié)。A.改變勵(lì)磁電流B.改變負(fù)載大小C.改變電源頻率D.改變極對(duì)數(shù)答案：A（過(guò)勵(lì)時(shí)功率因數(shù)超前，欠勵(lì)時(shí)滯后）15.某電動(dòng)機(jī)銘牌標(biāo)注“防護(hù)等級(jí)IP54”，其中“5”表示（）。A.防塵等級(jí)（完全防止外物侵入）B.防水等級(jí)（防濺水）C.防爆等級(jí)D.絕緣等級(jí)答案：A（IP54中第一位5為防塵等級(jí)，第二位4為防濺水）二、填空題（每空1分，共20分）1.直流電機(jī)的電樞繞組分為疊繞組和______兩種，其中______適用于大電流低電壓場(chǎng)合。答案：波繞組；疊繞組2.三相異步電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性是指______、______、______均為額定值時(shí)的n-T特性。答案：電壓；頻率；轉(zhuǎn)子不串電阻3.電氣控制電路中，常用______實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，用______實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，用______實(shí)現(xiàn)欠壓/失壓保護(hù)。答案：熔斷器；熱繼電器；接觸器4.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制方式包括______控制和______控制，其轉(zhuǎn)速與______成正比。答案：開(kāi)環(huán)；閉環(huán)；脈沖頻率5.同步電機(jī)按用途分為_(kāi)_____、______和同步補(bǔ)償機(jī)，其中______主要用于發(fā)電。答案：同步發(fā)電機(jī)；同步電動(dòng)機(jī)；同步發(fā)電機(jī)6.三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有______、______和______三大類(lèi)。答案：變極調(diào)速；變頻調(diào)速；變轉(zhuǎn)差率調(diào)速7.PLC的工作方式是______，其掃描周期包括______、______和輸出刷新三個(gè)階段。答案：循環(huán)掃描；輸入采樣；用戶程序執(zhí)行三、判斷題（每題1分，共10分）1.直流電動(dòng)機(jī)的電樞電流由負(fù)載決定，負(fù)載越大，電樞電流越小。（）答案：×（負(fù)載增大，電磁轉(zhuǎn)矩需增大，電樞電流增大）2.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率s=0時(shí)，電機(jī)處于理想空載狀態(tài)。（）答案：√（s=0時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速，無(wú)切割磁感線，無(wú)電流和轉(zhuǎn)矩）3.熱繼電器的雙金屬片受熱時(shí)，膨脹系數(shù)大的一側(cè)會(huì)向膨脹系數(shù)小的一側(cè)彎曲。（）答案：√（雙金屬片由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬組成）4.接觸器的輔助觸點(diǎn)只能用于控制電路，不能通斷主電路。（）答案：√（輔助觸點(diǎn)容量小，主觸點(diǎn)用于主電路）5.同步電動(dòng)機(jī)沒(méi)有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，必須借助其他方法啟動(dòng)。（）答案：√（同步轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)子無(wú)法自行啟動(dòng)，需阻尼繞組或變頻啟動(dòng)）6.繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動(dòng)時(shí)，隨著轉(zhuǎn)速升高，頻敏變阻器的等效電阻自動(dòng)減小。（）答案：√（頻率降低，鐵損減小，等效電阻減小）7.PLC的輸出接口中，晶體管輸出模塊適用于直流負(fù)載，繼電器輸出模塊適用于交直流負(fù)載。（）答案：√（晶體管響應(yīng)快，繼電器耐高壓大電流）8.直流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)與轉(zhuǎn)速成正比，與勵(lì)磁磁通成反比。（）答案：×（電動(dòng)勢(shì)E=CeΦn，與Φ和n均成正比）9.三相異步電動(dòng)機(jī)采用變頻調(diào)速時(shí)，若保持U/f恒定，可近似保持氣隙磁通不變。（）答案：√（U≈E=4.44fNΦ，U/f恒定則Φ近似不變）10.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角越小，定位精度越高。（）答案：√（步距角越小，每步轉(zhuǎn)過(guò)的角度越小，精度越高）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述直流電機(jī)的可逆性原理，并舉例說(shuō)明其應(yīng)用。答案：直流電機(jī)的可逆性指同一臺(tái)電機(jī)既可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，也可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。當(dāng)電樞由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)，切割磁感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，輸出電能（發(fā)電機(jī)）；當(dāng)電樞通入電流，在磁場(chǎng)中受電磁力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)（電動(dòng)機(jī)）。例如，電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在加速時(shí)作電動(dòng)機(jī)，剎車(chē)時(shí)作發(fā)電機(jī)回收電能（再生制動(dòng)）。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流大但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，原因是什么？答案：?jiǎn)?dòng)時(shí)（n=0，s=1），轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的相對(duì)速度大，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流大，根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡，定子電流也大（約為額定電流的5-7倍）。但此時(shí)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)cosφ?低（轉(zhuǎn)子頻率f?=sf?=50Hz，電抗大），電磁轉(zhuǎn)矩T=CTΦI?cosφ?，雖I?大但cosφ?小，故啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大（約為額定轉(zhuǎn)矩的1-2倍）。3.畫(huà)出電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的電氣原理圖（主電路+控制電路），并說(shuō)明互鎖的作用。答案：主電路：三相電源→熔斷器→接觸器KM1主觸點(diǎn)→電動(dòng)機(jī)（正轉(zhuǎn)）；三相電源→熔斷器→接觸器KM2主觸點(diǎn)→電動(dòng)機(jī)（反轉(zhuǎn)，任意兩相交換）?？刂齐娐罚?jiǎn)?dòng)按鈕SB2串聯(lián)KM1輔助常開(kāi)觸點(diǎn)（自鎖），并聯(lián)SB1（停止）；SB3串聯(lián)KM2輔助常開(kāi)觸點(diǎn)（自鎖），與SB2支路并聯(lián)。KM1輔助常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在KM2控制支路，KM2輔助常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在KM1控制支路（互鎖）?；ユi作用：防止KM1和KM2同時(shí)吸合導(dǎo)致電源短路。4.簡(jiǎn)述PLC控制與傳統(tǒng)繼電器控制的主要區(qū)別。答案：①控制方式：繼電器控制為硬接線邏輯，PLC為軟邏輯（程序）；②靈活性：繼電器改控制邏輯需改接線，PLC改程序即可；③可靠性：PLC采用微電子技術(shù)，抗干擾強(qiáng)，壽命長(zhǎng)；④體積與功耗：PLC體積小，功耗低；⑤維護(hù)：繼電器需檢查觸點(diǎn)，PLC可通過(guò)程序診斷故障；⑥復(fù)雜控制：PLC可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、計(jì)數(shù)、通信等復(fù)雜功能，繼電器難以實(shí)現(xiàn)。5.同步電動(dòng)機(jī)為什么能保持轉(zhuǎn)速恒定？如何調(diào)節(jié)其無(wú)功功率？答案：同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60f/p，由電源頻率f和極對(duì)數(shù)p決定，與負(fù)載無(wú)關(guān)（僅當(dāng)負(fù)載不超過(guò)最大轉(zhuǎn)矩時(shí)），故轉(zhuǎn)速恒定。調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流If可改變無(wú)功功率：欠勵(lì)（If過(guò)?。r(shí)，電機(jī)從電網(wǎng)吸收滯后無(wú)功（感性）；過(guò)勵(lì)（If過(guò)大）時(shí)，電機(jī)向電網(wǎng)輸出超前無(wú)功（容性）；正常勵(lì)磁時(shí)，無(wú)功功率為零（功率因數(shù)cosφ=1）。五、綜合題（每題10分，共20分）1.某三相異步電動(dòng)機(jī)銘牌參數(shù)：PN=15kW，UN=380V，IN=30A，nN=1460r/min，ηN=0.88，cosφN=0.85，Δ接法。求：（1）額定輸入功率P1N；（2）額定轉(zhuǎn)差率sN；（3）額定轉(zhuǎn)矩TN；（4）若采用Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流Ist（直接啟動(dòng)電流為7IN）。答案：（1）P1N=PN/ηN=15/0.88≈17.05kW；（2）同步轉(zhuǎn)速n?=1500r/min（p=2），sN=(n?-nN)/n?=(1500-1460)/1500≈0.0267；（3）TN=9550PN/nN=9550×15/1460≈98.4N·m；（4）直接啟動(dòng)電流Ist_d=7×30=210A，Y啟動(dòng)時(shí)Ist_Y=Ist_d/3=70A。2.設(shè)計(jì)一個(gè)“兩地控制”電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)/停止的電氣控制電路（主電路+控制電路），要求：①甲地和乙地均可獨(dú)立啟動(dòng)和停止電機(jī)；②具有短路、過(guò)載保護(hù)；③畫(huà)出完整電路圖并標(biāo)注各電器符號(hào)。答案：主電路：電源L1-L3→熔斷器FU→接觸器KM主觸點(diǎn)→熱繼電器FR主觸點(diǎn)→電動(dòng)機(jī)M?？刂齐娐罚和Ｖ拱粹oSB1（甲地）、SB3（乙地）