2025年電工(高級(jí))考試題庫(kù)及答案一、選擇題1.在純電容電路中，已知電壓的最大值為；電流最大值為，則電路的無功功率為（）。A.B.C.D.答案：B解析：純電容電路無功功率Q=UI，在正弦交流電路中，電壓有效值U=，電流有效值2.同步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法多采用（）啟動(dòng)方法。A.降壓B.異步C.變頻D.全壓答案：B解析：同步電動(dòng)機(jī)本身沒有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，多采用異步啟動(dòng)方法，即利用在轉(zhuǎn)子上裝設(shè)的類似于異步電動(dòng)機(jī)籠型繞組的阻尼繞組來產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。3.直流電動(dòng)機(jī)的換向極繞組必須與電樞繞組（）。A.串聯(lián)B.并聯(lián)C.垂直D.磁通方向相反答案：A解析：直流電動(dòng)機(jī)的換向極繞組必須與電樞繞組串聯(lián)，這樣才能使換向極產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨著電樞電流的變化而變化，從而改善換向。4.電力變壓器的油起（）作用。A.絕緣和滅弧B.絕緣和防銹C.絕緣和散熱D.滅弧和散熱答案：C解析：變壓器油具有良好的絕緣性能和散熱能力，既能使變壓器繞組與繞組、繞組與鐵心及油箱之間絕緣，又能通過對(duì)流將繞組和鐵心產(chǎn)生的熱量帶到油箱壁，再由油箱壁散發(fā)到周圍空氣中。5.若要調(diào)大帶電抗器的交流電焊機(jī)的焊接電流，可將電抗器的（）。A.鐵心空氣隙調(diào)大B.鐵心空氣隙調(diào)小C.線圈向內(nèi)調(diào)D.線圈向外調(diào)答案：A解析：帶電抗器的交流電焊機(jī)，電抗器鐵心空氣隙調(diào)大，磁阻增大，感抗減小，焊接電流增大；反之，鐵心空氣隙調(diào)小，磁阻減小，感抗增大，焊接電流減小。6.一臺(tái)三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別為Y，d11，表示一次繞組為星形聯(lián)結(jié)，二次繞組為三角形聯(lián)結(jié)，二次繞組線電動(dòng)勢(shì)滯后一次繞組線電動(dòng)勢(shì)（）。A.30°B.60°C.90°D.110°答案：A解析：三相變壓器聯(lián)結(jié)組別Y，d11中，“11”表示二次繞組線電動(dòng)勢(shì)滯后一次繞組線電動(dòng)勢(shì)11×=，也可以說二次繞組線電動(dòng)勢(shì)超前一次繞組線電動(dòng)勢(shì)，通常表述為滯后。7.三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于（）運(yùn)行狀態(tài)。A.電動(dòng)B.發(fā)電C.起動(dòng)D.調(diào)速答案：B解析：三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)時(shí)，切斷三相電源后，立即在定子繞組任意兩相中通入直流電，此時(shí)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割這個(gè)靜止磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，該電流與靜止磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)迅速停車，此時(shí)電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)，把轉(zhuǎn)子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能消耗在轉(zhuǎn)子回路中。8.可編程控制器的基本控制規(guī)律是（）。A.邏輯控制B.PID調(diào)節(jié)C.模糊控制D.預(yù)測(cè)控制答案：A解析：可編程控制器主要基于邏輯控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)設(shè)備和生產(chǎn)過程的控制，它通過對(duì)輸入信號(hào)的邏輯運(yùn)算來決定輸出信號(hào)的狀態(tài)，從而完成各種控制任務(wù)。9.在正弦交流電路中，電感元件的瞬時(shí)值伏安關(guān)系可表達(dá)為（）。A.uB.UC.UD.i答案：A解析：選項(xiàng)A是電感元件瞬時(shí)值伏安關(guān)系的表達(dá)式；選項(xiàng)B是電感元件有效值的伏安關(guān)系；選項(xiàng)C是電感元件相量形式的伏安關(guān)系；選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的表達(dá)式。10.自控系統(tǒng)開環(huán)放大倍數(shù)（）。A.越大越好B.越小越好C.在保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性前提下越大越好D.在保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性前提下越小越好答案：C解析：自控系統(tǒng)中，在保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性（如穩(wěn)定性、快速性、準(zhǔn)確性等）的前提下，開環(huán)放大倍數(shù)越大，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差越小，控制精度越高，所以開環(huán)放大倍數(shù)在保證系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性前提下越大越好。二、判斷題1.兩只標(biāo)有“220V，40W”的燈泡串聯(lián)后接在220V的電源上，每只燈泡消耗的功率是10W。（√）解析：“220V，40W”燈泡的電阻R===1210Ω，兩只燈泡串聯(lián)后總電阻=2.異步電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻成正比。（×）解析：異步電動(dòng)機(jī)的最大電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子電阻無關(guān)，只與電源電壓、定子繞組參數(shù)和漏電抗等有關(guān)，但是最大電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)差率與轉(zhuǎn)子電阻成正比。3.變壓器的變比等于原、副邊繞組的匝數(shù)比。（√）解析：變壓器的變比k==，其中、分別為原、副邊電壓，、分別為原、副邊繞組匝數(shù)。4.在電壓型逆變器中，是用大電感來緩沖無功能量的。（×）解析：在電壓型逆變器中，是用電容器來緩沖無功能量的；在電流型逆變器中，是用大電感來緩沖無功能量的。5.可編程序控制器的輸入、輸出繼電器的觸點(diǎn)可以無限次使用。（√）解析：可編程序控制器的輸入、輸出繼電器是軟繼電器，其觸點(diǎn)在程序中可以被無數(shù)次地引用，即可以無限次使用。6.三相半波可控整流電路，若變壓器二次電壓為，則每只晶閘管承受的最大反向電壓為。（√）解析：三相半波可控整流電路中，每只晶閘管承受的最大反向電壓為變壓器二次線電壓的峰值，即。7.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有改變電樞電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁磁通調(diào)速和改變電樞回路電阻調(diào)速三種。（√）解析：這三種調(diào)速方法是直流電動(dòng)機(jī)常見的調(diào)速方式。改變電樞電壓調(diào)速可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速且調(diào)速范圍寬；改變勵(lì)磁磁通調(diào)速可實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)速；改變電樞回路電阻調(diào)速方法簡(jiǎn)單，但調(diào)速性能較差。8.自動(dòng)控制系統(tǒng)的過渡過程是指系統(tǒng)從一個(gè)穩(wěn)態(tài)過渡到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)的過程。（√）解析：自動(dòng)控制系統(tǒng)在受到擾動(dòng)或給定值發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)的輸出量會(huì)偏離原來的穩(wěn)態(tài)值，經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)整，系統(tǒng)的輸出量會(huì)達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)值，這個(gè)過程就是過渡過程。9.磁場(chǎng)強(qiáng)度H的大小與磁介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。（×）解析：磁場(chǎng)強(qiáng)度H是一個(gè)輔助物理量，其大小只與電流大小、導(dǎo)體形狀和位置有關(guān)，與磁介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)；而磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，B=μH10.同步發(fā)電機(jī)的外特性曲線是指發(fā)電機(jī)的端電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系曲線。（√）解析：同步發(fā)電機(jī)的外特性曲線反映了在保持轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁電流和負(fù)載功率因數(shù)不變的情況下，發(fā)電機(jī)端電壓隨負(fù)載電流變化的規(guī)律。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述提高功率因數(shù)的意義和方法。答案：意義：（1）提高電力系統(tǒng)的供電能力。在發(fā)電設(shè)備容量一定的情況下，提高功率因數(shù)可以使設(shè)備能夠輸出更多的有功功率。（2）降低電力線路的功率損耗。功率因數(shù)提高后，線路中的無功電流減小，根據(jù)=R（3）提高電壓質(zhì)量。功率因數(shù)低會(huì)導(dǎo)致線路電壓降增大，影響電壓質(zhì)量。提高功率因數(shù)可以減小電壓降，使電壓更穩(wěn)定。方法：（1）提高自然功率因數(shù)：合理選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備的容量，避免設(shè)備輕載或空載運(yùn)行；采用同步電動(dòng)機(jī)并使其在過激狀態(tài)下運(yùn)行，向電網(wǎng)輸出無功功率；合理安排工藝流程，限制設(shè)備的空載運(yùn)行時(shí)間。（2）人工補(bǔ)償法：在感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容器，利用電容的無功功率來補(bǔ)償電感負(fù)載的無功功率，從而提高功率因數(shù)。2.說明直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及其特點(diǎn)。答案：（1）改變電樞電壓調(diào)速：調(diào)速原理：根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速公式n=，在保持勵(lì)磁磁通Φ和電樞回路電阻R不變的情況下，改變電樞電壓U特點(diǎn)：調(diào)速范圍寬，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；調(diào)速平滑，機(jī)械特性硬度不變，穩(wěn)定性好；因調(diào)速過程中電樞電流不變，屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；調(diào)速時(shí)電能損耗小，效率高。但需要有專門的調(diào)壓電源。（2）改變勵(lì)磁磁通調(diào)速：調(diào)速原理：由轉(zhuǎn)速公式n=可知，在保持電樞電壓U和電樞回路電阻R不變的情況下，改變勵(lì)磁磁通Φ特點(diǎn)：調(diào)速方法簡(jiǎn)單，控制方便；調(diào)速范圍較窄；屬于恒功率調(diào)速，適合于恒功率負(fù)載；由于勵(lì)磁電流較小，控制功率小，能耗小。但在弱磁調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能超過允許值，否則會(huì)引起電動(dòng)機(jī)超速運(yùn)行。（3）改變電樞回路電阻調(diào)速：調(diào)速原理：在電樞回路中串入調(diào)節(jié)電阻，改變電樞回路電阻R，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，設(shè)備投資少；調(diào)速范圍較??；調(diào)速過程中機(jī)械特性變軟，穩(wěn)定性差；調(diào)速過程中在調(diào)節(jié)電阻上有功率損耗，效率較低；屬于有級(jí)調(diào)速，調(diào)速不平滑。3.簡(jiǎn)述可編程控制器（PLC）的工作原理。答案：可編程控制器采用循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程一般分為三個(gè)階段：輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。（1）輸入采樣階段：PLC在這個(gè)階段按順序掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入輸入映像寄存器中。此后，在本掃描周期內(nèi)，輸入映像寄存器中的內(nèi)容不會(huì)隨外部輸入信號(hào)的變化而改變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段才會(huì)重新采樣。（2）程序執(zhí)行階段：PLC按自上而下、從左到右的順序?qū)τ脩舫绦蜻M(jìn)行掃描，并根據(jù)輸入映像寄存器和其他元件映像寄存器的狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的指令，并將執(zhí)行結(jié)果存入相關(guān)的元件映像寄存器中。在程序執(zhí)行過程中，元件映像寄存器的內(nèi)容會(huì)隨程序的執(zhí)行而發(fā)生變化。（3）輸出刷新階段：當(dāng)掃描完用戶程序后，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過輸出模塊驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，這就是實(shí)際輸出。PLC不斷地重復(fù)上述三個(gè)階段，周而復(fù)始地循環(huán)工作，每完成一次循環(huán)所需的時(shí)間稱為掃描周期。四、計(jì)算題1.有一個(gè)RL串聯(lián)電路，已知電阻R=30Ω，電感L答案：（1）首先計(jì)算感抗=ω電路的阻抗Z=（2）電源電壓有效值U=220V，根據(jù)I設(shè)電流的初相位為，因?yàn)槭荝L串聯(lián)電路，電壓超前電流，tanφ===，φ=，則（3）電阻兩端電壓=IR=電感兩端電壓=I=4.4×40（4）電路的有功功率P=無功功率Q=視在功率S=2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率=10kW，額定電壓=380V，額定轉(zhuǎn)速=答案：（1）對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率=cos，則額定電流=將=10×W，=380V=≈（2）額定負(fù)載時(shí)的輸入功率==五、綜合分析題1.分析三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流大而啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小的原因，并說明常用的啟動(dòng)方法及其適用場(chǎng)合。答案：原因分析：?jiǎn)?dòng)電流大：三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)子處于靜止?fàn)顟B(tài)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的相對(duì)速度很大，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。根據(jù)磁動(dòng)勢(shì)平衡原理，定子電流必然也很大，一般啟動(dòng)電流可達(dá)額定電流的47倍。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?。弘m然啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子電流大，但此時(shí)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)很低。啟動(dòng)瞬間，轉(zhuǎn)子電流頻率=（電源頻率），轉(zhuǎn)子漏電抗=2π很大，使得cos=很小。而電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T=cos常用啟動(dòng)方法及適用場(chǎng)合：（1）直接啟動(dòng)：方法：將電動(dòng)機(jī)的定子繞組直接接入額定電壓的電源上啟動(dòng)。適用場(chǎng)合：適用于電動(dòng)機(jī)容量較小、電源容量足夠大的情況，一般當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率在7.5kW以下，且不經(jīng)常啟動(dòng)時(shí)可采用直接啟動(dòng)；或者滿足經(jīng)驗(yàn)公式/≤（2）降壓?jiǎn)?dòng)：星三角（Y△）降壓?jiǎn)?dòng)：方法：?jiǎn)?dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，使每相繞組承受的電壓為額定電壓的，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，再將定子繞組換接成三角形，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。適用場(chǎng)合：適用于正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)，功率一般在4100kW之間。自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)：方法：利用自耦變壓器降低電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升到一定值后，再切除自耦變壓器，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。適用場(chǎng)合：適用于容量較大、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求較高的三相異步電動(dòng)機(jī)，如起重機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)：方法：?jiǎn)?dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成延邊三角形，可獲得比星三角降壓?jiǎn)?dòng)更大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，待啟動(dòng)完成后再換接成三角形正常運(yùn)行。適用場(chǎng)合：適用于定子繞組有中間抽頭的三相異步電動(dòng)機(jī)，綜合了星三角降壓?jiǎn)?dòng)和自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)，可減小啟動(dòng)電流并獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2.畫出PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)程序圖（梯形圖），并分析其工作原理。答案：梯形圖設(shè)計(jì)：|輸入|功能|輸出|功能||-----------|-------------|-----------|-------------||X0|正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕|Y0|正轉(zhuǎn)接觸器線圈||X1|反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕|Y1|反轉(zhuǎn)接觸器線圈||X2|停止按鈕|||梯形圖如下：```|母線||--X0--|/Y1|--|/X2|--[SET]Y0--||||||||--X1--|/Y0|--|/X2|--[SET]Y1--||||||||--|/X0|--|/X1|--|/X2|--[RST]Y0--||||||||--|/X0|--|/X1|--|/X2|--[RST]Y1--|```工作原理分析：正轉(zhuǎn)啟動(dòng)：當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕X0時(shí)，由于此時(shí)反轉(zhuǎn)輸出Y1常閉觸點(diǎn)閉合，停止按鈕X2常閉觸點(diǎn)閉合，滿足Y0置位條件，Y0被置位，正轉(zhuǎn)接觸器線