2025年電工高級(jí)技師考試題庫(kù)及答案1一、選擇題1.下列關(guān)于變壓器并聯(lián)運(yùn)行的說(shuō)法，正確的是（）A.變比不相等時(shí)不能并聯(lián)運(yùn)行B.聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)不同不能并聯(lián)運(yùn)行C.短路阻抗不同不能并聯(lián)運(yùn)行D.以上說(shuō)法都不準(zhǔn)確答案：B解析：變壓器并聯(lián)運(yùn)行需要滿足多個(gè)條件。變比不相等時(shí)仍可并聯(lián)運(yùn)行，但會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)不同時(shí)，二次側(cè)線電壓之間會(huì)有較大的相位差，會(huì)出現(xiàn)很大的環(huán)流，甚至燒毀變壓器，所以聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)不同不能并聯(lián)運(yùn)行，選項(xiàng)B正確；短路阻抗不同的變壓器可以并聯(lián)運(yùn)行，但需要合理分配負(fù)載，使各變壓器的容量能得到充分利用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。2.三相異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)的方法中，（）啟動(dòng)方式啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。A.定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)B.自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)C.YΔ降壓?jiǎn)?dòng)D.延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)答案：D解析：定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)會(huì)使啟動(dòng)電流減小，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也會(huì)大幅度降低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)能在一定程度上減小啟動(dòng)電流，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也會(huì)按電壓平方關(guān)系減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；YΔ降壓?jiǎn)?dòng)適用于正常運(yùn)行時(shí)為三角形聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩都較小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；延邊三角形降壓?jiǎn)?dòng)結(jié)合了Y形和Δ形聯(lián)結(jié)的優(yōu)點(diǎn)，啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，選項(xiàng)D正確。3.可編程控制器（PLC）的輸入模塊的作用是（）A.將現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部能接受的低電平信號(hào)B.將PLC內(nèi)部的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載的高電平信號(hào)C.實(shí)現(xiàn)PLC與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信D.存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)答案：A解析：PLC輸入模塊的主要功能是把現(xiàn)場(chǎng)各種開(kāi)關(guān)量信號(hào)（如按鈕、限位開(kāi)關(guān)等的信號(hào)）轉(zhuǎn)換成PLC內(nèi)部能識(shí)別和處理的低電平信號(hào)，供PLC進(jìn)行邏輯運(yùn)算和控制處理，選項(xiàng)A正確；將PLC內(nèi)部的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載的高電平信號(hào)是輸出模塊的作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；實(shí)現(xiàn)PLC與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信是通信模塊的任務(wù)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)是存儲(chǔ)器的功能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.直流電機(jī)中，電刷的作用是（）A.改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向B.引入或引出直流電流C.增加電機(jī)的轉(zhuǎn)速D.減少電機(jī)的損耗答案：B解析：電刷是直流電機(jī)的重要部件之一，它的主要作用是在旋轉(zhuǎn)的電樞繞組與靜止的外電路之間建立起電的連接，從而引入或引出直流電流，使電機(jī)能夠正常工作，選項(xiàng)B正確；改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向可以通過(guò)改變電樞電流方向或勵(lì)磁電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)，而非電刷的主要作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電刷與電機(jī)的轉(zhuǎn)速?zèng)]有直接關(guān)系，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電刷在工作過(guò)程中會(huì)有一定的損耗，不能減少電機(jī)的損耗，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.在電力系統(tǒng)中，衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)有（）A.電壓、頻率和波形B.電壓、電流和功率C.電流、頻率和功率因數(shù)D.功率、頻率和波形答案：A解析：電能質(zhì)量主要是指提供給用戶的電能的品質(zhì)。衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)包括電壓、頻率和波形。電壓應(yīng)保持在規(guī)定的允許偏差范圍內(nèi)，以保證用電設(shè)備的正常運(yùn)行；頻率是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)，我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)頻率為50Hz，偏差也有嚴(yán)格要求；波形應(yīng)盡量接近正弦波，減少諧波含量，否則會(huì)影響用電設(shè)備的性能和壽命。電流和功率與電能質(zhì)量沒(méi)有直接的衡量關(guān)系，功率因數(shù)是衡量用電設(shè)備對(duì)電能利用效率的指標(biāo)，也不是衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)，所以選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。二、判斷題1.變壓器的效率隨負(fù)載變化，當(dāng)負(fù)載為額定負(fù)載時(shí)，變壓器的效率最高。（）答案：錯(cuò)誤解析：變壓器的效率隨負(fù)載變化，但并不是在負(fù)載為額定負(fù)載時(shí)效率最高。變壓器的效率與鐵損耗和銅損耗有關(guān)，當(dāng)變壓器的鐵損耗等于銅損耗時(shí)，變壓器的效率達(dá)到最高，此時(shí)的負(fù)載一般小于額定負(fù)載。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。2.接觸器的主觸點(diǎn)一般用于控制電動(dòng)機(jī)等主電路，輔助觸點(diǎn)用于控制電路。（）答案：正確解析：接觸器是一種用于頻繁接通和分?jǐn)嘀麟娐返淖詣?dòng)控制電器。主觸點(diǎn)的額定電流較大，通常用于控制電動(dòng)機(jī)等主電路的通斷；輔助觸點(diǎn)的額定電流相對(duì)較小，主要用于控制電路中，實(shí)現(xiàn)自鎖、互鎖等控制功能。所以該說(shuō)法正確。3.異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)低于其同步轉(zhuǎn)速。（）答案：正確解析：異步電動(dòng)機(jī)的工作原理是基于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，從而使轉(zhuǎn)子受到電磁力的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)。只有當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速）時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間才會(huì)有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)，才能產(chǎn)生感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到同步轉(zhuǎn)速，就不會(huì)有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)，也就不會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)將無(wú)法繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速永遠(yuǎn)低于其同步轉(zhuǎn)速，該說(shuō)法正確。4.可編程控制器的編程語(yǔ)言只有梯形圖一種。（）答案：錯(cuò)誤解析：可編程控制器有多種編程語(yǔ)言，常見(jiàn)的有梯形圖、指令表、功能塊圖、順序功能圖和結(jié)構(gòu)化文本等。梯形圖是最常用的一種編程語(yǔ)言，它形象直觀，類(lèi)似于電氣控制原理圖，易于電氣技術(shù)人員接受。但除此之外，其他的編程語(yǔ)言也各有其特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。例如，指令表類(lèi)似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，適合熟練的編程人員進(jìn)行編程；功能塊圖用于描述系統(tǒng)的功能和邏輯關(guān)系，更加簡(jiǎn)潔明了；順序功能圖用于描述復(fù)雜的順序控制過(guò)程；結(jié)構(gòu)化文本則類(lèi)似于高級(jí)編程語(yǔ)言，適合處理復(fù)雜的算法和數(shù)據(jù)處理。所以該說(shuō)法錯(cuò)誤。5.在直流電動(dòng)機(jī)中，減少勵(lì)磁電流可以使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高。（）答案：正確解析：根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式n=（其中n為轉(zhuǎn)速，U為電樞電壓，I為電樞電流，R為電樞電阻，K為常數(shù)，φ為每極磁通量），在電樞電壓和負(fù)載一定的情況下，減少勵(lì)磁電流會(huì)使每極磁通量φ減小。由于電樞反電動(dòng)勢(shì)E=Kφn三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般按以下步驟進(jìn)行：明確控制要求：與用戶進(jìn)行充分溝通，了解被控對(duì)象的工藝流程、控制要求和性能指標(biāo)，確定輸入輸出設(shè)備的數(shù)量和類(lèi)型，以及系統(tǒng)的工作方式（如手動(dòng)、自動(dòng)等）。確定硬件配置：根據(jù)控制要求和輸入輸出點(diǎn)數(shù)，選擇合適的PLC型號(hào)和擴(kuò)展模塊。同時(shí)，確定所需的傳感器、執(zhí)行器等外部設(shè)備，并估算其輸入輸出點(diǎn)數(shù)，為PLC的選型提供依據(jù)。設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)：進(jìn)行電源電路、輸入輸出電路等硬件電路的設(shè)計(jì)，繪制電氣原理圖。同時(shí)，合理規(guī)劃PLC的安裝位置、布線方式和接地方式，確保系統(tǒng)的可靠性和安全性。程序設(shè)計(jì)：根據(jù)控制要求和工藝流程，選擇合適的編程語(yǔ)言（如梯形圖、指令表等）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。程序設(shè)計(jì)應(yīng)遵循邏輯清晰、結(jié)構(gòu)合理、易于調(diào)試和維護(hù)的原則，可采用模塊化編程的方法，將復(fù)雜的控制任務(wù)分解為若干個(gè)功能模塊。程序調(diào)試：將編寫(xiě)好的程序下載到PLC中，進(jìn)行離線調(diào)試和在線調(diào)試。離線調(diào)試主要是檢查程序的語(yǔ)法錯(cuò)誤和邏輯錯(cuò)誤；在線調(diào)試則是在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的情況下，通過(guò)輸入模擬信號(hào)和觀察輸出信號(hào)，對(duì)程序進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)試和優(yōu)化，確保系統(tǒng)的控制功能符合要求。系統(tǒng)交付和維護(hù)：調(diào)試完成后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)收，將系統(tǒng)交付用戶使用。同時(shí)，為用戶提供技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)支持，定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢修，及時(shí)排除故障，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。2.說(shuō)明直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及其特點(diǎn)。直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法及特點(diǎn)改變電樞電壓調(diào)速：通過(guò)改變電樞兩端的電壓來(lái)調(diào)速，適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。在調(diào)速過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)的磁通保持不變，轉(zhuǎn)速與電樞電壓成正比。這種調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍寬，平滑性好，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；缺點(diǎn)是需要一套調(diào)壓裝置，設(shè)備投資較大。改變勵(lì)磁磁通調(diào)速：通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來(lái)改變磁通大小，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。它適用于恒功率負(fù)載，轉(zhuǎn)速與磁通成反比。優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速控制簡(jiǎn)單，能耗??；缺點(diǎn)是調(diào)速范圍有限，且在弱磁調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電樞電流會(huì)增大，需要防止電動(dòng)機(jī)過(guò)載。改變電樞回路電阻調(diào)速：在電樞回路中串入可變電阻來(lái)改變轉(zhuǎn)速。適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，轉(zhuǎn)速隨電阻的增大而降低。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，投資少；缺點(diǎn)是調(diào)速過(guò)程中能量損耗大，調(diào)速的平滑性差，同時(shí)電阻的調(diào)節(jié)會(huì)受到限制，調(diào)速范圍較窄。交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法及特點(diǎn)變極調(diào)速：通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接線方式，改變定子極對(duì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。一般只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)調(diào)速，適用于不需要平滑調(diào)速的場(chǎng)合，如機(jī)床的主軸變速箱等。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，成本較低；缺點(diǎn)是調(diào)速級(jí)數(shù)有限，調(diào)速范圍不寬。變頻調(diào)速：通過(guò)改變電源的頻率來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，是目前應(yīng)用最廣泛的交流調(diào)速方法之一。它可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍寬，調(diào)速精度高，能適應(yīng)各種不同的負(fù)載特性。但需要使用變頻器，設(shè)備投資較高，對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)要求也較高。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速：對(duì)于繞線式異步電動(dòng)機(jī)，可以通過(guò)在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻來(lái)改變轉(zhuǎn)差率，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)速范圍較大；缺點(diǎn)是能量損耗大，效率低，一般用于對(duì)調(diào)速性能要求不高的場(chǎng)合。3.簡(jiǎn)述繼電接觸器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。繼電接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：主要由繼電器、接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等電氣元件組成，其電路結(jié)構(gòu)直觀易懂，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的控制任務(wù)，安裝和調(diào)試較為方便。價(jià)格便宜：所使用的電氣元件成本較低，對(duì)于一些對(duì)成本控制要求較高的小型控制系統(tǒng)，具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)?？垢蓴_能力強(qiáng)：在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、電磁干擾較大的情況下，繼電接觸器控制系統(tǒng)能夠可靠地工作，不易受到外界干擾信號(hào)的影響。繼電接觸器控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)靈活性差：控制系統(tǒng)一旦設(shè)計(jì)完成，若要改變控制功能或工藝流程，需要對(duì)硬件電路進(jìn)行重新布線和調(diào)整，工作量大，耗時(shí)較長(zhǎng)?？煽啃缘停豪^電器和接觸器的觸點(diǎn)在頻繁動(dòng)作過(guò)程中容易出現(xiàn)磨損、燒蝕等故障，導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性下降，維護(hù)工作量大?？刂乒δ苡邢蓿簩?duì)于一些復(fù)雜的邏輯控制和順序控制任務(wù)，很難用繼電接觸器控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，或?qū)崿F(xiàn)起來(lái)電路復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy。PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)可靠性高：PLC采用了大規(guī)模集成電路技術(shù)和冗余設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。同時(shí)，其內(nèi)部采用無(wú)觸點(diǎn)的電子元件代替繼電器的觸點(diǎn)，減少了故障發(fā)生的可能性，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。編程靈活：PLC具有多種編程語(yǔ)言，如梯形圖、指令表等，編程方式直觀易懂，易于掌握。而且，當(dāng)需要改變控制功能時(shí)，只需修改程序，無(wú)需對(duì)硬件電路進(jìn)行大的改動(dòng)，大大提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。功能強(qiáng)大：PLC不僅可以實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，還能完成模擬量控制、數(shù)據(jù)處理、通信聯(lián)網(wǎng)等復(fù)雜的控制任務(wù)，適用于各種工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。易于維護(hù)：PLC具有完善的自診斷功能，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠快速準(zhǔn)確地顯示故障信息，便于維修人員及時(shí)排除故障，縮短維修時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。PLC控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)成本較高：PLC本身的價(jià)格相對(duì)較高，而且在配套使用時(shí)，還需要配置相應(yīng)的編程器、擴(kuò)展模塊等設(shè)備，增加了系統(tǒng)的投資成本。對(duì)技術(shù)人員要求高：PLC的編程和調(diào)試需要一定的專業(yè)知識(shí)和技能，對(duì)技術(shù)人員的要求較高，需要進(jìn)行專門(mén)的培訓(xùn)才能掌握。四、計(jì)算題1.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率=7.5kW，額定電壓=380V，額定轉(zhuǎn)速=1440r根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的功率公式=cos，可得額定電流計(jì)算公式為=已知=7.5×W，=380V\begin{align}I_N&=\frac{7.5\times10^3}{\sqrt{3}\times380\times0.85\times0.88}\\&=\frac{7500}{1.732\times380\times0.85\times0.88}\\&=\frac{7500}{1.732\times380\times0.748}\\&=\frac{7500}{495.99}\\&\approx15.1A\end{align}所以，該電動(dòng)機(jī)的額定電流約為15.1A2.有一變壓器，一次繞組匝數(shù)=1000匝，二次繞組匝數(shù)=200匝，一次側(cè)外加電壓=220根據(jù)變壓器的變壓比公式=，可得二次側(cè)輸出電壓=。已知=1000匝，=200匝，=所以，該變壓器二次側(cè)輸出電壓為44V3.一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電樞電阻=0.2Ω，工作電壓U=220V，電樞電流=根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式U=E+已知U=220V，=E電磁功率=E，將E=218=所以，電樞反電動(dòng)勢(shì)為218V，電磁功率為2180五、案例分析題有一個(gè)小型自動(dòng)化生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線采用PLC控制，其工作流程如下：按下啟動(dòng)按鈕后，傳送帶開(kāi)始運(yùn)行；當(dāng)工件到達(dá)檢測(cè)位置時(shí)，傳感器檢測(cè)工件，若工件合格，則傳送帶繼續(xù)運(yùn)行將工件送入下一工序；若工件不合格，則傳送帶停止，報(bào)警指示燈亮，操作人員排除不合格工件后，按下復(fù)位按鈕，傳送帶繼續(xù)運(yùn)行。請(qǐng)根據(jù)以上描述，設(shè)計(jì)該生產(chǎn)線的PLC控制程序（以梯形圖為例）。設(shè)計(jì)過(guò)程確定輸入輸出點(diǎn)輸入點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)按鈕（I0.0）、傳感器信號(hào)（I0.1）、復(fù)位按鈕（I0.2）。輸出點(diǎn)：傳送帶控制繼電器（Q0.0）、報(bào)警指示燈（Q0.1）。梯形圖程序設(shè)計(jì)1.啟動(dòng)控制：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕（I0.0）時(shí)，通過(guò)一個(gè)自鎖電路使傳送帶控制繼電器（Q0.0）得電，傳送帶開(kāi)始運(yùn)行。梯形圖中使用常開(kāi)觸點(diǎn)I0.0與Q0.0的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后，再與Q0.0的線圈串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)自鎖功能。2.工件檢測(cè)與處理：當(dāng)傳感器檢測(cè)到工件（I0.1閉合）時(shí)，若檢測(cè)結(jié)果為合格，則傳送帶繼續(xù)運(yùn)行；若檢測(cè)結(jié)果為不合格（可根據(jù)傳感器信號(hào)的邏輯判斷，假設(shè)傳感器輸出低電平表示不合格），則通過(guò)常閉觸點(diǎn)I0.1斷開(kāi)Q0.0的線圈，使傳送帶停止，同時(shí)使報(bào)警指示燈（Q0.1）