電工三級(高級工)試題含答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某三相異步電動機(jī)銘牌標(biāo)注“額定電壓380V，接法Δ”，若電源電壓為380V時，正確的接線方式應(yīng)為（）。A.定子繞組接成Y形B.定子繞組接成Δ形C.定子繞組先Y后Δ切換D.任意接線2.晶閘管導(dǎo)通的必要條件是（）。A.陽極加正向電壓，門極加反向電壓B.陽極加反向電壓，門極加正向電壓C.陽極加正向電壓，門極加正向觸發(fā)脈沖D.陽極加反向電壓，門極加反向觸發(fā)脈沖3.測量1000V以下電力電纜的絕緣電阻時，應(yīng)選用（）兆歐表。A.250VB.500VC.1000VD.2500V4.三相橋式全控整流電路帶電阻性負(fù)載時，晶閘管的觸發(fā)脈沖間隔為（）。A.60°B.90°C.120°D.180°5.異步電動機(jī)采用變頻調(diào)速時，若保持U/f恒定，其機(jī)械特性的（）基本不變。A.最大轉(zhuǎn)矩B.啟動轉(zhuǎn)矩C.同步轉(zhuǎn)速D.轉(zhuǎn)子電流6.電流互感器二次側(cè)嚴(yán)禁（）。A.開路B.短路C.接地D.接負(fù)載7.一臺單相變壓器的額定容量為10kVA，額定電壓為380V/220V，其二次側(cè)額定電流為（）。A.26.3AB.45.5AC.10AD.50A8.三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n?=1500r/min，其極對數(shù)p為（）。A.1B.2C.3D.49.低壓斷路器的熱脫扣器主要用于（）保護(hù)。A.短路B.過載C.欠壓D.失壓10.采用電壓負(fù)反饋的直流調(diào)速系統(tǒng)，可減?。ǎ┮鸬霓D(zhuǎn)速降落。A.電樞電阻壓降B.勵磁電流變化C.負(fù)載變化D.電網(wǎng)電壓波動二、多項選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯選不得分）1.下列屬于三相異步電動機(jī)調(diào)速方法的有（）。A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.變勵磁電流調(diào)速2.晶閘管整流電路中，常用的過電流保護(hù)措施有（）。A.快速熔斷器B.過流繼電器C.壓敏電阻D.進(jìn)線電抗器3.電氣控制線路中，互鎖的作用包括（）。A.防止兩個接觸器同時吸合B.實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)切換的安全操作C.提高電路穩(wěn)定性D.增大啟動電流4.影響變壓器空載損耗的主要因素有（）。A.繞組電阻B.鐵芯材料C.電源頻率D.負(fù)載電流5.低壓配電系統(tǒng)中，TNC系統(tǒng)的特點包括（）。A.N線與PE線合一B.適用于三相負(fù)載平衡的場合C.接地保護(hù)可靠D.存在中性線電流干擾問題三、填空題（每題2分，共20分）1.三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子分為________和________兩種類型。2.電力電子器件按控制特性可分為不可控器件、半控器件和________。3.電動機(jī)的額定功率是指其________的輸出功率。4.晶閘管的三個電極分別是陽極、陰極和________。5.交流接觸器的主要組成部分包括電磁系統(tǒng)、________和滅弧裝置。6.變壓器的損耗包括________和________。7.三相四線制系統(tǒng)中，中性線的作用是________。8.低壓電器按用途可分為________電器和________電器。9.直流電動機(jī)的調(diào)速方法有改變電樞電壓、改變勵磁電流和________。10.電力系統(tǒng)的過電壓分為________過電壓和________過電壓。四、簡答題（共30分）1.（封閉型，6分）簡述三相異步電動機(jī)星三角降壓啟動的工作原理及適用場合。2.（封閉型，6分）說明電流互感器和電壓互感器的使用注意事項（各列出3條）。3.（開放型，8分）某車間三相異步電動機(jī)運(yùn)行時出現(xiàn)“嗡嗡”聲但無法啟動，可能的故障原因有哪些？請至少列出5條并說明排查方法。4.（開放型，10分）設(shè)計一個由PLC控制的三相電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路，需包含必要的保護(hù)環(huán)節(jié)（如互鎖、過載保護(hù)），請簡述控制邏輯和梯形圖設(shè)計要點。五、應(yīng)用題（共25分）1.（計算類，8分）一臺三相異步電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)為：P?=15kW，U?=380V，cosφ=0.85，η=0.88，接法Δ。求：（1）額定電流I?；（2）若改為Y形接法，電源電壓仍為380V，此時電動機(jī)的相電壓和線電流（假設(shè)負(fù)載不變）。2.（分析類，7分）如圖1所示為三相橋式全控整流電路（帶電阻負(fù)載），已知電源相電壓U?=220V，觸發(fā)角α=30°。（1）畫出整流輸出電壓u?的波形；（2）計算輸出電壓平均值U?。3.（綜合類，10分）某機(jī)床電氣控制電路中，主軸電動機(jī)M1需先啟動，冷卻泵電動機(jī)M2才能啟動；M2可單獨(dú)停止，M1停止時M2必須同時停止。請設(shè)計電氣控制電路圖（主電路+控制電路），并標(biāo)注必要的電器符號（如接觸器KM1、KM2，熱繼電器FR1、FR2等）。答案及解析一、單項選擇題1.B（銘牌標(biāo)注Δ接法時，電源電壓等于繞組額定電壓，應(yīng)直接接成Δ形）2.C（晶閘管導(dǎo)通需陽極正向電壓+門極觸發(fā)脈沖）3.C（1000V以下電纜用1000V兆歐表）4.A（三相橋式全控整流觸發(fā)脈沖間隔為360°/6=60°）5.A（U/f恒定時，氣隙磁通恒定，最大轉(zhuǎn)矩基本不變）6.A（電流互感器二次側(cè)開路會產(chǎn)生高電壓，損壞設(shè)備）7.B（二次側(cè)電流I?=S/U?=10000/220≈45.5A）8.B（n?=60f/p→p=60×50/1500=2）9.B（熱脫扣器利用雙金屬片受熱變形，用于過載保護(hù)）10.D（電壓負(fù)反饋可補(bǔ)償電網(wǎng)電壓波動引起的轉(zhuǎn)速變化）二、多項選擇題1.ABC（異步電動機(jī)調(diào)速：變極、變頻、變轉(zhuǎn)差率；變勵磁電流用于直流電機(jī)）2.ABD（壓敏電阻用于過電壓保護(hù)，快速熔斷器、過流繼電器、進(jìn)線電抗器用于過電流保護(hù)）3.AB（互鎖防止接觸器同時吸合，避免電源短路，實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)安全切換）4.BC（空載損耗主要為鐵芯損耗，與鐵芯材料、電源頻率相關(guān)）5.ABD（TNC系統(tǒng)N線與PE線合一，適用于三相平衡負(fù)載，但中性線電流可能干擾設(shè)備）三、填空題1.籠型；繞線型2.全控器件（如IGBT、MOSFET）3.軸上4.門極（控制極）5.觸頭系統(tǒng)6.鐵損（空載損耗）；銅損（負(fù)載損耗）7.使三相負(fù)載電壓保持對稱（或平衡三相電壓）8.控制；配電（或低壓控制；低壓配電）9.改變電樞回路電阻10.內(nèi)部；外部（或操作；雷電）四、簡答題1.工作原理：啟動時定子繞組接成Y形，降低每相繞組電壓（為Δ形的1/√3），減小啟動電流；待轉(zhuǎn)速接近額定值時切換為Δ形，恢復(fù)額定電壓運(yùn)行。適用場合：適用于正常運(yùn)行時為Δ形接法、容量較大（一般≥10kW）的三相異步電動機(jī)。2.電流互感器注意事項：①二次側(cè)嚴(yán)禁開路；②二次側(cè)必須接地；③接線時極性（同名端）不能接反。電壓互感器注意事項：①二次側(cè)嚴(yán)禁短路；②二次側(cè)需接熔斷器保護(hù)；③二次側(cè)負(fù)載不能超過額定容量。3.可能故障原因及排查方法：①電源缺相：用萬用表測量三相電壓，檢查熔斷器、斷路器是否熔斷或接觸不良；②定子繞組短路或接地：用兆歐表測量繞組絕緣電阻，或用萬用表檢測三相電阻是否平衡；③轉(zhuǎn)子繞組故障（繞線型）：檢查轉(zhuǎn)子滑環(huán)、電刷接觸是否良好，轉(zhuǎn)子繞組是否斷路；④負(fù)載過重：檢查機(jī)械傳動部分是否卡阻，減輕負(fù)載后試啟動；⑤控制電路故障：檢查接觸器主觸頭是否接觸不良，啟動按鈕或繼電器觸點是否損壞。4.控制邏輯：正轉(zhuǎn)按鈕SB1按下，PLC輸出Q0.0得電，KM1吸合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；Q0.0常閉觸點互鎖Q0.1，防止KM2同時吸合。反轉(zhuǎn)按鈕SB2按下，PLC輸出Q0.1得電，KM2吸合，電動機(jī)反轉(zhuǎn)；Q0.1常閉觸點互鎖Q0.0。停止按鈕SB3按下，Q0.0/Q0.1失電，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。熱繼電器FR觸點接入PLC輸入I0.2，過載時I0.2斷開，Q0.0/Q0.1失電。梯形圖要點：輸入信號：SB1（I0.0）、SB2（I0.1）、SB3（I0.2常閉）、FR（I0.3常閉）；輸出信號：KM1（Q0.0）、KM2（Q0.1）；互鎖：Q0.0常閉觸點串聯(lián)在Q0.1回路，Q0.1常閉觸點串聯(lián)在Q0.0回路；自鎖：Q0.0/Q0.1常開觸點并聯(lián)在對應(yīng)輸入按鈕兩端。五、應(yīng)用題1.（1）額定電流I?=P?/(√3U?cosφη)=15000/(1.732×380×0.85×0.88)≈30.3A（2）Y形接法時，相電壓U?=U?/√3=380/1.732≈220V（與原Δ形相電壓相同）；因負(fù)載不變，相電流不變，線電流I?=相電流=I?（Δ形）/√3≈30.3/1.732≈17.5A2.（1）波形：每個晶閘管用60°間隔觸發(fā)，輸出電壓為三相電壓正半周包絡(luò)線，共6個波頭，α=30°時波形從自然換相點后30°開始導(dǎo)通。（2）輸出電壓平均值U?=2.34U?cosα=2.34×220×cos30°≈2.34×220×0.866≈446V3.控制電路圖設(shè)計要點：主電路：M