2025年電機與電氣控制技術(shù)試卷附答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.他勵直流電動機電樞回路串入電阻后，若保持電樞電壓和勵磁電流不變，其機械特性的硬度將（）。A.變硬B.變軟C.不變D.先硬后軟2.三相異步電動機在額定負(fù)載下運行時，若電源電壓突然降低10%，則電機的轉(zhuǎn)速將（）。A.顯著下降B.略有下降C.不變D.略有上升3.變壓器空載試驗時，測得的損耗主要是（）。A.銅損B.鐵損C.機械損耗D.附加損耗4.交流接觸器的主觸頭一般采用（）。A.銀合金材料B.銅材料C.鋁材料D.鑄鐵材料5.某三相異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，其極對數(shù)為（）。A.1B.2C.3D.46.直流電機電樞繞組的作用是（）。A.產(chǎn)生主磁場B.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩C.散熱D.固定磁極7.熱繼電器的雙金屬片受熱時，（）的一側(cè)膨脹系數(shù)更大。A.上層B.下層C.中間層D.兩側(cè)相同8.PLC的掃描周期不包括（）階段。A.輸入采樣B.程序執(zhí)行C.輸出刷新D.故障檢測9.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速與（）無關(guān)。A.電源頻率B.極對數(shù)C.轉(zhuǎn)差率D.電源相序10.單相變壓器的額定容量為S_N=50kVA，額定電壓為10kV/0.4kV，其高壓側(cè)額定電流為（）。A.5AB.2.5AC.125AD.50A11.直流電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與（）成正比。A.電樞電流與主磁通的乘積B.電樞電流C.主磁通D.電樞電壓12.按鈕的常閉觸頭在未按下時（）。A.斷開B.閉合C.不確定D.先斷開后閉合13.三相異步電動機采用Y-Δ降壓啟動時，啟動電流為直接啟動的（）。A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍14.PLC的輸出模塊中，（）類型適用于頻繁通斷的感性負(fù)載。A.繼電器輸出B.晶閘管輸出C.晶體管輸出D.電容輸出15.同步電動機的啟動方法通常為（）。A.直接啟動B.異步啟動法C.降壓啟動D.變頻啟動16.繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路串入電阻后，其最大轉(zhuǎn)矩（）。A.增大B.減小C.不變D.先增后減17.時間繼電器的延時方式不包括（）。A.通電延時B.斷電延時C.重復(fù)延時D.瞬動延時18.變壓器的變比k=U1/U2，當(dāng)二次側(cè)接純電阻負(fù)載時，一次側(cè)電流I1與二次側(cè)電流I2的關(guān)系為（）。A.I1=kI2B.I1=I2/kC.I1=I2D.I1=√kI219.直流發(fā)電機的電樞電動勢Ea與（）無關(guān)。A.主磁通B.電樞轉(zhuǎn)速C.電樞電流D.電樞繞組匝數(shù)20.電氣控制電路中，互鎖環(huán)節(jié)的作用是（）。A.防止電源短路B.限制啟動電流C.避免兩個接觸器同時吸合D.提高效率二、填空題（每空1分，共20分）1.三相異步電動機的調(diào)速方法有______、______和______。2.直流電機的換向極繞組應(yīng)與______繞組串聯(lián)，其作用是______。3.熱繼電器主要用于電動機的______保護，熔斷器主要用于______保護。4.PLC的基本組成包括______、______、______、輸入輸出模塊和電源。5.變壓器的額定電壓U1N是指一次側(cè)接額定頻率的______時的電壓，U2N是指一次側(cè)接額定電壓、二次側(cè)______時的端電壓。6.交流接觸器的結(jié)構(gòu)主要由______、______和滅弧裝置三部分組成。7.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=（n1-n）/n1，其中n1為______，n為______。8.電氣控制電路的繪制應(yīng)遵循______原則，主電路用______線繪制，控制電路用______線繪制。三、判斷題（每題1分，共10分）1.他勵直流電動機的勵磁繞組與電樞繞組并聯(lián)。（）2.三相異步電動機的同步轉(zhuǎn)速隨電源頻率升高而降低。（）3.變壓器的變比等于一次側(cè)與二次側(cè)繞組的匝數(shù)比。（）4.熱繼電器可以用作電動機的短路保護。（）5.PLC的輸入模塊將外部信號轉(zhuǎn)換為CPU能處理的數(shù)字信號。（）6.繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻啟動可以增大啟動轉(zhuǎn)矩。（）7.交流接觸器的線圈電壓必須與控制電路的電壓一致。（）8.直流發(fā)電機的電樞電動勢方向與電樞電流方向相反。（）9.時間繼電器的延時觸頭在動作時會立即改變狀態(tài)。（）10.電氣控制電路中，自鎖環(huán)節(jié)的作用是保證電動機持續(xù)運行。（）四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述直流電機的可逆性原理，并說明發(fā)電機和電動機狀態(tài)的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。2.三相異步電動機啟動時，為什么啟動電流大而啟動轉(zhuǎn)矩??？可采取哪些方法減小啟動電流？3.比較繼電器-接觸器控制與PLC控制的優(yōu)缺點。4.說明變壓器空載試驗和短路試驗的目的及試驗方法。5.電氣控制電路設(shè)計時應(yīng)遵循哪些基本原則？五、綜合題（共20分）1.（10分）設(shè)計一個三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路（要求包含電氣互鎖和機械互鎖），并簡述其工作過程。2.（10分）某生產(chǎn)線需要實現(xiàn)電動機的自動往返控制（行程開關(guān)SQ1、SQ2分別限制左、右極限位置），采用PLC控制。要求：（1）畫出I/O分配表；（2）設(shè)計梯形圖程序。答案一、單項選擇題1.B2.B3.B4.A5.B6.B7.A8.D9.C10.A11.A12.B13.B14.B15.B16.C17.C18.B19.C20.C二、填空題1.變極調(diào)速；變頻調(diào)速；變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速）2.電樞；改善換向（減少換向火花）3.過載；短路4.CPU；存儲器；輸入輸出接口（或I/O接口）5.額定電壓；空載6.電磁系統(tǒng)（或線圈、鐵心）；觸頭系統(tǒng)7.同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速8.電氣圖繪制；粗；細(xì)三、判斷題1.×（他勵為分開供電，并勵才是并聯(lián)）2.×（同步轉(zhuǎn)速n1=60f/p，頻率升高則n1升高）3.√4.×（熱繼電器反應(yīng)慢，不能用于短路保護）5.√6.√7.√8.×（發(fā)電機電動勢與電流同向，電動機反向）9.×（延時觸頭需等待延時時間）10.√四、簡答題1.可逆性原理：同一臺直流電機既可作發(fā)電機運行，也可作電動機運行。發(fā)電機狀態(tài)：機械能→電能（Ea>U，電樞電流與電動勢同向）；電動機狀態(tài)：電能→機械能（Ea<U，電樞電流與電動勢反向）。2.啟動時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0，轉(zhuǎn)差率s=1，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢大→轉(zhuǎn)子電流大→定子電流大（啟動電流約為額定電流的5-7倍）；但啟動時功率因數(shù)低（轉(zhuǎn)子頻率高，電抗大），導(dǎo)致啟動轉(zhuǎn)矩Tst=K_TΦI2cosφ2較小。減小啟動電流的方法：籠型電機用Y-Δ降壓啟動、自耦變壓器降壓啟動；繞線式電機轉(zhuǎn)子串電阻或頻敏變阻器啟動。3.繼電器-接觸器控制優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護方便；缺點：接線復(fù)雜、靈活性差、可靠性低、功能有限。PLC控制優(yōu)點：編程靈活、功能強大、抗干擾強、易擴展；缺點：初期成本較高、需要編程知識。4.空載試驗?zāi)康模簻y鐵損和勵磁參數(shù)。方法：低壓側(cè)（二次側(cè)）開路，高壓側(cè)加額定電壓，測空載電流I0、空載損耗P0。短路試驗?zāi)康模簻y銅損和短路參數(shù)。方法：二次側(cè)短路，一次側(cè)加低壓使電流達額定值，測短路電壓Uk、短路損耗Pk。5.基本原則：（1）滿足生產(chǎn)機械的工藝要求；（2）電路簡單、可靠、安全；（3）盡量減少電器元件數(shù)量和觸點數(shù)；（4）具備必要的保護環(huán)節(jié)（過載、短路、欠壓等）；（5）操作和維護方便。五、綜合題1.控制電路設(shè)計：主電路中，正轉(zhuǎn)接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2的主觸頭分別接入三相電源的不同相序（如KM1接L1-L2-L3，KM2接L1-L3-L2）；控制電路中，啟動按鈕SB2（正轉(zhuǎn)）和SB3（反轉(zhuǎn)）的常閉觸頭分別串聯(lián)對方接觸器的線圈回路（電氣互鎖），同時SB2和SB3的常開觸頭并聯(lián)實現(xiàn)自鎖；SB1為總停按鈕。工作過程：按SB2→KM1線圈得電→主觸頭閉合電機正轉(zhuǎn)，KM1輔助常開觸頭自鎖，KM1輔助常閉觸頭斷開KM2線圈（互鎖）；按SB3→需先松開SB2使KM1失電，KM1常閉觸頭復(fù)位，KM2線圈得電→電機反轉(zhuǎn)，KM2輔助觸頭自鎖并互鎖KM1。2.（1）I/O分配表：輸入：SB1（啟動）-X0；SB2（停止）-X1；SQ1（左限位）-X2；SQ2（右限位）-X3輸出：KM1（正轉(zhuǎn)）-Y