2025年2月工业自动化高级复习题及参考答案解析

2025年2月工业自动化高级复习题及参考答案解析一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1.在单相桥式全控整流电路中，大电感负载时，控制角α的有效移相范围是()。A、90°～180°B、0°～180°C、0°～90°D、0°～120°正确答案：C2.变压器的铁心损耗可以由（）获得。A、堵转试验B、突加负载试验C、负载试验D、空载试验正确答案：D答案解析：变压器的空载试验可以测得变压器的空载损耗，空载损耗主要就是铁心损耗。负载试验测得的是变压器的负载损耗；突加负载试验主要用于测试变压器的动态特性等；堵转试验类似短路试验，与铁心损耗无关。3.变压器空载电流小的原因是（）。A、一次绕组匝数多，电阻很大B、一次绕组的漏抗很大C、变压器的励磁阻抗很大D、变压器铁心的电阻很大正确答案：C答案解析：变压器空载电流小的原因是变压器的励磁阻抗很大。励磁阻抗包括励磁电阻和励磁电抗，它反映了变压器铁心中励磁电流（空载电流）与主磁通的关系。励磁阻抗越大，在相同的主磁通下，所需的励磁电流就越小，所以空载电流小是因为变压器的励磁阻抗很大。选项A中一次绕组匝数多电阻大不是空载电流小的直接原因；选项B一次绕组漏抗大与空载电流大小关系不大；选项D变压器铁心电阻大不是空载电流小的主要原因。4.直流电动机的转子结构主要包括（）。A、电枢和换向器B、磁极和线圈C、铁心和绕组D、电刷和换相片正确答案：C5.不属于笼型异步电动机降压启动方法的是（）启动。A、在转子电路中串联变阻器B、延边三角形C、星形一三角形换接D、自耦变压器降压正确答案：A答案解析：在转子电路中串联变阻器是绕线式异步电动机的启动方法，不是笼型异步电动机的降压启动方法。自耦变压器降压启动、星形一三角形换接启动、延边三角形启动均属于笼型异步电动机降压启动方法。6.由晶闸管构成的可逆调速系统中，逆变角βmin选()时系统工作才可靠。A、300~350B、100~150C、00~100D、00正确答案：A答案解析：当逆变角β太小时，会造成逆变失败，出现“颠覆”现象，一般逆变角βmin选30°~35°（即300~350）时系统工作才可靠。7.三相对称电源的线电压为380V，接Y型对称负载，没有接中性线。若某相突然断掉，其余两相负载的相电压为()。A、380VB、190VC、220VD、无法确定正确答案：B8.三相异步电动机改变转向，可通过下面什么方法获得（）。A、改变相序B、转子串电阻C、定子串电阻D、降低电压正确答案：A答案解析：三相异步电动机的旋转方向由定子旋转磁场的方向决定，而旋转磁场的方向又由电源相序决定。通过改变电源的相序，就能改变旋转磁场的方向，从而使电动机改变转向。降低电压、定子串电阻、转子串电阻主要是用于改变电动机的启动电流、启动转矩或调速等，不能改变电动机的转向。9.三相异步电动机的同步转速由（）决定。A、电源频率B、磁极对数C、电源频率和磁极对数D、转子电流频率正确答案：C答案解析：同步转速\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(f\)为电源频率，\(p\)为磁极对数，所以同步转速由电源频率和磁极对数决定。10.三相半波可控整流电阻性负载电路，如果三个晶闸管采用同一相触发脉冲，α的移相范围()。A、0º--120ºB、0º--150ºC、0º--90ºD、0º--60º正确答案：B11.三相异步电动机，当转差率为1时，此时电动机为()状态。A、制动B、同步运行C、启动瞬间D、异步运行正确答案：C答案解析：当转差率为1时，意味着转子转速为0，此时电动机处于启动瞬间。因为转差率\(s=(n_0-n)/n_0\)，当\(n=0\)时，\(s=1\)，这是电动机启动的初始状态。12.Y－△降压启动可使启动电流减少到直接启动时的()。A、1/2B、1/3C、1/4D、1正确答案：B答案解析：Y－△降压启动时，启动电流与直接启动电流的关系为\(I_{Y-\triangle}=\frac{1}{3}I_{st}\)，所以启动电流减少到直接启动时的\(\frac{1}{3}\)，答案选[B]。13.单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是()。A、0º-90°B、0º-150°C、0º-180°D、0º-120°正确答案：C答案解析：在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管在一个周期内导通角为180°-α，α为控制角。α的最小为0°，此时晶闸管全导通，α的最大值就是180°，所以控制角α的最大移相范围是0°-180°。14.变流器工作在逆变状态时，控制角α必须在()度。A、60°-150°B、30°-120°C、0°-90°D、90°-150°正确答案：D答案解析：当变流器工作在逆变状态时，控制角α必须大于90°，一般在90°-150°之间，以保证晶闸管能可靠关断，实现能量的回馈。15.一台4极三相异步电动机定子绕组通入50Hz的三相交流电流，转子转速1440r/min，则转子感应电流的频率为()Hz。A、50B、2C、20D、1正确答案：B答案解析：异步电动机的同步转速\(n_0=\frac{60f}{p}\)，其中\(f=50Hz\)，\(p=2\)，则\(n_0=1500r/min\)。转差率\(s=\frac{n_0-n}{n_0}\)，\(n=1440r/min\)，可得\(s=0.04\)。转子感应电流的频率\(f_2=sf\)，所以\(f_2=0.04×50=2Hz\)，因为实际中存在一定转差，所以转子感应电流频率略大于2Hz。16.三相异步电动机的过载能力一般为()。A、2.5～3.5B、1.35～2C、1.8～2.5D、1.5～2.5正确答案：C17.一台三相电动机，每相绕组的额定电压为220V，对称三相电源的线电压为380V，则三相绕组应采用()。A、星形联结，不接中线B、星形联结，并接中线C、A、B均可D、三角形联结正确答案：A18.在单相全控桥整流电路中，两对晶闸管的触发脉冲，应依次相差()度。A、60度；B、180度；C、360度；D、120度正确答案：B答案解析：在单相全控桥整流电路中，为了保证整流电路正常工作，两对晶闸管的触发脉冲应依次相差180度。这样才能实现对交流输入电压的全波整流控制，使输出直流电压符合要求。19.如果并励直流发电机的转速上升20%，则空载时发电机的端电压UO升高（）。A、20%B、大于20%C、小于20%D、无法确定正确答案：B答案解析：并励直流发电机空载时，其端电压\(U_0=E_a=C_e\varPhin\)，其中\(C_e\)为电动势常数，\(\varPhi\)为每极磁通，\(n\)为转速。当转速上升\(20\%\)时，变为\(n'=1.2n\)，此时\(U_0'=C_e\varPhin'=1.2C_e\varPhin=1.2U_0\)。但转速升高时，电枢反应增强，会使气隙磁通略有减少，即\(\varPhi'\lt\varPhi\)，所以实际的端电压升高大于\(20\%\)。20.交流接触器是利用()配合动作的一种自动控制电器。A、电动力与弹簧弹力B、电磁力与弹簧弹力C、电磁力与空气阻尼力D、外施压力与弹簧弹力正确答案：B答案解析：交流接触器是利用电磁力将衔铁吸合，同时依靠弹簧弹力使衔铁复位，从而实现触头的闭合与断开，是利用电磁力与弹簧弹力配合动作的一种自动控制电器。21.三相异步电动机的空载电流一般约为额定电流的()。A、25％～70％B、25％～50％C、1％～8％D、15％～25％正确答案：B22.表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图称为()。A、系统图B、电路图C、电气安装图D、电气互联图正确答案：B答案解析：电路图是用图形符号表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图，它能清晰展示电路的构成和工作逻辑。电气互联图主要侧重于电气元件之间的连接方式；系统图侧重于展示系统的整体架构和组成部分；电气安装图侧重于指导电气设备的实际安装位置等。所以表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图是电路图。23.三相异步电动机由单相电源供电时，下面说法正确的是（）。A、电磁转矩为零B、起动转矩为零C、转速出现飞车D、旋转速度大约为三相供电时的一半正确答案：B24.一台4极三相异步电动机，若要求旋转磁场的转速n0为1800r/min，则电源的频率应为()Hz。A、50B、30C、60D、100正确答案：C答案解析：极对数\(p=4\div2=2\)，旋转磁场转速\(n_0=\frac{60f}{p}\)，已知\(n_0=1800r/min\)，则\(f=\frac{n_0p}{60}=\frac{1800\times2}{60}=60Hz\)，所以电源频率应为\(60Hz\)，大于\(50Hz\)，答案选[C]25.感应电机属于（）。A、异步电机B、同步电机C、直流电机D、变压器正确答案：A答案解析：感应电机又称异步电机，是靠同时接入定子绕组的三相交流电源，在定子绕组中产生旋转磁场，并切割转子绕组，在转子绕组中产生感应电流，进而产生电磁转矩驱动转子旋转。所以感应电机属于异步电机。26.变压器的空载损耗（）。A、全部为铜损B、全部为铁损C、主要为铜损D、主要为铁损正确答案：D答案解析：变压器的空载损耗主要是铁损，此时变压器二次侧开路，没有负载电流，铜损极小可忽略不计。27.一台星形接法的交流电机接到三相电源时，有一相绕组断线，则电机内部产生的磁动势为（）。A、脉振磁动势B、静止磁动势C、椭圆旋转磁动势D、圆形旋转磁动势正确答案：A28.三相半波可控整流电路的自然换相点是()A、交流相电压的过零点；B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°正确答案：B答案解析：三相半波可控整流电路的自然换相点是本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处。在三相半波可控整流电路中，当晶闸管承受正向电压时，自然换相点是三相电压波形中本相电压与相邻相电压正、负半周的交点，在这些点处触发晶闸管可实现对整流输出电压的控制。选项A交流相电压过零点不是自然换相点；选项C和D描述错误。29.小型异步电动机的效率η一般在()左右。A、50％～80％B、60％～85％C、70％～95％D、95％以上正确答案：C答案解析：小型异步电动机的效率一般在70％～95％左右。效率会因电机的功率、极数、设计等因素有所不同，但总体处于这个范围。A选项50％～80％范围不准确；B选项60％～85％也不完全符合常见的小型异步电动机效率区间；D选项95％以上对于小型异步电动机来说偏高，一般小型异步电动机较难达到这么高的效率。30.线性系统和非线性系统的根本区别在于()A、线性系统有外加输入，非线性系统无外加输入。B、线性系统无外加输入，非线性系统有外加输入。C、线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。D、线性系统不满足迭加原理，非线性系统满足迭加原理。正确答案：C答案解析：线性系统和非线性系统的根本区别在于线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足迭加原理。迭加原理是线性系统的一个重要特性，即当多个输入同时作用于线性系统时，系统的输出等于各个输入单独作用时输出的叠加。而非线性系统不具备这个特性。选项A和B关于有无外加输入并不是线性系统和非线性系统的根本区别。选项D说法错误，是线性系统满足迭加原理，非线性系统不满足。31.下列属于低压配电电器的是()。A、时间继电器B、继电器C、刀开关D、接触器正确答案：C答案解析：刀开关属于低压配电电器，主要用于在低压电路中隔离电源、通断电路等。接触器、继电器、时间继电器属于控制电器，主要用于控制电路的通断、实现信号转换和时间控制等功能，不属于低压配电电器。32.一台Δ接法的三相异步电动机，如在额定负载转矩下接成Y形，其铜耗和温升将()。A、无法确定B、不变C、减小D、增大正确答案：D33.笼型异步电动机的延边三角形启动方法，是变更（）接法。A、电动机转子绕组B、电动机定子绕组C、电动机端子D、电源相序正确答案：B答案解析：延边三角形启动是通过改变电动机定子绕组的连接方式来实现的，将定子绕组一部分接成三角形，另一部分接成延边三角形，启动结束后再换接成三角形全压运行。而不是变更电源相序、电动机端子或转子绕组。34.直流电动机采用降低电源电压的方法起动，其目的是（）。A、使起动过程平稳B、减小起动电流C、减小起动转矩D、以上说法均不正确正确答案：B答案解析：降低电源电压时，根据\(I=\frac{U}{R}\)（其中\(I\)为电流，\(U\)为电压，\(R\)为电枢电阻），在电枢电阻不变的情况下，电压降低会使起动电流减小。这样可以避免过大的起动电流对电动机及电源造成损害，同时使起动过程更加安全可靠。而选项A使起动过程平稳不是降低电源电压起动的主要目的；选项C减小起动转矩是降低电源电压起动的结果而非目的；选项D错误。35.三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0º时，输出的负载电压平均值为()。A、1.17U2；B、0.45U2；C、2.34U2；D、0.9U2；正确答案：C36.异步电动机的反接制动是指改变（）。A、电源相序B、电源电流C、电源电压D、电源频率正确答案：C37.对绕线型电动机而言，一般利用（）方法进行调速。A、改变转差率B、改变电源频率C、改变转子电路中电阻D、改变定子极对数正确答案：A38.系统的传递函数()A、完全由系统的结构和参数决定B、既由系统的结构和参数决定，也与输入信号有关C、与输出信号有关D、与输入信号有关正确答案：A答案解析：传递函数是描述系统动态特性的数学模型，它完全由系统的结构和参数决定，与输入信号和输出信号的具体形式无关。输入信号的变化只会影响系统的输出响应，而不会改变系统的传递函数。39.三相异步电动机参数测定中，定转子漏抗参数Z1、R1、X1与Z2’、R2’、X2’是通过（）测取。A、空载实验B、负载实验C、堵转实验D、零功率因数实验正确答案：C答案解析：堵转实验时，通过测量定子电压、电流和输入功率，利用短路阻抗三角形关系，可以计算出定转子漏抗参数Z1、R1、X1与Z2’、R2’、X2’。空载实验主要测定励磁参数；负载实验用于测定电动机的效率、功率因数等；零功率因数实验用于求取同步电机的直轴同步电抗等参数，均不符合题意。40.三相异步电动机（在忽略转子铁损时），其额定功率为()。A、输入电功率P1B、输入电功率P1C、机械功率PΩ-附加损耗PZ-机械损耗PjD、机械功率PΩ正确答案：C41.设控制系统的开环传递函数为G(s)=10s(s+1)(s+2)，该系统为（）A、0型系统B、III型系统C、II型系统D、I型系统正确答案：D42.三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是（）。A、异步电动机是旋转的B、异步电动机的损耗大C、异步电动机定、转子间有气隙D、异步电动机由漏抗正确答案：C答案解析：三相异步电动机的空载电流比同容量变压器大的原因是异步电动机定、转子间有气隙。气隙的存在使得磁路的磁阻增大，要产生一定的主磁通，就需要较大的励磁电流，所以空载电流比同容量变压器大。而选项A异步电动机是旋转的与空载电流大小无关；选项B异步电动机损耗大不是空载电流大的直接原因；选项D异步电动机有漏抗主要影响电机的短路阻抗等参数，不是空载电流大的主要原因。43.三相异步电动机过载倍数λm等于()。A、最大转矩与额定转矩之比B、启动转矩与额定转矩之比C、最大转矩与启动转矩之比D、电磁转矩与负载转矩之比正确答案：A答案解析：最大转矩与额定转矩之比反映了电动机短时过载的能力，过载倍数λm定义为最大转矩与额定转矩之比。启动转矩与额定转矩之比不是过载倍数的定义；最大转矩与启动转矩之比与过载倍数无关；电磁转矩与负载转矩之比不能直接表示过载倍数。44.时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是（）A、脉冲函数B、阶跃函数C、斜坡函数D、抛物线函数正确答案：B答案解析：时域分析法研究自动控制系统时，最常用的典型输入信号是阶跃函数。因为阶跃函数能比较直观地反映系统的初始状态和动态性能，便于分析系统的稳定性、响应特性等，在自动控制领域有着广泛的应用。45.根据输入量变化的规律分类，控制系统可分为()A、最优控制系统和模糊控制系统B、连续控制系统和离散控制系统C、恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统D、反馈控制系统、前馈控制系统前馈—反馈复合控制系统正确答案：C答案解析：恒值控制系统是指系统被控量的给定值保持在规定值不变，或在小范围附近不变的控制系统；随动控制系统的特点是系统的输出量能迅速、准确地复现输入量的变化；程序控制系统是被控量按预定的时间函数变化的控制系统。它们是根据输入量变化规律来分类的。反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈复合控制系统是按照控制方式分类；最优控制系统和模糊控制系统是按照控制性能和控制方法分类；连续控制系统和离散控制系统是按照信号的连续性分类。46.三相异步电动机带恒转矩负载运行，如果电源电压下降，当电动机稳定运行后，此时电动机的电磁转矩（）。A、上升B、下降C、不能确定D、不变正确答案：B47.在额定负载情况下，三相异步电动机的端电压变化率不超过()。A、±7％B、±10％C、±8％D、±5％正确答案：D48.一般三相异步电动机的效率在()达到最大值。A、70％额定负载B、额定负载附近C、无法确定D、1/2额定负载正确答案：B答案解析：一般三相异步电动机在额定负载附近效率达到最大值。在额定负载之前，随着负载增加，电机的损耗增加幅度相对较小，而输出功率增加，效率会逐渐提高；当超过额定负载后，电机的铜损耗等增加幅度会大于输出功率增加幅度，导致效率下降。所以一般在额定负载附近效率达到最大值。49.下面哪种功能不属于变流的功能（）A、交流调压B、直流斩波C、有源逆变D、变压器降压正确答案：D答案解析：变压器降压只是一种简单的电压变换方式，不属于变流的功能。变流是指将一种形式的电流变换为另一种形式的电流，有源逆变是将直流电逆变成交流电，交流调压是对交流电的电压进行调节，直流斩波是将直流电进行斩波变换，它们都属于变流的范畴。50.中小容量异步电动机的过载保护一般采用（）。A、熔断器B、电压继电器C、磁力启动器D、热继电器正确答案：D答案解析：热继电器是利用电流的热效应来工作的，当电动机过载时，通过热元件的电流超过其额定值，双金属片受热弯曲推动动作机构，使触点动作，切断电动机的控制电路，实现过载保护。中小容量异步电动机的过载保护一般采用热继电器。熔断器主要用于短路保护；磁力启动器主要用于控制电动机的启动、停止和正反转等；电压继电器主要用于电压保护。二、判断题（共50题，每题1分，共50分）1.电感元件在电路中不消耗能量，它是无功负荷。（）A、正确B、错误正确答案：A2.接地装置对地电压与通过接地体流入地中的电流比值称为接地电阻。（）A、正确B、错误正确答案：A3.晶闸管触发电路的脉冲前沿要陡，前沿上升时间不超过100μs。（）A、正确B、错误正确答案：B4.无触点电器通断电路的执行功能由触头来实现（）A、正确B、错误正确答案：B5.某电气元件两端交流电压的相位超前于流过它上面的电流，则该元件为容性负载（）A、正确B、错误正确答案：B6.家用和类似用途电器一般选取用于污染等级为二级的污染（）A、正确B、错误正确答案：A7.双断口灭弧多用于小容量电器中（）A、正确B、错误正确答案：A8.单结晶体管具有一个发射极、一个基极、一个集电极。（）A、正确B、错误正确答案：B9.三相笼形电机都可以采用星--三角降压启动。（）A、正确B、错误正确答案：B10.磁吹灭弧广泛应用于交流灭弧装置中（）A、正确B、错误正确答案：B11.触头分断时、如果触头之间的电压达12-20V，触头间隙内产生电弧（）A、正确B、错误正确答案：A12.电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。（）A、正确B、错误正确答案：B13.交流接触器线圈起动功率和吸持功率相等（）A、正确B、错误正确答案：B14.叠加原理只能用来计算电压电流，不能用来计算电路的功率（）A、正确B、错误正确答案：A15.交流接触器多采用纵缝灭弧装置灭弧（）A、正确B、错误正确答案：A16.一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220的电源上均可使用。（）A、正确B、错误正确答案：B17.基尔霍夫电流定律不仅适用于电路中的任意一个节点，而且也适合用于包含部分电路的任一假设的闭合面。（）A、正确B、错误正确答案：A18.电机智能综合保护是目前保护装置最先进、最可靠的换代产品（）A、正确B、错误正确答案：A19.闸刀开关安装时刀开关在合闸状态下手柄应该向下，能倒装或平装。（）A、正确B、错误正确答案：B20.正确选用和使用低压电器元件对电器安全运行是极其重要的。（）A、正确B、错误正确答案：A21.有触点电器通断电路的执行功能由输出信号的逻辑电平来实现（）A、正确B、错误正确答案：B22.TTL集成电路的全称是晶体管—晶体管逻辑集成电路。（）A、正确B、错误正确答案：A23.直流接触器线圈起动功率和吸持功率相等（）A、正确B、错误正确答案：A24.两个不同频率的正弦量在相位上的差叫相位差（）A、正确B、错误正确答案：B25.晶闸管控制角越大电压则越高。（）A、正确B、错误正确答案：B26.不同的低压电器在线路中所承担的任务相同（）A、正确B、错误正确答案：B27.晶闸管具有正反向阻断能力。（）A、正确B、错误正确答案：A28.有触头和无触头结合的电器称为混合电器（）A、正确B、错误正确答案：A29.纯电感负载功率因数为零，纯电容负载功率因数为1。A、正确B、错误正确答案：B30