维修电工高级模考试题与参考答案

维修电工高级模考试题与参考答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.某三相异步电动机额定电压380V，额定功率15kW，功率因数0.85，效率0.92，其额定电流约为（）。A.28.3AB.32.6AC.36.5AD.40.2A2.晶闸管整流电路中，若增大控制角α，则输出直流电压（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小3.PLC中计数器CTU的当前值达到设定值PV时，其输出状态为（）。A.保持原状态B.置1并保持C.置0并保持D.交替翻转4.采用变频器驱动的三相异步电动机，当频率低于额定频率时，为保持磁通恒定，应（）。A.降低电压B.升高电压C.保持电压不变D.电压与频率成反比调节5.某机床控制电路中，热继电器FR1的常闭触点串联在接触器KM1的线圈回路中，其作用是（）。A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.失压保护6.测量10kV高压电缆的绝缘电阻，应选用（）兆欧表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V7.三相变压器连接组别为Yd11，说明原边绕组为星形接法，副边绕组为三角形接法，且副边线电压滞后原边对应线电压（）。A.30°B.60°C.90°D.120°8.步进电动机的步距角θ与（）有关。A.电源频率B.转子齿数C.驱动电压D.负载转矩9.直流电动机采用电枢回路串电阻调速时，其机械特性（）。A.变硬B.变软C.不变D.先硬后软10.某PLC程序中，输入继电器I0.0为启动按钮，输出继电器Q0.1控制电动机，若程序中存在"ANI0.1"指令（I0.1为停止按钮），则正确的梯形图逻辑应为（）。A.启动按钮与停止按钮串联B.启动按钮与停止按钮并联C.启动按钮自锁后与停止按钮串联D.启动按钮自锁后与停止按钮并联11.变频器的加速时间是指（）。A.从0Hz加速到额定频率的时间B.从10Hz加速到额定频率的时间C.从启动频率加速到额定频率的时间D.从0Hz加速到最高频率的时间12.三相异步电动机的同步转速n0=1500r/min，当转差率s=0.02时，转子电流频率为（）。A.0.5HzB.1HzC.2HzD.5Hz13.采用差动保护的电力变压器，其两侧电流互感器的接线方式应为（）。A.原边星形、副边星形B.原边星形、副边三角形C.原边三角形、副边星形D.原边三角形、副边三角形14.测量电动机绕组的直流电阻时，若采用双臂电桥，主要是为了消除（）的影响。A.接触电阻B.电感C.电容D.温度15.某数控车床进给系统采用伺服电动机驱动，当出现"位置超差"报警时，可能的原因是（）。A.伺服驱动器参数设置错误B.刀具磨损C.冷却系统故障D.润滑不足16.晶闸管触发电路中，要求触发脉冲与主电路电压（）。A.同相位B.反相位C.有固定的相位关系D.相位无关17.低压配电系统中，TN-S系统的特点是（）。A.中性线与保护线合一B.中性线与保护线分开C.中性线接地，保护线不接地D.中性线不接地，保护线接地18.电力电子器件IGBT是（）的复合器件。A.晶闸管与二极管B.三极管与MOSFETC.MOSFET与GTRD.GTO与MOSFET19.某PLC的输出类型为晶体管输出，其可驱动的负载为（）。A.交流接触器B.直流电磁阀C.三相电动机D.白炽灯20.高压断路器的额定开断电流是指（）。A.最大负荷电流B.最大短路电流C.额定工作电流D.过载电流二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、错选不得分，少选得1分）1.三相异步电动机的调速方法包括（）。A.变极调速B.变频调速C.变转差率调速D.变电压调速2.PLC的输入信号类型包括（）。A.开关量B.模拟量C.数字量D.脉冲量3.变频器的常见故障代码包括（）。A.OC（过流）B.OV（过压）C.OH（过热）D.SP（速度偏差过大）4.电气设备的接地保护类型有（）。A.工作接地B.保护接地C.重复接地D.防雷接地5.直流电动机的制动方法有（）。A.反接制动B.能耗制动C.再生制动D.机械制动6.变压器的损耗包括（）。A.铜损B.铁损C.磁滞损耗D.涡流损耗7.测量高压设备绝缘时，应注意（）。A.设备停电B.验电接地C.两人操作D.记录温度8.可编程序控制器的基本组成包括（）。A.CPU模块B.输入输出模块C.电源模块D.编程器9.晶闸管整流电路中，触发脉冲应满足（）。A.足够的幅值B.合适的宽度C.与主电路同步D.移相范围符合要求10.电动机过热的可能原因有（）。A.负载过重B.通风不良C.电源电压过高或过低D.绕组匝间短路三、判断题（每题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.三相异步电动机的转差率s=（n0-n）/n0，其中n为转子转速，n0为同步转速。（）2.变频器的恒压频比控制适用于恒转矩负载。（）3.PLC的扫描周期包括输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。（）4.热继电器的整定电流应大于电动机的额定电流。（）5.兆欧表测量绝缘电阻时，L端接被测设备，E端接地。（）6.变压器的变比等于原副边绕组匝数之比，也等于原副边电压之比。（）7.晶闸管一旦导通，控制极失去作用，关断需使阳极电流小于维持电流。（）8.低压断路器既能接通分断正常负载电流，也能切断短路电流。（）9.步进电动机的角位移与输入脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。（）10.测量电动机绝缘电阻前，应用万用表检查绕组是否短路。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述变频器过流故障的可能原因及排查方法。2.画出三相异步电动机正反转控制电路的电气原理图（主电路+控制电路），并说明互锁的作用。3.PLC程序设计中，为什么要设置"输入滤波"和"输出锁存"？4.电力变压器并列运行的条件有哪些？不满足条件会产生什么后果？五、计算题（每题10分，共20分）1.一台三相变压器，额定容量S=500kVA，额定电压U1N/U2N=10kV/0.4kV，连接组别Yyn0。求：（1）原副边额定电流I1N、I2N；（2）若副边接三相对称负载，每相电阻R=0.1Ω，电抗X=0.05Ω，求副边线电流及变压器输出功率。2.某直流电动机铭牌数据：PN=15kW，UN=220V，IN=76A，nN=1500r/min，电枢电阻Ra=0.2Ω。求：（1）额定效率ηN；（2）额定电磁转矩TN；（3）若采用电枢串电阻调速，使转速降至1000r/min（负载转矩不变），求串入的电阻值Rc。六、综合分析题（20分）某工厂生产线由一台变频器（型号：FR-A740-30K）驱动三相异步电动机（额定功率30kW，额定电压380V，额定电流56A，额定频率50Hz），近期频繁出现"OH"（过热）报警。经检查，电动机温度正常，散热风扇工作正常，环境温度30℃（低于变频器允许的40℃）。请分析可能的故障原因，并列出详细排查步骤。参考答案一、单项选择题1.A（计算：I=P/(√3×U×cosφ×η)=15000/(1.732×380×0.85×0.92)≈28.3A）2.B（控制角α增大，导通角减小，输出电压减小）3.B（CTU计数器达到PV时输出置1，后续计数保持，复位后清零）4.D（V/F控制，电压与频率成比例调节，保持磁通Φ=U/(4.44fN)恒定）5.B（热继电器用于电动机过载保护）6.C（10kV电缆绝缘电阻测量用2500V兆欧表）7.A（Yd11表示副边线电压滞后原边30°）8.B（步距角θ=360°/(m×z×k)，m相数，z转子齿数，k拍数）9.B（串电阻后，机械特性斜率增大，特性变软）10.C（启动按钮自锁后，停止按钮常闭触点串联实现停车）11.A（加速时间定义为从0Hz加速到额定频率的时间）12.B（转子电流频率f2=s×f1=0.02×50=1Hz）13.B（Yd连接可补偿变压器Yd接线引起的相位差，使差动回路电流平衡）14.A（双臂电桥消除了测试线与被测电阻间的接触电阻影响）15.A（伺服系统位置超差多因驱动器参数、编码器故障或机械卡阻）16.C（触发脉冲需与主电路电压同步，保证触发角准确）17.B（TN-S系统中性线N与保护线PE严格分开）18.C（IGBT是MOSFET与GTR的复合器件，兼具两者优点）19.B（晶体管输出只能驱动直流负载，交流负载需用继电器输出）20.B（额定开断电流是断路器能安全切断的最大短路电流）二、多项选择题1.ABCD（变极、变频、变转差率、变电压均为调速方法）2.ABD（PLC输入包括开关量、模拟量、脉冲量，数字量属于开关量范畴）3.ABCD（OC过流、OV过压、OH过热、SP速度偏差均为常见故障代码）4.ABCD（工作接地、保护接地、重复接地、防雷接地均为接地类型）5.ABCD（反接、能耗、再生、机械制动均为直流电机制动方法）6.AB（变压器损耗主要为铜损和铁损，磁滞、涡流属于铁损细分）7.ABCD（高压绝缘测量需停电、验电、两人操作、记录温度）8.ABCD（PLC基本组成包括CPU、I/O模块、电源、编程器）9.ABCD（触发脉冲需满足幅值、宽度、同步、移相范围要求）10.ABCD（负载过重、通风不良、电压异常、绕组短路均会导致过热）三、判断题1.√（转差率定义正确）2.√（恒压频比控制保持磁通恒定，适用于恒转矩负载）3.√（PLC扫描周期三阶段正确）4.×（热继电器整定电流应接近电动机额定电流，过大无法保护）5.√（兆欧表L接被测设备，E接地，屏蔽端G接表面）6.√（变压器变比等于匝数比和电压比，电流比为反比）7.√（晶闸管导通后控制极失去作用，关断需阳极电流小于维持电流）8.√（低压断路器具备过载、短路、欠压保护功能）9.√（步进电机角位移与脉冲数成正比，转速与频率成正比）10.√（测量绝缘前用万用表检查绕组通断，避免误判）四、简答题1.变频器过流故障可能原因：（1）负载突变或过载：电动机堵转、机械卡阻；（2）变频器输出短路：电缆绝缘损坏、电机绕组短路；（3）逆变模块故障：IGBT击穿；（4）控制参数不当：加速时间过短、转矩提升过高；（5）电流检测电路故障：传感器损坏、采样电阻失效。排查方法：①检查电动机及机械负载，手动盘车确认是否卡阻；②测量变频器输出端U-V、V-W、W-U间绝缘电阻（断电后）；③用万用表检测逆变模块各桥臂是否击穿（红黑表笔测C-E、G-E）；④延长加速时间，降低转矩提升值，观察是否仍报警；⑤检查电流互感器输出信号是否正常（通电状态下测模拟量输入通道电压）。2.电气原理图（主电路：断路器QF→熔断器FU→接触器KM1、KM2主触点→热继电器FR→电动机M；控制电路：电源→停止按钮SB1→启动按钮SB2→KM1线圈→FR常闭→电源；同时KM1辅助常开并联SB2实现自锁；KM1辅助常闭与KM2线圈串联，KM2辅助常闭与KM1线圈串联实现互锁）。互锁作用：防止KM1、KM2主触点同时闭合导致电源短路，通过接触器辅助常闭触点串联在对方线圈回路中，实现电气互锁；若有机械互锁（如按钮机械联动），则双重保护。3.输入滤波：PLC输入模块内部设置RC滤波电路，用于消除外部输入信号的高频干扰（如按钮抖动、触点电弧），确保输入信号稳定；输出锁存：PLC输出状态在扫描周期结束后才刷新，避免程序执行过程中输出频繁变化，提高系统可靠性；同时输出锁存可保持上一周期的输出状态，直到新的扫描周期完成计算。4.并列运行条件：（1）额定电压与变比相同（误差≤0.5%）；（2）连接组别相同（否则二次侧会产生很大环流）；（3）阻抗电压（短路阻抗）相同（误差≤10%）；（4）容量比不超过3:1（避免负载分配不均）。不满足后果：①变比不同：二次侧产生环流，增加损耗；②连接组别不同：二次侧线电压相位差180°或30°，产生几倍于额定电流的环流；③阻抗电压不同：阻抗小的变压器过载，阻抗大的欠载；④容量比过大：小容量变压器易过载，大容量未充分利用。五、计算题1.（1）原边额定电流I1N=S/(√3×U1N)=500×10³/(1.732×10×10³)≈28.87A；副边额定电流I2N=S/(√3×U2N)=500×10³/(1.732×0.4×10³)≈721.7A。（2）每相阻抗Z=√(R²+X²)=√(0.1²+0.05²)=0.1118Ω；副边线电流I2=U2相/Z=(400/√3)/0.1118≈(230.94)/0.1118≈2066A（注：实际中负载阻抗过小会导致电流远超过额定值，此处仅为计算）；输出功率P=3×I2²×R=3×(2066)²×0.1≈3×4268356×0.1≈1,280,507W≈1280.5kW（远超变压器容量，说明负载阻抗不合理）。2.（1）额定效率ηN=PN/(UN×IN)=15000/(220×76)≈15000/16720≈0.897（89.7%）；（2）额定电磁转矩TN=9550×PN/nN=9550×15/1500≈95.5N·m；（3）额定电枢反电动势EaN=UN-IN×Ra=220-76×0.2=220-15.2=204.8V；转速降至1000r/min时，反电动势Ea=EaN×n/nN=204.8×1000/1500≈136.5V；电枢电流不变（负载转矩不变，T=KtΦIa，Φ不变则Ia=IN=76A）；总电阻R总=(UN-Ea)/Ia=(220-136.5)/76≈83.5/76≈1.099Ω；串入电阻Rc=R总-Ra=1.099-0.2≈0.899Ω≈0.9Ω。六、综合分析题可能故障原因：1.变频器内部散热不良：冷却风扇故障（虽外部风扇正常，可能内部散热片积灰、风道堵塞）；2.变频器过载运行：实际负载超过额定电流（电动机虽温度正常，但变频器IGB