2025年高级电工试题及答案题库

2025年高级电工试题及答案题库

一、单项选择题（共10题，每题2分）

1.在三相交流电路中，星形连接时，线电压与相电压的关系是：

A.线电压等于相电压

B.线电压等于√3倍相电压

C.线电压等于相电压除以√3

D.线电压等于2倍相电压

2.下列哪种材料最适合作为变压器的铁芯？

A.铝

B.铜

C.硅钢片

D.不锈钢

3.电动机的额定功率是指：

A.输入功率

B.输出功率

C.损耗功率

D.视在功率

4.在PLC编程中，下列哪种指令用于实现定时功能？

A.LD

B.OUT

C.TIM

D.AND

5.电气设备接地的主要目的是：

A.美观

B.节约材料

C.保障人身安全

D.增加设备重量

6.下列哪种故障会导致电动机过载？

A.电源电压过低

B.负载过大

C.绕组短路

D.以上都是

7.电力系统中，功率因数过低会导致：

A.线路损耗增加

B.设备利用率降低

C.电压波动增大

D.以上都是

8.下列哪种保护装置用于防止电动机缺相运行？

A.热继电器

B.熔断器

C.断相保护器

D.电流继电器

9.在变频调速系统中，下列哪种参数控制电动机的转速？

A.电压

B.电流

C.频率

D.功率因数

10.下列哪种仪表用于测量电路中的有功功率？

A.电压表

B.电流表

C.功率因数表

D.瓦特表

二、判断题（共5题，每题2分）

1.三相异步电动机的转速与电源频率成正比，与极对数成反比。（）

2.电气设备的绝缘电阻值越大，说明其绝缘性能越好。（）

3.在PLC编程中，一个输入点可以同时被多个程序段使用。（）

4.变频器可以同时改变电动机的电压和频率，实现调速。（）

5.电气火灾可以使用水扑灭。（）

三、多项选择题（共2题，每题2分）

1.下列哪些因素会影响电动机的启动电流？

A.电源电压

B.电动机负载

C.电动机型号

D.启动方式

E.环境温度

2.下列哪些是PLC的基本组成部分？

A.CPU

B.输入模块

C.输出模块

D.存储器

E.电源模块

四、填空题（共5题，每题2分）

1.在三相电路中，三相负载的连接方式有______和______两种基本形式。

2.电动机的额定转速是指电动机在______电压和______频率下，输出额定功率时的转速。

3.PLC的全称是______，是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。

4.电气设备绝缘试验主要包括______试验、______试验和耐压试验。

5.变频器主要由整流单元、______和______三部分组成。

五、简答题（共2题，每题5分）

1.简述三相异步电动机的工作原理。

2.简述PLC控制系统的工作过程。

答案及解析

一、单项选择题答案及解析

1.答案：B

解析：在三相交流电路中，当负载采用星形连接时，线电压与相电压的关系是线电压等于√3倍相电压，且线电压超前相电压30°。这是因为线电压是两个相电压的相量差，根据相量计算可得。

2.答案：C

解析：硅钢片最适合作为变压器的铁芯。硅钢片含有少量的硅，可以增加铁芯的电阻率，减少涡流损耗，同时保持较高的磁导率，从而提高变压器的效率。铝、铜和不锈钢都不适合作为变压器铁芯材料。

3.答案：B

解析：电动机的额定功率是指电动机在额定工作条件下能够输出的机械功率，即输出功率。输入功率是电源提供给电动机的电功率，损耗功率是电动机内部各种损耗的总和，视在功率是电压与电流的乘积。

4.答案：C

解析：在PLC编程中，TIM指令通常用于实现定时功能。LD指令用于加载输入条件，OUT指令用于输出控制，AND指令用于逻辑与操作。不同品牌的PLC可能有不同的指令系统，但TIM或类似的定时指令是常见的。

5.答案：C

解析：电气设备接地的主要目的是保障人身安全。当设备发生漏电或短路故障时，接地装置可以将故障电流导入大地，降低设备外壳对地电压，防止人员触电。美观、节约材料和增加设备重量都不是接地的主要目的。

6.答案：D

解析：电源电压过低会导致电动机输出转矩不足，为了维持负载，电流会增大；负载过大直接导致电动机需要更大的电流来驱动；绕组短路会导致局部电流过大。这些情况都会导致电动机过载。

7.答案：D

解析：功率因数过低会导致线路损耗增加（因为电流增大），设备利用率降低（因为无功功率占比大），电压波动增大（因为无功功率流动引起电压降）。这些都是电力系统中功率因数过低带来的不利影响。

8.答案：C

解析：断相保护器专门用于检测电动机是否缺相运行，并在检测到缺相时切断电源，保护电动机。热继电器主要用于过载保护，熔断器主要用于短路保护，电流继电器主要用于过电流保护。

9.答案：C

解析：在变频调速系统中，通过改变电源的频率来控制电动机的转速。根据异步电动机的转速公式n=60f(1-s)/p，转速n与频率f成正比。电压主要用于维持电动机的磁通恒定，电流与负载有关，功率因数是电路参数。

10.答案：D

解析：瓦特表（功率表）专门用于测量电路中的有功功率。电压表测量电压，电流表测量电流，功率因数表测量功率因数，都不能直接测量有功功率。

二、判断题答案及解析

1.答案：√

解析：三相异步电动机的转速公式为n=60f(1-s)/p，其中f为电源频率，s为转差率，p为极对数。可见，转速与电源频率成正比，与极对数成反比。这是异步电动机的基本工作原理。

2.答案：√

解析：绝缘电阻值是衡量电气设备绝缘性能的重要指标。绝缘电阻值越大，说明绝缘材料的绝缘性能越好，泄漏电流越小，设备越安全。通常使用兆欧表测量绝缘电阻。

3.答案：√

解析：在PLC编程中，一个输入点可以被多个程序段使用，这称为输入点的"多次使用"。PLC通过扫描工作方式，在每个扫描周期中读取输入点的状态，并供所有程序段使用。

4.答案：√

解析：变频器通过整流单元将工频交流电转换为直流电，再通过逆变单元将直流电转换为频率和电压均可调的交流电，从而同时改变电动机的电压和频率，实现调速控制。

5.答案：×

解析：电气火灾不能使用水扑灭，因为水是导电的，使用水扑救电气火灾可能会导致触电事故，并可能扩大火灾范围。应使用干粉、二氧化碳等不导电的灭火器扑灭电气火灾。

三、多项选择题答案及解析

1.答案：A、C、D

解析：电源电压会影响电动机的启动电流，电压越高，启动电流通常越大；电动机型号决定了其设计参数，如阻抗等，会影响启动电流；启动方式（如直接启动、星三角启动、自耦变压器启动等）直接影响启动电流的大小。电动机负载主要影响运行电流而非启动电流，环境温度对启动电流影响较小。

2.答案：A、B、C、D、E

解析：PLC的基本组成部分包括：CPU（中央处理器，负责执行程序和处理数据）、输入模块（接收外部信号）、输出模块（控制外部设备）、存储器（存储程序和数据）和电源模块（为PLC提供工作电源）。这些部分共同构成了完整的PLC系统。

四、填空题答案及解析

1.答案：星形（Y）连接，三角形（Δ）连接

解析：在三相电路中，三相负载的连接方式主要有星形（Y）连接和三角形（Δ）连接两种基本形式。星形连接中，各相负载的末端连接在一起，形成中性点；三角形连接中，各相负载首尾相连，形成闭合回路。

2.答案：额定，额定

解析：电动机的额定转速是指电动机在额定电压和额定频率下，输出额定功率时的转速。这是电动机铭牌上标明的重要参数之一，表示电动机在正常工作条件下的运行速度。

3.答案：可编程逻辑控制器

解析：PLC的全称是可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController），是一种专为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械设备或生产过程。

4.答案：绝缘电阻，介质损耗

解析：电气设备绝缘试验主要包括绝缘电阻试验、介质损耗试验和耐压试验。绝缘电阻试验用于检测绝缘材料的绝缘性能；介质损耗试验用于检测绝缘材料在电场中的能量损耗；耐压试验用于检验绝缘材料承受电压的能力。

5.答案：直流母线，逆变单元

解析：变频器主要由整流单元（将工频交流电转换为直流电）、直流母线（储存和稳定直流电压）和逆变单元（将直流电转换为频率和电压可调的交流电）三部分组成。这是变频器的基本结构和工作原理。

五、简答题答案及解析

1.答案：

三相异步电动机的工作原理基于电磁感应原理。当定子绕组通入三相交流电时，产生一个旋转磁场。这个旋转磁场切割转子导体，在转子导体中感应出电动势和电流。根据电磁力定律，载流导体在磁场中会受到电磁力的作用，从而产生转矩，驱动转子旋转。由于转子的转速总是略低于旋转磁场的同步转速，因此称为"异步"电动机。转差率（s）是同步转速与实际转速之差与同步转速的比值，是异步电动机的重要参数。

解析：三相异步电动机的工作原理涉及电磁感应、电磁力等电磁学基本原理。理解旋转磁场的产生、转子感应电流的产生以及电磁转矩的形成是掌握异步电动机工作原理的关键。异步电动机之所以能够旋转，是因为转子转速与旋转磁场转速之间存在转差，这是其区别于同步电动机的主要特征。

2.答案：

PLC控制系统的工作过程主要包括以下几个步骤：

（1）输入采样：PLC在运行模式下，按照扫描周期周期性地读取输入模块的状态，并将这些状态存入输入映像区。

（2）程序执行：PLC按照用户程序的顺序，从第一条指令开始逐条执行，并将执行结果存入输出映像区。

（3）输出刷新：在所有指令执行完毕后，PLC将输出映像区的状态输出到输出模块，控制外部设备