2025年维修电工高级理论题库附答案

2025年维修电工高级理论题库附答案一、选择题（每题2分，共40分）1.三相桥式全控整流电路带阻感性负载时，若触发角α=30°，则晶闸管所承受的最大反向电压为（）。A.√2U2B.√3×√2U2C.2×√2U2D.3×√2U2答案：B2.某PLC输入模块型号为6ES7221-1BF22-0XA0，其输入类型为（）。A.直流24V漏型输入B.交流220V源型输入C.直流12V漏型输入D.直流48V源型输入答案：A（注：该型号为西门子S7-200SMART直流24V漏型输入模块）3.变频器参数P0719设置为“3”时，其含义是（）。A.模拟量输入1（AI1）作为频率给定B.模拟量输入2（AI2）作为频率给定C.数字量输入组合作为多段速给定D.通信给定频率答案：C（多段速控制模式下，P0719=3表示通过3个数字量输入组合选择7段速）4.异步电动机采用串级调速时，其调速范围主要取决于（）。A.转子回路串入的电阻值B.逆变角的调节范围C.定子电压的调节范围D.负载转矩大小答案：B（串级调速通过改变逆变角α调节转子回路电动势，从而改变转速）5.某380V三相异步电动机额定电流为50A，其热继电器整定值应调整为（）。A.40-45AB.50-55AC.55-60AD.60-65A答案：B（热继电器整定值一般为电动机额定电流的1.0-1.1倍）6.绝缘电阻表（兆欧表）测量电缆绝缘电阻时，若L端接电缆芯线，E端接地，G端应接（）。A.电缆屏蔽层B.电缆铠装层C.电缆外层绝缘D.不接答案：A（G端用于屏蔽表面泄漏电流，应接电缆屏蔽层）7.晶闸管变流器实现有源逆变的条件不包括（）。A.变流器直流侧有直流电源B.晶闸管触发角α>90°C.直流侧电压极性与整流时相反D.负载为感性负载答案：D（有源逆变需满足直流侧有反向电动势、α>90°、负载提供直流能量）8.PLC程序中，定时器T37（设定值为100）的定时时间为（）（假设时基为0.1s）。A.10sB.1sC.100sD.0.1s答案：A（定时时间=设定值×时基=100×0.1s=10s）9.变频器过流故障（OC）的常见原因不包括（）。A.输出侧短路B.加速时间过短C.电机堵转D.输入电压过高答案：D（输入电压过高可能导致过压故障，而非过流）10.三相异步电动机采用星-三角降压启动时，启动电流为全压启动的（）。A.1/√3B.1/3C.√3倍D.3倍答案：B（星接时每相电压为线电压的1/√3，电流为1/3）11.某4极三相异步电动机额定转速为1440r/min，其转差率为（）。A.0.02B.0.04C.0.06D.0.08答案：B（同步转速n0=1500r/min，转差率s=(n0-n)/n0=(1500-1440)/1500=0.04）12.零序电流互感器用于检测（）。A.三相短路电流B.单相接地故障电流C.两相短路电流D.过负荷电流答案：B（零序电流互感器检测三相电流矢量和，用于接地保护）13.电力电子器件IGBT的关断由（）控制。A.栅极正电压B.栅极负电压C.集电极电流D.发射极电压答案：B（IGBT通过栅极施加负电压关断）14.PLC梯形图中，“SET”指令的功能是（）。A.置位（保持高电平）B.复位（保持低电平）C.上升沿检测D.下降沿检测答案：A（SET指令对输出线圈置位，保持高电平直至RESET）15.变频器参数P1120（加速时间）的定义是（）。A.从0Hz加速到额定频率的时间B.从启动频率加速到额定频率的时间C.从最小频率加速到最大频率的时间D.从当前频率加速到目标频率的时间答案：A（标准定义为0Hz到额定频率的加速时间）16.异步电动机双馈调速系统中，双馈指的是（）。A.定子和转子均馈入交流电B.定子馈入交流电，转子馈入直流电C.定子馈入直流电，转子馈入交流电D.定子和转子均馈入直流电答案：A（双馈调速通过定子和转子同时输入交流电实现调速）17.测量10kV高压电缆的绝缘电阻时，应选用（）兆欧表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C（10kV设备绝缘电阻测量需用2500V兆欧表）18.晶闸管整流电路中，续流二极管的作用是（）。A.防止晶闸管反向击穿B.为感性负载提供续流通路C.提高整流输出电压D.抑制过电压答案：B（续流二极管为感性负载电流提供释放路径，避免晶闸管关断时过电压）19.PLC输入信号抖动（干扰）时，可通过（）消除。A.增加输入滤波时间B.降低输入电压C.缩短输入导线长度D.提高扫描周期答案：A（PLC输入模块通常内置滤波功能，延长滤波时间可抑制抖动）20.某电动机控制电路中，热继电器常闭触点串接在（）。A.主电路B.控制电路C.信号电路D.照明电路答案：B（热继电器常闭触点串联在控制回路，过载时断开切断接触器线圈电源）二、判断题（每题1分，共10分）1.三相异步电动机转子电流的频率随转速升高而增大。（）答案：×（转速升高，转差率s减小，转子电流频率f2=s×f1，故频率减小）2.变频器的恒压频比控制（V/F控制）适用于高精度调速场合。（）答案：×（V/F控制动态响应差，适用于普通负载，高精度需矢量控制或直接转矩控制）3.PLC的扫描周期包括输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。（）答案：√4.晶闸管的维持电流是指维持其导通所需的最小阳极电流。（）答案：√5.保护接地适用于中性点不接地的低压系统，保护接零适用于中性点接地的低压系统。（）答案：√6.异步电动机的启动转矩与电源电压的平方成正比。（）答案：√（Tst∝U1²）7.兆欧表测量绝缘电阻时，应在设备停电后立即测量，无需放电。（）答案：×（需先放电，避免设备电容残留电荷损坏兆欧表）8.变频器的制动电阻用于消耗再生制动时产生的能量。（）答案：√9.PLC程序中，同一输出继电器的线圈在梯形图中可多次使用。（）答案：×（同一线圈在梯形图中只能出现一次，否则会导致逻辑混乱）10.三相桥式半控整流电路带大电感负载时，无需续流二极管。（）答案：×（半控桥带大电感负载时，晶闸管可能失控，需续流二极管防止失控）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述三相异步电动机缺相运行的危害及预防措施。答案：危害：①未断相绕组电流增大（约1.73倍额定电流），导致绕组过热烧毁；②转矩下降（约为额定转矩的40%），无法带载运行；③长时间缺相会引发绝缘老化甚至火灾。预防措施：①使用带断相保护的热继电器；②安装相序保护器或缺相检测模块；③定期检查接线端子、熔断器接触情况；④电动机控制回路中串联三相电流互感器，通过电流不平衡信号触发保护。2.说明PLC输入/输出模块的主要类型及选择依据。答案：类型：①输入模块：按信号类型分数字量输入（DI）和模拟量输入（AI）；按电压等级分直流（5V、12V、24V）和交流（110V、220V）；按输入方式分源型（电流流出模块）和漏型（电流流入模块）。②输出模块：数字量输出（DO）分继电器输出（交直流通用，响应慢）、晶闸管输出（交流负载，无触点）、晶体管输出（直流负载，响应快）；模拟量输出（AO）一般为4-20mA或0-10V信号。选择依据：①负载类型（交流/直流）；②电压等级匹配；③响应速度要求（如高速脉冲输出需晶体管）；④环境条件（继电器抗冲击，晶闸管/晶体管适合高频动作）；⑤信号精度（模拟量需考虑分辨率）。3.分析变频器过流故障（OC）的可能原因及排查步骤。答案：可能原因：①输出短路或接地（电机绕组短路、电缆绝缘损坏）；②电机堵转（负载卡死）；③加速时间过短（电流上升过快）；④变频器输出模块损坏（IGBT击穿）；⑤电机参数设置错误（额定电流与实际不符）；⑥电网电压波动（瞬时低压导致电流增大）。排查步骤：①断开输出端，测量电机及电缆绝缘电阻；②检查负载是否灵活，手动盘车确认是否堵转；③延长加速时间（P1120），观察是否仍过流；④用万用表检测变频器输出端相间电阻（正常应平衡）；⑤核对电机额定电流参数（P0305），调整为实际值；⑥检查电网电压是否稳定，必要时加装稳压器；⑦若以上正常，可能为变频器内部故障（如驱动板损坏），需专业维修。4.画出三相异步电动机正反转控制电路（主电路+控制电路），并标注关键元件。答案：主电路：三相电源→断路器QF→熔断器FU1→接触器KM1主触点→热继电器FR→电动机M；接触器KM2主触点与KM1主触点反接（交换两相电源）。控制电路：电源L1→熔断器FU2→停止按钮SB1→正转按钮SB2→KM1线圈→FR常闭触点→电源N；反转按钮SB3与SB2并联，但需串联KM2常闭触点（互锁），KM2线圈串联KM1常闭触点（互锁）；KM1、KM2辅助常开触点分别并联在SB2、SB3两端（自锁）。关键元件：QF（断路器）、FU1/FU2（熔断器）、KM1/KM2（接触器）、FR（热继电器）、SB1（停止按钮）、SB2/SB3（正/反转启动按钮）。5.简述电力电子器件IGBT的结构特点及主要应用场景。答案：结构特点：IGBT（绝缘栅双极晶体管）结合了MOSFET（场效应管）的高输入阻抗、快速开关特性和BJT（双极晶体管）的低导通压降优点，由P型基区、N-漂移区、N+缓冲层和P+集电区组成，栅极通过绝缘层（SiO₂）控制。主要应用场景：①工业变频器（380V-10kV）；②电力机车牵引变流器；③新能源发电（光伏逆变器、风力变流器）；④直流输电（HVDC换流阀）；⑤高频感应加热设备（频率1-100kHz）。四、综合分析题（每题15分，共30分）1.某工厂一台30kW三相异步电动机（额定电流57A）采用变频器驱动，运行中频繁出现“过流故障（OC）”，经检查电机绝缘良好、负载无堵转，变频器参数P0305（电机额定电流）设置为60A，P1120（加速时间）为5s，P1121（减速时间）为3s。请分析可能原因并提出解决方案。答案：可能原因分析：①加速时间过短（5s）：30kW电机惯性较大，5s加速时间可能导致电流上升率超过变频器承受能力；②电机额定电流设置偏差：实际额定电流57A，参数设置为60A（偏大），变频器过流保护阈值（通常为1.5-2倍额定电流）计算错误，可能未及时触发保护；③负载特性与控制模式不匹配：若负载为恒转矩负载（如传送带），V/F控制可能无法精准控制电流，需切换至矢量控制；④变频器输出滤波电容老化：导致输出波形畸变，电流谐波增大；⑤电网电压波动：瞬时低压使变频器为维持转矩增大输出电流。解决方案：①延长加速时间至10-15s（P1120=10），降低电流上升率；②修正电机额定电流参数（P0305=57A），确保过流保护阈值准确；③切换控制模式为矢量控制（P1300=20），提高动态电流控制精度；④检查变频器输出端滤波电容，测量容值是否正常（偏差＞10%需更换）；⑤安装电网质量监测装置，若电压波动频繁，加装交流稳压器或UPS；⑥若仍频繁过流，需用示波器检测变频器输出电流波形，确认是否存在谐波或尖峰，必要时加装输出电抗器。2.设计一个基于PLC的自动送料系统控制方案，要求：系统由启动/停止按钮、料位传感器（高位HL、低位LL，均为常闭触点，无料时断开）、送料电机M1（三相380V）、卸料电机M2（三相380V）组成；控制逻辑为：按下启动按钮，若料位低于LL（LL断开），M1启动送料，至料位达到HL（HL断开）时M1停止；卸料时，按下卸料按钮，M2启动，运行10s后停止；系统具有过载保护和急停功能。需完成：①I/O分配表；②梯形图程序（简化版）；③设计注意事项。答案：①I/O分配表：输入（I）：启动按钮SB1（I0.0）、停止按钮SB2（I0.1）、急停按钮SB3（I0.2）、高位传感器HL（I0.3）、低位传感器LL（I0.4）、卸料按钮SB4（I0.5）。输出（Q）：送料电机接触器KM1（Q0.0）、卸料电机接触器KM2（Q0.1）。②梯形图程序逻辑：-启动/停止：I0.0（启动）与I0.1（停止）、I0.2（急停）串联，自锁Q0.0；-送料控制：当系统启动（Q0.0=1）且I0.4（LL）断开（无料），Q0.0保持，M1运行；当I0.3（HL）断开（满料），Q0.0复位，M1停止；-卸料控制：I0.5（卸料按钮）触发定时器T37（设定10s），T37常开触点闭合Q0.1，10s后T37常闭触点断