(2025年)电气控制试题及答案

(2025年)电气控制试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.下列低压电器中，属于手动电器的是（）。A.接触器B.按钮C.热继电器D.时间继电器2.交流接触器的主触点通常用于接通或分断（）。A.控制电路B.主电路C.信号电路D.保护电路3.三相异步电动机直接启动时，启动电流约为额定电流的（）。A.1-2倍B.3-4倍C.5-7倍D.8-10倍4.在电动机正反转控制电路中，若仅采用按钮互锁，可能导致的问题是（）。A.电机无法启动B.电源短路C.电机过热D.控制失效5.热继电器的整定电流通常设置为电动机额定电流的（）。A.80%-90%B.95%-105%C.110%-120%D.120%-130%6.可编程控制器（PLC）的输入模块通常接收（）信号。A.模拟量B.数字量C.高频脉冲D.直流高压7.星三角降压启动电路中，电动机启动时定子绕组接成（）。A.星形B.三角形C.双星形D.双三角形8.下列保护环节中，用于防止电动机断相运行的是（）。A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.断相保护9.直流电磁铁与交流电磁铁的主要区别在于（）。A.线圈匝数B.铁芯结构C.工作电压D.触点材料10.在PLC梯形图中，“线圈”指令表示（）。A.输出继电器得电B.输入继电器得电C.定时器计时D.计数器计数二、填空题（每空1分，共20分）1.低压电器按用途分为控制电器、保护电器、（）和执行电器。2.接触器的主要技术参数包括额定电压、额定电流、（）和操作频率。3.电动机的基本保护环节包括短路保护、（）、欠压保护和失压保护。4.按钮的红色按钮通常用于（），绿色按钮用于（）。5.时间继电器按动作原理分为电磁式、（）、电动式和电子式。6.三相异步电动机的调速方法有变频调速、（）和改变转差率调速。7.PLC的工作方式是（），包括输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。8.正反转控制电路中，接触器互锁是通过将对方接触器的（）串联在自身线圈电路中实现的。9.熔断器的安秒特性是指熔体的熔断时间与（）的关系曲线。10.星三角降压启动时，启动电流为三角形接法的（），启动转矩为三角形接法的（）。11.热继电器的双金属片由两种（）不同的金属片轧焊而成，当电流过大时因（）使触点动作。12.PLC的输出模块类型包括继电器输出、（）和晶闸管输出，其中（）适用于高频动作场合。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述三相异步电动机点动控制与长动控制的区别，并画出长动控制的基本电路图。2.说明热继电器与熔断器在保护功能上的主要差异。3.列举PLC与传统继电器控制系统相比的主要优势。4.分析星三角降压启动电路中时间继电器的作用，并说明其触点的连接方式。5.简述电动机正反转控制电路中“双重互锁”的实现方法及意义。四、分析题（每题10分，共20分）1.某三相异步电动机采用接触器自锁控制电路，按下启动按钮后电机不转，试分析可能的故障原因（至少列出5种）。2.下图为某PLC控制的传送带系统梯形图（假设输入X0为启动按钮，X1为停止按钮，Y0为电机输出），分析其工作原理，并说明当X0按下后Y0的动作过程。（注：梯形图描述：第一行：X0常闭触点与X1常闭触点串联，再与Y0常开触点并联，最后串联Y0线圈；第二行：X0常开触点串联定时器T0线圈，T0常开触点串联Y1线圈）五、综合应用题（20分）设计一个三台电动机M1、M2、M3的顺序控制电路，要求：（1）M1启动后，M2才能启动；M2启动后，M3才能启动；（2）停止时，M3先停，M2再停，M1最后停；（3）具备短路保护、过载保护和失压保护；（4）画出电气控制电路图（主电路和控制电路），并说明工作过程。答案一、选择题1.B2.B3.C4.B5.B6.B7.A8.D9.B10.A二、填空题1.切换电器2.线圈电压3.过载保护4.停止；启动5.空气阻尼式6.变极调速7.循环扫描8.常闭触点9.电流大小10.1/3；1/311.热膨胀系数；发热弯曲12.晶体管输出；晶体管输出三、简答题1.点动控制：按下按钮电机运行，松开按钮电机停止，无自锁环节；长动控制：按下按钮后通过接触器自锁触点保持电机持续运行，松开按钮后仍能继续工作。长动控制基本电路图：主电路为三相电源→熔断器→接触器主触点→热继电器→电机；控制电路为电源→熔断器→停止按钮常闭→启动按钮常开→接触器线圈→热继电器常闭→电源，接触器常开触点并联在启动按钮两端实现自锁。2.热继电器主要用于电动机的过载保护，利用电流的热效应使双金属片变形推动触点动作，动作时间较长（几秒到几十秒）；熔断器用于短路保护，利用熔体熔化切断电路，动作时间极短（毫秒级），无法对过载进行有效保护。3.主要优势：（1）可靠性高，抗干扰能力强；（2）编程灵活，可通过修改程序改变控制逻辑；（3）功能丰富，支持定时、计数、通信等复杂控制；（4）维护方便，故障诊断直观；（5）体积小，易于集成。4.时间继电器的作用是控制星三角切换时间，确保电动机在星形接法下启动一段时间后自动切换为三角形接法全压运行。其触点连接方式：时间继电器的线圈并联在控制电路中，延时断开的常闭触点串联在星形接触器线圈电路中，延时闭合的常开触点串联在三角形接触器线圈电路中。5.双重互锁通过按钮互锁和接触器互锁共同实现：按钮互锁是将正转按钮的常闭触点串联在反转接触器线圈电路中，反转按钮的常闭触点串联在正转接触器线圈电路中；接触器互锁是将正转接触器的常闭触点串联在反转接触器线圈电路中，反转接触器的常闭触点串联在正转接触器线圈电路中。意义：防止正反转接触器同时吸合导致电源短路，提高电路安全性。四、分析题1.可能的故障原因：（1）熔断器熔断，主电路或控制电路无电源；（2）停止按钮常闭触点接触不良；（3）启动按钮常开触点接触不良；（4）接触器线圈损坏或接线松脱；（5）热继电器常闭触点因过载未复位；（6）接触器主触点接触不良，无法接通主电路；（7）电机绕组烧毁或接线错误。2.工作原理：第一行实现电机Y0的自锁控制，第二行通过X0启动定时器T0，延时后控制Y1动作。动作过程：按下X0（启动按钮），X0常闭触点断开（若X0为复合按钮），但X0常开触点闭合，定时器T0线圈得电开始计时；同时，第一行中X0常闭触点（假设为停止按钮的常闭）未动作，X1常闭触点（停止按钮）未断开，Y0线圈通过X0常开触点（若X0为启动按钮的常开）或Y0自锁触点得电，Y0输出，电机运行；当T0计时到设定时间，T0常开触点闭合，Y1线圈得电，Y1输出（如控制其他设备）；按下X1（停止按钮），X1常闭触点断开，Y0线圈失电，电机停止，Y0自锁触点断开，T0线圈失电，T0常开触点断开，Y1失电。五、综合应用题控制电路图设计：主电路：三相电源→熔断器FU→接触器KM1主触点→热继电器FR1→电机M1；KM2主触点→FR2→M2；KM3主触点→FR3→M3（三者并联）。控制电路：电源L1→FU→停止按钮SB0（总停）→支路1：启动按钮SB1→KM1线圈→FR1常闭→电源N（KM1自锁触点并联在SB1两端）；支路2：KM1常开触点→SB2→KM2线圈→FR2常闭→电源N（KM2自锁触点并联在SB2两端）；支路3：KM2常开触点→SB3→KM3线圈→FR3常闭→电源N（KM3自锁触点并联在SB3两端）；停止控制：停止按钮SB3（常闭）串联在KM3线圈电路中，SB2串联在KM2线圈电路中，SB1串联在KM1线圈电路中，且KM3常闭触点串联在KM2线圈电路中，KM2常闭触点串联在KM1线圈电路中（逆序停止）。工作过程：启动：按下SB1→KM1线圈得电→KM1主触点闭合，M1启动；KM1自锁触点闭合保持；KM1常开触点闭合，为KM2启动准备。按下SB2→KM2线圈得电（因KM1常开已闭合）→M2启动，KM2自锁并闭合其常开触点，为KM3启动准备。按下SB3→KM3线圈得电