2025年高职电气技术（电气控制设计）试题及答案

2025年高职电气技术（电气控制设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种电气控制电路可以实现电动机的正反转控制？（）A.接触器联锁正反转控制电路B.按钮联锁正反转控制电路C.双重联锁正反转控制电路D.以上都可以2.在电气控制系统中，热继电器主要用于（）。A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.过压保护3.以下关于PLC编程语言的说法，正确的是（）。A.梯形图是最常用的PLC编程语言B.指令表编程语言比梯形图更直观C.功能块图编程语言适用于复杂逻辑控制D.顺序功能图主要用于模拟量控制4.电气控制系统设计中，首先要进行的工作是（）。A.确定控制要求B.选择电气元件C.绘制电气原理图D.编写控制程序5.对于三相异步电动机，其转速与同步转速的关系是（）。A.转速大于同步转速B.转速等于同步转速C.转速小于同步转速D.转速与同步转速无关6.在电气控制电路中，熔断器的熔体额定电流应（）电路的计算电流。A.大于B.等于C.小于D.不大于第II卷（非选择题，共70分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5空，每空2分。请将正确答案填在横线上。1.电气控制系统一般由控制电路、______、保护电路等组成。2.交流接触器的主要组成部分有电磁机构、触头系统、______和灭弧装置。3.PLC的编程语言有梯形图、指令表、______、顺序功能图等。4.电动机的调速方法有改变磁极对数调速、改变______调速和改变转差率调速。5.电气控制系统设计的基本要求有满足生产工艺要求、安全可靠、______、操作维护方便等。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4题，每题5分。简要回答问题。1.简述电气控制系统设计的一般步骤。2.说明热继电器的工作原理及在电路中的作用。3.什么是PLC的扫描周期？它与哪些因素有关？4.简述三相异步电动机直接启动的优缺点。（三）分析题（共20分）答题要求：本大题共2题，每题10分。分析给定的电气控制电路。1.分析下图所示的电动机单向连续运转控制电路，说明各电器元件的作用，并指出电路中的保护环节。[此处可简单描述一下电路的组成元件及连接方式]2.分析以下PLC梯形图程序，说明其实现的功能。[此处可简单描述一下梯形图的大致样子]（四）设计题（共15分）答题要求：根据给定的控制要求，设计一个电气控制电路。某机床的主轴电动机要求能够正反转控制，并且具有过载保护和短路保护功能。请设计一个满足要求的电气控制电路，画出电气原理图，并说明各电器元件的选择依据。（五）综合应用题（共5分）答题要求：结合实际应用场景，回答问题。在一个自动化生产线上，需要对一台三相异步电动机进行调速控制，以满足不同生产工艺的要求。请你提出一种可行的调速方案，并说明该方案的优点和适用场景。答案：第I卷1.C2.B3.A4.A5.C6.A第II卷（一）填空题1.主电路2.灭弧装置3.功能块图4.电源频率5.经济合理（二）简答题1.电气控制系统设计的一般步骤：确定控制要求、选择电气元件、设计电气控制电路、绘制电气原理图、编写控制程序、进行电气安装与调试、整理技术文件。2.热继电器的工作原理：当电动机过载时，定子电流增大，热继电器的双金属片受热弯曲，推动导板使常闭触头断开，切断控制电路，使电动机断电停转，实现过载保护。作用是对电动机进行过载保护。3.PLC的扫描周期是指PLC执行一次程序所需的时间。它与PLC的硬件性能、用户程序的长短、指令执行时间等因素有关。4.三相异步电动机直接启动的优点：简单、经济、启动设备少。缺点：启动电流大，会对电网造成较大冲击，可能影响同一电网上其他设备的正常运行；启动转矩较小，不适用于重载启动的场合。（三）分析题1.电器元件作用：-按钮SB1：停止按钮，按下时切断控制电路。-按钮SB2：启动按钮，按下时接通控制电路。-接触器KM：控制电动机的启动、停止及正反转。-热继电器FR：过载保护。-熔断器FU：短路保护。保护环节：热继电器实现过载保护，熔断器实现短路保护。2.该梯形图实现的功能需根据具体梯形图来分析，一般来说可能实现电动机的启停控制或者其他逻辑控制功能比如顺序控制等，通过不同的触点状态和逻辑关系来驱动输出线圈，从而控制外部设备的动作。（四）设计题电气原理图如下：[画出主电路（包含电动机、接触器主触头、热继电器热元件等）和控制电路（包含按钮、接触器线圈、热继电器常闭触头、熔断器等）]电器元件选择依据：-接触器KM：根据电动机的额定电流选择合适型号，以可靠接通和断开电动机主电路。-热继电器FR：根据电动机的额定电流选择热元件额定电流，实现过载保护。-按钮SB1、SB2：根据控制要求选择合适的按钮。-熔断器FU：根据电路的计算电流选择合适的熔体额定电流，实现短路保护。（五）综