2025年大学（自动化）电气控制技术进阶综合测试卷及答案

2025年大学（自动化）电气控制技术进阶综合测试卷及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，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.以下哪种电气控制方式常用于实现电机的正反转控制？（）A.接触器联锁正反转控制B.按钮联锁正反转控制C.双重联锁正反转控制D.时间继电器控制2.热继电器在电路中主要起（）保护作用。A.短路B.过载C.欠压D.过压3.电气控制系统中，熔断器的熔体额定电流应（）电路的计算电流。A.大于B.小于C.等于D.不确定4.可编程控制器的编程语言中，（）类似于继电器控制电路图。A.梯形图B.指令表C.功能块图D.顺序功能图5.以下不属于直流电动机调速方法的是（）。A.改变电枢电压调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢回路电阻调速D.改变电源频率调速6.三相异步电动机的旋转方向取决于（）。A.电源电压大小B.电源频率C.定子绕组的磁极对数D.三相电源的相序7.电气控制系统设计的基本原则不包括（）。A.可靠性B.经济性C.美观性D.安全性8.行程开关在电路中起（）作用。A.短路保护B.过载保护C.位置控制D.时间控制9.以下哪种电机适用于恒速运行的场合？（）A.直流电动机B.三相异步电动机C.步进电动机D.伺服电动机10.可编程控制器的输入/输出点数是指（）。A.输入继电器和输出继电器的数量B.定时器和计数器的数量C.特殊功能模块的数量D.通信接口的数量11.电气控制线路中，交流接触器的主触点用于（）。A.控制电路的通断B.频繁地接通和断开主电路C.实现过载保护D.实现欠压保护12.以下哪种传感器可用于检测物体的位置？（）A.温度传感器B.压力传感器C.光电传感器D.湿度传感器13.三相异步电动机的额定功率是指（）。A.电动机从电源吸取的功率B.电动机轴上输出的机械功率C.电动机的电磁功率D.电动机的发热功率14.时间继电器的延时时间是指（）。A.线圈通电到触点动作的时间B.线圈断电到触点动作的时间C.触点动作到恢复原状的时间D.线圈通电到触点恢复原状的时间15.以下哪种调速方法适用于直流电动机的调速范围较宽且平滑性较好的场合？（）A.改变电枢电压调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢回路电阻调速D.串级调速16.电气控制系统中，控制电路的电压一般为（）。A.380VB.220VC.36VD.12V17.以下哪种电机属于控制电机？（）A.直流电动机B.三相异步电动机C.步进电动机D.同步电动机18.可编程控制器的扫描周期主要取决于（）。A.CPU的运算速度B.输入/输出点数C.用户程序的长度D.以上都是19.电气控制线路中，熔断器的额定电压应（）电路的工作电压。A.大于B.小于C.等于D.不确定20.以下哪种方法可用于改善三相异步电动机的启动性能？（）A.直接启动B.星-三角启动C.自耦变压器启动D.以上都是第II卷（非选择题共60分）21.（10分）简述电气控制系统设计的一般步骤。22.（10分）说明热继电器的工作原理及如何选择热继电器的额定电流。23.（10分）分析三相异步电动机能耗制动的原理及控制电路。24.（15分）材料：某自动化生产线需要对产品进行计数和位置检测。现采用光电传感器检测产品位置，计数器记录产品数量。已知生产线运行速度为v=1m/s，产品长度为L=0.2m。问题：（1）计算相邻两个产品到达光电传感器的时间间隔。（2）设计一个基于可编程控制器的计数和位置检测控制程序，简述程序的主要步骤。25.（15分）材料：有一台三相异步电动机，其铭牌参数如下：额定功率Pn=5.5kW，额定电压Un=380V，额定电流In=11.6A，额定转速nN=1440r/min，功率因数cosφ=0.85，效率η=0.87。问题：（1）计算该电动机的额定转矩。（2）若该电动机采用星-三角启动，启动电流是直接启动电流的1/3，求直接启动电流和星-三角启动电流。（3）分析该电动机能否采用自耦变压器启动，若能，选择合适的自耦变压器抽头。答案：1.C2.B3.A4.A5.D6.D7.C8.C9.B10.A11.B12.C13.B14.A15.A16.B17.C18.D19.C20.D21.电气控制系统设计一般步骤：首先进行需求分析，明确控制任务和要求；然后确定控制方案，选择合适的控制方式和控制设备；接着进行电气原理图设计，绘制控制电路、主电路等；再进行电气设备选型，确定元件规格型号；之后进行安装接线图设计；最后进行调试和优化，确保系统正常运行。22.热继电器工作原理：当电路中电流过载时，热元件产生热量使双金属片受热弯曲，推动导板使常闭触点断开，切断控制电路实现保护。选择热继电器额定电流时，一般按电动机的额定电流来选择，对于过载能力较差的电动机，可适当加大一级热继电器的额定电流。23.三相异步电动机能耗制动原理：当电动机脱离三相交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电流，产生一个静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用产生制动转矩。控制电路一般由时间继电器、接触器等组成，通过时间继电器控制制动时间，接触器控制直流电源的通断。24.（1）相邻两个产品到达光电传感器的时间间隔t=L/v=0.2m÷1m/s=0.2s。（2）程序主要步骤：初始化计数器和定时器；光电传感器检测到产品时，计数器加1；定时器定时，定时时间到后进行相关操作，如数据处理或显示等；循环检测光电传感器状态。25.（1）额定转矩Tn=9550×Pn/nN=9550×5.5kW÷1440r/min≈36.5N·m。（2）直接启动电流Ist=7×In=7×11.