《维修电工》三级高级职业技能鉴定实操试题含答案

《维修电工》三级高级职业技能鉴定实操试题含答案一、电气控制电路安装与调试（40分）实操题1：三相异步电动机正反转控制电路安装与调试（20分）操作要求：使用施耐德LC1D09接触器2只、LADN22辅助触头2只、LA3811D按钮3只（红停、绿正、绿反）、380V/220V控制变压器1台（容量50VA）、JR3620热继电器1只（整定电流6.8A）、380V三相异步电动机（Y100L2，功率3kW，额定电流6.4A）1台，完成以下任务：1.绘制带电气互锁的正反转控制电路图（主电路+控制电路）；2.按图完成元件安装与接线（要求横平竖直，无交叉，导线标号清晰）；3.通电前检查并排除至少2处模拟故障（故障设置：KM1主触头进线端虚接、FR常闭触头接触不良）；4.通电调试，实现“正转→停止→反转”顺序控制，且正反转不能直接切换。评分标准：电路图绘制（5分）：主电路断路器、接触器主触头、热继电器、电动机连接正确（2分）；控制电路按钮、接触器线圈、辅助触头互锁、热继电器常闭触头连接正确（3分）。元件安装（4分）：元件布局合理（接触器间距≥30mm）（2分），固定牢固无松动（2分）。接线工艺（5分）：导线规格（主电路BV1.5mm²，控制电路BV1mm²）符合要求（1分），剥线长度1015mm（1分），端子压接无毛刺（1分），标号套标识清晰（1分），无漏接错接（1分）。故障排查（4分）：用万用表电阻档检测KM1主触头进线端（L1KM1主触头1端）通断（2分）；检测FR常闭触头（控制电路中FR常闭触头两端）通断（2分）。调试结果（2分）：正反转切换需经停止按钮，无触点粘连（2分）。答案要点：1.电路图关键节点：主电路L1L2L3经断路器→KM1/KM2主触头→FR主触头→电动机；控制电路电源（变压器二次侧220V）→停止按钮SB1→正转按钮SB2→KM1线圈→KM2辅助常闭触头→FR常闭触头→电源；反转支路并联SB3→KM2线圈→KM1辅助常闭触头。2.故障排查：测量KM1主触头进线端（L1与KM1主触头1端）电阻应为0Ω（虚接时无穷大）；测量FR常闭触头两端（控制电路中串联于接触器线圈前）电阻应为0Ω（接触不良时无穷大）。实操题2：星三角降压启动电路调试（20分）操作要求：现有已安装的星三角启动电路（含KM1主接触器、KM2星接接触器、KM3三角接接触器、KT时间继电器），但通电后电动机无法从星接切换到三角接。需完成：1.分析可能的故障原因（至少3项）；2.用万用表检测并定位故障点；3.提出修复方案。评分标准：故障分析（6分）：KT时间继电器线圈未得电（2分）；KT延时闭合常开触头接触不良（2分）；KM3接触器线圈回路中KM2辅助常闭触头未断开（2分）。检测方法（8分）：测量KT线圈两端电压（通电后应为220V，否则检查控制回路）（3分）；用万用表电阻档在断电状态下测量KT延时触头（断开时电阻无穷大，闭合后0Ω）（3分）；测量KM3线圈回路中KM2辅助常闭触头（星接时应断开，否则短路）（2分）。修复方案（6分）：更换KT线圈（2分）；清理KT触头氧化层（2分）；调整KM2辅助触头位置或更换触头（2分）。答案要点：常见故障点：①时间继电器KT线圈烧毁（控制回路中KT线圈未通电，导致不动作）；②KT延时触头因氧化未闭合（星接结束后未接通KM3线圈）；③KM2辅助常闭触头未断开（KM3线圈回路被KM2常闭触头短路，无法吸合）。检测时需断电测量触头通断，通电测量线圈电压。二、电动机故障诊断与处理（25分）简答题1：三相异步电动机定子绕组故障诊断（10分）问题：某Y132S4型电动机（4kW，额定电流8.8A）运行时出现以下现象：三相电流不平衡（偏差＞10%），机壳温度升高，定子绕组有焦糊味。请分析可能的故障类型及检测方法。答案要点：故障类型：1.定子绕组匝间短路（部分线圈绝缘损坏，导致该相电阻减小，电流增大）；2.绕组断线（一相断路，导致两相运行，电流升高）；3.绕组接地（某相绕组与铁芯短路，产生漏电流，三相电流不平衡）。检测方法：匝间短路：用双臂电桥测量三相绕组直流电阻（偏差＞2%可判定）（3分）；或用匝间耐压测试仪施加脉冲电压，观察波形差异（2分）。绕组断线：用万用表电阻档测量三相绕组电阻（断路相电阻无穷大）（2分）。绕组接地：用500V兆欧表测量各相绕组与铁芯绝缘电阻（正常≥1MΩ，接地时＜0.5MΩ）（3分）。实操题3：电动机轴承异响故障处理（15分）操作要求：某电动机运行时发出“沙沙”异响，停机后用听针检测轴承部位声音异常。需完成：1.判断轴承故障类型；2.拆卸与安装深沟球轴承（6206型）的步骤；3.安装后检测方法。评分标准：故障判断（5分）：轴承磨损（滚珠或滚道有划痕）（3分），润滑脂干涸（2分）。拆卸安装（7分）：使用拉马对称均匀拆卸（2分）；加热轴承（80100℃油浴）后套装（2分）；轴承内圈与轴肩贴合紧密（2分）；添加锂基润滑脂（填充量为轴承腔1/31/2）（1分）。安装检测（3分）：手动转动轴承应灵活无卡阻（1分）；通电试运行异响消失（2分）。答案要点：轴承异响常见原因为滚珠与滚道磨损（产生不规则摩擦声）或润滑脂不足（干摩擦声）。拆卸时需用专用拉马，避免损伤轴颈；安装时加热轴承可避免过盈配合导致的装拆困难。三、PLC控制系统设计与调试（25分）综合应用题：自动送料系统PLC编程（25分）控制要求：某自动送料系统由1台进料电机M1、1台出料电机M2、1个料位传感器SQ（高料位时闭合）、1个启动按钮SB1、1个停止按钮SB2组成。控制逻辑如下：按下SB1，M1启动进料，当SQ检测到高料位时，M1停止，M2启动出料；M2运行5秒后停止，系统回到初始状态；运行中按下SB2，M1、M2立即停止，系统复位。要求：1.选择西门子S7200SMARTPLC（CPUST20），完成I/O分配表；2.绘制梯形图程序（含启动/停止、料位检测、延时控制）；3.写出调试步骤及注意事项。评分标准：I/O分配（7分）：输入：SB1（I0.0）、SB2（I0.1）、SQ（I0.2）（4分）；输出：M1（Q0.0）、M2（Q0.1）（3分）。梯形图程序（10分）：启动自锁（I0.0→Q0.0自锁）（2分）；SQ触发M1停止（I0.2常闭断开Q0.0）（2分）；M2启动（I0.2→Q0.1）（2分）；T37延时5秒（PT=5000ms）（2分）；停止按钮SB2（I0.1→全部输出复位）（2分）。调试步骤（8分）：硬件检查（PLC电源24V、传感器接线）（2分）；程序下载（用STEP7Micro/WINSMART软件）（2分）；模拟测试（短接I0.0→M1运行，短接I0.2→M1停、M2运行，5秒后M2停）（2分）；急停测试（按下SB2→输出全关）（2分）。答案要点：I/O分配表示例：|输入信号|地址|输出信号|地址|||||||SB1（启动）|I0.0|M1（进料电机）|Q0.0||SB2（停止）|I0.1|M2（出料电机）|Q0.1||SQ（高料位）|I0.2|||梯形图关键逻辑：启动按钮I0.0使能Q0.0并自锁；当I0.2闭合（高料位），Q0.0断开（M1停），同时触发Q0.1（M2启）并启动定时器T37（PT=5000）；T37定时到后断开Q0.1；停止按钮I0.1通过常闭触点直接断开所有输出线圈。四、变频器应用与参数设置（10分）计算题：变频器多段速控制参数设置（10分）问题：使用三菱FRD700变频器控制3kW三相异步电动机（额定频率50Hz，额定转速1440r/min），要求实现三段速运行：低速10Hz（180r/min）、中速30Hz（540r/min）、高速50Hz（1440r/min）。需设置哪些关键参数？并计算各段速对应的电机转速（考虑转差率s=4%）。答案要点：关键参数设置：Pr.1（上限频率）=50Hz；Pr.2（下限频率）=0Hz；Pr.4（多段速1频率）=10Hz；Pr.5（多段速2频率）=30Hz；Pr.6（多段速3频率）=50Hz；Pr.79（运行模式）=3（外部操作模式）；Pr.180（输入端子功能选择）：RH（X4）设为多段速1（Pr.180=1），RM（X5）设为多段速2（Pr.181=2），RL（X6）设为多段速3（Pr.182=3）。转速计算：同步转速n0=60f/p，电动机极数p=2（1440r/min对应50Hz时n0=1500r/min）。低速10Hz：n0=60×10/2=300r/min，实际转速n=n0(1s)=300×(10.04)=288r/min；中速30Hz：n0=60×30/2=900r/min，n=900×0.96=864r/min；高速50Hz：n0=1500r/min，n=1500×0.96=1440r/min（符合额定转速）。五、安全操作规范与应急处理（附加题，10分）简答题2：电气维修作业安全流程（10分）问题：在380V低压配电线路上进行维修作业时，需遵循哪些安全操作流程？若触及带电体发生触电，应如何应急处置？答案要点：安全流程：1.停电：断开上级电源开关，悬挂“禁止合闸”警示牌（2分）；2.验电：用500V验电器检测线路各相无电压（2分）；3.放电：对电容器等储能元件短接放