高级维修电工理论试题附答案

高级维修电工理论试题附答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某三相异步电动机铭牌标注“额定电压380V/220V，接法Y/△”，当电源电压为380V时，正确的接线方式应为（）。A.定子绕组接成Y形B.定子绕组接成△形C.定子绕组先Y后△切换D.定子绕组任意连接答案：A解析：当电源电压为380V时，若电机额定电压为380V/220V，Y形接线时每相绕组承受的电压为线电压的1/√3（约220V），与绕组额定电压匹配；若接成△形，每相绕组承受380V电压，超过额定值会烧毁。2.晶闸管整流电路中，若触发脉冲的相位角α增大，则输出直流电压Ud（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小答案：B解析：晶闸管整流电路中，输出电压Ud与触发角α满足Ud=1.17U2cosα（单相全控桥）或Ud=2.34U2cosα（三相全控桥），α增大时cosα减小，Ud随之减小。3.某PLC输入模块型号为SM321DI32×DC24V，其含义是（）。A.32点直流24V数字量输入模块B.32点交流24V数字量输入模块C.32点直流24V模拟量输入模块D.32点交流24V模拟量输入模块答案：A解析：SM321为西门子S7-300系列输入模块代号，DI表示数字量输入（DigitalInput），32×DC24V表示32个通道，每个通道支持直流24V信号。4.变频器参数P0700设置为“2”时，控制命令源为（）。A.操作面板（MOP）控制B.端子排控制C.通信控制（如PROFIBUS）D.自动节能控制答案：B解析：多数变频器中，P0700参数定义控制命令源：0为工厂默认，1为操作面板，2为端子控制，3为通信控制。设置为2时，通过外部端子（如正转、反转、停止按钮）发送控制指令。5.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解析：高压设备绝缘电阻测量需选用电压等级匹配的兆欧表，10kV电缆属于中高压设备，通常选用2500V兆欧表，5000V适用于更高电压等级（如35kV及以上）。6.三相四线制供电系统中，中性线（N线）的电流IN与三相电流IA、IB、IC的关系为（）。A.IN=IA+IB+ICB.IN=√(IA²+IB²+IC²)C.IN=IA+IB-ICD.IN=|IA+IB+IC|答案：A解析：三相四线制中，中性线电流为三相电流的相量和，即IN=IA+IB+IC（相量相加）。若三相平衡（IA=IB=IC且相位差120°），则IN=0。7.某电动机控制电路中，热继电器FR的常闭触点串联在接触器KM的线圈回路中，其作用是（）。A.实现过载保护B.实现短路保护C.实现欠压保护D.实现联锁控制答案：A解析：热继电器通过检测电机电流实现过载保护，当电机过载时，双金属片受热弯曲，推动常闭触点断开，切断接触器线圈电源，电机停止运行。8.在PLC梯形图中，“SET”指令的功能是（）。A.置位（保持输出为1）B.复位（保持输出为0）C.下降沿检测D.上升沿检测答案：A解析：SET为置位指令，使指定输出位保持为1，直到被RESET（复位）指令清除；RESET则相反，使输出保持为0。9.异步电动机的转差率s=（n0-n）/n0，其中n0为（）。A.转子转速B.同步转速C.额定转速D.最大转速答案：B解析：n0为旋转磁场的同步转速，由电源频率f和电机极对数p决定（n0=60f/p）；n为转子实际转速，转差率s反映转子与旋转磁场的相对速度。10.晶闸管的三个电极是（）。A.基极、发射极、集电极B.阳极、阴极、门极C.源极、漏极、栅极D.阳极、阴极、栅极答案：B解析：晶闸管（SCR）的三个电极为阳极（A）、阴极（K）和门极（G），门极用于触发导通，阳极和阴极为主电流通路。11.某三相变压器的联结组别为Yd11，其中“11”表示（）。A.高压侧线电压超前低压侧线电压330°B.高压侧线电压滞后低压侧线电压30°C.高压侧线电压超前低压侧线电压30°D.高压侧线电压滞后低压侧线电压330°答案：C解析：联结组别“Yd11”中，“11”表示高压侧线电压超前低压侧线电压30°（以时钟表示，11点位置对应30×11=330°，但通常取最小角度差，即360°-330°=30°，故超前30°）。12.采用兆欧表测量绝缘电阻时，摇动手柄的转速应保持在（）左右。A.50r/minB.120r/minC.200r/minD.300r/min答案：B解析：兆欧表通过手摇发电机产生测试电压，标准转速为120r/min，转速过低会导致电压不足，过高可能损坏内部元件。13.在变频器的PID控制中，若系统超调量过大，应（）。A.增大比例系数PB.减小比例系数PC.增大积分时间TiD.减小微分时间Td答案：B解析：比例系数P增大时，系统响应加快但超调量增加；减小P可降低超调量，但可能延长调节时间。积分时间Ti增大可减小稳态误差，微分时间Td增大可抑制超调。14.某直流电动机采用电枢回路串电阻调速，其调速特性为（）。A.恒转矩调速B.恒功率调速C.既非恒转矩也非恒功率D.视负载而定答案：A解析：电枢串电阻调速时，电机的电磁转矩T=KTΦIa，若磁通Φ不变，电枢电流Ia由负载决定，因此调速过程中转矩基本恒定，属于恒转矩调速。15.电力系统中，“五防”闭锁装置的核心是防止（）。A.误分、误合断路器B.带负荷拉、合隔离开关C.带电挂（合）接地线（接地开关）D.带接地线（接地开关）合断路器（隔离开关）答案：B解析：“五防”包括：防止误分合断路器、防止带负荷拉合隔离开关、防止带电挂接地线、防止带接地线合断路器、防止误入带电间隔。其中带负荷拉合隔离开关会产生电弧，可能引发短路，是最核心的防误内容。二、多项选择题（每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.下列属于三相异步电动机电气制动方法的有（）。A.反接制动B.能耗制动C.再生制动（回馈制动）D.机械抱闸制动答案：ABC解析：电气制动利用电机电磁转矩实现制动，包括反接制动（电源反接）、能耗制动（切断电源后通入直流）、再生制动（电机转速超过同步转速时回馈电能）；机械抱闸属于机械制动。2.PLC的输入/输出模块按信号类型可分为（）。A.数字量输入（DI）模块B.数字量输出（DO）模块C.模拟量输入（AI）模块D.模拟量输出（AO）模块答案：ABCD解析：PLC模块按信号类型分为数字量（开关量）和模拟量（连续量），每类又分为输入和输出，共四种基本模块。3.变频器的常见保护功能包括（）。A.过电流保护（OC）B.过电压保护（OV）C.欠电压保护（UV）D.过热保护（OH）答案：ABCD解析：变频器需监测电流、电压、温度等参数，过流（OC）防止IGBT损坏，过压（OV）和欠压（UV）保护直流母线，过热（OH）保护功率模块。4.测量接地电阻时，影响测量结果的因素有（）。A.土壤湿度B.测量时的天气（如雨天）C.接地体的埋深D.测量仪器的精度答案：ABCD解析：土壤湿度越高、接地体埋深越大，接地电阻越小；雨天会降低土壤电阻率；仪器精度直接影响读数准确性。5.晶闸管整流电路中，触发电路需满足的要求有（）。A.触发脉冲有足够的幅值和宽度B.触发脉冲与主电路同步C.触发脉冲相位可调节D.触发脉冲前沿要陡答案：ABCD解析：触发电路需提供足够能量（幅值、宽度）确保晶闸管可靠导通；同步保证脉冲在正确相位触发；相位可调实现输出电压调节；前沿陡可减少触发延迟。6.下列关于电力变压器并列运行的条件，正确的有（）。A.额定电压比相同（允许误差±0.5%）B.联结组别相同C.短路阻抗标幺值相等（允许误差±10%）D.容量比不超过3:1答案：ABCD解析：并列运行需满足电压比、联结组别、短路阻抗相近，容量比不宜过大（避免负载分配不均）。7.三相异步电动机运行中出现“嗡嗡”声且无法启动，可能的原因有（）。A.电源缺相B.转子绕组断路C.负载过大D.定子绕组匝间短路答案：ABCD解析：缺相会导致单相运行，无法产生启动转矩；转子断条或绕组断路使转子电流无法形成；负载过大超过启动转矩；定子匝间短路会造成磁场不平衡，均可能导致堵转和异常声响。8.在PLC梯形图中，属于位逻辑指令的有（）。A.与（AND）B.或（OR）C.非（NOT）D.比较（CMP）答案：ABC解析：位逻辑指令处理开关量信号的逻辑运算（与、或、非）；比较指令（CMP）属于数据处理指令，用于数值比较。9.下列关于兆欧表的使用方法，正确的有（）。A.测量前需对兆欧表进行“开路”和“短路”试验B.测量时，L端接被测设备导体，E端接设备外壳或地C.测量电缆绝缘时，需将屏蔽端（G）接电缆绝缘层D.测量完毕后，需对被测设备充分放电答案：ABCD解析：开路试验（指针应指向∞）和短路试验（指针应指向0）用于检查兆欧表是否正常；L接导体、E接地是基本接法；G端用于消除表面泄漏电流影响；放电防止设备存储电荷伤人。10.异步电动机变频调速时，若保持U/f恒定，其机械特性（）。A.临界转矩基本不变B.同步转速随频率变化C.适用于恒转矩负载D.适用于恒功率负载答案：ABC解析：U/f恒定控制时，磁通Φ≈U/f保持不变，临界转矩Tmax=KΦ²基本不变；同步转速n0=60f/p随频率f变化；由于Φ不变，电磁转矩T=KTΦIa，适合恒转矩负载（如传送带）；恒功率负载需弱磁调速（f＞额定频率时U恒定，Φ降低）。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）1.三相异步电动机的额定转速一定小于同步转速。（）答案：√解析：异步电动机靠转子与旋转磁场的相对运动产生感应电流，因此转子转速n必须小于同步转速n0（s＞0）。2.变频器的“升速时间”是指从0Hz加速到最大频率所需的时间。（）答案：√解析：升速时间定义为输出频率从0Hz上升到最大频率（或设定上限频率）所需的时间，由变频器参数P1120（加速时间）设置。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：√解析：PLC工作原理为循环扫描，依次完成输入采样（读取外部信号）、程序执行（处理逻辑）、输出刷新（更新输出状态）。4.测量高压设备绝缘电阻时，若兆欧表指针指向“0”，说明绝缘良好。（）答案：×解析：指针指向“0”表示被测设备绝缘已击穿或短路，绝缘不良；指针指向“∞”表示绝缘良好（无泄漏电流）。5.晶闸管一旦导通，门极失去控制作用，即使门极信号消失，仍能维持导通。（）答案：√解析：晶闸管导通后，门极仅起触发作用，维持导通依赖阳极电流大于维持电流，此时门极信号可撤除。6.三相四线制系统中，中性线（N线）和保护线（PE线）可以合并为PEN线。（）答案：√解析：TN-C系统中，中性线与保护线合并为PEN线，但需注意PEN线在用户端需重复接地，且不能断线（否则设备外壳带电）。7.直流电动机的转速调节可以通过改变电枢电压、励磁电流或电枢回路电阻实现。（）答案：√解析：直流电机转速公式n=(U-IR)/KEΦ，可通过调节电枢电压U、励磁磁通Φ（改变励磁电流）或电枢电阻R实现调速。8.变压器的空载损耗主要是铜损，负载损耗主要是铁损。（）答案：×解析：空载时原边电流很小，损耗主要为铁损（铁芯涡流和磁滞损耗）；负载时电流增大，损耗主要为铜损（绕组电阻损耗）。9.在PLC程序中，同一输出继电器（Q）的线圈可以在多个地方使用，但只能有一个“置位”或“复位”指令。（）答案：×解析：同一输出继电器的线圈在梯形图中可以多次使用（如并行输出），但“置位”（SET）和“复位”（RESET）指令可分别在不同位置使用，最终状态由最后执行的指令决定。10.异步电动机的启动电流大是因为启动时转子转速低，转子感应电动势大，导致转子电流大，进而定子电流增大。（）答案：√解析：启动时n=0，转差率s=1，转子感应电动势E2s=sE20最大，转子电流I2=E2s/√(R2²+(sX20)²)也最大，根据磁动势平衡，定子电流随之增大（约为额定电流的5-7倍）。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述三相异步电动机软启动器的工作原理及主要优点。答案：软启动器通过晶闸管（或IGBT）的相位控制，在启动过程中逐渐增加电机端电压，使电机平滑加速。主要优点：①降低启动电流（约为额定电流的2-3倍），减少对电网的冲击；②减小机械应力（避免突然启动的转矩冲击）；③可调节启动时间和启动转矩；④具备软停车功能（逐渐降低电压，避免自由停车的机械振动）。2.说明PLC中“输入滤波”和“输出响应滞后”的原因及改善措施。答案：输入滤波原因：外部输入信号可能存在干扰（如机械触点抖动），PLC通过硬件或软件滤波（如RC电路或延时指令）消除高频噪声。输出响应滞后原因：PLC扫描周期导致输出状态更新延迟（输入采样→程序执行→输出刷新的循环时间）。改善措施：①缩短扫描周期（优化程序，减少不必要的指令）；②使用立即输入/输出指令（如西门子的PI/PQ指令），直接读取或更新I/O状态；③对于快速响应需求，可选用高速I/O模块或专用运动控制模块。3.画出单相桥式全控整流电路（带阻感性负载，续流二极管）的主电路图，并标注晶闸管、续流二极管及负载的连接方式。答案：主电路由4只晶闸管（VT1-VT4）组成桥式结构，交流电源u2接桥的输入端，负载（阻感L-R串联）接桥的输出端。续流二极管VD并联在负载两端（阴极接晶闸管阳极，阳极接阴极）。当晶闸管关断时，负载电感释放能量，电流通过VD续流，避免负载电压反向。4.简述变频器“过电流故障（OC）”的常见原因及排查方法。答案：常见原因：①电机或电缆短路（绝缘损坏）；②负载突变（如机械卡阻）；③变频器输出模块（IGBT）损坏；④加速时间过短（电流上升过快）；⑤电流检测电路故障（传感器或主板异常）。排查方法：①测量电机和电缆绝缘电阻（用兆欧表）；②检查机械负载是否灵活（手动盘车）；③测试变频器输出端相间电阻（正常应平衡）；④延长加速时间（增大P1120参数）；⑤使用万用表检测电流传感器信号或更换主板。5.说明电力系统中“保护接地”和“保护接零”的区别及适用场景。答案：保护接地（TT系统）：将设备外露可导电部分直接接地，接地电阻R≤4Ω。适用于无专用中性线的农村或独立变电所供电系统，当设备漏电时，电流通过接地电阻和电网对地电容形成回路，降低外壳电压。保护接零（TN系统）：将设备外露可导电部分接至电网中性线（N线或PEN线）。适用于中性点直接接地的低压电网（如城市配电系统），当设备漏电时，形成单相短路，熔断器或断路器快速动作，切断电源。五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某工厂一台额定功率30kW、额定电压380V、额定电流56A的三相异步电动机，采用变频器驱动，运行中出现“过电流故障（OC）”停机。经检查，电机绝缘良好，机械负载无卡阻，变频器加速时间已设置为15s（默认5s），但故障仍频繁发生。请分析可能原因并提出解决方案。答案：可能原因及解决方案：（1）变频器输出侧电缆接触不良：电缆接头氧化或松动导致接触电阻增大，运行中产生局部过热和电流波动。需检查电缆端子，重新压接并涂抹导电膏。（2）变频器参数设置不当：如转矩提升（P1310）设置过高，导致低频时电流过大。应降低转矩提升值（或选择自动转矩补偿模式）。（3）电机参数与变频器不匹配：变频器需输入电机额定功率、电流、极对数等参数以优化控制。若参数未正确设置（如额定电流设为50A，实际电机为56A），变频器会误判过流。需重新设置电机参数（P0304=380V，P0305=56A，P0307=30kW）。（4）变频器内部电流检测单元故障：电流传感器或主板采样电路异常，导致误报过流。需用万用