2026年电气工程师考试电路与控制专业试题集及答案

2026年电气工程师考试电路与控制专业试题集及答案一、单选题（共10题，每题2分）1.在三相异步电动机的Y-Δ启动控制线路中，热继电器的热元件应接在（）。A.线路进线端B.电动机出线端C.接触器主触点之间D.控制电路中2.某PLC控制系统中，若输入点X0为ON状态，输出点Y1需要通过内部继电器M0实现自锁，以下正确的梯形图逻辑是（）。A.X0→M0→Y1B.X0→Y1→M0C.M0→X0→Y1D.X0→M0→Y1→M03.在RLC串联电路中，当ω=ω0时，电路呈（）。A.容性B.感性C.阻性D.超前4.对于直流电机，励磁方式为串励时，若负载转矩增大，电机的转速将（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小5.在变频器矢量控制系统中，若电机处于制动状态，再生能量应通过（）。A.直流母线电容吸收B.接触器短接电机绕组C.抽取到电网D.发热元件耗散6.某PLC程序中，定时器T0为10秒接通延时型，若T0已计时6秒，此时复位T0，定时器剩余计时时间应为（）。A.4秒B.6秒C.10秒D.0秒7.在电力电子电路中，IGBT模块的导通损耗主要由（）。A.驱动损耗引起B.开关损耗引起C.通态压降和电流引起D.散热损耗引起8.某10kΩ电阻与5kΩ电阻并联，其等效电阻为（）。A.2.5kΩB.6.25kΩC.7.5kΩD.15kΩ9.在电机正反转控制线路中，为防止电源短路，必须保证（）。A.正反转接触器同时吸合B.正反转接触器互锁C.控制电路与主电路独立D.热继电器常闭触点串联在控制回路10.在自动控制系统中，比例积分（PI）控制器的主要作用是（）。A.提高系统响应速度B.消除稳态误差C.增加系统阻尼D.减小超调量二、多选题（共5题，每题3分）1.以下属于电力系统短路故障类型的有（）。A.三相短路B.单相接地故障C.两相短路D.两相接地故障E.断线故障2.PLC控制系统中，常用的输入/输出模块类型包括（）。A.模拟量输入模块B.数字量输出模块C.脉冲输出模块D.接触器输出模块E.光电隔离模块3.在RLC串联谐振电路中，以下正确的说法有（）。A.电路阻抗最小B.电路阻抗最大C.电流与电压同相D.电感电压等于电容电压E.电源电压等于电阻电压4.直流电机励磁方式包括（）。A.他励B.串励C.并励D.复励E.交流励磁5.电力电子变流电路中，常用的软开关技术有（）。A.正激变换器B.反激变换器C.全桥变换器D.准谐振（QR）技术E.谐振直流环节技术三、判断题（共10题，每题1分）1.在直流电机中，电枢反应会使主磁场发生畸变，导致电刷下产生火花。（√）2.PLC程序的扫描周期与CPU时钟频率成反比。（×）3.在三相异步电动机的Y-Δ启动中，启动电流为直接启动的1/3。（×）4.电路中，电容元件具有隔直通交的特性。（√）5.电力系统中，中性点不接地方式适用于电压等级较低的电网。（√）6.IGBT模块的开关速度比MOSFET模块慢。（√）7.控制系统中，比例（P）控制器只能减小超调量，无法消除稳态误差。（×）8.串联谐振电路中，总电压等于各元件电压的相量和。（×）9.电机正反转控制线路中，若缺少互锁，可能造成电源短路。（√）10.在变频器矢量控制中，电机磁链定向是指将转子磁链矢量与直流母线电压矢量重合。（×）四、简答题（共5题，每题5分）1.简述PLC程序的扫描工作过程。2.解释直流电机电枢反应的影响。3.说明变频器矢量控制的基本原理。4.列举三种电力电子电路中的软开关技术，并简述其优势。5.分析三相异步电动机Y-Δ启动的优缺点。五、计算题（共4题，每题10分）1.某RLC串联电路，R=10Ω，L=0.1H，C=100μF，电源电压为220V，频率为50Hz。求电路的谐振频率、谐振时的阻抗及总电流。2.一台三相异步电动机额定功率为15kW，额定电压为380V，Y接法，额定电流为30A。求其额定转矩及直接启动时的启动电流（假设启动电流为额定电流的6倍）。3.某直流电机励磁电压为220V，电枢回路总电阻为0.5Ω，电枢电流为50A。若电机电势系数为0.1V/A，求电机产生的反电动势。4.一台三相全桥变频器，输入电压为380V，输出频率可调。若电机额定电压为220V，求变频器输出电压的调压范围（假设输出电压与输入电压成正比）。六、设计题（共2题，每题15分）1.设计一个PLC控制电路，实现三相异步电动机的顺序启动（M1启动后M2才能启动），并包含过载保护和急停功能。2.设计一个变频器控制电路，要求电机能在0.5Hz至50Hz之间平滑调速，并具备过流保护和故障报警功能。答案及解析一、单选题答案1.A2.A3.C4.B5.A6.D7.C8.A9.B10.B解析：2.自锁电路需在输入信号保持时维持输出，故X0→M0→Y1正确。5.制动状态时电机产生再生能量，需通过直流母线电容吸收或回馈电网。10.PI控制器通过积分环节消除稳态误差。二、多选题答案1.A,B,C,D2.A,B,C,E3.A,C,D4.A,B,C,D5.D,E解析：1.短路故障类型包括三相、单相接地、两相及两相接地。5.软开关技术包括准谐振和谐振直流环节，可降低开关损耗。三、判断题答案1.√2.×3.×4.√5.√6.√7.×8.×9.√10.×解析：2.扫描周期与程序指令数和CPU速度有关，与频率无关。10.磁链定向需考虑转子位置，并非与直流电压矢量重合。四、简答题答案1.PLC扫描过程：PLC按顺序执行程序，包括读取输入、执行指令、刷新输出，循环进行。2.电枢反应影响：使主磁场畸变，可能导致电刷下产生火花，影响电机运行。3.矢量控制原理：通过坐标变换将定子电流分解为励磁和转矩分量，独立控制磁链和转矩。4.软开关技术：-准谐振（QR）：通过谐振实现零电压/零电流开关，降低损耗。-谐振直流环节：利用谐振电路平滑直流电压，提高效率。-有源钳位：通过辅助电路钳位电压尖峰，减少开关应力。优势：降低开关损耗、延长寿命、提高效率。5.Y-Δ启动优缺点：-优点：启动电流为直接启动的1/3，节省软启动设备。-缺点：仅适用于空载或轻载启动，切换过程需确保电机不反转。五、计算题答案1.谐振频率：f0=1/(2π√(LC))≈15.92Hz阻抗：Z=R=10Ω（谐振时感抗与容抗抵消）电流：I=U/Z=220/10=22A2.转矩：T=9550×P/ωn=9550×15/1500≈95.5Nm启动电流：30×6=180A3.反电动势：E=U-Ir=220-50×0.5=200V4.调压范围：0V至220V（因输出电压与输入电压同相，调压比1:1）六、设计题答案1.PLC控制电路：-输入：X0（启动M1），X1（启动M2），X2（急停），X3（过载）。-输出：Y0（M1），Y1（M2）。-逻辑：X0→Y0，Y0→M2（X1有效时），X2或X3→Y0/Y1复位。2