2025年《电工基础项目化教程》项目五课后习题与答案

2025年《电工基础项目化教程》项目五课后习题与答案一、判断题（正确打√，错误打×）1.三相异步电动机星形连接时，线电压等于相电压的√3倍，线电流等于相电流（）2.热继电器的整定值应大于电动机的额定电流，以避免频繁误动作（）3.在正反转控制电路中，两个接触器的主触点可以并联使用以增大电流容量（）4.按钮联锁只能防止两个接触器同时吸合，不能实现电动机的顺序控制（）5.三相电源断相时，电动机仍能启动但转速明显下降（）6.接触器的辅助常闭触点在电路中主要用于自锁控制（）7.安装控制电路时，导线颜色应符合规范，一般主电路用黄绿红，控制电路用黑色（）8.电动机启动电流是额定电流的5-7倍，因此熔断器的额定电流应至少选择额定电流的8倍（）9.星三角降压启动时，电动机在星形连接阶段的相电压是三角形连接时的1/√3（）10.控制电路中，时间继电器的延时触点动作后，其线圈断电时触点会立即复位（）二、单项选择题1.三相异步电动机铭牌标注"电压380V/220V，接法Y/△"，当电源电压为380V时，应采用（）A.Y接法B.△接法C.两种均可D.需外接变压器2.正反转控制电路中，若仅使用按钮联锁而未使用接触器联锁，可能导致（）A.电动机无法启动B.接触器主触点熔焊C.控制电路无自锁D.启动电流过大3.某三相电动机额定功率7.5kW，功率因数0.85，效率0.88，额定电压380V，其额定电流约为（）A.15AB.20AC.25AD.30A（计算式：I=P/(√3×U×cosφ×η)=7500/(1.732×380×0.85×0.88)≈15A）4.星三角启动控制电路中，时间继电器的作用是（）A.控制电动机启动时间B.实现星形到三角形的自动切换C.防止电源短路D.增大启动转矩5.热继电器主要用于（）A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.失压保护6.控制电路中，接触器KM1的辅助常开触点并联在启动按钮SB2两端，其作用是（）A.联锁保护B.自锁保持C.过载保护D.降压启动7.安装电动机控制箱时，接地保护线应选用（）A.黄绿双色线B.红色线C.黑色线D.蓝色线8.电动机运行中出现"嗡嗡"声但不转动，可能的原因是（）A.电源电压过高B.负载过小C.断相运行D.轴承润滑良好9.测量电动机绝缘电阻时，应使用（）A.万用表B.兆欧表C.钳形电流表D.功率表10.正反转控制电路调试时，若按下正转按钮电动机反转，应（）A.调换电源两相进线B.交换接触器主触点接线C.调整按钮接线D.更换接触器线圈三、多项选择题1.三相异步电动机的启动方式包括（）A.直接启动B.星三角启动C.自耦变压器启动D.变频启动2.控制电路中常用的保护环节有（）A.短路保护B.过载保护C.失压保护D.超速保护3.接触器的组成部分包括（）A.电磁系统B.触点系统C.灭弧装置D.热元件4.安装控制线路时需注意（）A.导线连接牢固无松动B.走线横平竖直C.标号清晰D.所有导线必须穿管5.电动机不能启动的可能原因有（）A.熔断器熔断B.热继电器动作C.启动按钮接触不良D.电动机绕组短路四、简答题1.简述三相异步电动机的工作原理。2.说明接触器联锁与按钮联锁的区别及在正反转控制电路中的作用。3.星三角降压启动的适用条件是什么？与直接启动相比有何优缺点？4.安装电动机控制电路时，为什么要进行接地保护？接地电阻有何要求？5.列出电动机运行中常见的5种异常现象及其可能原因。五、计算题1.一台三相异步电动机型号为Y132S-4，额定功率5.5kW，额定电压380V，额定电流11.6A，功率因数0.84，效率0.85。求：（1）电动机的输入功率；（2）额定运行时的有功损耗；（3）若电源频率为50Hz，电动机同步转速和额定转速（转差率s=0.04）。2.某车间需安装一台15kW的三相异步电动机，电源电压380V，额定电流30A，启动电流倍数6倍。试选择：（1）熔断器的额定电流（按1.5-2.5倍启动电流选择）；（2）热继电器的整定电流（按1.0-1.1倍额定电流选择）；（3）接触器的主触点额定电流（按1.3-2倍额定电流选择）。六、实操题1.给定器材：三相异步电动机（Y112M-4，4kW）、交流接触器（CJ20-16）2只、按钮（LA10-3H）1只、热继电器（JR36-20）1只、熔断器（RT18-32）3只、导线若干。要求设计并安装一个带双重联锁的正反转控制电路。请完成以下步骤：（1）绘制电气原理图（主电路+控制电路）；（2）列出元件明细表（包括型号、规格）；（3）简述安装接线的操作要点；（4）写出通电调试的步骤及注意事项。2.某已安装的正反转控制电路出现以下故障：按下正转按钮，接触器KM1吸合但电动机不转。请分析可能的故障原因，并写出排查步骤。答案：一、判断题1.√（星形连接时，线电压=√3相电压，线电流=相电流）2.×（热继电器整定值应接近电动机额定电流，一般为1.0-1.1倍）3.×（主触点并联会导致触点动作不同步，引发短路）4.√（按钮联锁仅通过按钮机械互锁，无法防止触点熔焊时的同时吸合）5.×（断相时电动机无法启动，会发出"嗡嗡"声）6.×（辅助常闭触点用于联锁，常开触点用于自锁）7.√（国标规定主电路用黄绿红，控制电路用黑色，接地线用黄绿双色）8.×（熔断器额定电流一般按1.5-2.5倍额定电流选择，启动电流倍数已考虑）9.√（星形连接相电压=线电压/√3，三角形连接相电压=线电压）10.×（断电延时型时间继电器线圈断电后触点延时复位，通电延时型线圈断电后立即复位）二、单项选择题1.A（电源380V时，Y接法相电压220V，符合电机绝缘要求）2.B（仅按钮联锁时，若某接触器触点熔焊，另一接触器仍可能吸合导致短路）3.A（计算过程见题干）4.B（设定星形连接时间，到时切换为三角形连接）5.B（热继电器利用双金属片热变形实现过载保护）6.B（并联后实现自锁，松开按钮仍保持吸合）7.A（黄绿双色为专用接地线）8.C（断相导致无法形成旋转磁场，电机堵转）9.B（兆欧表用于测量高绝缘电阻，万用表无法准确测量）10.A（电动机转向由电源相序决定，调换两相进线即可改变转向）三、多项选择题1.ABCD（直接、星三角、自耦变压器、变频均为常用启动方式）2.ABC（超速保护一般需额外装置，非控制电路基本保护）3.ABC（热元件属于热继电器，非接触器部件）4.ABC（并非所有导线必须穿管，视安装环境而定）5.ABCD（以上均可能导致无法启动）四、简答题1.工作原理：三相定子绕组通入三相交流电，产生旋转磁场；转子导体切割磁场感应电动势和电流；转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，驱动转子旋转（方向与磁场相同，转速略低于同步转速）。2.区别：接触器联锁通过常闭触点实现电气互锁，按钮联锁通过按钮机械互锁。作用：双重联锁可防止两个接触器同时吸合（接触器联锁防止触点熔焊时的误动作，按钮联锁实现正反转的直接切换）。3.适用条件：电动机正常运行时为三角形接法，容量较大（一般7.5kW以上）。优点：启动电流小（约为直接启动的1/3），设备成本低；缺点：启动转矩小（约为直接启动的1/3），仅适用于轻载启动。4.接地保护原因：防止设备漏电时金属外壳带电，避免触电事故。要求：接地电阻≤4Ω（潮湿环境≤10Ω），接地体深度≥2.5m，接地导线截面积≥4mm²（铜芯）。5.异常现象及原因：①剧烈振动（轴承损坏/转子不平衡）；②温升过高（过载/通风不良/绕组短路）；③电刷火花大（电刷磨损/换向器表面不平整）；④运行中异响（轴承缺油/定子转子相擦）；⑤电流表指针摆动（负载波动/绕组断相）。五、计算题1.（1）输入功率P1=P2/η=5500/0.85≈6470.6W；（2）有功损耗=P1-P2=6470.6-5500=970.6W；（3）同步转速n0=60f/p=60×50/2=1500r/min，额定转速n=n0(1-s)=1500×(1-0.04)=1440r/min。2.（1）熔断器电流I熔=1.5-2.5×I启=1.5-2.5×(6×30)=270-450A（选RT18-630，额定电流400A）；（2）热继电器整定电流I热=1.0-1.1×I额=30-33A（选JR36-63，整定范围25-40A，调至32A）；（3）接触器主触点电流I触=1.3-2×I额=39-60A（选CJ20-63，额定电流63A）。六、实操题1.（1）电气原理图：主电路包含熔断器FU、接触器KM1/KM2主触点、热继电器FR、电动机M；控制电路包含停止按钮SB1，正转按钮SB2（并联KM1常开），反转按钮SB3（并联KM2常开），KM1常闭串联KM2线圈，KM2常闭串联KM1线圈，FR常闭串联主控制回路。（2）元件明细表：电动机Y112M-4（4kW，8.8A）；接触器CJ20-16（额定电流16A，线圈电压380V）；按钮LA10-3H（1常闭2常开）；热继电器JR36-20（整定范围6.8-11A）；熔断器RT18-32（熔体16A）；导线BV-1.5mm²（控制电路）、BV-2.5mm²（主电路）。（3）安装要点：①按原理图规划元件布局（接触器在上，按钮在面板）；②主电路导线截面积≥2.5mm²，控制电路≥1.5mm²；③导线剥线长度5-8mm，压接端子防松动；④接地保护线单独连接，标记"PE"；⑤所有接线端需标号（如L1、KM1-1、FR-1等）。（4）调试步骤：①检查接线无误后，断开主电路（电动机接线端），接通控制电路电源，测试按钮与接触器动作是否正常（按SB2，KM1吸合且自锁；按SB1，KM1释放；按SB3，KM2吸合，同时KM1应不吸合）；②恢复主电路接线，测量三相电源电压（380V±5%）；③空载试运行（观察转向是否正确，接触器有无异响）；④带载试运行（监测电流是否≤额定值，热继电器是否动作）。注意事项：调试时需两人配合，一人操作一人监护；测量时使用绝缘工具；发现异常立即断电。2.故障分析：①主电路故障：熔断器FU熔断（一相或两相）；KM1主触点接触不良；热继电器FR常闭触点断开；电动机绕组断线或接地。②控制电路故障：KM1线圈断