纺织机械用电培训试题及答案

纺织机械用电培训试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.纺织机械中最常用的三相异步电动机同步转速为1500r/min，其极对数p为（）。A.1  B.2  C.3  D.4答案：B2.在细纱机变频改造中，若原电机额定功率15kW，负载持续率100%，选择变频器时其额定输出电流应不小于电机额定电流的（）。A.100%  B.105%  C.110%  D.120%答案：C3.某并条机伺服驱动器报警代码“OC”，表示（）。A.过压  B.过流  C.过热  D.编码器故障答案：B4.纺织车间采用TNS系统，当发生单相接地故障时，最先动作的保护电器是（）。A.熔断器  B.漏电断路器  C.热继电器  D.失压脱扣器答案：B5.某气流纺车间湿度要求70%RH，若电控柜内温度低于露点，最易引发的故障是（）。A.绝缘击穿  B.接触器线圈烧毁  C.变频器过流  D.印制板凝露短路答案：D6.在针织大圆机中，采用“电子送经”伺服系统，其位置反馈元件通常选用（）。A.测速发电机  B.增量式编码器  C.旋转变压器  D.霍尔开关答案：B7.某织布机主电机额定电流28A，选用国产塑壳断路器做短路保护，其瞬时脱扣电流整定值宜选（）。A.3In  B.5In  C.8In  D.12In答案：C8.纺织机械常用24VDC电磁阀，若电缆截面0.75mm²，单程长度80m，允许最大压降1.2V，则最大工作电流约为（）。A.0.5A  B.1.0A  C.1.6A  D.2.5A答案：C9.某清梳联生产线采用Profinet总线，站点间最大电缆长度为（）。A.50m  B.100m  C.200m  D.500m答案：B10.在高压静电植绒设备中，整流变压器输出直流80kV，其高压硅堆额定反向耐压应不低于（）。A.80kV  B.100kV  C.120kV  D.160kV答案：D11.自动络筒机槽筒电机采用无刷直流电机，其调速方式为（）。A.调压  B.调励磁  C.调PWM占空比  D.串电阻答案：C12.某纺织厂10/0.4kV变电所低压侧功率因数0.75，欲提高到0.95，需补偿容量约为变压器额定容量的（）。A.15%  B.25%  C.35%  D.50%答案：C13.细纱机变频电机运行频率5Hz时，若转矩提升设置过大，最易导致（）。A.电机失速  B.电机过热  C.编码器干扰  D.变频器过压答案：B14.某气流纺车间使用660V供电，其电缆绝缘水平应选（）。A.450/750V  B.0.6/1kV  C.1.8/3kV  D.3.6/6kV答案：B15.纺织设备中，安全等级需达PLe的紧急停车回路，应选用的安全继电器标准为（）。A.EN602041  B.ENISO138491  C.IEC6100042  D.IEC615082答案：B16.某针织机采用“共直流母线”多传动方案，其优点是（）。A.减少电抗器  B.能量互馈节能  C.降低功率因数  D.简化制动电阻答案：B17.在并条机自调匀整系统中，若位移传感器供电24VDC突然跌落至15V，最可能出现的故障现象是（）。A.匀整失效条干恶化  B.电机超速  C.编码器损坏  D.变频器炸机答案：A18.纺织厂采用“能耗制动”方案，对变频器而言，必须设置的参数是（）。A.载波频率  B.制动电阻阻值及功率  C.电机极数  D.速度环增益答案：B19.某自动穿经机使用直线电机，其最大加速度2g，若动子质量5kg，则峰值推力约为（）。A.50N  B.100N  C.150N  D.200N答案：B20.在纺织机械维护中，红外热像仪一般用于检测（）。A.电机轴承缺陷  B.电缆接头过热  C.编码器零位  D.变频器载波答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，请将所有正确选项的字母填入括号内，漏选、错选均不得分）21.下列属于纺织机械伺服驱动器常用通讯协议的有（）。A.CANopen  B.EtherCAT  C.ProfibusDP  D.RS485Modbus答案：ABCD22.关于细纱机变频节能改造效果，正确的有（）。A.降低断头率  B.减少小纱弱捻  C.提高功率因数  D.降低车间噪声答案：ABCD23.纺织设备采用安全继电器实现“双手按钮”控制，必须满足的条件有（）。A.同步检测≤0.5s  B.冗余通道  C.强制导向接点  D.故障记忆答案：ABCD24.下列措施可降低变频器对纺织厂弱电系统干扰的有（）。A.屏蔽电缆两端接地  B.加装EMC滤波器  C.降低载波频率  D.分开桥架敷设答案：BCD25.某气流纺车间使用大量变频驱动，出现同一变压器下照明频繁烧毁，可能原因有（）。A.谐波电压过高  B.零线电流过大  C.中性点漂移  D.照明镇流器质量差答案：ABC26.关于纺织机械用步进电机，正确的有（）。A.失步与负载惯量比有关  B.低速转矩大  C.需闭环控制  D.开环即可定位答案：ABD27.某自动络筒机采用“直流共母线”方案，下列必须计算的项目有（）。A.制动能量回馈功率  B.母线电容放电时间  C.整流单元峰值电流  D.电机短路容量答案：ABC28.纺织厂10kV配电所继电保护配置应包括（）。A.速断  B.过流  C.零序  D.失压答案：ABCD29.某针织机伺服电机编码器为2500ppr，四倍频后，每转脉冲数为（）。A.2500  B.5000  C.10000  D.与倍频无关答案：C30.下列属于纺织机械电气安全“五防”内容的有（）。A.防止误分合断路器  B.防止带负荷拉隔离开关  C.防止带电挂接地线  D.防止带地线合闸答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）31.某细纱机主电机额定功率22kW，额定电流42A，采用星三角降压启动，星形接法时线电流为额定电流的________倍。答案：1/332.纺织车间采用660V供电，其相间电压为________V。答案：66033.某变频器输出频率50Hz，电机转速1450r/min，则滑差率为________%。答案：3.334.在PLC程序中，对急停按钮必须进行________逻辑处理，确保断开后立即停机。答案：硬线优先35.纺织机械常用光电开关“亮ON”型，其输出动作条件为接收到________。答案：足够光强36.某自动穿经机直线电机次级永磁体表面磁场强度为0.8T，气隙磁密设计值一般取________T。答案：0.4～0.637.某并条机自调匀整系统采样周期1ms，位移传感器分辨率为1μm，则最高可检测纱条不匀波长为________mm。答案：0.538.纺织厂低压配电系统，PE线采用黄绿双色，其最小截面不得小于相线截面的________。答案：1/2（或50%）39.某气流纺车间总装机功率2000kW，需要系数0.6，功率因数补偿前0.7，补偿后0.95，则补偿容量约为________kvar。答案：80040.某细纱机变频电机采用增量式编码器，零位脉冲宽度为________度电角度。答案：36041.纺织机械伺服驱动器速度环比例增益Kp过大，将导致________现象。答案：振荡42.在Profinet网络中，RT等级实时数据刷新周期最短为________μs。答案：25043.某针织大圆机采用“电子送经”，伺服电机额定转速3000r/min，经减速箱10:1，则卷取辊最高转速为________r/min。答案：30044.纺织设备采用“能耗制动”，制动电阻功率选择应参考电机________功率。答案：再生45.某清梳联生产线使用10kV高压电机，其定子绝缘电阻测试值应不低于________MΩ。答案：1046.纺织厂变电所变压器Dyn11接线，其低压侧零序阻抗较Yyn0________。答案：小47.某自动络筒机槽筒电机采用无刷直流，其反电动势波形为________波。答案：梯形48.在细纱机变频改造中，若运行频率低于5Hz长期工作，应选用________冷却方式电机。答案：强制49.纺织机械常用安全继电器“双通道+交叉监测”结构，其目的是实现________诊断。答案：故障50.某气流纺车间采用LED照明，其谐波电流总畸变率THDi应限制在________%以内。答案：10四、简答题（共5题，每题6分，共30分）51.简述纺织厂谐波治理的三种常用措施，并给出各自适用场合。答案：（1）无源滤波器：由电抗、电容组成，适用于负载稳定、谐波次数固定场合，如并条机群。（2）有源滤波器（APF）：实时检测谐波并注入反向电流，适用于谐波频谱宽、变化大的气流纺车间。（3）增加整流脉动数：如12脉整流、18脉整流，适用于大功率直流母线系统，可显著降低5、7次谐波。52.说明细纱机变频改造后“小纱大纱”阶段速度曲线设置原则。答案：小纱阶段张力大易断头，速度应低于额定10%～15%；中纱阶段张力稳定，可全速运行；大纱阶段气圈半径增大，张力减小，但为减少弱捻，速度应逐步降至额定90%；曲线应平滑，避免阶跃，加减速斜率≤0.3m/s²，确保张力平稳过渡。53.列举并解释纺织机械伺服系统“三环”控制结构。答案：电流环（内环）：最快，控制电机转矩，带宽1～2kHz；速度环（中环）：控制转速，带宽100～300Hz；位置环（外环）：控制位置，带宽10～50Hz；三环嵌套，外环输出作为内环给定，实现高精度定位。54.说明纺织厂采用“共直流母线”多传动的节能机理。答案：部分设备制动时能量回馈至母线，被其他电动设备就地消耗，减少整流单元从电网取能；降低制动电阻能耗，减小配电容量；提高系统功率因数，减少谐波；需计算能量平衡，配置母线电容或储能单元，防止过压。55.简述高压静电植绒设备电气安全操作步骤。答案：（1）开机前检查接地电阻≤4Ω，高压隔离开关置“接地”位放电5min；（2）穿戴绝缘手套、鞋，地面铺绝缘垫；（3）合闸时先低压后高压，分闸相反；（4）运行中禁止打开高压柜门，设门联锁；（5）停机后必须挂接地棒，确认残压<36V方可维护。五、计算题（共4题，共30分）56.（7分）某纺织车间细纱机主电机额定功率30kW，额定效率0.92，功率因数0.85，现采用变频器驱动，输出频率40Hz，负载率70%，变频器效率0.98，求此时变频器输入有功功率。答案：电机输出功率P2=30×0.7=21kW电机输入功率P1=21/0.92=22.83kW变频器输入功率Pin=22.83/0.98=23.3kW57.（8分）某气流纺车间总装机功率1500kW，需要系数0.65，功率因数补偿前0.72，目标0.95，计算所需补偿容量，并选配电容器组数（单组50kvar）。答案：有功Pc=1500×0.65=975kW补偿前Q1=975×tan(arccos0.72)=975×0.963=939kvar补偿后Q2=975×tan(arccos0.95)=975×0.329=321kvar需补ΔQ=939321=618kvar组数n=618/50=12.36→取13组，总补偿650kvar58.（7分）某并条机自调匀整系统，伺服电机额定转速3000r/min，经减速箱5:1驱动罗拉，罗拉直径40mm，要求匀整响应时间≤20ms，求伺服系统速度环带宽最小值。答案：线速度v=πDn=π×0.04×(3000/5)/60=1.26m/s响应距离s=v×t=1.26×0.02=0.025m=25mm速度环带宽f≥1/(2π×20ms)=8Hz，取≥10Hz59.（8分）某针织大圆机采用“电子送经”，伺服电机经减速箱8:1驱动卷取辊，辊径120mm，要求卷取线速度精度±0.1%，编码器2500ppr，四倍频，求位置环分辨率是否满足要求，若不足需如何改进。答案：周长C=π×0.12=0.377m每转脉冲=2500×4=10000分辨率=0.377/10000=0.0377mm精度要求±0.1%×377mm=±0.377mm0.0377mm≪0.377mm，满足要求；若更高精度可改用17位绝对编码器，分辨率可达0.006mm。六、综合应用题（共2题，共30分）60.（15分）某纺织厂计划对老旧细纱机进行变频+伺服改造，原设备主电机37kW，星三角启动，车间变压器容量1000kVA，短路容量20kA，功率因数0.75，谐波电压总畸变率THDv实测6.5%，要求改造后：（1）节电率≥15%；（2）THDv≤4%；（3）功率因数≥0.95；（4）断头率下降≥10%。请给出改造方案，包括设备选型、电气图纸要点、谐波治理、施工步骤及验收测试项目。答案：（1）设备选型：主传动采用37kW矢量变频器，内置直流电抗器；罗拉、钢领板升降采用1kW伺服+滚珠丝杠；风机采用3kW变频；加装12脉整流隔离变压器+5、7次无源滤波支路；补偿电容改为抗谐型，串联7%电抗。（2）电气图纸要点：主回路：塑壳断路器→12脉整流变压器→变频器→电机；伺服驱动器由独立隔离变压器供电；滤波器靠近变频器输入端；PE独立铜排，与N严格分开；PLC与驱动器间采用屏蔽双绞线，单端接地。（3）谐波治理：12脉整流将5、7次谐波降至1/3；无源滤波器调谐4.8次、6.5次，品质因数30；THDv预计降至3.2%。（4）施工步骤：停机→验电挂地线→拆旧柜→安装新柜→放电缆→接线→调试变频器参数→伺服优化→整机联调→负荷试车→测试节电率、THDv、功率因数、断头率。（5）验收测试：①节电率：对比改造前30天与改造后30天同品种吨纱耗电，计算得节电率17%；②THDv：Fluke435测试，各次谐波<3%，THDv=3.1%；③功率因数：配电室读数0.96；④断头率：千锭时断头由45根降至38根，下降15.6%；⑤安全：绝缘电阻、接地电阻、急停响应、门联锁、资料齐全，签字验收。61.（15分）某气流纺车间新建10/0.4kV变电所，总计算负荷1800kW，功率因数0.75，需系数0.7，二级负荷占60%，环境最高温度42℃，电缆桥架敷设，请完成：（1