2026年电气控制技术试题及答案

2026年电气控制技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.交流接触器在频繁操作时容易过热的主要原因是（）。A.主触点电阻过大B.吸引线圈的铜损C.铁芯的涡流和磁滞损耗D.辅助触点接触不良答案：C2.热继电器的保护功能主要针对（）。A.短路B.过载C.欠压D.过压答案：B3.PLC输入模块的公共端COM接直流24V正极时，输入信号应接（）。A.直流24V正极B.直流24V负极C.交流220V火线D.交流220V零线答案：B4.三相异步电动机正反转控制电路中，若仅使用接触器辅助常闭触点互锁，可能存在的风险是（）。A.无法启动正转B.操作按钮时可能发生相间短路C.电动机无法停止D.接触器无法自锁答案：B5.变频器的“V/F控制”指的是（）。A.电压与频率成反比控制B.电压与频率成正比控制C.电压与频率平方成正比控制D.电压与频率无关控制答案：B二、填空题（每空2分，共20分）1.电气控制电路中，实现“按下启动按钮后电动机持续运行，松开按钮仍不停止”的功能需要依靠______环节，该环节通常通过接触器的______触点完成。答案：自锁；辅助常开2.PLC的扫描周期主要包括三个阶段：______、用户程序执行阶段、______。答案：输入采样阶段；输出刷新阶段3.三相笼型异步电动机的降压启动方法包括______、______和自耦变压器降压启动。答案：星三角降压启动；定子串电阻降压启动4.变频器的基本组成包括______、中间直流环节和______。答案：整流单元；逆变单元三、简答题（每题8分，共32分）1.简述电气控制电路中“互锁”的作用及实现方式。答案：互锁的作用是防止两个对立的控制动作同时执行（如电动机正反转），避免电路短路或设备损坏。实现方式包括：①电气互锁：利用接触器的辅助常闭触点串联在对方控制回路中，当一个接触器吸合时，其常闭触点断开，切断对方线圈电源；②机械互锁：通过按钮的机械联动机构，按下一个按钮时，另一个按钮无法同时按下。实际电路中通常同时采用两种互锁以提高安全性。2.对比分析热继电器与熔断器在电动机保护中的区别。答案：热继电器主要用于电动机过载保护，利用电流的热效应使双金属片变形推动触点动作，动作时间较长（几秒至几分钟），可重复使用；熔断器主要用于短路保护，利用熔丝熔断切断电路，动作时间极短（毫秒级），熔断后需更换熔丝。两者功能互补：熔断器应对突发大电流短路，热继电器应对长期过载。3.简述PLC梯形图设计的基本原则。答案：①梯形图按从左到右、从上到下的顺序扫描执行；②触点可串联/并联，但线圈只能并联不能串联；③输入继电器（X）不能作为线圈输出，只能作为触点使用；④输出继电器（Y）、辅助继电器（M）等可多次使用触点；⑤应避免双线圈输出（同一线圈在同一周期内多次被驱动），否则以最后一次驱动为准；⑥复杂逻辑可通过中间继电器（M）简化。4.说明变频器“多段速控制”的实现方法及典型应用场景。答案：实现方法：通过PLC或外部开关（如按钮、行程开关）向变频器输入多个开关量信号（如3个输入点可组合8种速度），变频器内部预先设置每种信号组合对应的频率值。应用场景：需要电动机按预设速度序列运行的场合，如机床的自动进给（快速趋近低速加工快速退回）、传送带的多档调速（空载高速负载低速）等。四、分析设计题（共28分）1.（12分）设计一个三相异步电动机的“两地控制”电路（甲地、乙地均可启动和停止），要求画出电气原理图并说明工作原理。答案：电气原理图要点：主电路包括断路器QF、熔断器FU、接触器KM主触点、热继电器FR、电动机M；控制电路中，甲地启动按钮SB1（常开）、停止按钮SB3（常闭）与乙地启动按钮SB2（常开）、停止按钮SB4（常闭）采用“启动按钮并联，停止按钮串联”的方式连接，KM辅助常开触点并联在SB1、SB2两端实现自锁。工作原理：甲地启动时，按下SB1，KM线圈得电，主触点闭合电动机启动，KM辅助常开触点闭合自锁；松开SB1后，电流通过自锁触点维持KM吸合。停止时，按下SB3（或SB4），KM线圈断电，主触点断开电动机停止。乙地操作同理，SB2并联实现异地启动，SB3与SB4串联实现异地停止。2.（16分）某自动生产线需控制3台电动机M1、M2、M3按以下顺序运行：按下启动按钮后，M1启动；5秒后M2启动；M2启动10秒后M3启动；任意一台电动机过载时，所有电动机停止。要求：①列出PLC的I/O分配表（输入/输出各4点）；②设计梯形图程序（使用FX系列PLC，写出关键指令）。答案：①I/O分配表：输入（X）：启动按钮SB（X0）、M1过载FR1（X1）、M2过载FR2（X2）、M3过载FR3（X3）输出（Y）：M1接触器KM1（Y0）、M2接触器KM2（Y1）、M3接触器KM3（Y2）、故障指示灯HL（Y3）②梯形图关键指令：初始状态：X0未按下时，所有输出断开。X0按下（启动）：Y0得电（M1启动），同时激活定时器T0（设定5秒）。T0定时到（5秒）：Y1得电（M2启动），激活定时器T1（设定10秒）。T1定时到（10秒）：Y2得电（M3启动）。任意过载输入（X1/X2/X3接通）：通过并联触点切断Y0、Y1、Y2线圈，并使Y3得电（故障指示灯亮）。关键指令示例（梯形图逻辑）：LDX0ORY0ANIX1ANIX2ANIX3OUTY0LDY0OUTT0K50（5秒）LDT0ORY1AN