高级电工技能认证考试试卷及答案

高级电工技能认证考试试卷及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1.5分，共30分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在括号内）1.在正弦交流电路中，若电阻R上的电压u=100sin(ωt+30°)V，电流i=10sin(ωt+30°)A，则该电阻消耗的有功功率P为（）。A.1000WB.500WC.100WD.5000W2.某三相异步电动机的额定转速为1450r/min，则该电动机的极对数和同步转速分别为（）。A.2对极，1500r/minB.1对极，3000r/minC.3对极，1000r/minD.4对极，750r/min3.在PLC编程中，若要求定时器在断电后保持当前值不变，重新上电后继续计时，应选用（）。A.普通定时器（TON）B.断电延时定时器（TOF）C.保持型定时器D.积分型定时器4.高压断路器与隔离开关配合操作时，必须严格遵守的操作顺序是（）。A.先合断路器，后合隔离开关；先拉断路器，后拉隔离开关B.先合隔离开关，后合断路器；先拉隔离开关，后拉断路器C.先合隔离开关，后合断路器；先拉断路器，后拉隔离开关D.先合断路器，后合隔离开关；先拉隔离开关，后拉断路器5.在变频调速系统中，当基频以下调速时，为了保持气隙磁通恒定，控制方式应采用（）。A.恒压频比控制B.恒磁通控制C.恒功率控制D.矢量控制6.晶闸管串联使用时，为了解决均压问题，通常在每只晶闸管两端（）。A.并联均压电阻B.串联均压电阻C.并联均流电抗器D.串联均流电抗器7.电力变压器进行短路试验的目的是测定变压器的（）。A.铁损耗B.铜损耗和短路阻抗C.变比D.励磁阻抗8.在差动放大电路中，双端输出时，其差模电压放大倍数等于（）。A.单管放大电路的电压放大倍数B.单管放大电路电压放大倍数的一半C.单管放大电路电压放大倍数的两倍D.09.下列关于电气设备接地的说法，正确的是（）。A.保护接地和保护接零可以混用在同一供电系统中B.电气设备的金属外壳必须接地，无论其电压等级高低C.在TN-S系统中，PE线和N线在系统末端必须再次连接D.重复接地可以降低漏电设备外壳的对地电压10.直流电动机采用能耗制动时，切断电枢电源后，应在电枢回路中（）。A.串入一个大电阻B.并联一个大电阻C.串入一个电抗器D.短接11.逻辑函数Y=A.1101B.1001C.0101D.111012.步进电动机的转速主要取决于（）。A.负载转矩的大小B.绕组的通电频率C.输入脉冲的电压幅值D.步距角13.在自动控制系统中，若希望系统的输出量迅速跟随输入量的变化，且稳态误差为零，应采用（）控制。A.比例（P）B.比例积分（PI）C.比例微分（PD）D.比例积分微分（PID）14.使用万用表测量10V左右的直流电压时，应选择（）。A.直流2.5V档B.直流10V档C.直流50V档D.交流50V档15.某低压配电系统，计算电流为200A，环境温度为25℃，选用聚氯乙烯绝缘铜芯电缆（空气中敷设），若电缆载流量修正系数为0.8，则电缆的额定载流量至少应为（）。A.160AB.200AC.250AD.315A16.电气原理图的设计中，所有电器元件的图形符号、文字符号及接线编号均应符合（）标准。A.国际电工委员会（IEC）B.国家标准（GB）C.行业标准D.企业标准17.软启动器主要用于控制异步电动机的（）。A.恒定转速B.启动转矩C.启动过程电压和电流C-1.制动过程D.功率因数18.在数控机床电气控制中，CNC装置与PLC之间的信息交换主要是通过（）实现的。A.I/O接口B.串行通信接口C.网络总线D.内部存储器19.发生触电事故时，若触电者有心跳但无呼吸，应立即进行的急救措施是（）。A.人工呼吸B.胸外心脏挤压C.人工呼吸和胸外心脏挤压D.立即送医院20.一台三相四极异步电动机，额定频率为50Hz，转差率为0.04，则转子感应电动势的频率为（）。A.50HzB.2HzC.48HzD.1Hz二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的五个备选项中有两个至五个是符合题目要求的，请将其代码填在括号内。多选、少选、错选均不得分）1.下列关于磁性材料的叙述，正确的有（）。A.软磁材料磁导率高，矫顽力小，常用于制造变压器铁芯B.硬磁材料剩磁大，矫顽力大，常用于制造永久磁铁C.矩磁材料磁滞回线近似矩形，常用于制作记忆元件D.铁氧体属于金属磁性材料E.磁性材料在交变磁化时会产生涡流损耗和磁滞损耗2.PLC控制系统设计的一般步骤包括（）。A.确定I/O设备，分配I/O地址B.设计软件程序C.进行电气柜设计和现场施工D.联机调试E.编写技术文件3.造成三相异步电动机启动电流过大的原因可能有（）。A.电源电压过高B.电动机绕组匝间短路C.定子绕组一相断路（造成单相运行）D.负载转矩过大E.启动方式选择不当（如直接启动大容量电机）4.电力电容器在运行中，常见的异常情况有（）。A.渗漏油B.鼓肚（外壳膨胀）C.内部有异响D.温度过高E.瓷套管表面闪络放电5.在模拟电子电路中，产生自激振荡的条件是（）。A.相位平衡条件：+B.幅值平衡条件：|C.相位平衡条件：+D.幅值平衡条件：|E.反馈网络必须是负反馈6.下列属于电气设备安全检修“五防”内容的有（）。A.防止误分、合断路器B.防止带负荷分、合隔离开关C.防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）D.防止带地线（接地刀闸）合闸E.防止误入带电间隔7.直流电动机调速方法中，属于无级调速的有（）。A.改变电枢回路串联电阻调速B.改变电枢端电压调速C.改变励磁磁通调速D.改变电刷位置调速E.改变极对数调速8.晶闸管（SCR）导通的条件是（）。A.阳极和阴极之间加正向电压B.门极和阴极之间加正向触发电压C.阳极电流大于维持电流D.门极和阴极之间加反向电压E.阳极和阴极之间加反向电压9.电气测量中，消除系统误差的方法有（）。A.引入校正值B.采用正负误差抵消法C.替代法D.增加测量次数取平均值（针对随机误差）E.选择高精度仪表10.绘制电气控制线路图时，应遵循的原则包括（）。A.原理图中，所有电器元件按未通电、不受外力作用的状态绘制B.动力电路、控制电路和信号电路应分开绘制C.采用国家标准规定的图形符号和文字符号D.各电器元件采用平行展开画法E.导线的交叉连接点必须用黑点标出三、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。请将正确的答案填在横线上）1.在R、L、C串联谐振电路中，谐振频率=，此时电路阻抗最______，且呈______性。2.电气设备的绝缘电阻通常用兆欧表（摇表）测量，测量额定电压500V以下的设备时，应选用______V的兆欧表。3.三相异步电动机的反转可以通过改变通入定子绕组的______来实现。4.在PLC梯形图中，______指令用于驱动线圈，是梯形图逻辑行的结束指令。5.晶体管放大电路中，静态工作点设置过高，容易引起______失真；设置过低，容易引起______失真。6.变压器油在变压器中主要起______和______作用。7.供电系统中，常用的继电保护装置主要有电流保护、电压保护、______保护和瓦斯保护等。8.某正弦交流电压的有效值为220V，初相角为-45°，则其瞬时值表达式为u(9.直流电动机的电磁转矩T与电枢电流成______比，与每极磁通Φ成______比。10.在数字电路中，基本逻辑门电路包括与门、或门和______门。11.为了防止雷电过电压侵入变配电所，主要采用的防护措施是装设______。12.变频器的控制方式主要有U/f控制、______控制和直接转矩控制。13.生产机械的负载转矩特性主要有恒转矩负载、______负载和风机泵类负载。14.电气控制线路中，常用的自锁控制是将接触器的______触点并联在启动按钮两端。15.电缆终端头和中间接头的制作工艺要求极高，其中______处理是影响绝缘性能的关键环节。四、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述三相异步电动机Y-△降压启动的工作原理及适用范围。2.什么是PLC的扫描周期？它由哪几个阶段组成？3.简述晶闸管可控整流电路中，触发脉冲必须满足哪些条件才能可靠工作？4.在TN-C低压配电系统中，为什么禁止采用保护接地（即金属外壳单独接地）？5.简述变压器并联运行的条件及其意义。五、应用题（本大题共4小题，共40分。要求写出详细的计算过程、分析步骤或电路设计逻辑）1.（计算分析题，10分）在如图所示的单相桥式全控整流电路中，负载为电阻性负载=5Ω，变压器二次侧电压有效值=100（1）计算输出直流电压平均值和输出直流电流平均值。（2）计算流过晶闸管的电流有效值。（3）选择晶闸管的额定电压和额定电流（考虑2倍安全裕量）。2.（电路设计题，10分）设计一个PLC控制梯形图，控制要求如下：有三台电动机M1、M2、M3。按下启动按钮SB1后，M1启动；M1运行5秒后，M2自动启动；M2运行5秒后，M3自动启动。按下停止按钮SB2后，三台电动机同时停止。（1）列出I/O分配表。（2）画出梯形图（可用文字描述节点连接关系）。（3）简要说明程序逻辑。3.（故障分析与处理，10分）某机床主轴电动机采用单向连续运转控制，控制电路如下图简述（略）：由FR（热继电器）、SB1（停止）、SB2（启动）、KM（接触器）组成自锁控制电路。故障现象：按下启动按钮SB2后，接触器KM吸合，但电动机嗡嗡响且不转，随后热继电器FR动作，控制电路断开。试分析可能的故障原因，并给出检修步骤。4.（综合计算题，10分）某车间有一台三相异步电动机，铭牌数据如下：=15kW，=380V，cos（1）计算电动机的额定电流、额定转差率和额定转矩。（2）计算电动机的最大转矩。（3）若电动机采用变频调速，在基频以下保持恒转矩调速，当频率降为25Hz时，假设忽略定子漏阻抗压降，此时电动机的定子端电压约为多少？该频率下的理想空载转速是多少？参考答案及解析一、单项选择题1.B【解析】有功功率P=U·I，其中U和I均为有效值。=1002.A【解析】同步转速=60f/p。额定转速接近同步转速。1450接近1500，故3.C【解析】普通定时器在断电或复位时清零，保持型定时器（RetentiveTimer）具有记忆功能，断电后保持当前值。4.C【解析】断路器用于通断负载电流，隔离开关用于形成明显断开点。合闸时先合隔离开关再合断路器；分闸时先断断路器再断隔离开关，防止带负荷拉刀闸。5.A【解析】基频以下调速，为了保持磁通Φ恒定（防止饱和或转矩不足），必须使U/6.A【解析】晶闸管串联时，由于特性差异导致电压分配不均。并联均压电阻可使静态电压主要由电阻决定，从而均压。7.B【解析】短路试验时，外加电压使电流达到额定值，此时励磁电流可忽略，输入功率主要为铜损耗（短路损耗），可测得短路阻抗。8.A【解析】双端输出时，负载接在两集电极之间，差模信号在两管集电极产生大小相等方向相反的变化，输出电压是单管的两倍，但输入信号也是两倍的差模输入（单管输入一半），故放大倍数等于单管放大倍数。9.D【解析】A错误，同一系统中严禁混用；B错误，36V以上金属外壳需接地；C错误，TN-S中PE和N严格分开；D正确，重复接地可降低故障电压，缩短切断时间。10.A【解析】能耗制动时，电机处于发电状态，需串入电阻限制制动电流，防止绕组过热。11.A【解析】根据逻辑表达式计算：时刻1(A=1,B=1,C=1):1+0=1;时刻2(A=0,B=1,C=0):0+1=1;时刻3(A=1,B=0,C=0):0+0=0;时刻4(A=0,B=0,C=1):0+1=1。结果为1101。12.B【解析】步进电机转速n=60f13.B【解析】积分（I）控制能消除稳态误差，但响应慢；比例（P）响应快但有误差；PI结合了二者优点。14.C【解析】应选择大于被测电压且最接近的量程，以保证测量精度。10V档可能超量程或处于临界，50V档合适。15.C【解析】计算电流=200A。修正系数K=16.B【解析】国内设计必须遵循国家标准（GB），通常等效采用IEC标准。17.C【解析】软启动器主要功能是控制电机启动过程中的电压和电流，实现平滑启动，保护电机和电网。18.A【解析】CNC与PLC交换I/O信号（如M、S、T代码译码，机床状态信号），主要通过内部定义的I/O地址或寄存器交换。19.A【解析】有心跳无呼吸，说明循环系统尚存，呼吸停止，应进行人工呼吸。20.B【解析】转子频率=s·。=50二、多项选择题1.ABCE【解析】D错误，铁氧体通常是非金属磁性材料（铁氧体）。2.ABCDE【解析】完整的PLC设计流程包含所有选项。3.ABCE【解析】D负载转矩过大主要导致转速下降或堵转，不直接导致启动电流过大（除非堵转）。A、B、C、E都会直接导致启动回路阻抗减小或异常，引起电流过大。4.ABCDE【解析】全选，均为电容器常见故障。5.AB【解析】起振条件：相位平衡（正反馈，相移0或360倍数），幅值平衡（环路增益等于1）。5-1.ABCDE【解析】五防内容包含所有选项。6.ABCDE【解析】同上。7.BC【解析】A属于有级调速（电阻分段）；B改变电压可无级；C改变磁通可无级；D是维修手段；E是有级调速。8.ABC【解析】晶闸管导通需：阳极正压、门极触发、且阳极电流大于维持电流（维持导通）。9.ABCE【解析】D是消除随机误差的方法。10.ABCE【解析】D应为“各电器元件采用平行展开画法”是正确的，但通常描述为“原理图一般分主电路和控制电路，垂直/水平绘制”，D选项表述稍显笼统但在特定语境下可算对。标准答案通常选A,B,C,E。此处若D指“所有元件在图上分散绘制，按动作顺序排列”则正确。根据严谨性，选A,B,C,E。三、填空题1.小；电阻2.5003.三相电源相序4.输出（OUT/线圈驱动）5.饱和（或削顶）；截止（或削底）6.绝缘；冷却7.差动8.220sin9.正；正10.非11.避雷器（或阀型避雷器）12.转差率（或矢量）13.恒功率14.常开（或NO）15.半导体屏蔽（或绝缘屏蔽、应力锥/反应力锥）四、简答题1.答：工作原理：启动时将定子绕组接成星形（Y），此时每相绕组承受的电压为电源电压的1/√3，启动电流和启动转矩降为全压启动时的1/3。待转速上升到一定值后，再将定子绕组改接成三角形（△），使每相绕组承受额定电压，电动机进入正常运行状态。适用范围：适用于正常运行时定子绕组为三角形接法、且空载或轻载启动的笼型异步电动机。2.答：PLC的扫描周期是指PLC从读取输入、执行程序、刷新输出这一完整过程所需的时间。组成阶段：（1）输入采样阶段：读取所有输入端子的状态并存入输入映像寄存器。（2）程序执行阶段：根据用户梯形图程序，按顺序执行指令，运算结果存入相应映像寄存器。（3）输出刷新阶段：将输出映像寄存器中的状态传送到输出锁存器，驱动外部负载。3.答：（1）触发脉冲必须有足够的功率（电压和电流），以可靠触发晶闸管。（2）触发脉冲必须有足够的宽度，特别是在感性负载或主电路电流上升较慢时，确保阳极电流上升到擎住电流以上。（3）触发脉冲的前沿要陡，以保证触发时刻的精确度。（4）触发脉冲必须与主电路交流电源同步（具有固定的相位关系），以保证控制角稳定。（5）触发脉冲应有移相范围，以满足输出电压调节的需求。4.答：由于TN-C系统是保护接零系统（PEN线既是保护线也是零线）。如果在该系统中对某设备采用保护接地（即外壳单独接地），当该设备发生相线碰壳漏电时，故障电流将流经大地及电源中性点接地电阻回到电源。由于电流路径阻抗较大，短路电流可能不足以使开关或熔断器动作，导致故障长期存在。此时，该设备外壳将带有对地电压（约110V左右），同时PEN线电位也会升高，导致系统中所有采用保护接零的设备外壳都带电，造成触电危险扩大。因此严禁混用。5.答：并联运行条件：（1）变压器的联结组别相同，保证二次侧电压相位相同。（2）变压器的电压比（变比）相等，允许有极小偏差，保证空载时不产生环流。（3）变压器的短路阻抗（阻抗电压）相等，保证负载按容量成比例分配。意义：（1）提高供电可靠性：一台故障时，其他变压器仍可供电。（2）提高运行效率：根据负载变化调整投入运行的变压器台数，减少损耗。（3）减少备用容量：备用容量可减少到总容量的1/n（n为并列台数）。（4）便于扩容：随负荷增加，分期安装变压器。五、应用题1.解：（1）计算输出直流电压平均值和输出直流电流平均值。公式：=代入数据：==（2）计算流过晶闸管的电流有效值。电阻性负载，电流波形系数=，其中=/对于单相桥式，α=导通角θ=流过晶闸管的电流有效值：====(注：工程估算或查表：α=时，/≈0.896(3)选择晶闸管额定电压和电流。额定电压≥2额定电流≥2≥22.解：（1）I/O分配表：输入信号：启动按钮SB1：I0.0停止按钮SB2：I0.1输出信号：电动机M1：Q0.0电动机M2：Q0.1电动机M3：Q0.2（2）梯形图逻辑描述：网络1：启动停止控制LDI0.0OM0.0（使用辅助继电器M0.0作为运行标志）ANI0.1=M0.0网络2：M1控制LDM0.0=Q0.0网络3：M2延时启动LD