电工技师考试题库及答案(系统完整版)

电工技师考试题库及答案(系统完整版)一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在纯电阻正弦交流电路中，电压与电流的相位关系是（）。A.电压超前电流90°B.电压滞后电流90°C.电压与电流同相D.电压与电流反相答案：C2.三相异步电动机的旋转方向取决于（）。A.电源电压大小B.电源频率高低C.电源相序D.电动机极对数答案：C3.测量1Ω以下的电阻，应选用（）。A.直流单臂电桥B.直流双臂电桥C.万用表的欧姆档D.兆欧表答案：B4.在PLC中，能直接驱动外部负载的指令是（）。A.LDB.OUTC.ANDD.OR答案：B5.变频器主电路由整流器、中间直流环节和（）组成。A.控制电路B.逆变器C.保护电路D.检测电路答案：B6.在电力系统中，通常采用（）方法提高功率因数。A.串联电容器B.并联电容器C.串联电抗器D.并联电阻答案：B7.变压器空载试验主要测量（）。A.铜损耗和阻抗电压B.铁损耗和空载电流C.铜损耗和空载电流D.铁损耗和阻抗电压答案：B8.晶闸管导通的条件是（）。A.阳极与阴极间加正向电压，门极加正向触发信号B.阳极与阴极间加反向电压，门极加正向触发信号C.阳极与阴极间加正向电压，门极加反向触发信号D.阳极与阴极间加反向电压，门极加反向触发信号答案：A9.用于电动机过载保护的热继电器，其热元件的整定电流应为电动机额定电流的（）倍。A.0.95~1.05B.1.1~1.25C.1.5~2.5D.3~5答案：A10.在电气控制线路中，实现自锁控制通常利用接触器的（）。A.主触点B.常开辅助触点C.常闭辅助触点D.线圈答案：B11.接地电阻测量仪（摇表）测量时，其转速应保持在（）r/min左右。A.60B.90C.120D.150答案：C12.下列传感器中，属于数字量输出的是（）。A.热电阻B.光电编码器C.热电偶D.应变片答案：B13.在步进电动机驱动中，细分驱动的主要目的是（）。A.提高输出转矩B.提高转速C.减小步距角，提高运行平稳性D.降低功耗答案：C14.国家标准规定，电气图用图形符号中，熔断器的符号是（）。A.B.C.D.答案：A15.对于额定电压为380V的异步电动机，进行耐压试验时，试验电压应为（）。A.380VB.500VC.1000VD.1760V答案：D16.在PID调节器中，积分环节的作用是（）。A.消除稳态误差B.加快系统响应C.抑制高频噪声D.提高系统稳定性答案：A17.下列绝缘材料中，耐热等级最高的是（）。A.Y级（90℃）B.E级（120℃）C.B级（130℃）D.H级（180℃）答案：D18.在示波器上观察到的正弦波波形，若一个完整周期在水平方向占4格，扫描时间因数设置为5ms/div，则该信号的周期和频率分别为（）。A.20ms，50HzB.20ms，500HzC.0.02ms，50kHzD.0.2ms，5kHz答案：A19.下列低压电器中，不能用于分断短路电流的是（）。A.低压断路器B.熔断器C.刀开关D.交流接触器答案：D20.伺服系统与一般调速系统的主要区别在于伺服系统具有（）功能。A.稳速B.调速范围宽C.位置跟随D.过载能力强答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于PLC硬件组成部分的是（）。A.中央处理单元（CPU）B.存储器C.输入/输出接口（I/O）D.编程器E.电源模块答案：ABCDE2.变压器并联运行必须满足的条件有（）。A.额定电压相等，变比相同B.连接组别相同C.短路阻抗标幺值相等D.容量相等E.相序一致答案：ABC3.三相异步电动机的调速方法有（）。A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速D.改变电源电压调速E.串电阻调速答案：ABCDE4.电气安全技术中，防止间接触电的保护措施有（）。A.保护接地B.保护接零C.装设漏电保护器D.采用安全电压E.加强绝缘答案：ABCDE5.在自动控制系统中，常用的给定信号元件有（）。A.按钮B.行程开关C.电位器D.拨码开关E.接近开关答案：ACD6.变频器常见的频率给定方式有（）。A.操作面板给定B.模拟电压给定（0-10V）C.模拟电流给定（4-20mA）D.多段速给定E.通信给定答案：ABCDE7.关于电力电缆的敷设，下列说法正确的是（）。A.电缆敷设时弯曲半径不能过小B.直埋电缆需在上下铺盖细沙或软土C.不同电压等级的电缆可同层敷设在同一桥架内D.电缆终端头和中间接头处应留有备用长度E.电缆在敷设前后都应进行绝缘电阻测试答案：ABDE8.下列属于工业控制网络常见类型的是（）。A.PROFIBUSB.ModbusC.CAND.Ethernet/IPE.DeviceNet答案：ABCDE9.可编程控制器（PLC）的编程语言主要有（）。A.梯形图（LD）B.指令表（IL）C.功能块图（FBD）D.顺序功能图（SFC）E.结构化文本（ST）答案：ABCDE10.关于示波器的使用，正确的是（）。A.测量前需进行探头补偿校准B.可通过李萨如图形测量信号频率C.触发方式选择不当可能导致波形不稳定D.测量直流电压时，输入耦合应置于“AC”档E.双踪显示时可同时观察两个信号的相位差答案：ABCE三、填空题（每空1分，共20分）1.我国工业用电的标准频率是______Hz，动力供电线路的标准电压是______V。答案：50，3802.三相四线制供电系统中，相电压是______V，线电压是______V。答案：220，3803.电工测量中，磁电系仪表主要用于测量______，电磁系仪表可用于测量______。答案：直流电量，交直流电量4.熔断器在电路中主要起______保护作用，其核心部件是______。答案：短路，熔体5.在电气控制原理图中，同一电器的不同部件（如线圈和触点）常常______画在一起，但必须标注______的文字符号。答案：不，相同6.异步电动机的额定转差率S通常在______之间，其转子电流频率f2与定子电流频率f1的关系是f2=______。答案：0.01~0.06，Sf1答案：0.01~0.06，Sf17.电力变压器油的主要作用是______和______。答案：绝缘，冷却8.光电耦合器是将______信号转换为______信号，再转换回电信号的器件，能有效隔离前后级电路。答案：电，光9.在PLC的扫描工作过程中，每个周期主要包括______、______和输出刷新三个阶段。答案：输入采样，程序执行10.变频器输出给电动机的电压与频率的比值（V/f）在基频以下通常保持恒定，这种控制方式称为______控制，目的是维持电动机______基本不变。答案：恒压频比，主磁通四、简答题（每题5分，共30分）1.简述三相异步电动机星-三角（Y-△）降压启动的原理、优缺点及适用场合。答案：原理：启动时将电动机定子绕组接成星形（Y），使每相绕组承受的电压为额定电压的1/√3（约57.7%），启动电流和启动转矩均减小为直接启动时的1/3。待电动机转速接近额定转速时，再切换为三角形（△）接法全压运行。优点：启动设备简单，成本较低，启动电流小。缺点：启动转矩小，仅为额定转矩的1/3左右。适用场合：适用于正常运行时定子绕组为三角形连接，且轻载或空载启动的电动机。2.在电气控制线路中，什么是“互锁”（联锁）？请画出两个接触器实现电气互锁的典型控制电路（可用文字描述触点连接关系）。答案：“互锁”是指利用电器（如接触器、继电器）的常闭辅助触点，使两个或多个电器不能同时得电动作，以防止电源短路或设备误动作的一种保护性控制关系。典型电路：接触器KM1的线圈回路中，串联接触器KM2的常闭辅助触点；同时，在接触器KM2的线圈回路中，串联接触器KM1的常闭辅助触点。这样，当KM1动作时，其常闭触点断开，切断了KM2的线圈回路，KM2无法得电；反之亦然。3.简述PLC控制系统与传统的继电器-接触器控制系统相比，主要有哪些优点？答案：主要优点包括：1）可靠性高，抗干扰能力强；2）编程简单，易于掌握和修改；3）功能强大，通用性和灵活性强；4）体积小，重量轻，功耗低；5）系统的设计、安装、调试工作量小；6）维护方便，具有完善的自我诊断和显示功能；7）可与上位机及其它智能设备通信，易于实现网络化和集中管理。4.什么是变频器的“矢量控制”？它与普通的V/f控制相比有何优势？答案：矢量控制是一种高性能的交流电动机控制方式。其原理是通过坐标变换，将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的励磁电流分量和产生转矩的转矩电流分量，并分别进行独立控制，从而使异步电动机能够像他励直流电动机一样获得优良的调速性能。与普通V/f控制相比，矢量控制的优势在于：动态响应速度快，调速范围宽，低速时转矩大且稳定，控制精度高，能实现精确的转矩控制和速度控制。5.进行电气设备维修作业时，保证安全的技术措施和组织措施主要有哪些？答案：技术措施：停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏。组织措施：工作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作间断、转移和终结制度。6.简述接地电阻测量仪（俗称“摇表”）测量接地电阻的基本步骤。答案：1）断开接地装置与设备的连接点。2）将仪表水平放置，检查指针是否指在中心线（∞处），否则调零。3）将电位探针P'和电流探针C'按直线相距20米插入土壤，接地极E、电位极P、电流极C依次连接。4）以约120转/分的速度均匀摇动手柄，同时调节刻度盘，使检流计指针指在中心线上。5）当指针稳定平衡在中心线上时，刻度盘读数乘以倍率即为被测接地电阻值。五、计算题（每题6分，共18分）1.有一台三相异步电动机，铭牌数据：额定功率PN=15kW，额定电压UN=380V，额定电流IN=30A，额定功率因数cosφN=0.85，额定效率ηN=0.88，求该电动机的额定输入功率P1和额定转矩TN。（已知电网频率f=50Hz，同步转速n1=1500r/min）答案：额定输入功率P1=PN/ηN=15/0.88≈17.05kW额定转速nN≈n1(1-SN)，取SN=0.04，则nN≈1500×(1-0.04)=1440r/min额定转矩TN=9550×PN/nN=9550×15/1440≈99.48N·m2.一个对称三相负载，每相电阻R=6Ω，感抗XL=8Ω，接成星形，接到线电压UL=380V的三相电源上。试求：相电压UP、相电流IP、线电流IL及电路的总有功功率P。答案：相电压UP=UL/√3=380/1.732≈219.4V每相阻抗Z=√(R²+XL²)=√(6²+8²)=10Ω相电流IP=UP/Z=219.4/10=21.94A星形连接，线电流IL=IP=21.94A功率因数cosφ=R/Z=6/10=0.6总有功功率P=√3ULILcosφ=1.732×380×21.94×0.6≈8660W=8.66kW3.某单相半波可控整流电路，负载为纯电阻，交流电源电压有效值U2=220V，要求输出直流平均电压Ud在0~99V范围内可调。试求：1）控制角α的调节范围；2）当α=60°时，输出电压平均值Ud及流过晶闸管的电流有效值IT。（计算公式：Ud=0.45U2(1+cosα)/2）答案：1）由公式Ud=0.45U2(1+cosα)/2当Ud=0时，0.45×220×(1+cosα)/2=0，解得cosα=-1，α=180°当Ud=99V时，99=0.45×220×(1+cosα)/2，解得cosα≈0.998，α≈3.2°所以控制角α的调节范围约为3.2°~180°。2）当α=60°时，Ud=0.45×220×(1+cos60°)/2=0.45×220×(1+0.5)/2=0.45×220×1.5/2=74.25V负载电流平均值Id=Ud/R，但R未知。电流有效值IT（即流过晶闸管的电流有效值，在纯电阻负载半波电路中，等于负载电流有效值）：IT=(U2/R)√[(1/(2π))(π-α+(sin2α)/2)]，由于R未知，无法计算具体数值。但根据Ud=74.25V，可求出Id=Ud/R，IT与Id的比值是α的函数。当α=60°时，IT/Id≈1.88。因此，若要求IT具体值，需补充负载电阻R。IT=(U2/R)√[(1/(2π))(π-α+(sin2α)/2)]，由于R未知，无法计算具体数值。但根据Ud=74.25V，可求出Id=Ud/R，IT与Id的比值是α的函数。当α=60°时，IT/Id≈1.88。因此，若要求IT具体值，需补充负载电阻R。六、综合应用题（第1题8分，第2题14分，共22分）1.分析题：下图（此处以文字描述）为一个电动机正反转控制电路的主电路及部分控制电路。主电路：电源L1、L2、L3经断路器QF，主触点KM1、KM2，热继电器FR热元件至电动机M。KM1和KM2主触点接法使得相序相反。控制电路部分：停止按钮SB1（常闭），正转启动按钮SB2（常开），反转启动按钮SB3（常开）。接触器KM1线圈、KM2线圈。要求：1）补全控制电路，使其能实现正反转启动、停止，并具有接触器电气互锁和按钮机械互锁功能；2）分析该电路中双重互锁的作用。答案：1）补全控制电路：从L线（经FU）引至SB1常闭一端，SB1另一端并联三路：一路串SB2常开、KM2常闭触点、KM1线圈至N线；第二路串SB3常开、KM1常闭触点、KM2线圈至N线；第三路分别从SB2、SB3的常开触点两端引出，连接对方的常闭触点（即SB2的常闭触点串在反转回路中SB3之后，SB3的常闭触点串在正转回路中SB2之后）。同时，在KM1线圈两端并联其自身常开辅助触点（自锁），在KM2线圈两端并联其自身常开辅助触点（自锁）。2）双重互锁分析：电气互锁（利用KM1、KM2的常闭辅助触点串联在对方线圈回路中）能确保在其中一个接触器吸合时，其常闭触点断开，从根本上切断另一个接触器的得电通路，防止主电路电源短路，可靠性高。按钮机械互锁（利用复合按钮SB2、SB3的常闭触点分别串联在对方线圈回路中）使得在操作正反转切换时，无需先按停止按钮SB1，直接按反转（或正转）按钮即可先断开原运行回路，再接通所需回路，简化了操作，提高了切换速度和便捷性。双重互锁结合，使得电路既安全可靠，又操作方便。2.PLC程序设计题：某液压动力滑台工作循环为：快进→工进→快退→停止。由一台三相异步电动机M1驱动液压泵提供压力油，由电磁阀YV1、YV2控制滑台动作。控制要求：按下启动按钮SB1，电动机M1启动；按下前进按钮SB2，滑台快进（YV1得电）；当碰到行程开关SQ1时，转为工进（YV1、YV2同时得电）；当碰到行程开关SQ2时，转为快退（YV2得电）；当退回到原位碰到行程开关SQ3时，滑台停止；任何时候按下停止按钮SB3，电动机M1停止，滑台停止。请完成以下任务：（1）分配PLC的I/O地址（可选用三菱FX系列或西门子S7-200系列地址格式，需说明）。（2）绘制顺序功能图（SFC）。（3）写出对应的梯形图程序（或指令表）。答案：（1）I/O地址分配（以三菱FX系列为例）：输入：SB1（启动）—X0；SB2（前进）—X1；SB3（停止）—X2；SQ1—X3；SQ2—X4；SQ3—X5。输出：电动机M1接触器KM—Y0；电磁阀YV1—Y1；电磁阀YV2—Y2。（2）顺序功能图（SFC）：初始步S0：无动作。转移条件：X0（SB1）接通，激活步S1。步S1：动作Y0（M1运行）。转移条件：X1（SB2）接通，激活步S2。步S2：动作Y1（快进）。转移条件：X3（SQ1）接通，激活步S3。步S3：动作Y1、Y2（工进）。转移条件：X4（SQ2）接通，激活步S4。步S4：动作Y2（快退）。转移条件：X5（SQ3）接通，激活步S1（返回循环，M1仍在运行）或S0（若要求停止则返回初始步，根据题意，碰到SQ3滑台停止，但M1未要求停，故应返回S1等待下次SB2信号？题意有歧义。更合理的循环是：快退回原位后停止，等待下次前进指令。因此修改为：