维修电工高级工笔试题及答案

维修电工高级工笔试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在PLC梯形图中，同一编号的（）在一个程序段中不能重复使用。A.输入继电器B.定时器C.输出线圈D.计数器答案：C2.三相半波可控整流电路带电阻性负载时，当控制角大于（）时，输出电流开始断续。A.30°B.60°C.90°D.120°答案：A3.转速负反馈调速系统中，为了获得与开环放大系数K有关的截止频率，系统的动态校正网络通常采用（）。A.PI调节器B.PD调节器C.PID调节器D.滞后校正网络答案：A4.在变频调速系统中，当电机的旋转磁场转速为1500r/min，转差率为0.02时，电机的实际转速为（）。A.1470r/minB.1480r/minC.1500r/minD.1530r/min答案：A5.下列传感器中，属于有源传感器的是（）。A.热电偶B.热电阻C.压电式加速度传感器D.电容式位移传感器答案：A6.一台三相异步电动机，额定电压为380V，采用Y-△降压起动时，起动转矩为直接起动转矩的（）。A.1/3B.1/√3C.1/2D.1/4答案：A7.在FX系列PLC中，PLS指令的功能是（）。A.上升沿微分输出B.下降沿微分输出C.置位D.复位答案：A8.测量绝缘电阻时，对额定电压为1000V及以上的设备，应使用（）兆欧表。A.500VB.1000VC.2500VD.5000V答案：C9.在直流电动机调速系统中，若想获得低于额定转速的稳定转速，应采用（）。A.电枢回路串电阻调速B.改变电枢电压调速C.减弱磁通调速D.增强磁通调速答案：B10.用于将交流电转换成直流电的电路称为（）。A.整流电路B.逆变电路C.斩波电路D.变频电路答案：A11.在带平衡电抗器的双反星形可控整流电路中，每个晶闸管承受的最大反向电压为（）。（U2为变压器二次侧相电压有效值）A.√6U2B.√3U2C.2√2U2D.2√3U2答案：A12.步进电动机的转速与（）成正比。A.脉冲频率B.脉冲数量C.步距角D.通电相序答案：A13.在PLC程序设计中，最常用的编程语言是（）。A.梯形图B.指令表C.顺序功能图D.结构化文本答案：A14.三相桥式全控整流电路，电阻性负载，控制角α的移相范围是（）。A.0°~120°B.0°~150°C.0°~180°D.0°~90°答案：A15.在转速、电流双闭环直流调速系统中，转速调节器ASR的输出限幅值决定了（）。A.电枢电流的最大值B.电枢电压的最大值C.电动机的最高转速D.触发脉冲的移相范围答案：A16.变频器输出侧通常不允许接（）。A.电容器B.电动机C.电抗器D.电阻器答案：A17.测量1Ω以下的小电阻，宜采用（）。A.单臂电桥B.双臂电桥C.万用表电阻档D.兆欧表答案：B18.在MGB1420型万能磨床的晶闸管直流调速系统中，主回路采用（）。A.单相半波可控整流B.单相全波可控整流C.单相桥式半控整流D.三相半波可控整流答案：C19.下列不属于PLC硬件系统组成的是（）。A.中央处理单元B.输入输出接口C.用户程序D.编程器答案：C20.在自动控制系统中，若想提高系统的稳态精度，应增大系统的（）。A.开环增益B.时间常数C.阻尼比D.固有频率答案：A二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于可编程控制器（PLC）特点的有（）。A.可靠性高，抗干扰能力强B.编程简单，易于掌握C.功能完善，通用性强D.设计、安装、调试工作量小E.体积大，功耗高答案：A、B、C、D2.直流电动机的调速方法有（）。A.改变电枢回路电阻B.改变励磁电流（即改变磁通）C.改变电枢端电压D.改变电源频率E.改变定子绕组极对数答案：A、B、C3.在变频器的基本构成中，主要包括（）等部分。A.整流电路B.中间直流环节C.逆变电路D.控制电路E.保护电路答案：A、B、C、D、E4.复杂电气设备大修工艺的主要内容应包括（）。A.整机及部件的拆卸程序及方法B.主要电气设备、电气元件的检查、修理工艺以及应达到的质量标准C.调试方法及技术要求D.试车程序及需要特别说明的问题E.施工中的安全措施答案：A、B、C、D、E5.下列属于工业控制网络常见类型的有（）。A.现场总线B.工业以太网C.PROFIBUSD.CANE.Modbus答案：A、B、C、D、E三、判断题（每题1分，共10分）1.（）PLC的输入继电器只能由外部信号驱动，不能由程序指令驱动。答案：√2.（）三相异步电动机的旋转方向取决于电源的相序，改变相序即可改变转向。答案：√3.（）在交-直-交变频器中，中间直流环节采用大电容滤波的称为电压型变频器。答案：√4.（）转速负反馈单闭环有静差调速系统，当负载增大时，电动机的转速会下降，系统通过调节使转速恢复到原值，因此稳态时转速是无差的。答案：×5.（）晶闸管导通后，门极就失去了控制作用。答案：√6.（）测量电力电缆的绝缘电阻时，由于电缆电容很大，为避免电容电流对测量的影响，应使用手摇式兆欧表而不是电子式兆欧表。答案：×7.（）在PLC的梯形图程序中，两个或两个以上的线圈可以并联输出。答案：√8.（）步进电动机的步距角越小，其控制精度越高。答案：√9.（）在直流电动机反接制动过程中，电枢回路中必须串入限流电阻。答案：√10.（）变频器的主电路接线时，电源线必须接在输入端子（R、S、T）上，电动机必须接在输出端子（U、V、W）上，两者可以互换。答案：×四、填空题（每空1分，共20分）1.三相异步电动机的额定转速为1440r/min，电源频率为50Hz，则其同步转速为\_\_\_\_\_r/min，磁极对数为\_\_\_\_\_，额定转差率为\_\_\_\_\_。答案：1500，2，0.042.PLC的工作过程可分为\_\_\_\_\_、\_\_\_\_\_和\_\_\_\_\_三个阶段，这个过程称为一个扫描周期。答案：输入采样，程序执行，输出刷新3.晶闸管导通的条件是：阳极与阴极之间加\_\_\_\_\_电压，同时门极与阴极之间加适当的\_\_\_\_\_电压。晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。答案：正向，正向触发4.在直流双臂电桥中，连接被测电阻的导线有四根，即\_\_\_\_\_和\_\_\_\_\_，其目的是为了消除接线\_\_\_\_\_和\_\_\_\_\_对测量结果的影响。答案：电流端，电位端，电阻，接触电阻5.变频器按变换环节可分为\_\_\_\_\_型和\_\_\_\_\_型；按直流环节的储能元件可分为\_\_\_\_\_型和\_\_\_\_\_型。答案：交-直-交，交-交，电压，电流6.转速、电流双闭环调速系统中，转速调节器ASR的输出作为\_\_\_\_\_调节器ACR的给定，ACR的输出用于控制\_\_\_\_\_。答案：电流，触发移相角（或整流装置输出电压）7.测量10kV电力电缆的绝缘电阻，应选用额定电压为\_\_\_\_\_V的兆欧表，测量其吸收比时，应读取\_\_\_\_\_秒和\_\_\_\_\_秒时的绝缘电阻值。答案：2500，15，608.在FX系列PLC中，M8002是\_\_\_\_\_继电器，仅在PLC运行的\_\_\_\_\_接通一个扫描周期。答案：初始脉冲，第一个五、简答题（每题5分，共20分）1.简述PLC控制系统与继电器控制系统的主要区别。答案：（1）控制逻辑：继电器控制系统采用硬接线逻辑，利用继电器触点的串联、并联等固定接线方式构成控制逻辑，改变功能需改变硬件接线。PLC采用存储逻辑，控制逻辑以程序方式存储在内存中，改变功能只需修改程序，灵活性强。（2）工作方式：继电器控制系统是并行工作方式，所有继电器在电源接通时同时动作。PLC是串行循环扫描工作方式，按顺序逐条执行程序，逻辑结果在扫描周期末尾统一输出。（3）控制速度与可靠性：继电器控制系统依靠机械触点动作，速度慢（几十毫秒）、触点易磨损、寿命短、可靠性较低。PLC由半导体电路构成，速度快（微秒级）、无机械磨损、寿命长、可靠性高。（4）定时与计数控制：继电器控制系统利用时间继电器，精度低、易受环境影响。PLC使用集成电路定时器、计数器，精度高、设定方便、范围宽。（5）设计与施工：PLC系统设计、安装、调试、维修工作量小，施工周期短。继电器控制系统设计、安装、接线工作量大，施工周期长。2.在变频器使用中，为什么要在其输出侧安装交流电抗器？请简述其主要作用。答案：在变频器输出侧安装交流电抗器（又称输出电抗器）的主要作用有：（1）抑制变频器输出的高频谐波电流。变频器输出的PWM波形含有丰富的高次谐波，会在输出导线和电机中引起额外的损耗和发热，安装输出电抗器可以有效地衰减这些高次谐波，降低谐波损耗。（2）降低电动机的噪声和振动。输出谐波会导致电动机产生电磁噪声和振动，加装电抗器可以平滑电流波形，从而降低噪声和振动。（3）限制dv/dt（电压变化率）。过高的dv/dt会对电动机的绝缘造成冲击，加速绝缘老化，甚至导致绝缘击穿。输出电抗器可以降低电机端子的电压变化率，起到保护电动机绝缘的作用。（4）在电机电缆较长时（如超过50米），可以抑制因电缆分布电容引起的过电流和振荡，保护变频器的功率器件。3.简述对三相异步电动机进行耐压试验的目的、方法及注意事项。答案：目的：考核电动机定子绕组相与相之间、相与地（机壳）之间的绝缘强度，检查绝缘是否存在局部缺陷，确保电动机安全运行。方法：（1）试验前先测量各相绕组的绝缘电阻，合格后方可进行耐压试验。（2）将电动机绕组的所有引出线短接（连接在一起），试验变压器的高压输出端接至绕组，低压端（接地端）接至电动机机壳（接地良好）。（3）试验电压为工频交流电压。对于额定电压为380V的电动机，试验电压有效值一般为1000V+2倍额定电压，即1760V，具体按相关标准执行。（4）试验时，电压从零开始缓慢升高至规定试验电压，并保持1分钟，然后均匀降至零，再切断电源。注意事项：（1）试验场地应设围栏，并有专人监护。（2）试验前应确认接线正确，被试电机外壳及非被试部分可靠接地。（3）升压和降压过程应平稳，防止操作过电压。（4）试验过程中，若发现电流表指示急剧增大、绝缘冒烟或放电声响等异常现象，应立即降压并切断电源，查明原因。（5）试验后，应对被试绕组进行放电。4.在转速、电流双闭环直流调速系统中，转速调节器（ASR）和电流调节器（ACR）各起什么作用？它们的输出限幅值如何整定？答案：转速调节器（ASR）的作用：（1）对转速进行调节，使其跟随给定转速，实现转速无静差。（2）对负载变化起抗扰作用。当负载变化引起转速波动时，ASR通过调节输出（即电流给定）来抵消扰动。（3）其输出限幅值决定了电枢电流的最大允许值（即堵转电流），起限流保护作用。电流调节器（ACR）的作用：（1）对电流进行快速跟随和调节，使其快速、准确地跟随ASR输出的电流给定信号。（2）对电网电压波动等扰动起及时的抗扰作用，维持电流稳定。（3）保证在最大电流限制下启动、制动或过载，实现系统的“准时间最优控制”。输出限幅值整定：（1）ASR的输出限幅值整定：根据电动机允许的最大过载能力（通常为1.5~2倍额定电流）和电流反馈系数β来整定，即=β·。（2）ACR的输出限幅值整定：根据触发装置的最大控制角（或最小逆变角）所对应的控制电压来整定，确保整流输出电压不超过允许的最大值，同时防止逆变失败。六、计算题（每题8分，共16分）1.一台他励直流电动机，额定数据为：=22kW，=220V，=（1）计算额定运行时的电动势和额定电磁转矩。（2）若采用电枢回路串电阻起动，要求起动电流限制在2以内，求应串入的起动电阻值。（3）在额定负载下，采用降压调速使转速降至1000r/min，求电枢端电压应降至多少伏？（假设磁通不变）答案：（1）额定电动势：=额定电磁转矩：首先计算额定运行时的电磁功率=电磁转矩：=（2）起动时，n=0，=起动时总电阻=应串起动电阻=（3）磁通不变时，∝当=1000r额定负载下电枢电流仍为=所需电枢端电压=2.某三相桥式全控整流电路，大电感负载，变压器二次侧相电压有效值=220V，负载电阻=5（1）输出电压平均值。（2）负载电流平均值。（3）流过晶闸管的电流平均值和有效值。（4）变压器二次侧电流有效值。答案：三相桥式全控整流电路，大电感负载，输出电压平均值公式为：=（1）=（2）=（3）流过每个晶闸管的电流平均值：=流过每个晶闸管的电流有效值：=（4）变压器二次侧为星形连接，绕组电流有效值与线电流有效值相等。对于大电感负载，二次侧电流波形为矩形波，宽度120°。=七、综合分析/程序设计题（每题12分，共24分）1.某设备要求用三相异步电动机拖动，其控制要求如下：按下启动按钮SB1，电动机先进行Y形连接降压起动，5秒后自动转换为△形连接全压运行。按下停止按钮SB2，电动机立即停止。要求有过载保护。请完成以下任务：（1）设计主电路原理图（需包含必要的保护电器）。（2）选用FX2N系列PLC，进行I/O地址分配。（3）设计满足上述控制要求的梯形图程序。答案：（1）主电路原理图设计（文字描述）：电源引入：三相电源L1、L2、L3经隔离开关QS，主熔断器FU1，接触器KM1的主触点，热继电器FR的热元件，接至电动机M的三相定子绕组首端U1、V1、W1。Y-△转换部分：接触器KM2的主触点将电动机绕组的尾端W2、U2、V2短接，实现Y形连接。接触器KM3的主触点分别将U1与W2、V1与U2、W1与V2相连，实现△形连接。KM2和KM3必须互锁，不能同时吸合。保护：QS用于隔离，FU1用于主回路短路保护，FR用于过载保护。（2）I/O地址分配：输入：X0：启动按钮SB1（常开）X1：停止按钮SB2（常闭触点接入，程序中用常开）X2：热继电器FR常开触点（过载信号）输出：Y0：主接触器KM1线圈Y1：Y形连接接触器KM2线圈Y2：△形连接接触器KM3线圈（3）梯形图程序（指令描述）：网络1：启动、停止及过载保护控制。LDX0（启动按钮）ORY0（自锁）ANIX1（停止按钮）ANIX2（过载保护）OUTY0（接通主接触器KM1）网络2：Y形起动及定时。LDY0（主接触器得电）ANIT0（定时未到）OUTY1（接通Y形接触器KM2）LDY1OUTT0K50（定时5秒，假设100ms定时器，K50对应5秒）网络3：△形运行及互锁。LDY0ANDT0（定时时间到）ANIY1（与Y形互锁）OUTY2（接通△形接触器KM3）注：实际程序中，通常会在Y1和Y2的线圈前加入对方的常闭触点进行电气互锁，并在PLC外部接线中也进行接触器辅助触点的互锁，以确保安全。2.分析下图所示由运算放大器组成的电路，回答以下问题：（电路图描