维修电工高级工考证理论考试参考试题及答案

维修电工高级工考证理论考试参考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在三相异步电动机的调速方法中，属于无级调速且效率较高的是（）。A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速D.定子串电阻调速答案：B2.在PLC程序中，用于驱动外部负载的指令是（）。A.LDB.OUTC.ANDD.OR答案：B3.测量1Ω以下的低电阻，为了减小测量误差，应选用（）。A.单臂电桥B.双臂电桥C.兆欧表D.万用表答案：B4.三相全控桥式整流电路带大电感负载，当控制角α=90°时，其输出的直流电压平均值为（）。A.0.45U₂B.0.9U₂C.1.17U₂D.0答案：D5.在转速负反馈直流调速系统中，当负载增加时，电动机的转速会下降，系统通过调节使电枢电压（）。A.降低B.升高C.不变D.不确定答案：B6.下列传感器中，属于数字式传感器的是（）。A.热电偶B.热电阻C.光电编码器D.应变片答案：C7.一台三相变压器，额定容量S_N=100kVA，额定电压U_{1N}/U_{2N}=10/0.4kV，其一次侧额定电流约为（）。A.5.77AB.144.3AC.10AD.100A答案：A8.在MGB1420型万能磨床的晶闸管直流调速系统中，主回路采用（）整流电路。A.单相半波B.单相全控桥C.三相半波D.三相全控桥答案：B9.对于共射极基本放大电路，若静态工作点设置过高，容易产生（）失真。A.截止B.饱和C.频率D.交越答案：B10.在电气控制线路中，热继电器主要用于电动机的（）保护。A.短路B.过载C.欠压D.失压答案：B11.示波器中，要使波形稳定显示，必须调节（）旋钮。A.聚焦B.辉度C.触发（或同步）D.X轴位移答案：C12.将二进制数(101101)_2转换为十六进制数是（）。A.(2D)_{16}B.(2C)_{16}C.(B1)_{16}D.(45)_{16}答案：A13.在PLC的梯形图中，线圈（）。A.必须放在最左边B.必须放在最右边C.可放在任意位置D.放在逻辑行的中间答案：B14.三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.定子电流的相序D.转子结构答案：C15.在带平衡电抗器的双反星形可控整流电路中，两组三相半波电路并联运行，其相位差为（）。A.30°B.60°C.90°D.120°答案：B16.集成运算放大器用于信号比较时，通常工作于（）状态。A.线性放大B.开环或正反馈C.深度负反馈D.积分答案：B17.在变频器参数中，决定电动机基频以下恒转矩调速特性的参数是（）。A.加速时间B.转矩提升C.基频频率D.最大频率答案：B18.C6150车床主轴电动机的正反转控制采用（）。A.接触器联锁B.按钮联锁C.接触器、按钮双重联锁D.倒顺开关答案：C19.测量某放大电路的开环电压放大倍数A_u=100，反馈系数F=0.01，则其闭环电压放大倍数A_{uf}约为（）。A.100B.50C.99D.1000答案：B20.步进电动机的转速主要取决于（）。A.负载转矩B.电源电压C.脉冲频率D.绕组电阻答案：C21.在电气设备上工作，保证安全的技术措施由（）执行。A.值班员B.检修人员C.运行人员或有操作资格的人员D.技术人员答案：C22.为了抑制零点漂移，直流放大电路应采用（）。A.分压式偏置电路B.差分放大电路C.功率放大电路D.振荡电路答案：B23.在FX系列PLC中，表示输入继电器的字母是（）。A.XB.YC.MD.T答案：A24.一台四极三相异步电动机，接在频率为50Hz的电源上，其同步转速为（）r/min。A.3000B.1500C.1000D.750答案：B25.在单相半控桥式整流电路中，若一只晶闸管阳-阴极间被烧成短路，则输出（）。A.电压升高B.电压降低C.波形缺半周D.变为半波整流答案：D26.可编程序控制器（PLC）的整个工作过程分为五个阶段，当PLC运行时，第一个阶段应为（）。A.与编程器通信B.执行用户程序C.读入现场信号D.自诊断答案：C27.在逻辑函数中，A+ĀB等于（）。A.AB.BC.A+BD.Ā+B答案：C28.用戴维南定理分析电路“入端电阻”时，应将内部的电动势（）处理。A.作开路B.作短路C.不进行D.可作任意答案：B29.在自动控制系统中，若想稳定某个物理量，就应该引入该物理量的（）反馈。A.正B.负C.软D.硬答案：B30.变压器空载运行时，其功率因数（）。A.很高B.很低C.为1D.为0答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列调速方法中，适用于三相笼型异步电动机的有（）。A.改变电源频率B.改变定子极对数C.改变转子电路电阻D.改变电源电压E.串级调速答案：A,B,D2.可编程序控制器（PLC）的主要技术性能包括（）。A.I/O点数B.扫描速度C.内存容量D.指令功能E.内部继电器和定时器数量答案：A,B,C,D,E3.在直流电动机调速系统中，属于恒转矩调速方式的有（）。A.电枢回路串电阻B.改变电枢电压C.减弱磁通D.增强磁通E.调节励磁电流答案：A,B4.下列属于PLC输入设备的有（）。A.按钮B.接触器线圈C.行程开关D.指示灯E.传感器答案：A,C,E5.集成运算放大器线性应用时，电路中必须引入深度负反馈，常见的线性应用电路有（）。A.比例运算电路B.电压比较器C.有源滤波器D.正弦波振荡器E.积分与微分电路答案：A,C,E6.产生测量误差的原因主要有（）。A.测量仪器误差B.测量方法误差C.环境条件误差D.人员操作误差E.被测对象不稳定误差答案：A,B,C,D,E7.变频器的主要组成部分包括（）。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,E8.在电气原理图中，下列电器元件必须画出的是（）。A.电源开关B.熔断器C.接触器主触头D.热继电器发热元件E.按钮答案：A,B,C,D9.提高功率因数的意义在于（）。A.提高供电设备的利用率B.减少输电线路的电压损失C.减少输电线路的功率损耗D.提高电源电压E.提高负载的功率答案：A,B,C10.下列指令中，属于FX系列PLC基本逻辑指令的有（）。A.LDB.OUTC.MOVD.ANDE.PLS答案：A,B,D三、判断题（每题1分，共10分）1.三相异步电动机的转子转速不可能达到其同步转速。（）答案：√2.在PLC的梯形图中，软继电器的线圈可以出现多次。（）答案：×3.电压负反馈可以稳定输出电压，并减小输出电阻。（）答案：√4.晶闸管一旦导通，门极就失去了控制作用。（）答案：√5.用万用表测量电阻时，每次换挡后都必须进行欧姆调零。（）答案：√6.在带阻性负载的单相半波可控整流电路中，晶闸管的导通角与控制角之和等于180°。（）答案：√7.步进电动机的步距角与相数、转子齿数及通电方式有关。（）答案：√8.变压器不仅可以变换电压、电流，也可以变换功率。（）答案：×9.在差动放大电路中，共模信号是有用信号，差模信号是需要抑制的干扰信号。（）答案：×10.变频器输出侧可以接电力电容器以改善功率因数。（）答案：×四、填空题（每空1分，共20分）1.PLC的编程语言主要有梯形图、__________、顺序功能图和结构化文本等。答案：指令语句表2.三相异步电动机的起动电流通常是额定电流的__________倍。答案：4~73.在单相桥式整流电路中，如果其中一个二极管接反，将可能引起__________。答案：电源短路4.将交流电变换为直流电的过程称为__________。答案：整流5.在逻辑代数中，最基本的逻辑关系有三种：与逻辑、或逻辑和__________逻辑。答案：非6.热继电器是利用电流的__________效应来工作的保护电器。答案：热7.测量电气设备绝缘电阻时，应选用__________表。答案：兆欧（或绝缘电阻）8.在自动控制系统中，把输出量的一部分或全部返回到输入端，并与输入量进行比较的过程称为__________。答案：反馈9.在变频调速中，基频以下调速属于__________调速，基频以上调速属于__________调速。答案：恒转矩，恒功率10.晶闸管的三个电极分别是阳极、阴极和__________。答案：门极（或控制极）11.戴维南定理指出：任何一个有源二端线性网络，都可以用一个等效__________和一个等效__________的串联组合来代替。答案：电压源，电阻12.集成运算放大器工作在线性区时，具有“虚短”和“__________”两个重要特性。答案：虚断13.根据国标规定，电气原理图中主电路用__________线绘制，控制电路用细线绘制。答案：粗实14.在PLC的扫描工作过程中，输入采样阶段将各输入状态读入__________寄存器。答案：输入映像15.一台50Hz的变压器接到60Hz的电源上，其铁心中的磁通将__________。（填“增大”、“减小”或“不变”）答案：减小16.在直流电机中，换向器的作用是将电枢绕组中的交流电动势转换为电刷间的__________电动势。答案：直流五、简答题（每题5分，共20分）1.简述转速负反馈单闭环直流调速系统的基本工作原理。当负载转矩增大时，系统是如何自动调节以稳定转速的？答：转速负反馈单闭环直流调速系统由转速给定、转速调节器、触发电路、晶闸管整流装置、直流电动机和测速发电机等组成。测速发电机检测电动机的实际转速并转换为电压信号U_fn，与给定转速电压U_g比较得到偏差电压ΔU_n=U_g-U_fn。ΔU_n经转速调节器放大后，控制触发电路改变晶闸管的控制角α，从而调节整流输出电压U_d，进而改变电动机的转速n。当负载转矩T_L增大时，电动机转速n下降，测速反馈电压U_fn减小，偏差电压ΔU_n增大，转速调节器输出增加，使控制角α减小，整流输出电压U_d升高，电枢电流I_a增大，电磁转矩T_e增大，直到T_e重新等于T_L，转速n回升到接近原值，系统在新的平衡点稳定运行。2.在PLC控制系统中，什么是“自锁”（或“自保持”）电路？请用梯形图或指令语句表形式举例说明。答：自锁电路是指利用接触器或继电器自身的辅助常开触点，在启动按钮松开后，维持其线圈继续通电的电路。这是电机连续运行控制的基础。以启动按钮X0、停止按钮X1、输出线圈Y0为例：梯形图：网络1：常开触点X0与Y0并联，再与常闭触点X1串联，驱动线圈Y0。指令语句表：LDX0ORY0ANIX1OUTY0当按下X0，Y0通电并自锁。按下X1，Y0断电。3.简述变频器控制面板上常见的几个基本参数及其设定意义（至少列举三个）。答：（1）频率给定方式（或频率指令来源）：设定变频器输出频率的给定通道，如面板电位器、外部模拟电压（电流）信号、多段速端子、通信等。（2）加速时间：指输出频率从0Hz上升到基准频率（通常为50Hz）所需的时间。设定值影响电机起动电流和机械冲击。（3）减速时间：指输出频率从基准频率下降到0Hz所需的时间。设定值影响电机停车时的制动效果和泵升电压。（4）转矩提升（或转矩补偿）：在低频（基频以下）运行时，适当提高输出电压以补偿定子电阻压降，维持磁通恒定，增强带载能力。（5）基底频率（基频）：电动机的额定频率，是恒转矩与恒功率调速的分界点。4.电气设备维修中，常用的故障诊断方法有哪些？（至少列出四种）答：（1）直观法：通过“看、听、闻、摸”等手段发现异常，如烧痕、异响、焦味、过热等。（2）电压测量法：使用万用表等测量电路关键点的电压值，与正常值比较判断故障点。（3）电阻测量法：断电后测量线路、元件的通断和电阻值，判断是否开路、短路或阻值异常。（4）替换法：用性能良好的同型号元器件或电路板替换怀疑有故障的部分。（5）短接法：用导线临时短接怀疑断路的触点或线路，若电路恢复工作，则证明该处断路。（6）仪器测试法：使用示波器、逻辑分析仪等专用仪器观察信号波形、时序等。六、计算题（每题8分，共16分）1.一台三相四极异步电动机，额定频率f_N=50Hz，额定转速n_N=1455r/min。试求：（1）同步转速n_1；（2）额定转差率s_N；（3）转子电流频率f_2。解：（1）同步转速n_1=\frac{60f_N}{p}=\frac{60\times50}{2}=1500\text{r/min}（其中极对数p=2）（2）额定转差率s_N=\frac{n_1-n_N}{n_1}=\frac{1500-1455}{1500}=0.03（3）转子电流频率f_2=s_Nf_N=0.03\times50=1.5\text{Hz}答：同步转速为1500r/min，额定转差率为0.03，转子电流频率为1.5Hz。2.一个单相半控桥式整流电路，输入交流电压U_2=220V，负载电阻R_L=10Ω。要求输出直流电压U_d从0~150V连续可调。试计算：（1）控制角α的调节范围；（2）当U_d=100V时，晶闸管的导通角θ、输出电流平均值I_d及流过晶闸管的电流平均值I_{dT}。（忽略晶闸管压降及变压器漏抗）解：（1）单相半控桥带电阻负载的输出直流电压平均值为：U_d=0.9U_2\frac{1+\cos\alpha}{2}当U_d=0时，0.9\times220\times\frac{1+\cos\alpha}{2}=0，解得\cos\alpha=-1，\alpha=180^\circ当U_d=150V时，150=0.9\times220\times\frac{1+\cos\alpha}{2}，解得\cos\alpha\approx0.515，\alpha\approx59^\circ所以控制角α的调节范围约为59°~180°。（2）当U_d=100V时，由公式：100=0.9\times220\times\frac{1+\cos\alpha}{2}解得\cos\alpha\approx0.01，\alpha\approx89.4^\circ导通角θ=180^\circ-\alpha=180^\circ-89.4^\circ=90.6^\circ输出电流平均值I_d=\frac{U_d}{R_L}=\frac{100}{10}=10\text{A}流过每个晶闸管的电流平均值I_{dT}=\frac{1}{2}I_d=\frac{1}{2}\times10=5\text{A}答：控制角调节范围约为59°~180°；当U_d=100V时，导通角约为90.6°，输出电流平均值为10A，晶闸管电流平均值为5A。七、综合分析/应用题（第1题12分，第2题12分，共24分）1.分析下图所示三相异步电动机Y-△降压启动控制线路的工作原理，并回答下列问题：（图略，描述为：主电路：KM1主触点接电源，KM2主触点接成星形，KM3主触点接成三角形。控制电路：按钮SB2控制KM1、KT、KM2得电，实现星形启动；KT延时断开的常闭触点断开KM2，延时闭合的常开触点接通KM3，实现三角形运行，且KM3常闭互锁KM2。）（1）写出电动机星形启动和三角形全压运行时的启动电流比值（设启动转矩足够）。（2）时间继电器KT的作用是什么？若其延时时间调整过短或过长，分别会有什么后果？（3）电路中KM2和KM3的常闭触点起什么作用？若KM2的常闭触点粘连不能断开，会发生什么现象？答：（1）设电动机每相绕组阻抗为Z，电源线电压为U_L。星形启动时，绕组相电压为U_{YP}=U_L/\sqrt{3}，线电流（即启动电流）I_{stY}=相电流=U_{YP}/|Z|=U_L/(\sqrt{3}|Z|)。三角形直接启动时，绕组相电压等于线电压U_L，线电流I_{st△}=\sqrt{3}\times相电流=\sqrt{3}\times(U_L/|Z|)。所以，I_{stY}/I_{st△}=[U_L/(\sqrt{3}|Z|)]/[\sqrt{3}U_L/|Z|]=1/3。即星形启动电流是三角形直接启动电流的1/3。（2）时间继电器KT的作用是自动控制星形启动切换到三角形运行的延时时间。延时时间过短：电动机转速尚未上升到足够高，过早投入全压，切换冲击电流仍较大，失去降压启动意义，可能引起保护动作或对电网造成冲击。延时时间过长：电动机长时间在低压下运行，启动转矩小，启动时间过长，可能导致电机过热。（3）KM2和KM3的常闭触点构成电气互锁，防止KM2（星形接触器）和KM3（三角形接触器）同时得电吸合，造成电源短路。若KM2的常闭触点粘连不能断开，则按下启动按钮后，KM1、KT、KM2得电，星形启动。当KT延时时间到，其延时闭合常开触点闭合，由于KM2的常闭触点已失效处于常通状态，KM3线圈会得电吸合。这将导致KM2和KM3主触点同时闭合，使电动机绕组一部分被接成星形，另一部分被短接成三角形，造成严重的电源短路事故，熔断器会立即熔断或断路器跳闸。2.某设备由一台三相异步电动机拖动，采用PLC控制。控制要求如下：按下启动按钮SB1，电动机正转（Y0输出），10秒后自动切换到反转（Y1输出），反转运行20秒后自动停止。任何时候按下停止按钮SB2，电动机立即停止。过载时热继电器FR动作也应停止。请完成：（1）分配PLC的I/O地址（假设使用FX系列PLC）。（2）设计满足上述控制要求的梯形图程序。答：（1）I/O地址分配：输入：启动按钮SB1—X0；停止按钮SB2—X1；热继电器常开触点FR—X2（注：通常FR用常闭触点接入，此处按常开描述，实际设计需注意）。输出：正转接触器线圈—Y0；反转接触器线圈—Y1。（2）梯形图设计：网络1：启动、停