维修电工高级技师试题(含答案)

维修电工高级技师试题(含答案)一、选择题（共20题，每题2分，共40分。1-15为单选题，16-20为多选题）1.在变频器调速系统中，当电机运行在基频以下时，为了维持磁通恒定，应采用（）控制方式。A.恒压频比B.恒压C.恒功率D.恒电流答案：A2.可编程控制器（PLC）中，用于存储用户程序、数据和参数的存储器是（）。A.系统程序存储器B.用户程序存储器C.工作数据存储器D.输入/输出映像寄存器答案：B3.一台三相异步电动机，额定功率为55kW，额定电压为380V，额定电流为104A，功率因数为0.89，其额定效率约为（）。A.85%B.88%C.91%D.94%答案：C（计算过程：=ηco4.在步进电机驱动系统中，细分驱动的主要目的是（）。A.提高电机的输出功率B.提高电机的最高转速C.减小步距角，提高运行平稳性D.增大电机的保持转矩答案：C5.用于测量绝缘电阻的兆欧表，其手摇发电机输出的电压等级通常不包括（）。A.250VB.500VC.1000VD.2500V答案：A6.在PLC的梯形图编程中，两个或多个动合触点串联实现的逻辑关系是（）。A.逻辑与（AND）B.逻辑或（OR）C.逻辑非（NOT）D.逻辑异或（XOR）答案：A7.电力系统中，用于限制短路电流、提高系统稳定性和继电保护选择性的设备是（）。A.负荷开关B.隔离开关C.电抗器D.熔断器答案：C8.在三相桥式全控整流电路中，晶闸管的触发脉冲间隔应为（）。A.B.C.D.答案：B9.交-直-交电压型变频器中间直流环节的储能元件是（）。A.大电感B.大电容C.电阻D.蓄电池答案：B10.根据国家标准，用于电动机过载保护的低压断路器，其反时限脱扣器的整定电流与电动机额定电流的关系通常为（）。A.≥B.≈C.≈D.≥答案：B11.工业机器人控制系统中的示教器，主要功能是（）。A.进行离线编程B.手动引导机器人运动并记录位置C.执行视觉检测D.处理力觉反馈答案：B12.在Profibus-DP现场总线网络中，数据传输速率最高可达（）。A.9.6kbpsB.1.5MbpsC.12MbpsD.100Mbps答案：C13.用于检测三相异步电动机转子断条的故障，最有效的方法是（）。A.测量直流电阻B.绝缘电阻测试C.短路试验D.电流频谱分析（检测边频）答案：D14.当电力变压器发生内部轻微匝间短路时，通常会产生大量（）气体，可通过油色谱分析检测。A.氢气（）和乙炔（）B.一氧化碳（CO）和二氧化碳（C）C.甲烷（C）和乙烯（）D.氢气（）和甲烷（C）答案：A15.在PID调节器中，积分环节（I）的作用是（）。A.消除静差，提高无差度B.加快系统的响应速度C.抑制超调，增加系统稳定性D.对偏差进行比例放大答案：A16.（多选）下列哪些措施可以有效抑制变频器产生的谐波对电网的影响？（）A.在变频器输入端加装交流电抗器B.采用多脉冲整流技术（如12脉冲整流）C.在变频器输出端加装dvD.使用有源电力滤波器（APF）答案：A,B,D17.（多选）PLC的扫描工作周期通常包括以下哪些阶段？（）A.输入采样阶段B.程序执行阶段C.系统自检阶段D.输出刷新阶段答案：A,B,D18.（多选）关于接地与接零保护，下列说法正确的是（）。A.IT系统中，电气设备的外露可导电部分应单独直接接地B.TN-C系统中，保护线（PE）和中性线（N）是合一的（PEN线）C.在同一低压配电系统中，不允许部分设备采用保护接地，另一部分采用保护接零D.TT系统中，故障电流较小，通常需配合漏电保护器（RCD）使用答案：A,B,C,D19.（多选）伺服驱动系统与普通变频调速系统的主要区别在于伺服系统具有（）。A.更精确的位置、速度或转矩控制能力B.更快的动态响应速度C.通常内置有位置反馈环节（如编码器）D.只能用于同步电机答案：A,B,C20.（多选）下列属于工业以太网常见协议的有（）。A.ModbusTCP/IPB.PROFINETC.EtherNet/IPD.CANopen答案：A,B,C二、填空题（共15空，每空2分，共30分）1.根据国际电工委员会（IEC）标准，PLC的编程语言主要有五种，分别是梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、__________和__________。答案：顺序功能图（SFC）、结构化文本（ST）2.三相异步电动机的调速方法主要有变极调速、变频调速和__________。答案：改变转差率调速3.在电力电子器件中，IGBT是__________和__________的复合器件。答案：MOSFET（绝缘栅型场效应管）、GTR（电力晶体管）4.测量某电气设备绝缘时，应先__________，后__________，测量完毕应进行放电。答案：验电、放电5.国家标准规定，在爆炸性气体环境1区，应选用__________型或__________型的防爆电气设备。答案：隔爆（d）、增安（e）6.在自动控制系统中，前馈控制是一种__________干扰的控制方式，它通常与__________控制结合使用构成复合控制。答案：按（补偿）、反馈7.某对称三相负载作星形连接，每相阻抗为Z=答案：22，12540（计算：相电压=220V，相电流=220/108.谐波会对电力系统造成诸多危害，例如引起电动机__________增加，导致局部过热；使电力电容器产生__________，可能导致损坏。答案：附加损耗、谐振过电流9.热继电器的热元件额定电流选择，一般按电动机额定电流的__________倍选取，并据此调整整定电流旋钮。答案：1.05~1.110.在西门子S7-300/400PLC中，组织块（OB）是操作系统与用户程序的接口，其中__________是循环执行的主程序块。答案：OB1三、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述在变频器对电动机进行调速时，为什么在低频（低速）运行时需要实施转矩提升（或电压补偿）？答案：在变频器的U/f控制模式下，当运行频率较低时，定子绕组的感抗（=2πf2.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：①灵活性高，通过修改程序即可改变控制逻辑，无需改动硬件接线。②可靠性高，无机械触点，寿命长，抗干扰能力强。③功能强大，具备逻辑控制、模拟量处理、数据运算、通信联网等多种功能。④体积小，功耗低，易于实现集中控制和远程监控。⑤维护方便，具有自诊断功能，故障查找容易。3.什么是电力系统的“无功补偿”？在工厂配电系统中，常采用并联电容器进行集中补偿，请简述其基本原理。答案：无功补偿是指为电力系统中感性负载（如电动机、变压器）提供所需的无功功率，以减少电源提供的无功功率，从而提高功率因数、降低线路损耗、改善电压质量。并联电容器补偿的基本原理是：电力系统中的感性负载需要吸收滞后的无功功率（>0），而并联电容器可以发出超前的无功功率（<4.在进行电气设备安装或维修时，什么是“电气隔离”安全措施？其关键要求是什么？答案：电气隔离是指将需要检修或停运的电气设备与所有电源（包括可能反送电的电源）在电气上完全断开，并确保有一个明显的断开点。其关键要求包括：①隔离点必须明显可见，如拉开隔离开关或取下熔断器。②对于多电源或可能反送电的回路，必须将所有可能的来电侧完全断开。③在隔离点操作把手上悬挂“禁止合闸，有人工作”之类的警示牌。④必要时，在隔离点后级加装临时接地线。5.简述工业现场总线技术在自动化控制系统中的作用和优点。答案：作用：实现现场设备（如传感器、执行器、驱动器等）与控制器（如PLC、DCS）之间，以及控制器之间的数字化、串行、多点通信。优点：①大幅减少系统布线，降低安装和维护成本。②实现设备间的互操作性和互换性。③提高信号传输的精度和抗干扰能力。④便于获取丰富的设备状态和诊断信息。⑤是实现设备集成和系统信息化的基础。四、计算题（共2题，每题10分，共20分）1.某车间有一台三相异步电动机，已知其额定参数如下：=37kW，=380V，=70A，=1480r/min，c（1）该电动机的额定转矩是多少？（3分）（2）采用直接起动时，计算起动电流对变压器造成的电压降百分比（忽略母线阻抗，仅考虑变压器阻抗）。（4分）（3）根据计算结果，判断该电动机是否允许直接起动？（通常要求母线电压降不大于15%）（3分）答案：（1）额定转矩计算：=（2）计算电压降百分比：电动机额定视在功率：=或直接用电流计算：==×电动机起动视在功率：=变压器阻抗标幺值：=电压降百分比（标幺值）：Δ（3）判断：计算得到的电压降百分比约为3.36%，远小于15%的通常要求。因此，从变压器压降角度考虑，允许直接起动。（注：还需校验母线短路容量、机械冲击等条件）2.设计一个由PLC控制的电机Y-△降压起动电路。已知电机额定电压380V。要求：按下起动按钮SB1后，接触器KM和KMY得电，电机接成Y形起动；延时6秒后，KMY断开，KM△得电，电机接成△形全压运行。任何时刻按下停止按钮SB2，电机立即停止。过载时热继电器FR动作亦使电机停止。（1）请分配I/O地址：输入——SB1（起动）、SB2（停止）、FR（过载）；输出——KM（电源）、KMY（星形）、KM△（三角形）。（2分）（2）绘制该控制的PLC梯形图程序。（8分）答案：（1）I/O地址分配（示例）：输入：I0.0（SB1），I0.1（SB2），I0.2（FR常开触点，正常时闭合，过载时断开）输出：Q0.0（KM），Q0.1（KMY），Q0.2（KM△）（2）梯形图程序（文字描述逻辑，实际应绘图）：网络1：起动/停止及过载保护逻辑。常开触点I0.0（SB1）并联一个由Q0.0（KM）常开触点构成的自锁触点，然后与常闭触点I0.1（SB2）、常开触点I0.2（FR）串联，控制输出线圈Q0.0（KM）。（即：当I0.1和I0.2都闭合时，按下I0.0，则Q0.0得电并自锁；按下I0.1或I0.2断开，则Q0.0失电。）网络2：星形起动控制。用Q0.0（KM）的常开触点作为条件，串联一个定时器（如T1）的常闭触点，控制输出线圈Q0.1（KMY）。同时，Q0.1的常闭触点串入网络3中Q0.2（KM△）的控制回路，实现互锁。网络3：三角形运行控制。用Q0.0（KM）的常开触点和定时器T1的常开触点串联，再串联Q0.1（KMY）的常闭触点（互锁），控制输出线圈Q0.2（KM△）。网络4：延时定时器。用Q0.0（KM）的常开触点触发一个接通延时定时器T1，设定时间PT为6秒（6000ms）。（注：实际梯形图中，需注意Y-△转换时应有短暂的延时断电时间，防止电源短路，可在网络2中T1常闭触点后增加一个中间继电器或使用定时器组合实现。）五、综合分析/应用题（共2题，每题15分，共30分）1.某自动化生产线由一台S7-300PLC作为主站，通过Profibus-DP网络控制5台变频器和20个分布式I/O站（ET200M）。系统近期频繁出现通信中断报警，中断时所有从站数据丢失，导致生产停顿。请分析可能造成此故障的主要原因，并列出详细的排查步骤。答案：可能原因：①网络物理层故障：DP接头（总线连接器）松动或损坏；终端电阻未正确设置（网络两端应为ON，中间为OFF）；通信电缆（屏蔽双绞线）破损、受强电磁干扰或接地不良；总线电缆长度超过规定（取决于波特率）。②总线参数配置问题：主站与从站的地址设置冲突；波特率设置不统一；某些从站的组态数据与实际不一致。③电源问题：为DP总线或从站供电的24VDC电源不稳定、纹波大或容量不足。④电磁干扰（EMI）：通信线路与动力电缆平行敷设距离过近；变频器等高干扰源未采取有效的滤波或屏蔽措施；系统接地不合理。⑤从站设备故障：某个从站（变频器或ET200M）的通信模块硬件故障，导致总线瘫痪。排查步骤：①初步检查：确认网络拓扑，检查两端DP接头的终端电阻是否在ON位置。检查所有接头是否紧固。观察PLC和从站模块上的BF（总线故障）指示灯状态。②分段排查：采用“二分法”断开总线中间点，观察故障是否消失，逐步缩小故障范围，定位故障线段或从站。③软件诊断：通过PLC的STEP7编程软件，访问PLC的硬件诊断缓冲区，查看详细的故障事件信息（如丢失的从站地址）。④参数与配置核对：在线检查PLC硬件组态，确认所有从站地址、波特率、GSD文件版本与实际情况一致。⑤测量与测试：使用万用表测量DP线A、B线之间的终端电阻（应为110Ω左右）。使用示波器或专用的Profibus诊断工具（如BT200）测量总线信号波形，检查是否失真或存在干扰。⑥检查电源与接地：测量24VDP总线电源电压是否稳定。检查通信电缆屏蔽层是否单点接地，接地是否良好。检查动力电缆与通信电缆的敷设间距是否符合规范（至少>20cm）。⑦替换测试：怀疑某个从站故障时，可将其暂时从网络上移除，观察系统是否恢复。或更换疑似故障的DP接头、电缆段。2.现有一套由伺服电机驱动的精密定位平台，采用“PLC+伺服驱动器+绝对值编码器”的闭环控制方案。系统报告定位精度不稳定，有时会出现微小偏差（几十个脉冲）。请从机械、电气、控制参数三个层面，分析可能导致定位精度不稳定的具体因素。答案：机械层面：①传动间隙（背隙）：联轴器松动；滚珠丝杠、齿轮