浙江省高级电工维修考试试题及答案

浙江省高级电工维修考试试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在三相异步电动机的调速方法中，哪种方法可以实现无级调速且效率较高？A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速（如转子串电阻）D.降压调速答案：B2.一个对称三相负载，作三角形连接时，线电流为30A，若将其改为星形连接后接入同一三相电源，则线电流为？A.30AB.17.32AC.10AD.52A答案：C解析：三角形连接时，线电流==30A，所以相电流=30/3.在PLC编程中，用于驱动线圈输出的指令是？A.LDB.ANDC.OUTD.OR答案：C4.测量1Ω以下的低值电阻，为了减小测量误差，应优先选用？A.单臂电桥B.双臂电桥C.万用表电阻档D.兆欧表答案：B5.在带电流截止负反馈的晶闸管直流调速系统中，电流截止负反馈的主要作用是？A.提高机械特性硬度B.增加调速范围C.实现过载自动保护D.减小静态速降答案：C6.一台三相变压器，额定容量=100kVA.5.77AB.144.3AC.10AD.100A答案：A解析：高压侧Y接，线电流等于相电流。高压侧额定线电流=/7.在运算放大器构成的积分运算电路中，输入为阶跃电压时，输出电压波形为？A.阶跃波B.方波C.三角波（线性斜坡）D.正弦波答案：C8.对于他励直流电动机，下列哪种制动方式可以实现准确停车（如电梯）？A.能耗制动B.反接制动C.再生制动（回馈制动）D.电容制动答案：B9.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设置是？A.最大频率B.基本频率与基本电压的协调控制C.加速时间D.转矩提升答案：B10.用示波器观测某正弦信号，已知垂直偏转因数置于2V/div，探头衰减比为10:1，屏幕上波形峰-峰值高度为4格，则该信号的有效值约为？A.2.83VB.28.3VC.8VD.80V答案：B解析：峰-峰值电压=4div×11.在电力电子电路中，为了防止晶闸管在承受正向电压时误触发，通常在门极和阴极之间？A.并联一个电容B.并联一个电阻C.串联一个电感D.并联一个二极管答案：B12.某逻辑函数表达式为F=A.与门B.或门C.异或门D.同或门答案：C13.进行变压器空载试验时，通常将电源加在？A.高压侧，低压侧开路B.低压侧，高压侧开路C.高压侧，低压侧短路D.低压侧，高压侧短路答案：B14.在M7130平面磨床的电气控制电路中，电磁吸盘YH的励磁和退磁过程主要依靠哪个元件控制？A.接触器B.时间继电器C.欠电流继电器D.整流与换向控制开关答案：D15.增量式光电编码器用于测量转速时，其输出信号是？A.一个与转速成正比的模拟电压B.一个与角位移对应的二进制码C.两路相位差90°的脉冲序列D.一路连续的脉冲序列答案：C16.在PID调节器中，积分环节（I）的主要作用是？A.快速响应偏差B.消除静态误差C.抑制振荡D.提高系统稳定性答案：B17.测量某放大电路的开环电压放大倍数时，输入1mV信号，输出为1V。引入反馈系数为0.01的负反馈后，其闭环电压放大倍数约为？A.100B.99C.50D.10答案：A解析：开环放大倍数A=1V/1mV=1000。反馈深度1+AF=18.下列器件中，属于电流控制型电力电子器件的是？A.电力MOSFETB.IGBTC.GTRD.晶闸管（SCR）答案：D19.在FX系列PLC中，表示辅助继电器的字母是？A.XB.YC.MD.T答案：C20.用三相功率表测量三相三线制电路的有功功率，通常采用？A.一表法B.两表法C.三表法D.任意两相测量法答案：B二、多项选择题（每题2分，共10分，多选、少选、错选均不得分）1.下列哪些措施可以提高供电系统的功率因数？A.并联电容器B.采用同步电动机C.降低用电设备的有功功率D.合理选择电动机容量，避免轻载运行E.在感性负载两端串联电感答案：A,B,D2.关于PLC的扫描工作过程，正确的描述包括？A.一个扫描周期包括输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段B.在程序执行阶段，即使输入状态变化，输入映像寄存器的内容也不会改变C.输出刷新阶段是将输出映像寄存器的状态传送到输出锁存器，驱动外部负载D.扫描周期是固定不变的时间E.采用集中采样、集中输出的方式，提高了抗干扰能力答案：A,B,C,E3.他励直流电动机的机械特性硬度与下列哪些参数有关？A.电枢电阻B.励磁磁通ΦC.电源电压UD.理想空载转速E.转矩系数答案：A,B解析：机械特性方程n=−T，硬度取决于斜率β=，故与4.在电气控制线路中，具有失压（欠压）保护功能的电器有？A.熔断器B.自动空气开关（断路器）C.热继电器D.交流接触器E.行程开关答案：B,D5.变频器常见的频率给定方式有？A.操作面板给定B.外部模拟量给定（如0-10V，4-20mA）C.多段速给定D.通信给定E.温度传感器直接给定答案：A,B,C,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总是低于同步转速。答案：√2.在单相半波可控整流电路中，带阻性负载时，晶闸管的导通角与控制角之和等于180°。答案：√3.PLC的输入继电器线圈只能由外部信号驱动，不能在程序内部用指令驱动。答案：√4.使用兆欧表测量电缆绝缘电阻时，读取数值后应先停止摇动，再断开“L”端连线。答案：×解析：应先断开“L”端连线，再停止摇动，以防止电缆电容放电损坏兆欧表。5.在逻辑代数中，A+答案：√解析：A6.电流互感器二次侧严禁开路，电压互感器二次侧严禁短路。答案：√7.步进电动机的步距角只取决于其自身的结构（相数、齿数），与驱动方式无关。答案：×解析：步距角与通电方式（如单拍、双拍）也有关。8.在带比例调节器的自动控制系统中，必然存在静差。答案：√9.变频器输出侧可以安装功率因数补偿电容器或浪涌吸收器。答案：×解析：变频器输出侧禁止安装补偿电容或LC滤波器，可能造成器件损坏或变频器过流。10.用两表法测量三相功率时，两个功率表的读数可能有一个为负值，此时该表的读数应取负值参与计算总功率。答案：√四、填空题（每空1分，共20分）1.我国工频交流电的频率是______Hz，周期是______s。答案：50，0.022.一个5色环电阻，色环顺序为“棕黑黑红棕”，其阻值为______Ω，允许偏差为______%。答案：10k（或10000），±1%3.三相异步电动机的定子旋转磁场的转速称为______转速，其计算公式为=______。答案：同步，（或60f/4.PLC的编程语言中，最常用的是______和______。答案：梯形图，指令表（或语句表）5.在数字电路中，JK触发器的特性方程为______。当J=K=1时，每来一个CP脉冲，其状态______。答案：=J6.晶闸管导通的条件是：阳极与阴极间加______电压，同时门极与阴极间加______电压。答案：正向，正向触发（或合适的正向）7.直流双臂电桥（凯尔文电桥）相比单臂电桥，主要特点是能够消除______电阻和______电阻对测量结果的影响，适合测量小电阻。答案：接线，接触8.在自动控制系统中，按信号传递路径，反馈可分为______反馈和______反馈。答案：正，负9.变频器由______电路、______电路和______电路三大部分组成。答案：整流，中间直流（或滤波），逆变10.根据国家标准，电气原理图中，电器触点的状态按“______”状态绘制。答案：未通电（或未受外力作用）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述热继电器在电动机控制电路中的作用、工作原理及与熔断器保护功能的区别。答案：热继电器主要用于电动机的长期过载保护。其工作原理是利用电流的热效应，当电动机过载时，流过发热元件的电流增大，使双金属片受热弯曲，推动动作机构，使常闭触点断开，从而切断控制电路，使接触器线圈失电，主电路断开，保护电动机。熔断器主要用于短路保护，当发生短路故障时，巨大的短路电流使熔体瞬间熔断，切断电路。两者区别在于：热继电器是反时限保护特性，反应过载电流，动作后一般可自动或手动复位；熔断器是瞬时或短延时特性，主要反应短路电流，动作后必须更换熔体。2.什么是PLC的“软继电器”？它与物理继电器相比有何主要特点？答案：PLC的“软继电器”实质是PLC内部存储单元的一位触发器。它用逻辑“1”和“0”表示线圈的“得电”和“失电”，或用触点的“闭合”和“断开”。与物理继电器相比，其主要特点是：①无机械部件，寿命长，可靠性高；②触点数量无限（受存储容量限制），且同一软元件的触点可在程序中多次使用；③响应速度快，无机械惯性；④通过编程改变逻辑功能，灵活性强；⑤体积小，功耗低。3.在变频调速系统中，为什么有时要在变频器与电动机之间加装输出电抗器？其主要作用是什么？答案：由于变频器输出的是高频PWM波，含有丰富的高次谐波，会产生负面影响。加装输出电抗器的主要作用有：①抑制变频器输出侧的dv/dt（电压变化率），降低对电动机绝缘的冲击，保护电动机；②平滑输出电流波形，降低电动机的谐波损耗和温升，减少振动和噪声；③抑制高频辐射干扰，减少对周围电子设备的电磁干扰（EMI）。4.简述用双踪示波器测量两个同频率正弦信号相位差的步骤。答案：①将两个信号分别接入示波器的CH1和CH2通道；②触发源选择相位超前的通道（如CH1）；③垂直方式选择“交替”或“断续”（低频时用断续）；④调节相关旋钮，使屏幕上显示两个稳定的、大小适中的波形；⑤调节水平位移，使一个波形的过零点（或正峰值点）与屏幕中央水平刻度线对齐；⑥测量两个波形对应点（如同为上升过零点）在水平方向上的距离X（格数）；⑦测量信号一个周期在水平方向所占距离（格数）；⑧计算相位差φ=(六、计算题（每题8分，共16分）1.某车间有一台三相异步电动机，额定电压380V，额定功率=22kW，额定效率=(1)电动机的额定电流。(2)若用BV型铜芯导线明敷供电，环境温度为30℃，试选择导线的截面积（已知该线路敷设方式下，4mm²导线的允许载流量为36A，6mm²为46A，10mm²为63A）。(3)若要将功率因数提高到0.95，需要并联多大的三相补偿电容器？（设电源频率为50Hz）答案：(1)额定输入功率=额定电流=(2)导线允许载流量应满足≥=43.6(3)补偿前：cos补偿后：cos所需补偿的无功功率=采用三角形接法，每相电容容量=，其中U为线电压。=答：需并联总容量约为7.09kvar的三相电容器，若为三角形接法，每相电容约为52.2μF。2.设计一个由运放构成的电路，实现运算关系：=−5+答案：该运算关系为反相输入加法运算。电路图如下（采用标准反相加法运算电路）：输入信号通过电阻接至运放反相输入端，输入信号通过电阻接至运放反相输入端。反相输入端通过反馈电阻连接到输出端。同相输入端通过平衡电阻接地，且=////。根据反相加法运算电路公式：=对比题目要求=−=5，=标准反相加法电路无法直接输出正系数。因此，需要采用两级运放电路实现。方案：第一级为反相加法电路，实现=−(。第二级为反相比例电路，实现将两级联立：=。令，。为简化，可令===100kΩ则要求=−5−2（因为正确两级设计：第一级用反相加法产生−5−2，第二级用反相比例（放大倍数为-1）得到5更简洁方案：采用差分输入比例运算电路（单运放）可以实现。电路为经典减法电路（差分放大）。=(−)调整电阻比例可满足要求。设同相输入端接，反相输入端接。根据差分放大公式：=(令=，=。则=(此结果与目标−5+2因此必须用两个运放。标准答案通常设计为：第一级：运放A1构成反相比例电路，对放大-5倍，即=−，令，取=100kΩ，则第二级：运放A2构成反相加法电路，将和相加。=−(。将=−5代入：对比目标=−5+2，要求5得（负号意味着需要再加一级反相？），且−可见单靠反相加法第二级无法同时满足。因此需在第二级前对或进行符号处理。更可行的方案是采用三运放电路，或明确指出采用两级运放，其中一级为差分输入。鉴于计算题篇幅，给出一个可行设计：采用双运放，A1为反相比例：=−5（取A2为差分放大电路：=(为简化，令=,则=(对比目标−5+2，要求5=−因此，最直接且无歧义的答案是：该运算要求无法用单运放标准电路实现，需采用两级或更多运放组合设计。作为计算题，若只要求电阻关系，可以给出一个可能的设定：设采用两级反相放大和一级反相加法组合，并计算电阻值。但标准教学答案常允许设定部分电阻值后推导。鉴于题目要求计算确定阻值关系，且给定=100电路由两个运放构成。A1构成反相比例器，对放大，=−。A2构成反相加法器，对和求和，=−(+)。联立得=−。令=5，=2。取==100kΩ，则=50kΩ。再取==七、综合分析/应用题（第1题10分，第2题14分，共24分）1.分析下图（此处为描述，实际试卷应有图）所示三相异步电动机Y-Δ降压启动控制电路的工作过程，并回答以下问题：（电路图包含：电源开关QS，熔断器FU1、FU2，接触器KM、KMY、KMΔ，热继电器FR，时间继电器KT，启动按钮SB2，停止按钮SB1，以及相关互锁触点）(1)简述电路的工作过程（从按下SB2开始描述）。(2)电路中接触器KMY和KMΔ的常闭触点串联在对方线圈回路中的作用是什么？(3)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，分别会有什么影响？(4)热继电器FR的常闭触点通常接在什么地方？若将其误接在电动机主电路中，会有什么后果？答案：(1)工作过程：合上电源开关QS。按下启动按钮SB2，接触器KM线圈得电自锁，同时KMY线圈得电，KMY主触点闭合，将电动机定子绕组接成星形；KMY常闭触点断开，对KMΔ互锁。电动机在星形接法下降压启动。与此同时，时间继电器KT线圈得电开始延时。当电动机转速上升到接近额定转速时，KT延时时间到，其常闭延时断开触点断开，使KMY线圈失电，KMY主触点断开，解除星形连接；KMY常闭触点复位闭合。同时，KT常开延时闭合触点闭合，使KMΔ线圈得电自锁，KMΔ主触点闭合，将电动机定子绕组接成三角形正常运行；KMΔ常闭触点断开，切断KMY和KT线圈回路，使KMY和KT在运行中不再带电。停车时，按下SB1，所有接触器失电，电动机停转。(2)KMY和KMΔ常闭触点串联在对方线圈回路中，形成电气互锁。作用是防止KMY和KMΔ同时得电，避免造成电源短路。(3)时间继电器KT的作用是控制电动机星形连接降压启动的时间。若延时时间调整过短，电动机尚未达到一定转速就切换到三角形，切换电流冲击大，可能造成启动失败或对电网冲击大；若延时时间调整过长，电动机长时间在低压下运行，启动转矩小，启动时间长，效率低，甚至可能因长时间大电流（虽比直接启动小，但仍较大）而过热。(4)热继电器FR的常闭触点通常接在控制电路中（与停止按钮串联）。若误接在主电路中，由于主电路电流大，热继电器的常闭触点容量小，可能在大电流下熔焊或烧毁，失去保护功能，甚至引发事故。2.某设备由一台三菱FX2N系列PLC控制。其控制要求如下：按下启动按钮X0，输送带电动机M1（Y0）启动，运行5秒后，钻削电动机M2（Y1）自动启动。加工过程中，若检测到工件到达钻孔工位（由传感器X1发出信号），则钻孔气缸（Y2）伸出进行钻孔，钻孔深度由时间控制（伸出后延时3秒），然后气缸自动缩回（Y2断开）。任何时候按下停止按钮X2，所有输出立即停止。钻削电动机M2在启动后，需一直运行，直到按下停止按钮。请：(1)分配PLC的I/O地址（已在要求中给出部分，请补充完整或列表说明）。(2)设计满足上述控制要求的梯形图程序。(3)若在运行中，需要增加一个“急停”按钮（X3），要求按下时所有输出立即停止，松开后不能自动恢复，必须重新按启动按钮。应如何修改梯形图？答案：(1)I/O地址分配表：输入：X0：启动按钮X1：钻孔工位传感器X2：停止按钮X3：急停按钮（新增）输出：Y0：输送带电动机M1Y1：钻削电动机M2Y2：钻孔气缸（伸出为ON，缩回为OFF）内部元件：M0：系统运行中间继电器（或直接用自锁逻辑）T0：M1启动后延时定时器（5秒）T1：钻孔气缸伸出延时定时器（3秒）(2)梯形图程序（文字描述）：网络1：启动、停止及系统运行控制LDX0（启动按钮）ORM0（自锁）ANIX2（停止按钮常闭）ANIX3（急停按钮常闭）OUTM0网络2：输送带电动机M1控制及延时LDM0OUTY0（启动M1）OUTT0K50（5秒定时，假设100ms时基，K50=5秒）网络3：钻削电动机M2控制LDT0（5秒时间到）ORY1（自锁）ANIX2