2025年机电一体化（电气控制）试题及答案

2025年机电一体化（电气控制）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种电器元件不属于控制电路中的保护环节（）A.熔断器B.热继电器C.接触器D.过电流继电器2.直流电动机调速方法中，能实现无级调速且调速性能较好的是（）A.改变电枢回路电阻调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢电压调速D.以上都不是3.交流接触器的主要作用是（）A.频繁通断主电路B.控制电路的通断C.保护电路D.信号转换4.三相异步电动机的旋转磁场转速与（）有关。A.电源电压B.电源频率C.电机极对数D.电机功率5.时间继电器的作用是（）A.实现时间控制B.过载保护C.短路保护D.欠压保护6.下列哪种传感器不属于位置传感器（）A.光电编码器B.光栅尺C.热电偶D.磁电式传感器7.可编程控制器（PLC）的编程语言中，（）是一种图形化编程语言。A.梯形图B.指令表C.功能块图D.顺序功能图8.电气控制系统中，常用的联锁控制方式有（）A.机械联锁B.电气联锁C.机械和电气联锁D.以上都是9.步进电机的步距角与（）有关。A.电机相数B.通电方式C.电机转子齿数D.以上都是10.下列哪种调速方法适用于直流电动机的恒转矩调速（）A.改变电枢电压调速B.改变励磁磁通调速C.改变电枢回路电阻调速D.以上都可以第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题2分，共20分）1.电气控制系统一般由控制电路、______电路和______电路组成。2.三相异步电动机的调速方法有______调速、______调速和______调速。3.热继电器主要用于电动机的______保护，熔断器主要用于电路的______保护。4.直流电动机的调速方法中，改变电枢电压调速时，电动机的机械特性______，调速范围______。5.可编程控制器（PLC）的编程语言主要有______、______、功能块图和顺序功能图等。6.位置传感器主要用于检测物体的______和______。7.交流接触器的主要组成部分有______、______和灭弧装置等。8.时间继电器按延时方式可分为______延时和______延时两种。9.步进电机的驱动方式有______驱动和______驱动等。10.电气控制系统的设计步骤一般包括______、______、______和______等。三、简答题（每题5分，共15分）1.简述三相异步电动机的工作原理。2.说明热继电器的工作原理及作用。3.简述可编程控制器（PLC）的特点。四、分析题（每题10分，共20分）材料：某电气控制系统中，有一台三相异步电动机，要求实现正反转控制，并具有过载保护和短路保护功能。1.请画出该控制系统的主电路和控制电路原理图。2.分析该控制系统中各电器元件的作用。五、设计题（共15分）材料：设计一个基于可编程控制器（PLC）的三相异步电动机Y-△降压启动控制系统。要求：按下启动按钮，电动机先Y形启动，延时一段时间后自动切换到△形运行；具有过载保护和短路保护功能。请写出该控制系统的I/O分配表、梯形图程序。答案：一、选择题1.C2.C3.A4.BC5.A6.C7.A8.D9.D10.A二、填空题1.主辅助2.变极变频改变转差率3.过载短路4.变软较宽5.梯形图指令表6.位置位移7.电磁系统触头系统8.通电断电9.单电压PWM10.确定控制要求选择控制方案设计电气控制电路编写程序及调试三、简答题1.三相异步电动机定子绕组通入三相交流电后，会产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场的作用下，产生感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁力，使转子转动。由于转子的转速始终低于旋转磁场的转速，所以称为异步电动机。2.热继电器主要由发热元件、双金属片和触点组成。当电动机过载时，电流增大，发热元件产生的热量增加，使双金属片受热弯曲，推动触点动作，切断控制电路，实现过载保护。3.可编程控制器（PLC）的特点有：可靠性高、编程简单、功能强大、灵活性好、体积小、功耗低、维护方便等。四、分析题1.主电路：三相电源经熔断器、接触器主触头接电动机。控制电路：启动按钮、停止按钮、接触器线圈、热继电器常闭触点等组成控制回路。2.熔断器用于短路保护；接触器控制电动机的正反转；热继电器用于过载保护；启动按钮和停止按钮用于控制电动机的启动和停止。五、设计题I/O分配表：启动按钮接输入点X0，停止按钮接输入点X1，热继电器常闭触点接输入点X2，接触器Y形连接线圈接输出点Y0，接触器△形连接线圈