2026年《工厂电气控制技术》电气专业期末试卷

2026年《工厂电气控制技术》电气专业期末试卷一、单项选择题（每题2分，共20分）1.交流接触器的铁芯为什么要安装短路环？A.减小振动和噪声B.增大吸力C.过载保护D.散热2.热继电器主要用于电动机的哪种保护？A.短路保护B.过载保护C.失压保护D.欠压保护3.在电动机正反转控制电路中，接触器联锁的作用是？A.防止两个接触器同时通电造成电源短路B.实现启动C.过载保护D.自动往返4.三相异步电动机采用星三角降压启动时，启动电流降为直接启动的多少？A.1B.1C.1D.15.下列哪种电器具有失压保护功能？A.熔断器B.热继电器C.交流接触器D.行程开关6.在电动机控制电路中，用于实现远距离操作和自动控制的低压电器是？A.刀开关B.按钮C.接触器D.熔断器7.中间继电器在控制线路中的主要作用是？A.短路保护B.过载保护C.增加触点数量和容量D.降压启动8.时间继电器在电动机控制线路中可用于？A.正反转切换B.星三角降压启动的延时切换C.短路保护D.过载保护9.三相异步电动机能耗制动是向定子绕组通入？A.直流电B.交流电C.三相交流电D.变频电源10.控制线路中“自锁”环节的作用是？A.保证电动机连续运行B.防止误启动C.实现点动D.过载保护二、判断题（每题1分，共10分）1.交流接触器不仅能接通和分断电路，还具有欠压和失压保护功能。2.热继电器的整定电流必须等于电动机的额定电流。3.在电气原理图中，所有电器的触点均按未通电或未受外力作用时的状态绘制。4.熔断器在电路中主要起过载保护作用。5.电动机正反转控制电路必须设置互锁环节。6.星三角降压启动适用于任何正常运行时为三角形接法的电动机。7.反接制动时，电动机定子绕组电源相序改变，产生制动转矩。8.行程开关是一种将机械信号转换为电信号的电器。9.电气控制线路原理图中，电器的各触点均按实际工作状态绘制。10.在控制电路中，熔断器可以代替热继电器实现过载保护。三、填空题（每空1分，共20分）1.低压电器通常是指工作在交流额定电压__及以下、直流额定电压__及以下的电器。2.交流接触器主要由电磁系统、触点系统、____等组成。3.热继电器的热元件应串联在电动机的__电路中，其常闭触头串联在电动机的__电路中。4.电气控制线路中常用的保护环节有__、、__和失压保护等。5.三相笼型异步电动机常用的降压启动方法有__、__和自耦变压器降压启动等。6.在接触器联锁的正反转控制线路中，要使电动机从正转切换为反转，必须先按下__按钮，使__断电，再按反转启动按钮。7.时间继电器按延时方式可分为__延时型和__延时型两类。8.三相异步电动机的电气制动方式主要有__和__。9.中间继电器在控制电路中的主要作用是__和__。10.按钮颜色中，停止按钮通常为__色，启动按钮通常为__色。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述交流接触器的工作原理。2.什么是自锁？在电动机单向连续运转控制线路中，自锁触头是如何接入的？3.简述星三角降压启动的原理及适用场合。4.什么是互锁？在电动机正反转控制线路中，互锁的作用是什么？通常有哪些互锁方式？五、综合分析题（每题10分，共30分）1.某三相笼型异步电动机正反转控制电路采用接触器联锁，主电路中正反转接触器分别为KM1、KM2。控制电路包括：停止按钮SB1（常闭）、正转启动按钮SB2、反转启动按钮SB3、正转接触器KM1线圈及其自锁常开触头、反转接触器KM2线圈及其自锁常开触头、互锁用常闭触头KM2、KM1。试回答下列问题：（1）简要说明正转启动的工作过程；（2）说明该电路如何实现互锁；（3）说明该电路中有哪些保护环节。2.某三相笼型异步电动机，额定电压为380V，额定电流为20A，直接启动电流为额定电流的6倍。试求：（1）直接启动电流为多少？（2）若采用星三角降压启动，启动电流为多大？（3）若采用自耦变压器降压启动，抽头电压为额定电压的65%，则启动电流为多大？（4）为什么星三角降压启动只适用于正常运行时为三角形接法的电动机？3.设计两台电动机M1、M2的顺序启动/停止控制线路，要求：M1启动后M2才允许启动；M2停止后M1才允许停止。试写出所用主要低压电器元件，并说明控制电路的设计思路（不要求画图）。参考答案与解析一、单项选择题1.答案：A解析：短路环使铁芯中产生相位不同的磁通，合成吸力始终不为零，从而消除交流电磁机构的振动和噪声。2.答案：B3.答案：A4.答案：B解析：星形启动时每相绕组电压为三角形接法的1/3，启动电流（线电流）为直接启动的5.答案：C6.答案：C解析：接触器能频繁接通和分断主电路，配合按钮可实现远距离控制；按钮本身不能直接通断主电路。7.答案：C8.答案：B9.答案：A10.答案：A二、判断题1.答案：正确2.答案：错误解析：热继电器整定电流应根据电动机额定电流及实际负载情况在0.95～1.05倍额定电流范围内调整，并非固定不变。3.答案：正确4.答案：错误解析：熔断器主要起短路保护作用，过载保护一般由热继电器完成。5.答案：正确6.答案：错误解析：星三角降压启动启动转矩降为直接启动的1/7.答案：正确8.答案：正确9.答案：错误解析：原理图中电器触点均按未通电、未受外力作用的自然状态绘制。10.答案：错误三、填空题1.答案：1200V；1500V2.答案：灭弧装置3.答案：主；控制4.答案：短路保护；过载保护；欠压保护5.答案：星三角降压启动；定子串电阻降压启动6.答案：停止；正转接触器7.答案：通电；断电8.答案：反接制动；能耗制动9.答案：信号传递；扩大触点数量10.答案：红；绿四、简答题1.答案：交流接触器主要由电磁系统、触点系统和灭弧装置组成。当线圈通电时，铁芯产生足够大的电磁吸力，克服复位弹簧的反作用力吸合衔铁，带动动触点动作，使常开触点闭合、常闭触点断开，从而接通或分断主电路与控制电路。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在复位弹簧作用下释放，各触点恢复原始状态。解析：重点说明“线圈通电→衔铁吸合→触点动作”和“线圈断电→衔铁释放→触点复位”两个过程。2.答案：自锁（自保持）是指接触器利用自身的常开辅助触头与启动按钮并联，使线圈在启动按钮松开后仍能保持通电吸合状态。在电动机单向连续运转控制线路中，将接触器的常开辅助触头与启动按钮并联接入控制电路，便可实现自锁。解析：自锁是实现电动机连续运行的关键环节，若去掉自锁触头，松开启动按钮后接触器线圈断电，电动机只能点动。3.答案：星三角降压启动是指电动机启动时将定子绕组接成星形，使每相绕组电压为额定电压（线电压）的1/3，启动电流为三角形直接启动的1/3，启动转矩也降为直接启动的解析：星三角降压启动设备简单、成本低，但启动转矩较小，不能用于重载启动。4.答案：互锁（联锁）是在正反转控制线路中，将正转接触器的常闭辅助触头串入反转接触器线圈回路，将反转接触器的常闭辅助触头串入正转接触器线圈回路，使两者不能同时通电。互锁的作用是防止正转接触器和反转接触器同时吸合，避免主电路电源相间短路。常见互锁方式有接触器互锁、按钮互锁以及接触器按钮双重互锁。解析：互锁是正反转控制电路必备的保护性环节，双重互锁还可实现正反转直接切换，操作更方便。五、综合分析题1.答案：（1）正转启动时，按下SB2，KM1线圈得电，主触头闭合，电动机接通正序电源而正转；同时KM1自锁常开触头闭合，松开SB2后，KM1线圈经SB1→KM1自锁触头→KM2常闭触头→KM1线圈的回路继续得电，实现连续正转运行。（2）互锁实现：KM1线圈回路中串入KM2的常闭辅助触头，KM2线圈回路中串入KM1的常闭辅助触头。当KM1吸合时，其常闭触头断开，切断KM2线圈回路；同理，KM2吸合时也切断KM1线圈回路，从而保证KM1、KM2不能同时通电。（3）保护环节：熔断器实现短路保护；热继电器实现过载保护；接触器本身具有欠压和失压保护功能。解析：正反转控制的核心是主电路相序切换和控制电路的互锁。分析工作过程时应按“按下启动按钮→接触器得电→自锁闭合→电动机运转”的顺序叙述，互锁分析要指出常闭触头的串接关系。2.答案：（1）直接启动电流：Is（2）星三角降压启动时，启动电流为直接启动的1/3，故（3）自耦变压器降压启动时，启动电流与定子绕组电压平方成正比。抽头电压为额定电压的65%，则启动电流Is（4）星三角降压启动在启动时将定子绕组接成星形，启动结束后切换为三角形。只有正常运行时为三角形接法的电动机，才能在启动时通过改接为星形来降低每相绕组电压，启动结束后再恢复为三角形接法，保证电动机在额定电压下正常运行。若电动机正常运行为星形接法，启动时无法获得更低的电压，不能采用该启动方式。解析：计算时注意直接启动电流指线电流。星三角启动时，星形接法下每相电压降为线电压的1/3，启动电流（线电流）降为直接启动的3.答案：主要低压电器元件：电源开关QS，熔断器FU1、FU2，接触器KM1、KM2（分别控制M1、M2），启动按钮SB1（M1启动）、SB2（M2启动），停止按钮SB3（M2停止）、SB4（M1停止）。控制电路设计思路：（1）顺序启动控制：将KM1的一对常开辅助触头串联在KM2线圈回路中。只有当KM1吸合（M1已启动）后，KM2线圈回路才可能接通，因此M2只能在M1启动后才能启动。（2）顺序停止控制：将KM2的一对常开辅助触头与M1的停止按钮SB4并联。当M2未启动时，KM2常开触头断开，按下SB4可正常