维修电工高级工试题库及答案

维修电工高级工试题库及答案一、单项选择题（共20题，每题1分，共20分）1.三菱FX系列PLC中，初始脉冲继电器的编号是（）A.M8000B.M8002C.M8013D.M80142.位能负载（如起重机下放重物）采用变频器驱动时，适合选用的制动方式是（）A.能耗制动B.回馈制动C.直流制动D.机械制动3.直流调速系统中，静差率的定义是（）A.额定负载下的转速降与理想空载转速的比值B.额定负载下的转速降与额定转速的比值C.理想空载转速与额定转速的差值与额定转速的比值D.额定转速与最低转速的比值4.测量10kV高压电气设备的绝缘电阻，应选用额定电压为（）的兆欧表A.500VB.1000VC.2500VD.5000V5.三段式电流保护中，能够保护线路全长的是（）A.瞬时电流速断保护B.限时电流速断保护C.定时限过电流保护D.过负荷保护6.数控机床半闭环伺服系统的位置检测元件通常安装在（）A.机床工作台B.伺服电动机轴端C.丝杠螺母副D.机床导轨7.晶闸管串联使用时，需要重点解决的问题是（）A.均流B.均压C.过流保护D.过压保护8.PLC晶体管输出型模块的特点是（）A.可驱动交直流负载，响应速度慢B.仅驱动直流负载，响应速度快C.仅驱动交流负载，响应速度快D.可驱动交直流负载，响应速度快9.提高变频器的载波频率，会产生的影响是（）A.输出电流谐波增大，电机电磁噪声增大B.输出电流谐波减小，电机电磁噪声增大C.输出电流谐波减小，变频器开关损耗增大D.输出电流谐波增大，变频器开关损耗减小10.直流电动机双闭环调速系统中，不属于电流调节器作用的是（）A.加快起动过程B.限制最大电枢电流C.抑制电网电压波动D.降低系统静差率11.低压配电系统中，保护接地的接地电阻一般要求不大于（）A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.30Ω12.三菱FX系列PLC中，16位加法指令的助记符是（）A.ADDB.SUBC.MULD.DIV13.绕线式异步电动机转子串电阻调速属于（）调速方式A.改变转差率B.改变极对数C.改变电源频率D.改变定子电压14.电气控制电路中，热继电器的主要保护功能是（）A.短路保护B.过载保护C.过压保护D.欠压保护15.高压开关柜“五防”功能不包括（）A.防止带负荷拉合隔离开关B.防止误分误合断路器C.防止空载拉合断路器D.防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）16.变频器的U/f控制方式属于（）A.开环控制B.闭环矢量控制C.直接转矩控制D.伺服控制17.直流电动机换向极的作用是（）A.产生主磁场B.改善换向，减小电刷火花C.增强电枢反应D.限制电枢电流18.PLC控制系统中，下列元件需接入输入端的是（）A.接触器线圈B.指示灯C.按钮触点D.电磁阀线圈19.三相异步电动机的最大转矩与（）A.定子电压成正比B.定子电压的平方成正比C.转子电阻成正比D.定子电阻成正比20.用示波器测量正弦波电压，探头衰减比为10:1，示波器垂直档位为2V/div，波形峰峰值占5格，则被测电压的有效值为（）A.10VB.35.35VC.7.07VD.50V【单项选择题答案】1.B2.B3.A4.C5.B6.B7.B8.B9.C10.D11.B12.A13.A14.B15.C16.A17.B18.C19.B20.B二、多项选择题（共10题，每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于PLC开关量输出类型的有（）A.继电器输出B.晶体管输出C.晶闸管输出D.模拟量输出2.变频器常见的频率给定方式包括（）A.面板按键给定B.模拟量信号给定C.通信给定D.脉冲信号给定3.下列属于直流调速系统静态性能指标的有（）A.调速范围B.静差率C.电流超调量D.转速超调量4.高压电气设备绝缘预防性试验中，属于破坏性试验的有（）A.绝缘电阻试验B.泄漏电流试验C.工频耐压试验D.直流耐压试验5.低压配电系统的接地形式通常包括（）A.IT系统B.TT系统C.TN系统D.NN系统6.三菱FX系列PLC中，属于位元件的有（）A.输入继电器XB.输出继电器YC.辅助继电器MD.数据寄存器D7.三相异步电动机的基本调速方法包括（）A.改变极对数调速B.改变电源频率调速C.改变转差率调速D.改变定子绕组接法调速8.继电保护装置的基本要求有（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性9.数控机床进给伺服系统的核心组成部分包括（）A.伺服驱动器B.伺服电动机C.位置检测元件D.数控装置10.电气设备维修及事故处理的“四不放过”原则包括（）A.事故原因未查清不放过B.责任人员未处理不放过C.整改措施未落实不放过D.有关人员未受到教育不放过【多项选择题答案】1.ABC2.ABCD3.AB4.CD5.ABC6.ABC7.ABC8.ABCD9.ABC10.ABCD三、判断题（共15题，每题1分，共15分，正确打√，错误打×）1.PLC继电器输出型模块既可驱动交流负载，也可驱动直流负载。2.敷设变频器控制信号线时，应与动力线分开布设，避免电磁干扰。3.直流调速系统中，静差率越小，系统允许的调速范围越大。4.高压电气设备停电检修时，必须完成停电、验电、装设接地线、悬挂标示牌和装设遮栏的安全技术措施。5.三菱FX系列PLC中，辅助继电器M8002在PLC运行期间始终保持接通状态。6.三相异步电动机的额定功率指的是电动机定子侧输入的额定电功率。7.晶闸管导通后，撤去门极触发电压，晶闸管仍保持导通状态。8.变频器的矢量控制方式均需要安装外置速度编码器才能实现高精度调速。9.低压配电TN-S系统中，中性线（N线）与保护线（PE线）是完全分开的。10.三相异步电动机的最大转矩与转子回路电阻成正比。11.任意类型的PLC输入模块都可以直接接入220V交流信号。12.直流电动机换向器的作用是将电枢绕组中的交流电转换为电刷端的直流电。13.测量接地电阻时，应将被接地设备与接地体断开后再进行测量，保证结果准确。14.变频器的直流制动功能可将制动能量全部回馈电网，适用于位能负载。15.继电保护的速动性是指保护装置能快速切除故障，减少设备损坏和停电时间。【判断题答案及解析】1.√解析：继电器输出模块的触点为无源触点，可通断交直流负载。2.√解析：动力线为强电，会对弱电控制信号产生电磁干扰，必须分开布设。3.×解析：在额定转速降一定的条件下，静差率要求越高（数值越小），允许的调速范围越小，二者相互制约。4.√解析：符合电力安全工作规程中高压设备停电作业的安全技术要求。5.×解析：M8002为初始脉冲继电器，仅在PLC上电运行的第一个扫描周期接通；M8000为运行监视继电器，运行期间始终接通。6.×解析：三相异步电动机的额定功率是指轴上输出的机械功率，输入功率为定子侧电功率，二者差值为电动机损耗。7.√解析：晶闸管为半控型器件，导通后门极失去控制作用，只有阳极电流小于维持电流时才会关断。8.×解析：矢量控制分为无速度传感器型和有速度传感器型，无速度传感器型通过算法估算转子转速，无需外置编码器也可实现较高精度调速。9.√解析：TN-S系统的N线与PE线独立敷设，供电可靠性高，适用于对用电安全要求高的场所。10.×解析：三相异步电动机的最大转矩与定子电压的平方成正比，与转子回路电阻无关；临界转差率与转子回路电阻成正比。11.×解析：PLC输入模块需匹配对应电压等级，直流输入型模块仅可接入直流信号，交流输入型才可接入对应电压等级的交流信号。12.√解析：直流电动机电枢绕组内部感应的是交流电，通过换向器与电刷的机械整流作用，对外表现为直流电。13.√解析：若设备与接地体连接，设备自身的接地通路会影响测量结果，需断开后单独测量接地体的接地电阻。14.×解析：直流制动是向定子通入直流电流产生制动转矩，能量消耗在转子回路中；回馈制动才可将制动能量回馈电网。15.√解析：速动性是继电保护四大基本要求之一，核心是快速切除故障，降低故障影响范围。四、简答题（共4题，每题7.5分，共30分）1.简述PLC控制系统设计的一般步骤。2.变频器运行中报过电压故障（OU），请分析常见原因及对应处理方法。3.简述直流电动机转速-电流双闭环调速系统中，电流环与转速环的作用及二者的关系。4.简述电气设备接地的主要类型及各自的作用。【简答题答案】1.PLC控制系统设计遵循从需求到落地的流程，具体步骤如下：（1）需求分析：明确控制对象的工艺要求、输入输出信号的类型与数量、控制精度与响应速度等性能指标，梳理全部控制任务。（1.5分）（2）选型配置：根据I/O点数、控制功能、性能要求选择PLC型号，配置I/O模块、电源模块、特殊功能模块（模拟量、通信模块等），同时匹配外围电气元件（接触器、传感器、继电器等）。（1.5分）（3）硬件设计：设计PLC外部接线图，包括输入回路、输出回路、电源回路与接地系统，绘制完整的电气原理图、接线图、元件布置图。（1.5分）（4）软件设计：根据控制工艺绘制状态流程图或梯形图，编写主程序、子程序、中断程序、初始化程序等，完成程序的模拟调试与逻辑验证。（1.5分）（5）现场调试：先完成硬件接线检查，确认无误后下载程序，依次开展空载调试、带载调试，修正程序或硬件问题，直至满足全部工艺要求。（1分）（6）资料整理：整理电气图纸、程序清单、调试记录、操作说明书等技术资料，交付使用方。（0.5分）2.变频器过电压故障多为直流母线过电压，常见原因及处理方法如下：（1）电源侧因素：①电网电压偏高或波动过大，如变压器分接头设置过高、电网容量不足；处理方法：检测电网电压，若长期偏高可调整变压器分接头，或选用宽电压输入范围的变频器。（1.5分）②输入侧有功率因数补偿电容频繁投切，或雷击引发的浪涌过电压；处理方法：在变频器输入侧加装进线电抗器或浪涌保护器，优化电容投切逻辑。（1分）（2）负载侧因素：①位能负载下放时，电动机处于发电状态，能量回馈导致母线电压升高；处理方法：加装制动单元与制动电阻，或选用回馈型变频器将能量回馈电网。（1.5分）②减速时间设置过短，电动机转速下降过快，惯性动能回馈引发过压；处理方法：适当延长减速时间，或配合直流制动功能辅助减速。（1.5分）③负载突然卸载，电动机转速骤升引发过压；处理方法：优化控制逻辑，避免负载突然卸载，必要时加装制动组件。（1分）（3）设备故障因素：①电压检测电路故障，误报过电压；处理方法：检修或更换电压检测板。②制动单元/制动电阻损坏，无法消耗回馈能量；处理方法：检查制动单元导通阈值、制动电阻阻值，更换损坏元件。（1分）3.双闭环调速系统中，转速环为外环，电流环为内环，二者嵌套配合，各自作用及关系如下：（1）电流环的作用（3分）：①快速跟随电流给定信号，保证起动、制动过程中电枢电流维持在允许最大值，加快动态响应速度；②限制电枢电流最大值，实现过流保护，避免电动机与功率器件过载；③抑制电网电压波动对系统的影响，提高抗电网扰动能力。（2）转速环的作用（3分）：①作为系统主调节器，保证转速准确跟随给定值，采用PI调节器时可实现转速无静差调节；②抑制负载扰动对转速的影响，提高系统抗负载扰动能力；③为电流环提供电流给定信号，协调整个系统的运行状态。（3）二者的关系（1.5分）：①转速环是外环，决定系统的静态调速精度和动态抗扰性能；电流环是内环，主要负责电流的快速控制与过流保护，辅助改善外环的动态性能。②动态过程中，电流环快速响应，转速环逐步稳定，二者配合实现准时间最优控制，即起动时保持最大电流实现最快升速，稳态时转速无静差。4.电气设备接地按功能可分为五大类，各自作用如下：（1）工作接地（2分）：为保证电力系统正常运行，将系统中性点（如变压器中性点、电压互感器中性点）接地。作用是稳定系统电位，降低设备绝缘水平要求，防止单相接地时系统过电压，保证继电保护装置正确动作。（2）保护接地（2分）：将电气设备正常情况下不带电的金属外壳、构架等与大地可靠连接，如电机、变压器、开关柜外壳接地。作用是防止设备绝缘损坏时外壳带电，降低接触电压，避免人员触电事故。（3）防雷接地（1.5分）：将防雷装置（避雷针、避雷器、避雷带等）与大地连接。作用是将雷电流泄放入大地，避免雷击过电压损坏电气设备与建筑物。（4）防静电接地（1分）：将易产生静电的设备、管道、容器等接地。作用是导走静电电荷，避免静电积聚引发的放电、爆炸、火灾等危险。（5）屏蔽接地（1分）：将电磁屏蔽装置（屏蔽层、屏蔽室等）接地。作用是抑制电磁干扰，保证电子设备、控制系统的稳定运行。五、综合分析题（共2题，每题7.5分，共15分）1.某工厂物料传送带采用三菱FX3UPLC控制，工艺要求：按下启动按钮后传送带1先启动，2s后传送带2自动启动；按下停止按钮后传送带2先停止，3s后传送带1自动停止。近期出现故障：按下启动按钮后传送带1不动作，其余功能正常。已知传送带1由接触器KM1控制，PLC输出点Y0驱动KM1线圈，启动按钮接X0，停止按钮接X1。请分析故障可能原因，并写出规范的排查步骤。2.某住宅小区恒压供水系统采用变频器驱动水泵，通过压力传感器输出4-20mA信号反馈至变频器模拟量输入端，采用PID闭环控制保持供水压力稳定。近期出现供水压力忽高忽低、水泵转速波动明显的故障。请分析故障原因，并写出对应处理方法。【综合分析题答案】1.该故障遵循“从外到内、从易到难”的排查原则，可能原因及排查步骤如下：（1）第一步：执行元件与电源检查（2分）①检查接触器KM1的线圈供电电源是否正常，有无缺相、电压过低问题；②用万用表测量KM1线圈电阻，判断线圈是否开路烧坏；③检查KM1主触点是否接触不良，传送带1的驱动电机是否卡涩或损坏。若上述检查无异常，进入下一步排查。（2）第二步：PLC输出回路检查（2分）按下启动按钮，观察PLC输出模块Y0的状态指示灯：①若Y0指示灯不亮，说明PLC未输出驱动信号，故障在输入侧或PLC内部程序/硬件；②若Y0指示灯点亮，说明PLC已输出信号，故障在Y0到KM1的外部回路：检查Y0输出触点是否损坏（继电器输出型可直接测通断）、输出回路接线是否松动、回路熔断器是否熔断。（3）第三步：输入信号与程序检查（2.5分）①检查输入信号X0：按下启动按钮时，观察PLC输入模块X0的指示灯是否点亮，若不亮则检查X0接线是否松动、按钮触点是否损坏、输入公共端电源是否正常；②若X0输入正常，将PLC切换至监控模式，在线监控程序运行状态：检查X0触点是否接通、定时器T0（启动延时）是否正常计时、Y0输出线圈是否得电；③若程序中Y0未得电，检查程序是否存在逻辑错误、相关辅助继电器是否被其他程序占用、程序是否被误篡改；若程序逻辑正常但Y0硬件无输出，可判断为PLC输出模块硬件损坏，需更换对应模块。（4）第四步：故障验证（1分）定位故障点并处理后，重新试运行设备，验证传送带1的启停功能、延时逻辑是否恢复正常，确认故障彻底排除。2.该故障为PID闭环控制系统稳定性问题，可从反馈回路、参数设置、设备与负载三方面分析原因及处理方法：（1）压力反馈回路故障（2