2025年大学（自动化）电气控制技术综合测试卷及解析.doc

2025年大学（自动化）电气控制技术综合测试卷及解析

（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：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪种电器元件不属于主令电器？
A. 按钮
B. 行程开关
C. 接触器
D. 万能转换开关
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. 串级调速
3. 三相异步电动机的旋转磁场转速与下列哪个因素有关？
A. 电源频率
B. 磁极对数
C. 转差率
D. 电源频率和磁极对数
4. 热继电器在电路中主要起什么作用？
A. 短路保护
B. 过载保护
C. 欠压保护
D. 过压保护
5. 下列哪种PLC编程语言常用于描述顺序控制过程？
A. 梯形图
B. 语句表
C. 功能块图
D. 结构文本
6. 交流接触器的铁心采用硅钢片叠压而成，其目的是：
A. 减少铁心发热
B. 增大铁心磁通
C. 降低铁心成本
D. 提高铁心机械强度
7. 三相笼型异步电动机直接启动时，启动电流很大，一般可达额定电流的：
A. 2 - 4倍
B. 4 - 7倍
C. 7 - 10倍
D. 10 - 12倍
8. 时间继电器的延时方式有：
A. 通电延时和断电延时
B. 长延时和短延时
C. 定时延时和不定时延时
D. 快速延时和慢速延时
9. 电气控制系统中，熔断器的熔体电流应根据什么来选择？
A. 负载电流大小
B. 电路的短路电流大小
C. 负载的性质和启动电流大小
D. 以上都不对
10. 步进电动机的转速与下列哪个因素无关？
A. 脉冲频率
B. 通电方式
C. 负载大小
D. 电机相数

第II卷（非选择题，共70分）

二、填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每空1分。

1. 电气控制线路中，常用的保护环节有______、______、______等。
2. 三相异步电动机的调速方法有______、______、______。
3. PLC的编程语言主要有______、______、______、______。
4. 直流电动机的调速方法有______、______、______。
5. 接触器主要由______、______、______三部分组成。

三、判断题（共10分）
答题要求：本大题共10小题，每小题1分。判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错误的打“×”。

1. 只要电动机的旋转磁场反转，电动机就会反转。（ ）
2. 热继电器的整定电流是指热继电器长期不动作的最大电流。（ ）
3. 时间继电器只能实现通电延时，不能实现断电延时。（ ）
4. 三相异步电动机的转差率s永远大于零。（ ）
5. PLC的输入继电器和输出继电器采用八进制编号。（ ）
6. 交流接触器的常开辅助触头在接触器吸合时闭合。（ ）
7. 熔断器的额定电流应大于熔体的额定电流。（ ）
8. 直流电动机的电枢电动势与电枢电流方向相同。（ ）
9. 步进电动机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的执行元件。（ ）
10. 电气控制系统中，所有电器元件的外壳都必须接地。（ ）

四、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5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如何选择热继电器。
3. 简述PLC的编程语言中梯形图和语句表的特点。
4. 简述直流电动机的调速方法及其优缺点。

五、综合应用题（共25分）
答题要求：本大题共2小题，第1小题10分，第2小题15分。

1. 设计一个三相异步电动机的正反转控制电路，要求采用接触器联锁和按钮联锁，画出电气原理图并简述工作过程。
2. 某机床主轴由一台三相异步电动机拖动，要求能实现正反转、停车制动和点动控制，采用PLC进行控制。请画出PLC的I/O接线图，并编写梯形图程序实现上述控制要求。

答案：
一、选择题答案：1.C 2.C 3.D 4.B 5.A 6.A 7.B 8.A 9.C 10.C
二、填空题答案：1.短路保护、过载保护、欠压保护；2.变极调速、变频调速、改变转差率调速；3.梯形图、语句表（指令表）、功能块图、结构文本；4.改变电枢回路电阻调速、改变励磁磁通调速、改变电枢电压调速；5.电磁机构、触头系统、灭弧装置
三、判断题答案：1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.√ 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.×
四、简答题答案：
1. 三相异步电动机定子绕组通入三相交流电后，产生旋转磁场。转子绕组在旋转磁场作用下产生感应电动势和感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，从而使转子转动。
2. 热继电器利用电流的热效应工作。过载时，电流增大，发热元件产生热量使双金属片弯曲，推动触点动作切断电路。选择时，根据电动机额定电流，按热继电器的选型表选择合适的额定电流等级。
3. 梯形图形象直观，编程简单，适合初学者，能清晰反映逻辑关系。语句表编程紧凑，适合对程序要求较高、存储空间有限的情况，能直接体现程序执行顺序。
4. 改变电枢回路电阻调速简单但效率低、调速范围小；改变励磁磁通调速调速范围较大，但机械特性变软；改变电枢电压调速调速性能好、范围广，但设备成本高。
五、综合应用题答案：
1. 原理图略。工作过程：正转时，按下正转按钮，正转接触器吸合，电动机正转；反转时，按下反转按钮，反转接触器吸合，电动机反转。按钮联锁防止同时按下正反转按钮造成短路，接触器联锁防止正反转接触器同时吸合。
2. I/O接线图略。梯形图程序思路：正反转通过输入按钮控制输出接触器动作；停车制动可采用能耗制动或电磁抱闸制动方式，通过相应输入信号控制制动电路；点动控制通过单独按钮控制输出。具体程序根据所选PLC型号编写。