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2025年大学电气设备运行与控制（电气控制技术）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。(总共10题，每题3分)
1. 电气控制系统中，用于实现短路保护的电器是（ ）
A. 熔断器 B. 热继电器 C. 接触器 D. 时间继电器
2. 直流电动机的调速方法中，能实现无级调速的是（ ）
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. 三相异步电动机的旋转磁场转速与（ ）有关。
A. 电源频率 B. 磁极对数 C. 电源电压 D. A和B
4. 下列电器中，属于主令电器的是（ ）
A. 按钮 B. 接触器 C. 热继电器 D. 熔断器
5. 电气控制线路中，常用的保护环节有短路保护、过载保护、（ ）等。
A. 失压保护 B. 过压保护 C. 欠压保护 D. A、C
6. 异步电动机的启动电流一般为额定电流的（ ）倍。
A. 2-3 B. 4-7 C. 8-10 D. 10-12
7. 直流电动机的电枢绕组中，电流是（ ）
A. 直流 B. 交流 C. 脉动直流 D. 不确定
8. 三相异步电动机的定子绕组接成三角形时，其相电压是接成星形时相电压的（ ）倍。
A. √3 B. 1/√3 C. 3 D. 1/3
[9. 能够实现电动机正反转控制的电路是（ ）
A. 接触器联锁正反转控制电路 B. 按钮联锁正反转控制电路 C. 按钮、接触器双重联锁正反转控制电路 D. 以上都可以
10. 电气控制原理图中，同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其（ ）连接。
A. 功能 B. 大小 C. 形状 D. 颜色

第II卷（非选择题 共70分）
11. （10分）简述电气控制系统的组成及各部分的作用。
12. （15分）分析三相异步电动机能耗制动的原理，并画出其控制电路原理图。
13. （15分）说明热继电器的工作原理及在电气控制中的作用。
14. （15分）材料：某机床的电气控制系统中，要求主轴电动机能够正反转，且有过载保护和短路保护。请设计一个满足要求的电气控制电路，并说明各电器元件的作用。
15. （15分）材料：一台直流电动机，额定电压为220V，额定功率为1.5kW，额定电流为8A。现要对其进行调速控制，要求能够在一定范围内实现无级调速。请分析可以采用的调速方法，并说明其优缺点。

答案：1. A 2. C 3. D 4. A 5. D 6. B 7. B 8. A 9. C 10. A
11. 电气控制系统主要由控制电路、主电路、保护电路等组成。控制电路用于产生各种控制信号，实现对电动机等电气设备的启动、停止、正反转、调速等控制；主电路为电气设备提供电能，使其正常工作；保护电路则用于防止电气设备因过载、短路、欠压等故障而损坏，保障设备和人员安全。
12. 能耗制动原理：当三相异步电动机切断交流电源后，立即在定子绕组中通入直流电流，使定子绕组产生一个恒定的静止磁场。由于转子具有惯性，仍在原方向转动，根据电磁感应原理，转子绕组中会产生感应电流，该感应电流与静止磁场相互作用，产生一个与转子转动方向相反的电磁转矩，从而使电动机迅速制动。控制电路原理图：在电动机定子绕组中接入一个直流电源，通过接触器等控制元件实现直流电源的通断，从而实现能耗制动控制。
13. 热继电器工作原理：利用电流的热效应，当电路中电流超过额定值时，双金属片受热弯曲，推动触点动作切断电路。作用：用于电动机的过载保护，当电动机过载时，热继电器动作，切断控制电路，使电动机停止运行，避免电动机因长时间过载而损坏。
14. 控制电路设计：采用接触器联锁正反转控制电路，用两个接触器分别控制电动机的正反转，同时加入热继电器实现过载保护，熔断器实现短路保护。主电路中，电源通过熔断器后分为两路分别连接到正反转接触器的主触点，再连接到电动机。控制电路中，正反转按钮分别控制正反转接触器的线圈，热继电器的常闭触点串联在控制电路中。各电器元件作用：熔断器用于短路保护；接触器控制电动机正反转；热继电器实现过载保护；按钮用于发出控制信号。
15. 调速方法及优缺点：可以采用改变电枢电压调速。优点是调速范围宽，可实现无级调速，调速平滑性好；缺点是需要一套专门的调压设备，成本较高。还可以采用改变励磁磁通调速，优点是控制简单，能耗小；缺点是调速范围有限，只能在基速以上调速，调速平滑性较差。