2025年大学三年级（自动化）电气控制技术试题及答案.doc

2025年大学三年级（自动化）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40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20题，每题2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. 下列哪种电机调速方法属于恒转矩调速（ ）
A. 改变定子电压调速 B. 变频调速 C. 变极调速 D. 转子串电阻调速
3. 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. 串级调速
4. 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. 转差率 D. 电源频率和磁极对数
5. 交流接触器的主要作用是（ ）
A. 频繁通断主电路 B. 控制电路通断 C. 过载保护 D. 欠压保护
6. 热继电器主要用于电动机的（ ）保护。
A. 短路 B. 过载 C. 欠压 D. 过压
7. 下列不属于电气控制线路基本控制环节的是（ ）
A. 自锁控制环节 B. 互锁控制环节 C. 顺序控制环节 D. 反馈控制环节
8. 时间继电器的作用是（ ）
A. 实现时间控制 B. 实现顺序控制 C. 实现过载保护 D. 实现短路保护
9. 三相异步电动机能耗制动时，定子绕组通入（ ）
A. 直流电流 B. 单相交流电流 C. 三相交流电流 D. 脉冲电流
10. 下列哪种电器不能实现过载保护（ ）
A. 熔断器 B. 热继电器 C. 过电流继电器 D. 欠电流继电器
11. PLC的编程语言中，（ ）类似于继电器控制电路的梯形图。
A. 指令表 B. 梯形图 C. 功能块图 D. 顺序功能图
12. 电气控制系统设计的基本要求不包括（ ）
A. 满足生产工艺要求 B. 安全可靠 C. 操作方便 D. 外观美观
13. 三相异步电动机直接启动时，启动电流一般为额定电流的（ ）倍。
A. 2 - 4 B. 4 - 7 C. 7 - 10 D. 10 - 12
14. 下列哪种调速方法适用于笼型异步电动机（ ）
A. 转子串电阻调速 B. 串级调速 C. 变频调速 D. 变极调速
15. 直流电动机的电枢绕组中通过的是（ ）
A. 直流电流 B. 交流电流 C. 脉冲电流 D. 正弦电流
16. 交流接触器的吸引线圈额定电压一般有（ ）等几种。
A. 24V、36V、110V、220V、380V B. 12V、24V、36V、110V、220V
C. 24V、36V、48V、110V、220V D. 36V、110V、220V、380V、500V
17. 电气控制线路中，熔断器的熔体电流应（ ）电动机的启动电流。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不大于
18. 下列关于PLC的说法，错误的是（ ）
A. 可靠性高 B. 编程简单 C. 功能强大 D. 价格昂贵
19. 三相异步电动机的最大转矩与（ ）有关。
A. 电源电压 B. 转子电阻 C. 定子电阻 D. 电源频率
20. 电气控制技术中，常用的控制方式不包括（ ）
A. 开环控制 B. 闭环控制 C. 半闭环控制 D. 混合控制

第II卷（非选择题，共60分）
21. 简答题（每题10分，共20分）
- 简述三相异步电动机的工作原理。
- 说明热继电器的工作原理及动作特性。
22. 分析题（每题10分，共20分）
- 分析下图所示电气控制线路的工作原理及功能。（此处可简单描述一下线路组成，如包含哪些电器元件等）
- 某三相异步电动机在运行过程中出现过热现象，请分析可能的原因及解决方法。
23. 设计题（20分）
设计一个三相异步电动机的正反转控制线路，要求具有短路、过载保护功能。（写出设计思路、用到的电器元件及连接方式等）
24. 综合题（20分）
某自动化生产线需要对一台三相异步电动机进行调速控制，要求调速范围为100 - 1000r/min，且能实现平滑调速。请设计一个调速方案，说明采用的调速方法及相关电器元件的选择和参数计算。（根据实际情况合理选择调速方法，如变频调速，并说明选择原因及相关计算过程）

答案
1. A
2. D
3. C
4. D
5. A
6. B
7. D
8. A
9. A
10. A
11. B
12. D
13. B
14. D
15. A
16. A
17. A
18. D
19. A
20. D

21.
- 三相异步电动机的工作原理：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中感应电动势，由于转子绕组是闭合的，便产生感应电流。转子电流与旋转磁场相互作用，产生电磁转矩，使转子转动起来。转子的转向与旋转磁场的转向相同，转速略低于旋转磁场的转速。
- 热继电器的工作原理：利用电流的热效应，当电路中电流超过额定值时，发热元件产生热量使双金属片受热弯曲，推动导板使常闭触头断开，从而切断控制电路。动作特性：具有反时限特性，即电流越大，动作时间越短。

22.
- （线路分析略）该线路通过启动按钮、停止按钮、接触器等实现电动机的启动和停止控制，利用熔断器实现短路保护，热继电器实现过载保护。接触器的自锁功能保证电动机持续运行。
- 过热原因可能有：负载过大、通风不良、电机故障（如绕组短路等）、电源电压异常等。解决方法：检查负载情况，减轻负载；改善通风条件；检修电机；测量电源电压，保证电压正常。

23. 设计思路：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，通过联锁触头防止两个接触器同时吸合造成短路。电器元件：两个交流接触器、两个按钮、熔断器、热继电器。连接方式：正转接触器主触头接电源正相序，反转接触器主触头接电源反相序，两接触器的常闭辅助触头相互串联在对方线圈电路中实现联锁。

24. 调速方案：采用变频调速。原因：能实现平滑调速，调速范围宽，可满足100 - 1000r/min的要求。选择变频器，根据电动机的额定功率、额定电流等参数选择合适容量及型号的变频器。计算变频器的输出频率范围对应电动机的转速范围，通过调整变频器的频率实现调速控制。