2025年高职（矿山机电技术）矿山电气控制阶段测试试题及答案.doc

2025年高职（矿山机电技术）矿山电气控制阶段测试试题及答案

（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，每题只有一个选项符合题意)

1. 矿山电气控制中，用于保护电动机过载的电器是（ ）
A. 熔断器
B. 热继电器
C. 接触器
D. 时间继电器
2. 下列哪种电器不能实现短路保护（ ）
A. 空气开关
B. 熔断器
C. 热继电器
D. 过电流继电器
3. 矿山供电系统中，中性点不接地系统发生单相接地时，（ ）
A. 接地电流很大
B. 能维持三相线电压对称
C. 必须立即停电检修
D. 设备外壳会带电
4. 对于鼠笼式异步电动机，常用的降压启动方法不包括（ ）
A. 星 - 三角降压启动
B. 自耦变压器降压启动
C. 转子串电阻启动
D. 延边三角形降压启动
5. 控制电路中，能实现自锁功能的电器是（ ）
A. 按钮
B. 接触器
C. 热继电器
D. 时间继电器
6. 矿山电气设备的接地电阻一般不应超过（ ）
A. 1Ω
B. 2Ω
C. 4Ω
D. 10Ω
7. 下列哪种电机调速方法属于无级调速（ ）
A. 改变磁极对数调速
B. 改变转差率调速
C. 变频调速
D. 调压调速
8. 直流电动机的调速方法中，能实现恒转矩调速的是（ ）
A. 电枢回路串电阻调速
B. 弱磁调速
C. 降低电源电压调速
D. 以上都不是
9. 矿山井下照明电压一般采用（ ）
A. 220V
B. 380V
C. 127V
D. 36V
10. 继电器的返回系数是指（ ）
A. 释放值与动作值之比
B. 动作值与释放值之比
C. 吸合时间与释放时间之比
D. 释放时间与吸合时间之比
11. 下列哪种电器属于控制电器（ ）
A. 电动机
B. 电阻器
C. 接触器线圈
D. 熔断器
12. 异步电动机的同步转速与（ ）有关。
A. 电源频率和磁极对数
B. 电源电压和磁极对数
C. 电源频率和转差率
D. 电源电压和转差率
13. 矿山电气控制中，用于实现顺序控制的电器是（ ）
A. 时间继电器
B. 中间继电器
C. 行程开关
D. 速度继电器
14. 下列哪种情况会使异步电动机的功率因数降低（ ）
A. 轻载运行
B. 满载运行
C. 电压升高
D. 频率升高
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. 脉动电流
D. 不确定
16. 矿山供电系统中，高压隔离开关的主要作用是（ ）
A. 切断负荷电流
B. 切断短路电流
C. 隔离电源
D. 保护设备
17. 对于绕线式异步电动机，转子串电阻调速时，电阻越大，转速（ ）
A. 越高
B. 越低
C. 不变
D. 先高后低
18. 控制电路中，能实现延时动作的电器是（ ）
A. 时间继电器
B. 中间继电器
C. 热继电器
D. 速度继电器
19. 矿山电气设备的绝缘电阻用（ ）测量。
A. 万用表
B. 兆欧表
C. 接地电阻测试仪
D. 示波器
20. 下列哪种电机属于交流电机（ ）
A. 直流发电机
B. 直流电动机
C. 异步电动机
D. 以上都不是

第II卷（非选择题，共60分）

（一）填空题（每题2分，共10分）
1. 矿山电气控制的主要任务是对矿山电气设备进行______、______和______。
2. 熔断器的熔体材料一般有______和______两种。
3. 异步电动机的调速方法有______、______和______。
4. 直流电动机的调速方法有______、______和______。
5. 矿山供电系统的三大保护是______、______和______。

（二）判断题（每题2分，共10分）
1. 热继电器只能作电动机的过载保护，不能作短路保护。（ ）
2. 异步电动机的转差率始终大于零。（ ）
3. 直流电动机的电枢电动势与电枢电流方向相同。（ ）
4. 矿山井下严禁采用中性点接地系统。（ ）
5. 控制电路中，按钮一般接在接触器的线圈电路中。（ ）

（三）简答题（每题10分，共20分）
1. 简述矿山电气设备接地的作用及接地电阻过大的危害。
2. 说明异步电动机的工作原理。

（四）分析题（共15分）
材料：某矿山井下有一台三相异步电动机，额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A，采用星 - 三角降压启动。启动时，定子绕组接成星形，待转速接近额定转速时再换接成三角形。已知电动机的启动电流倍数为6，启动转矩倍数为1.8。
问题：
1. 计算该电动机采用星 - 三角降压启动时的启动电流和启动转矩。（5分）
2. 分析星 - 三角降压启动的优缺点。（5分）
3. 若该电动机启动时频繁出现堵转现象，试分析可能的原因并提出解决措施。（5分）

（五）设计题（共5分）
材料：矿山井下有一台通风机，需要实现两地控制，即能在A地和B地分别控制通风机的启动和停止。
要求：设计一个控制电路，画出电路图，并说明工作原理。

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

第II卷答案
（一）填空题答案
1. 控制、保护、监测
2. 铅锡合金、银
3. 改变磁极对数调速、改变转差率调速、变频调速
4. 电枢回路串电阻调速、弱磁调速、降低电源电压调速
5. 漏电保护、接地保护、过流保护

（二）判断题答案
1. √
2. √
3. ×
4. √
5. ×

（三）简答题答案
1. 矿山电气设备接地的作用是：当设备绝缘损坏时，使外壳与大地相连，避免人员触电；可泄放雷电流，防止设备遭受雷击损坏。接地电阻过大的危害：当发生漏电时，接地电流产生的压降增大，可能使人员触电；降低了保护装置的灵敏度，影响对故障的及时切除。
2. 异步电动机的工作原理是：定子绕组通入三相交流电后，产生旋转磁场，旋转磁场切割转子绕组，在转子绕组中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转矩，驱动转子旋转。

（四）分析题答案
1. 星 - 三角降压启动时，启动电流为直接启动电流的1/3，即Iq = 20×6×1/3 = 40A；启动转矩为直接启动转矩除以3，即Tq = 10×1.8×1/3 = 6N·m。
2. 优点：降低了启动电流，对电网冲击小；缺点：启动转矩减小，只适用于空载或轻载启动的场合。
3. 可能原因：负载过重；电动机本身故障，如绕组短路等。解决措施：检查负载是否正常，减轻负载；检查电动机绕组，修复故障。

（五）设计题答案
电路图：A地和B地各设一个启动按钮和一个停止按钮，两个启动按钮并联，两个停止按钮串联，然后与接触器线圈串联，接触器主触头控制通风机电源。工作原理：在A地按下启动按钮，接触器线圈得电，主触头闭合，通风机启动；按下停止按钮，接触器线圈失电，主触头断开，通风机停止。在B地操作同理。