2025年大学电气工程及其自动化（电气控制技术）试题及答案.doc

2025年大学电气工程及其自动化（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：本大题共20小题，每小题2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. 电气控制系统中，能够实现短路保护的电器是
A. 接触器
B. 熔断器
C. 热继电器
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. 交流接触器的主要组成部分不包括
A. 电磁系统
B. 触头系统
C. 灭弧装置
D. 熔断器
4. 下列不属于三相异步电动机调速方法的是
A. 变极调速
B. 变频调速
C. 变转差率调速
D. 改变电源频率调速
5. 热继电器主要用于电动机的
A. 短路保护
B..过载保护
C. 欠压保护
D. 过压保护
6. 时间继电器的作用是
A. 实现时间控制
B. 实现短路保护
C. 实现过载保护
D. 实现欠压保护
7. 电气控制电路中，自锁环节是通过下列哪种电器实现的
A. 接触器
B. 按钮
C. 熔断器
D. 热继电器
8. 三相异步电动机的旋转磁场方向由什么决定
A. 电源电压大小
B. 电源频率
C. 定子电流相序
D. 转子电阻
9. 直流电动机的电枢电动势与什么成正比
A. 电枢电流
B. 磁通
C. 转速
D. 电枢电阻
10. 下列哪种电器可用于频繁通断电路
A. 刀开关
B. 组合开关
C. 接触器
D. 断路器
11. 电气控制线路中，互锁环节是为了防止
A. 两个电器同时动作
B. 一个电器误动作
C. 两个电器同时停止
D. 一个电器不动作
12. 三相异步电动机在额定负载下运行，若电源电压降低10%，则电动机的转速
A. 升高
B. 降低
C. 不变
D. 不确定
13. 直流电动机的励磁方式不包括
A. 他励
B. 并励
C. 串励
D. 混励
14. 下列哪种电器可用于远距离控制
A. 按钮
B. 行程开关
C. 时间继电器
D. 中间继电器
15. 三相异步电动机的效率与什么有关
A. 功率因数
B. 转速
C. 负载大小
D. 以上都是
16. 电气控制电路中，热继电器发热元件应
A. 串联在主电路中
B. 并联在主电路中
C. 串联在控制电路中
D. 并联在控制电路中
17. 直流电动机的机械特性曲线是指
A. 转速与转矩的关系曲线
B. 转速与电流的关系曲线
C. 转矩与电流的关系曲线
D. 功率与转速的关系曲线
18. 下列哪种电器可用于过载保护
A. 熔断器
B. 热继电器
C. 时间继电器
D. 接触器
19. 三相异步电动机的启动电流一般是额定电流的
A. 1 - 2倍
B. 3 - 4倍
C. 4 - 7倍
D. 7 - 10倍
20. 电气控制电路中，熔断器的熔体额定电流应
A. 大于电路的正常工作电流
B. 小于电路的正常工作电流
C. 等于电路的正常工作电流
D. 与电路正常工作电流无关

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（共10分）

答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将正确答案填写在横线上。

1. 电气控制系统主要由控制电路、______和保护电路等组成。
2. 三相异步电动机的调速方法有______、变频调速和变转差率调速。
3. 直流电动机的调速方法有改变电枢回路电阻调速、改变励磁磁通调速和______。
4. 交流接触器的触头分为主触头和______。
5. 热继电器的动作电流可通过______进行调节。

（二）简答题（共20分）

答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述电气控制系统的基本要求。
2. 说明三相异步电动机的工作原理。
3. 直流电动机的调速方法各有什么特点？
4. 交流接触器在电气控制电路中有什么作用？

（三）分析题共15分）

答题要求：本大题共1小题，15分。分析给定的电气控制电路。

某电气控制电路如图所示，分析该电路的工作原理，包括启动、停止过程以及各电器元件的作用。

（四）设计题（共15分）

答题要求：本大题共1小题，15分。根据要求设计电气控制电路。

设计一个三相异步电动机的正反转控制电路，要求具有互锁和过载保护功能。

（五）计算题（共10分）

答题要求：本大题共1小题，10分。计算相关参数。

已知一台三相异步电动机，额定功率P = 10kW，额定电压U = 三相380V，额定电流I = 20A，功率因数cosφ = 0.85，求该电动机的额定效率η。

答案：
1. B
2. C
3. D
4. D
5. B
6. A
7. A
8. C
9. C
10. C
11. A
12. B
13. D
14. D
15. D
16. A
17. A
18. B
19. C
20. A
填空题答案：1. 主电路 2. 变极调速 3. 改变电枢电压调速 4. 辅助触头 5. 调节旋钮
简答题答案：1. 可靠性高、操作方便、能满足生产工艺要求、具有保护环节等。2. 定子绕组通入三相交流电产生旋转磁场，转子导体切割磁力线产生感应电动势和电流，进而产生电磁转矩使转子转动。3. 改变电枢回路电阻调速简单但效率低；改变励磁磁通调速可实现恒功率调速；改变电枢电压调速可实现无级调速且性能好。4. 用于频繁接通和断开主电路，可实现远距离控制和欠压保护等。
分析题答案：启动时按下启动按钮，接触器线圈得电吸合，主触头闭合电动机启动；停止时按下停止按钮，接触器线圈失电，主触头断开电动机停止。各电器元件作用：按钮控制电路通断，接触器控制电动机主电路，熔断器实现短路保护等。
设计题答案：采用两个接触器实现正反转，通过按钮控制，利用常闭触头实现互锁，热继电器实现过载保护。
计算题答案：根据公式η = P / (√3UIcosφ)×100%，代入数据可得η = 10000 / (√3×380×20×0.85)×100%≈93.3%