2025年高級(jí)維修電工理論知識(shí)題庫(kù)及答案一、選擇題1.基爾霍夫電流定律指出，在任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和（）流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。A.大于B.小于C.等于D.不確定答案：C解析：基爾霍夫電流定律（KCL）的內(nèi)容是在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任意節(jié)點(diǎn)，所有流入節(jié)點(diǎn)的電流之和等于所有流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。其本質(zhì)是電荷守恒定律在電路中的體現(xiàn)。2.正弦交流電的三要素是（）。A.電壓、電流、頻率B.最大值、頻率、初相位C.周期、頻率、角頻率D.瞬時(shí)值、最大值、有效值答案：B解析：正弦交流電的三要素為最大值（反映了交流電的大?。?、頻率（描述交流電變化的快慢）和初相位（確定交流電在計(jì)時(shí)起點(diǎn)的狀態(tài)）。3.變壓器的基本工作原理是（）。A.電磁感應(yīng)B.電流的磁效應(yīng)C.楞次定律D.磁路歐姆定律答案：A解析：變壓器利用電磁感應(yīng)原理，當(dāng)一次繞組加上交流電壓時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變磁通，該磁通穿過(guò)二次繞組，在二次繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電壓的變換。4.三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向取決于（）。A.電源電壓大小B.電源頻率高低C.定子電流的相序D.繞組匝數(shù)答案：C解析：三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向由定子電流的相序決定，只要任意調(diào)換兩根電源線，就能改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，從而改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。5.直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法中，（）調(diào)速能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速且調(diào)速范圍寬。A.改變電樞回路電阻B.改變勵(lì)磁磁通C.改變電樞電壓D.以上都不是答案：C解析：改變電樞電壓調(diào)速可以在一定范圍內(nèi)平滑地調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍較寬。改變電樞回路電阻調(diào)速是有級(jí)調(diào)速，改變勵(lì)磁磁通調(diào)速調(diào)速范圍有限。6.在PLC編程中，定時(shí)器T37的定時(shí)時(shí)間為（）。A.0.1s×設(shè)定值B.0.01s×設(shè)定值C.1s×設(shè)定值D.0.001s×設(shè)定值答案：A解析：在常見的PLC中，定時(shí)器T37的計(jì)時(shí)單位是0.1s，其定時(shí)時(shí)間等于0.1s乘以設(shè)定值。7.可編程控制器的編程語(yǔ)言中，（）編程語(yǔ)言類似于繼電器控制電路，易于理解和掌握。A.梯形圖B.指令表C.功能塊圖D.結(jié)構(gòu)化文本答案：A解析：梯形圖是PLC最常用的編程語(yǔ)言，它采用類似繼電器控制電路的圖形符號(hào)來(lái)表示各種邏輯關(guān)系，對(duì)于熟悉繼電器控制的人員來(lái)說(shuō)，易于理解和掌握。8.晶閘管導(dǎo)通的條件是（）。A.陽(yáng)極加正向電壓B.門極加正向觸發(fā)脈沖C.陽(yáng)極加正向電壓，同時(shí)門極加正向觸發(fā)脈沖D.陽(yáng)極加反向電壓，門極加正向觸發(fā)脈沖答案：C解析：晶閘管要導(dǎo)通，必須同時(shí)滿足陽(yáng)極加正向電壓和門極加正向觸發(fā)脈沖這兩個(gè)條件。9.為了提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，常在感性負(fù)載兩端（）。A.串聯(lián)電容器B.并聯(lián)電容器C.串聯(lián)電感D.并聯(lián)電感答案：B解析：在感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容器，可以補(bǔ)償感性負(fù)載的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。因?yàn)殡娙萜鞯臒o(wú)功功率與感性負(fù)載的無(wú)功功率性質(zhì)相反，兩者相互補(bǔ)償。10.電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流（）。A.比正常運(yùn)行電流小B.比正常運(yùn)行電流大很多C.與正常運(yùn)行電流相等D.不確定答案：B解析：短路時(shí)，電路的阻抗大大減小，根據(jù)歐姆定律I=U/Z，在電源電壓不變的情況下，短路電流會(huì)比正常運(yùn)行電流大很多。二、判斷題1.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比。（）答案：正確解析：根據(jù)電阻定律R=ρL/S（其中R為電阻，ρ為電阻率，L為導(dǎo)體長(zhǎng)度，S為導(dǎo)體橫截面積），可知導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比。2.電容器在直流電路中相當(dāng)于短路。（）答案：錯(cuò)誤解析：電容器在直流電路中，當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，電容器充電完畢，相當(dāng)于開路，而不是短路。3.三相四線制系統(tǒng)中，中性線的作用是保證三相負(fù)載的相電壓對(duì)稱。（）答案：正確解析：在三相四線制系統(tǒng)中，當(dāng)三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，中性線可以使三相負(fù)載的相電壓保持對(duì)稱，從而保證各相負(fù)載正常工作。4.變壓器的變比等于一次側(cè)繞組匝數(shù)與二次側(cè)繞組匝數(shù)之比。（）答案：正確解析：變壓器的變比K=N1/N2（N1為一次側(cè)繞組匝數(shù)，N2為二次側(cè)繞組匝數(shù)）。5.三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與磁極對(duì)數(shù)成反比。（）答案：正確解析：三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0=60f/p（f為電源頻率，p為磁極對(duì)數(shù)），電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速略低于同步轉(zhuǎn)速，所以轉(zhuǎn)速與電源頻率成正比，與磁極對(duì)數(shù)成反比。6.PLC的掃描周期包括輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。（）答案：正確解析：PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其掃描周期主要由輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段組成。7.晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去控制作用。（）答案：正確解析：晶閘管導(dǎo)通后，只要陽(yáng)極電流大于維持電流，即使去掉門極觸發(fā)脈沖，晶閘管仍能保持導(dǎo)通狀態(tài)，即門極失去控制作用。8.提高功率因數(shù)可以減少線路上的功率損耗。（）答案：正確解析：根據(jù)公式P損=I2R，在輸送功率P一定的情況下，提高功率因數(shù)可以減小線路電流I，從而減少線路上的功率損耗。9.直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。（）答案：正確解析：直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T=CTΦIa（CT為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，Φ為每極磁通，Ia為電樞電流），在磁通不變的情況下，電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。10.繼電接觸器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)邏輯控制。（）答案：正確解析：繼電接觸器控制系統(tǒng)通過(guò)繼電器、接觸器等電器元件的觸點(diǎn)組合實(shí)現(xiàn)邏輯控制，PLC控制系統(tǒng)則通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種邏輯控制功能。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述基爾霍夫電壓定律的內(nèi)容。答：基爾霍夫電壓定律（KVL）指出，在集總電路中，任何時(shí)刻，沿任意閉合回路，所有元件兩端電壓的代數(shù)和恒等于零。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為∑U=0。這里的電壓代數(shù)和計(jì)算時(shí)，需要先規(guī)定一個(gè)繞行方向，當(dāng)元件電壓的參考方向與繞行方向一致時(shí)，電壓取正；反之，電壓取負(fù)。該定律的本質(zhì)是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。2.三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流很大，為什么啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩卻不大？答：三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n0切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流都很大。由于此時(shí)轉(zhuǎn)子功率因數(shù)很低，根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩公式T=CTΦI2cosφ2（CT為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，Φ為每極磁通，I2為轉(zhuǎn)子電流，cosφ2為轉(zhuǎn)子功率因數(shù)），雖然轉(zhuǎn)子電流I2很大，但功率因數(shù)cosφ2很小，使得啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩T并不大。3.簡(jiǎn)述PLC梯形圖編程的基本原則。答：（1）梯形圖的觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直線上。因?yàn)镻LC的掃描是從左到右、從上到下進(jìn)行的，垂直線上的觸點(diǎn)不符合其掃描順序。（2）線圈不能直接與左母線相連，必須通過(guò)觸點(diǎn)控制。因?yàn)樽竽妇€相當(dāng)于電源正極，線圈直接連接會(huì)導(dǎo)致邏輯錯(cuò)誤。（3）在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈只能出現(xiàn)一次，但同一編號(hào)的觸點(diǎn)可以多次使用。如果同一編號(hào)的線圈多次出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致程序邏輯混亂。（4）梯形圖應(yīng)按自上而下、從左到右的順序排列。這樣符合PLC的掃描順序，便于程序的執(zhí)行和理解。4.如何提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)？答：（1）提高用電設(shè)備本身的功率因數(shù)，合理選擇和使用電氣設(shè)備，避免設(shè)備空載或輕載運(yùn)行。例如，合理選擇電動(dòng)機(jī)的容量，使其接近滿載運(yùn)行。（2）采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?？梢栽诟行载?fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)容量的電容器，補(bǔ)償感性負(fù)載的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。（3）采用同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)可以通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，使其運(yùn)行在過(guò)激狀態(tài)，發(fā)出無(wú)功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。5.簡(jiǎn)述直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法及其特點(diǎn)。答：（1）改變電樞回路電阻調(diào)速：通過(guò)在電樞回路中串聯(lián)電阻來(lái)改變電樞電壓，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。特點(diǎn)是調(diào)速方法簡(jiǎn)單，但屬于有級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍有限，且在調(diào)速過(guò)程中，串聯(lián)電阻會(huì)消耗大量電能，效率較低。（2）改變勵(lì)磁磁通調(diào)速：通過(guò)改變勵(lì)磁電流來(lái)改變勵(lì)磁磁通，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速。特點(diǎn)是調(diào)速平滑，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，但調(diào)速范圍有限，一般只能在基速以上調(diào)速。（3）改變電樞電壓調(diào)速：通過(guò)改變電樞電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。特點(diǎn)是調(diào)速平滑，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍寬，且調(diào)速過(guò)程中電能損耗小，效率高，是直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法。四、計(jì)算題1.有一個(gè)RL串聯(lián)電路，已知電阻R=30Ω，電感L=0.1H，電源電壓u=220√2sin(314t)V。求：（1）電路的阻抗；（2）電路中的電流；（3）電阻和電感兩端的電壓。解：（1）首先求感抗XL=ωL=314×0.1=31.4Ω。電路的阻抗Z=√(R2+XL2)=√(302+31.42)≈43.4Ω。（2）電源電壓有效值U=220V，根據(jù)歐姆定律I=U/Z=220/43.4≈5.07A。（3）電阻兩端的電壓UR=IR=5.07×30=152.1V。電感兩端的電壓UL=IXL=5.07×31.4≈159.2V。2.一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率Pn=10kW，額定電壓Un=380V，額定轉(zhuǎn)速nn=1450r/min，功率因數(shù)cosφn=0.85，效率ηn=0.9。求：（1）額定電流In；（2）額定轉(zhuǎn)矩Tn。解：（1）根據(jù)公式Pn=√3UnIncosφnηn，可得In=Pn/(√3Uncosφnηn)。將Pn=10×103W，Un=380V，cosφn=0.85，ηn=0.9代入公式，In=10×103/(√3×380×0.85×0.9)≈20.9A。（2）根據(jù)額定轉(zhuǎn)矩公式Tn=9550Pn/nn，將Pn=10kW，nn=1450r/min代入公式，Tn=9550×10/1450≈65.9N·m。3.有一個(gè)PLC程序，定時(shí)器T37的設(shè)定值為50，試計(jì)算其定時(shí)時(shí)間。解：已知定時(shí)器T37的計(jì)時(shí)單位是0.1s，設(shè)定值為50。則定時(shí)時(shí)間t=0.1s×設(shè)定值=0.1×50=5s。五、綜合題1.設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路，要求采用PLC控制，并畫出梯形圖和外部接線圖。答：（1）控制要求分析：要實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，需要兩個(gè)接觸器分別控制電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。通過(guò)PLC的輸出點(diǎn)控制接觸器的線圈，利用按鈕開關(guān)作為輸入信號(hào)控制PLC的輸入點(diǎn)。（2）I/O分配：輸入：?jiǎn)?dòng)正轉(zhuǎn)按鈕SB1接X0，啟動(dòng)反轉(zhuǎn)按鈕SB2接X1，停止按鈕SB3接X2。輸出：正轉(zhuǎn)接觸器KM1接Y0，反轉(zhuǎn)接觸器KM2接Y1。（3）梯形圖設(shè)計(jì)：|網(wǎng)絡(luò)1|LDX0|//按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕||-|-|-|||ORY0|//自鎖|||ANIX2|//停止按鈕常閉觸點(diǎn)|||ANIY1|//互鎖，防止正反轉(zhuǎn)接觸器同時(shí)吸合|||OUTY0|//正轉(zhuǎn)接觸器線圈輸出||網(wǎng)絡(luò)2|LDX1|//按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕|||ORY1|//自鎖|||ANIX2|//停止按鈕常閉觸點(diǎn)|||ANIY0|//互鎖|||OUTY1|//反轉(zhuǎn)接觸器線圈輸出|（4）外部接線圖：電源通過(guò)斷路器接入，將三相電源分別接入正轉(zhuǎn)接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2的主觸點(diǎn)，KM1和KM2的主觸點(diǎn)輸出接到電動(dòng)機(jī)的三相繞組。啟動(dòng)正轉(zhuǎn)按鈕SB1、啟動(dòng)反轉(zhuǎn)按鈕SB2和停止按鈕SB3的一端接電源正極，另一端分別接到PLC的輸入點(diǎn)X0、X1和X2。PLC的輸出點(diǎn)Y0和Y1分別通過(guò)中間繼電器控制正轉(zhuǎn)接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2的線圈，接觸器線圈的另一端接電源負(fù)極。2.分析晶閘管可控整流電路的工作原理，并說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。答：（1）工作原理：晶閘管可控整流電路主要由晶閘管、整流變壓器和負(fù)載組成。以單相半波可控整流電路為例，當(dāng)交流電源電壓u正半周到來(lái)時(shí)，晶閘管承受正向電壓，但此時(shí)晶閘管并不導(dǎo)通，只有在門極加上合適的正向觸發(fā)脈沖時(shí)，晶閘管才會(huì)導(dǎo)通，電流從電源正極經(jīng)晶閘管、負(fù)載回到電源負(fù)極。當(dāng)電源電壓過(guò)零時(shí)，晶閘管中的電流小于維持電流，晶閘管自行關(guān)斷。在電源電壓負(fù)半周時(shí)，晶閘管承受反向電壓，處于截止?fàn)顟B(tài)。（2）輸出電壓調(diào)節(jié)：通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)延遲角α來(lái)實(shí)現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。觸發(fā)延遲角α是指從晶閘管承受正向電壓開始到觸發(fā)脈沖到來(lái)的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的電角度。當(dāng)α=0°時(shí)，晶閘管在電源電壓正半周一開始就導(dǎo)通，輸出電壓最大；隨著α的增大，晶閘管導(dǎo)通時(shí)間縮短，輸出電壓平均值減小。因此，通過(guò)改變觸發(fā)延遲角α的大小，就可以調(diào)節(jié)輸出電壓的大小。3.某工廠有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，運(yùn)行中出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，請(qǐng)分析可能的原因并提出解決方法。答：（1）電源方面的原因及解決方法：原因：電源電壓過(guò)高或過(guò)低。電壓過(guò)高會(huì)使電動(dòng)機(jī)的磁路飽和，鐵損耗增加，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱；電壓過(guò)低會(huì)使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速下降，電流增大，也會(huì)使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。解決方法：檢查電源電壓，調(diào)整變壓器分接頭或聯(lián)系供電部門，使電源電壓恢復(fù)到額定值。（2）負(fù)載方面的原因及解決方法：原因：負(fù)載過(guò)重。電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載運(yùn)行，會(huì)使電流增大，銅損耗增加，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。解決方法：減輕負(fù)載或更換容量更大的電動(dòng)機(jī)。（3）電動(dòng)機(jī)本身的原因及解決方法：原因：①繞組短路。繞組短路會(huì)使短路處的電流增大，產(chǎn)生大量熱