【真题+答案】2024年10月自考03800现代电气控制技术试题

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2024 年 10 月高等教育自学考试全国统一考试

现代电气控制技术

（课程代码 03800）

注意事项：
1.本试卷分为两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。
2.应考者必须按试题顺序在答题卡（纸）指定位置上作答，答在试卷上无效。
3.涂写部分、画图部分必须使用 2B 铅笔，书写部分必须使用黑色字迹签字笔。

第一部分 选择题

一、单项选择题：本大题共 15 小题，每小题 1 分，共 15 分。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。
1.通常低压电器是指其工作在交流电压
A. 1000V 及其以下
B. 1200V 及其以下
C. 1500V 及其以下
D. 1800V 及其以下

2.电磁继电器反映的是
A. 热信号
B. 磁信号
C. 机械信号
D. 电信号

3.一般红色的控制按钮表示
A. 停止
B. 启动
C. 加速
D. 加热

4.可编程通用逻辑控制继电器将顺序控制程序预先存储在
A. 输入寄存器
B. 输出寄存器
C. 内部存储器
D. 外部存储器

5.熔断器的文字符号是
A. FR
B. FU
C. KA
D. KM

6.速度继电器选择的依据是
A. 电动机的额定转速
B. 电动机的额定电压
C. 电动机的额定电流
D. 电动机的额定功率

7.软启动器在异步电动机软起动过程中控制的是加到电机上的
A. 额定电压
B. 额定电流
C. 平均电压
D. 平均电流

8.控制元件主要包括
A. 电抗器
B. 电容器
C. 电阻器
D. 接触器

9.在交流控制电路中接入 2 个电器的线圈不能
A. 并联
B. 串联
C. 串并联
D. 混联

10.下列不属于三相异步电动机电气制动的为
A. 反接制动
B. 能耗制动
C. 回馈制动
D. 电磁抱闸制动

11.采用变更绕组极对数的调速方法称为
A. 变频调速
B. 变极调速
C. 变压调速
D. 变流调速

12.从能量角度看，能耗制动是把电动机转子运转所储存的动能转换成
A. 电能
B. 热能
C. 机械能
D. 化学能

13.对于调磁调速电机，弱磁继电器的释放值为最小励磁电流的
A. 0.6 倍
B. 0.7 倍
C. 0.8 倍
D. 0.9 倍

14.PLC 的核心部件是
A. I/O
B. RAM
C. ROM
D. CPU

15.按照国际标准化组织制定的 OSI 参考模型共分
A. 5 层
B. 6 层
C. 7 层
D. 8 层

二、多项选择题：本大题共 5 小题，每小题 2 分，共 10 分。在每小题列出的备选项中至少有两项是符合题目要求的，请将其选出，错选、多选或少选均无分。
16.下面有关熔断器的说法正确的有
A. 熔断器的熔体是感受元件
B. 熔断器的熔体是执行元件
C. 熔断器主要用于过载保护
D. 熔断器主要用于短路保护
E. 熔断器需要串接在被保护电路中

17.刀开关的主要组成部分有
A. 静插座
B. 手柄
C. 触刀
D. 绝缘底板
E. 铰链支座

18.热继电器按照相数可以分为
A. 单相热继电器
B. 两相热继电器
C. 多相热继电器
D. 三相热继电器
E. 五相热继电器

19.电气控制线路的表示方法有
A. 装配图
B. 接线图
C. 安装图
D. 元件布置图
E. 原理图

20.PLC 一个工作周期主要完成的任务有
A. 输出刷新
B. 数据扫描
C. 输入采样
D. 程序执行
E. 分时操作

第二部分 非选择题

三、填空题：本大题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分。
21.电器的结构一般由感受部分和______部分组成。
22.主令电器是用来闭合或断开______电路。
23.______开关又称为无触点行程开关。
24.电气原理图一般分为主电路和______电路两个部分。
25.电动机的文字符号是______。
26.电磁离合器制动属于三相异步电动机的______制动。
27.可编程序控制器的______系统由系统程序和用户程序组成。
28.继电器控制以______方式工作。
29.数据传输通常采用标准工业______作为传输介质。
30.自耦变压器是依靠______作用来实现限制电动机起动电流的目的。

四、名词解释题：本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。
31.熔断器
32.接触器
33.极限保护
34.用户程序
35.现场总线

五、简答题：本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。
36.低压电器按照应用系统分成哪几类？
37.什么是保护继电器？主要有哪几种？
38.可编程通用逻辑继电器的特点有哪些？
39.PLC 为用户提供的编程语言主要有哪几种？

六、分析设计题：本大题共 2 小题，每小题 15 分，共 30 分。
40.试设计一个三相异步电动机单向自锁的主电路及控制电路。
41.下图所示为三相异步电动机的主电路及控制电路，试分析叙述其正转起动运行的操作动作的过程。

2024 年 10 月高等教育自学考试全国统一命题考试

03800 现代电气控制技术 参考答案

一、单项选择题：本大题共 15 小题， 每小题 1 分，共 15 分。
1.A 2.D 3.A 4.C 5.B

四、名词解释题：本大题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。
31.熔断器：一种短路或过载保护电器，当电路电流超过设定值时，熔体熔断以切断电路。
32.接触器：利用电磁吸力控制主电路通断的自动开关，适用于频繁操作的电动机控制。
33.极限保护：通过限位开关检测设备运动位置，到达极限时切断电源，防止机械损伤。
34.用户程序：用户根据具体控制需求编写的可编程控制器（PLC）程序，用于实现特定逻辑功能。
35.现场总线：工业自动化中用于连接现场设备（如传感器、执行器）的数字化、双向通信网络协议。

五、简答题：本大题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。
36. 低压电器按应用系统可分为两大类：
配电电器：用于电能的分配与电路保护，如断路器、熔断器、刀开关等。
控制电器：用于电力拖动控制系统，如接触器、继电器、启动器等。

37.保护继电器是用于检测电路异常（如过载、短路、电压异常）并触发保护动作的电器。主要类型包括：
热继电器（过载保护）；
电流继电器（过电流或欠电流保护）；
电压继电器（过电压或欠电压保护）；
差动继电器（用于设备内部故障保护）。

38.其特点包括：
可编程性：用户可自定义逻辑功能；
模块化设计：结构紧凑，扩展灵活；
简化接线：替代复杂传统继电器电路；
易用性：支持梯形图等直观编程方式；
集成化：具备多种输入 / 输出接口，适用中等复杂控制系统。

39.PLC 主要编程语言包括（按 IEC61131 – 3 标准）：
1. 梯形图（LadderDiagram,LD）；
2. 指令表（InstructionList,IL）；
3. 功能块图（FunctionBlockDiagram,FBD）；
4. 顺序功能流程图（SequentialFunctionChart,SFC）；
5. 结构化文本（StructuredText,ST）。

六、分析设计题：本大题共 2 小题， 每小题 15 分，共 30 分。
40. 主电路设计：
电源三相（L1、L2、L3）依次通过隔离开关（QS）、熔断器（FU）、接触器 KM 的主触点、热继电器 FR 的热元件，最后连接至电动机 M。
主电路路径：L1/L2/L3→QS→FU→KM 主触点→FR 热元件→电动机 M
控制电路设计：
控制电路电源取自两相（如 L1、L2），包含以下元件：
1. 停止按钮 SB1（常闭）。
2. 启动按钮 SB2（常开）。
3. 接触器 KM 的线圈。
4.KM 的常开辅助触点（用于自锁）。
5. 热继电器 FR 的常闭触点（过载保护）。
控制电路路径：L1→FU→FR 常闭触点→SB1→SB2 并联 KM 辅助触点→KM 线圈→L2
工作原理：
1. 按下 SB2，KM 线圈得电，主触点闭合，电动机启动。
2.KM 辅助触点同时闭合，形成自锁回路，松开 SB2 后仍保持 KM 通电。
3. 按下 SB1，控制电路断电，KM 线圈失电，主触点断开，电动机停止。
4. 若过载，FR 常闭触点断开，切断控制电路，保护电动机。

41.操作步骤：
1. 合闸准备：闭合隔离开关 QS，主电路和控制电路通电。
2. 启动正转：
按下启动按钮 SB2，电流路径为：
L1→FU→FR 常闭触点→SB1（常闭）→SB2→KM2 常闭触点（互锁）→KM1 线圈→L2
KM1 线圈得电，其主触点闭合，电动机正转运行。
KM1 常开辅助触点闭合，形成自锁回路，保持 KM1 线圈通电（松开 SB2 后仍维持）。
KM1 常闭辅助触点断开，切断 KM2 线圈回路（互锁功能，防止正反转同时接通）。
3. 停止：
按下停止按钮 SB1，控制电路断电，KM1 线圈失电。
KM1 主触点断开，电动机停止；KM1 辅助触点复位，解除自锁和互锁。
4. 过载保护：若电动机过载，FR 常闭触点断开，切断控制电路，KM1 失电，电动机停止。

（答案仅供参考，以官方评分为准。）