《电机与控制》（高教版·第三版）吉林省（高职分类考试）（（机电类）装备制造类） 高频考点冲刺卷七

编写说明：本冲刺卷严格依据吉林省（（机电类）装备制造类）高考考纲编写，依托最新《吉林省中等职业学校高职分类考试装备制造专业复习版指南》，聚焦高三考生冲刺需求，助力高效提分。内容上深度覆盖考纲了解、掌握、理解层级考点，既系统梳理构建知识框架，又强化应用能力训练；同时结合近五年高考真题，精准把握高频考点、命题趋势与题型特点，确保贴合高考方向。 吉林省（（机电类）装备制造类）《电机与控制》（高教版第三版） 高频考点冲刺卷（七） 时间：60分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 1、 单选题 (本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1.电容启动式单相异步电动机与电容运转式的核心区别是（ ） A. 有无主绕组 B. 启动电容是否在启动后断开 C. 有无副绕组 D. 运行电容容量大小 2.PLC 中，“中断嵌套” 的前提是（ ） A. 低优先级中断未执行 B. 高优先级中断请求触发 C. 主程序未执行 D. 中断禁止指令未生效 3.三相同步电动机采用 “可控硅励磁调节器” 的主要目的是（ ） A. 固定励磁电流 B. 实时调节励磁电流，稳定电网电压 C. 增大启动转矩 D. 降低同步转速 4.三相异步电动机堵转保护的动作电流应设定为（ ） A. 额定电流的 1.2~1.5 倍 B. 额定电流的 2~3 倍 C. 额定电流的 5~7 倍 D. 额定电流的 0.8 倍 5.直流电机换向火花等级为 “2 级” 时，电刷边缘的火花特点是（ ） A. 无火花 B. 有轻微点状火花，不影响运行 C. 火花覆盖电刷 1/3 面积，需停机检查 D. 火花呈线状，烧蚀换向器 6.PLC 的 “高速计数器 C251” 的计数频率上限约为（ ） A. 10Hz B. 1kHz C. 10kHz D. 100kHz 7.并励直流电动机电枢电压降低时，若负载转矩不变，电机转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 8.三相异步电动机定子绕组采用 “双层短距绕组” 的主要目的是（ ） A. 简化绕制工艺 B. 减少高次谐波电动势，改善波形 C. 增大绕组电阻，限制启动电流 D. 提高铁芯利用率 9.PLC 中，“条件跳转指令（CJ）” 的功能是（ ） A. 无条件跳转到指定程序段 B. 满足条件时跳转到指定程序段，不满足则顺序执行 C. 终止程序执行 D. 重复执行指定程序段 10.三相同步电动机 “失步” 后，若要重新拉入同步，应采取的措施是（ ） A. 增大负载转矩 B. 降低电源频率 C. 减小励磁电流 D. 降低负载转矩，待转速接近同步转速时增大励磁电流 11.直流电机电枢绕组的 “换向片” 材质通常是（ ） A. 铸铁 B. 黄铜或紫铜 C. 硅钢片 D. 绝缘材料 12.三相异步电动机软启动器的 “限流启动” 模式，是将启动电流限制在（ ） A. 额定电流的 1~1.5 倍 B. 额定电流的 2~3 倍 C. 额定电流的 5~7 倍 D. 额定电流的 0.5 倍 13.PLC 中，“子程序调用指令（CALL）” 与 “中断指令” 的区别是（ ） A. CALL 需手动触发，中断指令由事件触发 B. CALL 优先级更高 C. 中断指令可嵌套，CALL 不可嵌套 D. CALL 执行后不返回主程序 14.单相异步电动机的 “辅助绕组” 断开后，电机将（ ） A. 无法启动，但启动后仍可运行 B. 立即停止 C. 转速升高 D. 转矩增大 15.三相同步电动机的 “励磁电压” 通常为（ ） A. 380V B. 220V C. 110V 或 220V 直流 D. 36V 交流 16.PLC 中，“特殊数据寄存器 D8000” 的功能是（ ） A. 存储 PLC 运行时间 B. 存储系统故障代码 C. 存储输入信号状态 D. 存储输出信号状态 17.并励直流电动机的 “电枢铜耗” 与电枢电流的关系是（ ） A. 与电枢电流成正比 B. 与电枢电流的平方成正比 C. 与电枢电流成反比 D. 与电枢电流无关 18.三相异步电动机的 “轴承温度” 正常运行时不应超过（ ） A. 40℃ B. 60℃ C. 80℃ D. 100℃ 19.PLC 中，“模拟量输出模块” 的输出信号类型不包括（ ） A. 4-20mA 电流 B. 0-10V 电压 C. 220V 交流 D. 0-5V 电压 20.三相同步电动机的 “功率因数” 调节范围是（ ） A. 0~1（滞后） B. 0~1（超前） C. 0~1（超前或滞后） D. 仅 1 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.PLC 的中断优先级可通过程序修改，高优先级中断可随时打断低优先级中断。（ ） 2.电容启动式单相异步电动机的启动电容容量通常大于运行电容。（ ） 3.三相同步电动机的励磁电流增大（过励）时，定子电流会超前于电压，向电网发出容性无功功率。（ ） 4.三相异步电动机堵转保护的动作时间应大于启动时间，避免启动时误动作。（ ） 5.并励直流电动机电枢电压降低时，若负载转矩不变，电枢电流会减小。（ ） 6.PLC 的子程序调用指令（CALL）执行后，子程序结束需用 RET 指令返回主程序。（ ） 7.单相异步电动机的主绕组与副绕组在空间上相差 90° 电角度，目的是产生旋转磁场。（ ） 8.三相同步电动机失步后，若立即增大励磁电流，可快速恢复同步运行。（ ） 9.PLC 的高速计数器在计数过程中，可通过 RST 指令清零，暂停计数。（ ） 10.直流电机的补偿绕组与电枢绕组并联，用于抵消电枢反应。（ ） 三、填空题（本题共7小题 ，每空2分，共14分） 1.电容启动式单相异步电动机的启动电容通过 开关在启动后断开，避免长期运行烧毁电容。 2.PLC 中，中断嵌套的最大层数由 PLC 型号决定，通常不超过 层，避免程序复杂度过高。 3.三相同步电动机的励磁系统若采用 “无刷励磁”，则无需 和电刷，减少维护工作量。 4.三相异步电动机的堵转保护通常由 继电器或软启动器内置保护功能实现。 5.并励直流电动机的电枢铜耗 P_Cu= ，其中 I_a 为电枢电流，R_a 为电枢绕组电阻。 6.PLC 的模拟量输入模块将传感器的模拟量信号转换为 位或 16 位数字量信号，供 PLC 处理。 7.单相异步电动机的辅助绕组与 串联，通过移相作用产生启动转矩。 四、简答题（本题共2小题，每道8分，共16分） 1.简述 PLC 中断嵌套的设计步骤及注意事项。 2.简述三相异步电动机堵转保护的工作原理及常用实现方式。 五、计算题（10分） 一台他励直流电动机，额定电枢电压 U_N=220V，额定电枢电流 I_aN=50A，额定转速 n_N=1000r/min，电枢绕组电阻 R_a=0.3Ω，额定效率 η_N=0.85，励磁磁通 Φ 恒定。求：（1）额定输出功率 P_2；（2）若电枢串入 R_b=0.5Ω 的调速电阻，负载转矩为额定转矩的 60%，求此时的转速 n；（3）计算该电机的额定电枢铜耗 P_Cu。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：本冲刺卷严格依据吉林省（（机电类）装备制造类）高考考纲编写，依托最新《吉林省中等职业学校高职分类考试装备制造专业复习版指南》，聚焦高三考生冲刺需求，助力高效提分。内容上深度覆盖考纲了解、掌握、理解层级考点，既系统梳理构建知识框架，又强化应用能力训练；同时结合近五年高考真题，精准把握高频考点、命题趋势与题型特点，确保贴合高考方向。 吉林省（（机电类）装备制造类）《电机与控制》（高教版第三版） 高频考点冲刺卷（七） 时间：60分钟 总分：100分 班级 姓名 学号 成绩 1、 单选题 (本大题共20小题，每小题2分，共40分) 1.电容启动式单相异步电动机与电容运转式的核心区别是（ ） A. 有无主绕组 B. 启动电容是否在启动后断开 C. 有无副绕组 D. 运行电容容量大小 【答案】B 【解析】电容启动式电机有专用启动电容，启动后通过离心开关断开；电容运转式无启动电容，运行电容长期工作；A、C 两者均有主副绕组，D 非核心区别，错误。 2.PLC 中，“中断嵌套” 的前提是（ ） A. 低优先级中断未执行 B. 高优先级中断请求触发 C. 主程序未执行 D. 中断禁止指令未生效 【答案】B 【解析】中断嵌套需高优先级中断请求触发，可打断正在执行的低优先级中断；A 低优先级执行时仍可嵌套，C 主程序执行时也可响应中断，D 中断禁止会屏蔽所有中断，错误。 3.三相同步电动机采用 “可控硅励磁调节器” 的主要目的是（ ） A. 固定励磁电流 B. 实时调节励磁电流，稳定电网电压 C. 增大启动转矩 D. 降低同步转速 【答案】B 【解析】可控硅励磁调节器可根据电网电压、负载变化实时调整励磁电流，维持电网电压稳定，改善功率因数；A 固定励磁无法适应负载变化，C 是启动绕组作用，D 由频率和极对数决定，错误。 4.三相异步电动机堵转保护的动作电流应设定为（ ） A. 额定电流的 1.2~1.5 倍 B. 额定电流的 2~3 倍 C. 额定电流的 5~7 倍 D. 额定电流的 0.8 倍 【答案】B 【解析】堵转电流约为额定电流的 5~7 倍，保护动作电流需大于额定电流、小于堵转电流，设定为 2~3 倍可避免误动作且快速响应堵转；A 是过载保护，C 是堵转电流本身，D 过小，错误。 5.直流电机换向火花等级为 “2 级” 时，电刷边缘的火花特点是（ ） A. 无火花 B. 有轻微点状火花，不影响运行 C. 火花覆盖电刷 1/3 面积，需停机检查 D. 火花呈线状，烧蚀换向器 【答案】B 【解析】1 级无火花，2 级轻微点状火花（正常运行），3 级及以上火花超标；C 是 3 级，D 是 4 级，A 是 1 级，错误。 6.PLC 的 “高速计数器 C251” 的计数频率上限约为（ ） A. 10Hz B. 1kHz C. 10kHz D. 100kHz 【答案】C 【解析】三菱 FX 系列 PLC 的高速计数器（如 C251）计数频率上限约 10kHz，适用于编码器等高频信号；A、B 为普通计数器频率，D 超出常规 PLC 能力，错误。 7.并励直流电动机电枢电压降低时，若负载转矩不变，电机转速会（ ） A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 先升高后降低 【答案】B 【解析】由转速公式 n=(U-I_aR_a)/(C_eΦ) 可知，U 降低且 T 不变（I_a 不变），n 同步降低；A 是弱磁调速效果，C、D 不符合公式规律，错误。 8.三相异步电动机定子绕组采用 “双层短距绕组” 的主要目的是（ ） A. 简化绕制工艺 B. 减少高次谐波电动势，改善波形 C. 增大绕组电阻，限制启动电流 D. 提高铁芯利用率 【答案】B 【解析】短距绕组可抵消 3 次、5 次等高次谐波，使电动势波形接近正弦波；A 是单层绕组优势，C 会增加铜耗，D 与绕组类型无关，错误。 9.PLC 中，“条件跳转指令（CJ）” 的功能是（ ） A. 无条件跳转到指定程序段 B. 满足条件时跳转到指定程序段，不满足则顺序执行 C. 终止程序执行 D. 重复执行指定程序段 【答案】B 【解析】CJ 指令需触发条件（如触点闭合），满足则跳转，否则继续顺序执行；A 是无条件跳转（如 JMP），C 是 END 指令，D 是循环指令（如 FOR），错误。 10.三相同步电动机 “失步” 后，若要重新拉入同步，应采取的措施是（ ） A. 增大负载转矩 B. 降低电源频率 C. 减小励磁电流 D. 降低负载转矩，待转速接近同步转速时增大励磁电流 【答案】D 【解析】失步后需先降低负载使转速回升，接近同步转速时增大励磁电流，利用同步转矩拉入同步；A 会加剧失步，B、C 无法恢复同步，错误。 11.直流电机电枢绕组的 “换向片” 材质通常是（ ） A. 铸铁 B. 黄铜或紫铜 C. 硅钢片 D. 绝缘材料 【答案】B 【解析】换向片需良好导电性和耐磨性，黄铜 / 紫铜符合要求；A 导电性差，C 是铁芯材质，D 无法导电，错误。 12.三相异步电动机软启动器的 “限流启动” 模式，是将启动电流限制在（ ） A. 额定电流的 1~1.5 倍 B. 额定电流的 2~3 倍 C. 额定电流的 5~7 倍 D. 额定电流的 0.5 倍 【答案】B 【解析】限流启动通过控制晶闸管导通角，将电流限制在 2~3I_N，平衡启动转矩与电网冲击；A 无法提供足够启动转矩，C 是直接启动电流，D 过小，错误。 13.PLC 中，“子程序调用指令（CALL）” 与 “中断指令” 的区别是（ ） A. CALL 需手动触发，中断指令由事件触发 B. CALL 优先级更高 C. 中断指令可嵌套，CALL 不可嵌套 D. CALL 执行后不返回主程序 【答案】A 【解析】CALL 需通过触点触发调用子程序，执行后返回主程序；中断由事件（如计数器到值）自动触发；B 中断优先级更高，C 两者均可嵌套，D CALL 会返回，错误。 14.单相异步电动机的 “辅助绕组” 断开后，电机将（ ） A. 无法启动，但启动后仍可运行 B. 立即停止 C. 转速升高 D. 转矩增大 【答案】A 【解析】辅助绕组用于产生启动转矩，断开后启动转矩为零，无法启动；但启动后主绕组可维持运行（脉动磁场仍能驱动转子）；B 启动后不会停止，C、D 无依据，错误。 15.三相同步电动机的 “励磁电压” 通常为（ ） A. 380V B. 220V C. 110V 或 220V 直流 D. 36V 交流 【答案】C 【解析】同步电机励磁系统需直流电源，电压多为 110V 或 220V 直流；A、B 是交流电网电压，D 过低无法提供足够励磁，错误。 16.PLC 中，“特殊数据寄存器 D8000” 的功能是（ ） A. 存储 PLC 运行时间 B. 存储系统故障代码 C. 存储输入信号状态 D. 存储输出信号状态 【答案】B 【解析】D8000 是故障代码寄存器，记录 PLC 硬件或程序故障（如电源故障、语法错误）；A 是 D8013（脉冲），C 是输入映像寄存器，D 是输出映像寄存器，错误。 17.并励直流电动机的 “电枢铜耗” 与电枢电流的关系是（ ） A. 与电枢电流成正比 B. 与电枢电流的平方成正比 C. 与电枢电流成反比 D. 与电枢电流无关 【答案】B 【解析】电枢铜耗 P_Cu=I_a²R_a，R_a 为定值，故与 I_a² 成正比；A、C、D 不符合功率公式，错误。 18.三相异步电动机的 “轴承温度” 正常运行时不应超过（ ） A. 40℃ B. 60℃ C. 80℃ D. 100℃ 【答案】C 【解析】异步电机轴承正常温度上限为 80℃，超过 85℃需停机检查（如润滑不足）；A、B 过低，D 过高会损坏轴承，错误。 19.PLC 中，“模拟量输出模块” 的输出信号类型不包括（ ） A. 4-20mA 电流 B. 0-10V 电压 C. 220V 交流 D. 0-5V 电压 【答案】C 【解析】模拟量输出模块输出直流信号（电流 / 电压），用于控制变频器、调节阀等；C 是数字量输出模块驱动的电压，错误。 20.三相同步电动机的 “功率因数” 调节范围是（ ） A. 0~1（滞后） B. 0~1（超前） C. 0~1（超前或滞后） D. 仅 1 【答案】C 【解析】通过调节励磁电流，同步电机可运行在滞后（欠励）或超前（过励）功率因数，范围 0~1；A、B 仅单一方向，D 仅理想状态，错误。 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.PLC 的中断优先级可通过程序修改，高优先级中断可随时打断低优先级中断。（ ） 【答案】√ 【解析】多数 PLC 支持中断优先级设置（如三菱 FX 系列），高优先级中断请求触发时，可立即暂停低优先级中断，执行高优先级程序，正确。 2.电容启动式单相异步电动机的启动电容容量通常大于运行电容。（ ） 【答案】√ 【解析】启动电容需提供较大启动电流，容量通常为几十微法；运行电容仅需维持旋转磁场，容量为几微法，正确。 3.三相同步电动机的励磁电流增大（过励）时，定子电流会超前于电压，向电网发出容性无功功率。（ ） 【答案】√ 【解析】过励时同步电机相当于容性负载，定子电流超前电压，发出容性无功（抵消电网感性无功），正确。 4.三相异步电动机堵转保护的动作时间应大于启动时间，避免启动时误动作。（ ） 【答案】√ 【解析】启动时电流虽大，但持续时间短（几秒），堵转保护需设置延时（如 5 秒），确保启动完成后再响应堵转故障，正确。 5.并励直流电动机电枢电压降低时，若负载转矩不变，电枢电流会减小。（ ） 【答案】× 【解析】T=C_TΦI_a，T 不变且 Φ 不变，I_a 不变；电枢电压降低仅导致转速降低，I_a 不受影响，错误。 6.PLC 的子程序调用指令（CALL）执行后，子程序结束需用 RET 指令返回主程序。（ ） 【答案】√ 【解析】CALL 调用子程序后，需在子程序末尾用 RET 指令复位程序指针，返回主程序断点，正确。 7.单相异步电动机的主绕组与副绕组在空间上相差 90° 电角度，目的是产生旋转磁场。（ ） 【答案】√ 【解析】主副绕组空间相差 90°，通入相位差 90° 的电流（如电容移相），可合成旋转磁场，获得启动转矩，正确。 8.三相同步电动机失步后，若立即增大励磁电流，可快速恢复同步运行。（ ） 【答案】× 【解析】失步后需先降低负载转矩，使转速接近同步转速，再增大励磁电流；直接增大励磁无法恢复同步，错误。 9.PLC 的高速计数器在计数过程中，可通过 RST 指令清零，暂停计数。（ ） 【答案】√ 【解析】RST 指令可清除高速计数器当前值，使其暂停计数，需重新触发才能继续，正确。 10.直流电机的补偿绕组与电枢绕组并联，用于抵消电枢反应。（ ） 【答案】× 【解析】补偿绕组需与电枢绕组串联（电流同步变化），才能有效抵消电枢反应；并联无法同步，错误。 三、填空题（本题共7小题 ，每空2分，共14分） 1.电容启动式单相异步电动机的启动电容通过 开关在启动后断开，避免长期运行烧毁电容。 【答案】离心 2.PLC 中，中断嵌套的最大层数由 PLC 型号决定，通常不超过 层，避免程序复杂度过高。 【答案】3 3.三相同步电动机的励磁系统若采用 “无刷励磁”，则无需 和电刷，减少维护工作量。 【答案】滑环 4.三相异步电动机的堵转保护通常由 继电器或软启动器内置保护功能实现。 【答案】过电流 5.并励直流电动机的电枢铜耗 P_Cu= ，其中 I_a 为电枢电流，R_a 为电枢绕组电阻。 【答案】I_a²R_a 6.PLC 的模拟量输入模块将传感器的模拟量信号转换为 位或 16 位数字量信号，供 PLC 处理。 【答案】12 7.单相异步电动机的辅助绕组与 串联，通过移相作用产生启动转矩。 【答案】电容 四、简答题（本题共2小题，每道8分，共16分） 1.简述 PLC 中断嵌套的设计步骤及注意事项。 【答案】（1）设计步骤：① 确定中断需求：明确各中断任务（如急停、定位、故障报警），按重要性划分优先级（如急停为最高级，定位为中级，报警为低级）；② 配置中断参数：在 PLC 编程软件中设置中断编号（如 X0 为急停中断，C251 为定位中断）和对应优先级（如急停优先级 3，定位优先级 2）；③ 编写中断程序：为每个中断任务编写独立中断程序，高优先级程序需简洁（避免占用过多时间），低优先级程序可包含复杂逻辑；④ 使能中断：在主程序开头执行 “允许中断指令（ENI）”，确保中断功能激活。 （2）注意事项：① 避免嵌套过深：优先层数控制在 2~3 层，过多会增加程序调试难度；② 数据保护：高优先级中断若修改低优先级程序使用的数据，需通过寄存器锁存（如 D 寄存器），防止数据混乱；③ 中断退出：每个中断程序末尾需用 “中断返回指令（IRET）”，确保返回原断点；④ 调试验证：通过 PLC 监控功能观察中断触发顺序，模拟多中断同时请求，验证嵌套逻辑是否正确。 【解析】围绕 “优先级划分 - 参数配置 - 程序编写” 核心步骤，结合实操注意事项。 2.简述三相异步电动机堵转保护的工作原理及常用实现方式。 【答案】（1)工作原理：堵转保护针对电机转子卡住（堵转）时的过流故障：① 堵转时转子转速 n=0，转差率 s=1，转子感应电动势和电流急剧增大，导致定子电流升至额定电流的 5~7 倍（堵转电流）；② 长期堵转会使绕组过热烧毁，保护装置需检测定子电流，超过设定阈值且持续一定时间后，切断主回路电源，实现保护。 (2)常用实现方式：① 过电流继电器保护：将过电流继电器线圈串联在定子回路，设定动作电流为 2~3I_N，动作延时大于电机启动时间（如 5 秒）；堵转时电流超过阈值，继电器触点断开，切断接触器线圈电源；② 热继电器保护：热继电器双金属片受热变形速度与电流平方成正比，堵转时电流大，变形快，触点断开时间短，可间接实现堵转保护（适用于小型电机）；③ 软启动器 / 变频器保护：内置电流检测模块，实时监测定子电流，堵转时立即封锁输出（如切断晶闸管导通），并发出故障报警，保护精度高（适用于中大功率电机）。 【解析】围绕 “过流检测 - 延时动作” 核心原理，结合不同功率电机的保护方式。 五、计算题（10分） 一台他励直流电动机，额定电枢电压 U_N=220V，额定电枢电流 I_aN=50A，额定转速 n_N=1000r/min，电枢绕组电阻 R_a=0.3Ω，额定效率 η_N=0.85，励磁磁通 Φ 恒定。求：（1）额定输出功率 P_2；（2）若电枢串入 R_b=0.5Ω 的调速电阻，负载转矩为额定转矩的 60%，求此时的转速 n；（3）计算该电机的额定电枢铜耗 P_Cu。 【答案】1.计算额定输出功率 P_2： ① 额定输入功率 P_1=U_NI_aN=220×50=11000W=11kW； ② 由 η_N=P_2/P_1，得 P_2=P_1η_N=11×0.85=9.35kW。 2.电枢串 R_b 后的转速 n： ① 计算额定电枢反电动势 E_aN：E_aN=U_N-I_aN R_a=220 - 50×0.3=220-15=205V； ② 计算 C_eΦ：C_eΦ=E_aN/n_N=205/1000=0.205V・min/r； ③ 负载转矩 T=60% T_N，Φ 恒定，由 T=C_TΦI_a 可知，I_a=60% I_aN=0.6×50=30A； ④ 电枢回路总电阻 R=R_a+R_b=0.3+0.5=0.8Ω； ⑤ 电枢反电动势 E_a=U_N-I_aR=220 - 30×0.8=220-24=196V； ⑥ 转速 n=E_a/(C_eΦ)=196/0.205≈956r/min。 3.计算额定电枢铜耗 P_Cu： P_Cu=I_aN²R_a=50²×0.3=2500×0.3=750W。 综上，（1）P_2=9.35kW；（2）n≈956r/min；（3）P_Cu=750W。 【解析】围绕直流电机功率传递、调速计算、损耗计算核心公式，步骤涵盖效率换算、转矩与电流关系。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $