《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） 高频考点冲刺卷三

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（三） 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.复励直流电动机中，并励绕组与串励绕组的连接方式是（ ） A. 仅串联 B. 仅并联 C. 既有串联也有并联 D. 无固定连接 2.PLC 中，“LD NOT” 指令的功能是（ ） A. 加载常开触点 B. 加载常闭触点（取反） C. 输出信号取反 D. 串联常闭触点 3.三相异步电动机定子绕组的 “节距” 是指（ ） A. 相邻两槽的距离 B. 线圈两有效边在定子圆周上的跨距 C. 绕组的匝数 D. 定子铁芯的长度 4.直流电机能耗制动时，若励磁绕组断路，制动效果会（ ） A. 增强 B. 消失 C. 不变 D. 先增强后减弱 5.电气控制线路中，过压保护通常采用（ ） A. 热继电器 B. 过电压继电器 C. 熔断器 D. 交流接触器 6.三相同步电动机的 “功角 δ” 是指（ ） A. 定子电压与定子电流的相位差 B. 定子旋转磁场与转子磁场的夹角 C. 励磁电流与电枢电流的夹角 D. 电源频率与电机转速的夹角 7.PLC 的 “状态寄存器（S）” 主要用于（ ） A. 存储输入设备状态 B. 实现步进顺序控制 C. 存储用户程序 D. 驱动输出设备 8.串励直流电动机的调速方式主要是（ ） A. 电枢串电阻调速 B. 改变励磁电压调速 C. 变频调速 D. 改变磁极对数调速 9.三相异步电动机的转子铜耗 P_Cu2 与转差率 s 的关系是（ ） A. P_Cu2=sP_e B. P_Cu2=(1-s)P_e C. P_Cu2=sP_1 D. P_Cu2=(1-s)P_1 10.电气控制线路中，“顺序控制” 的实现方式是（ ） A. 利用接触器的自锁触点 B. 利用前一工序接触器的辅助常开触点控制后一工序 C. 利用热继电器的常闭触点 D. 利用熔断器的熔断特性 11.PLC 的 “定时器（T）” 工作时，计时时间取决于（ ） A. 输入设备状态 B. 预设值（K 值）与时钟脉冲周期 C. 输出设备状态 D. 程序执行速度 12.并励直流电动机负载增加时，若励磁电流不变，电枢电流会（ ） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 先减小后增大 13.三相异步电动机采用自耦减压启动时，启动电压是额定电压的（ ） A. 1/√3 倍 B. 抽头电压比（如 60%、80%） C. 1/3 倍 D. 3 倍 14.三相同步电动机在 “欠励” 状态下运行时，电机向电网（ ） A. 吸收感性无功功率 B. 发出感性无功功率 C. 吸收容性无功功率 D. 发出容性无功功率 15.PLC 的 “计数器（C）” 按计数方式可分为（ ） A. 递增计数器和递减计数器 B. 定时器和计数器 C. 输入计数器和输出计数器 D. 内部计数器和外部计数器 16.直流电机换向极的作用是（ ） A. 产生主磁场 B. 改善换向，减少电刷火花 C. 调节电机转速 D. 增大电磁转矩 17.三相异步电动机的 “极距 τ” 计算公式是（ ） A. τ=Q/(2p) B. τ=2p/Q C. τ=Q/p D. τ=p/Q 18.电气控制线路中，“联锁保护” 与 “互锁保护” 的区别是（ ） A. 联锁是单向控制，互锁是双向控制 B. 联锁用于过载保护，互锁用于短路保护 C. 联锁无需触点，互锁需触点 D. 联锁仅用于直流电机，互锁仅用于交流电机 19.PLC 的 “辅助继电器（M）” 的特点是（ ） A. 有实际外部触点 B. 仅用于内部逻辑运算 C. 可直接驱动输出设备 D. 存储输入信号 20.三相同步电动机的 “同步电抗 X_t” 反映的是（ ） A. 定子绕组的电阻损耗 B. 定子漏磁通和电枢反应磁通的综合作用 C. 转子绕组的电阻损耗 D. 励磁绕组的电感损耗 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.复励直流电动机的机械特性介于并励电机（硬特性）和串励电机（软特性）之间。（ ） 2.PLC 的 “LD NOT” 指令加载的常闭触点，当输入设备接通时，触点断开；输入设备断开时，触点接通。（ ） 3.三相异步电动机定子绕组的短距绕组可减少谐波电动势，改善电机性能。（ ） 4.直流电机能耗制动时，电机转速越低，制动转矩越大。（ ） 5.三相同步电动机欠励运行时，功率因数滞后；过励运行时，功率因数超前。（ ） 6.PLC 的输出映像寄存器状态在程序执行阶段实时更新，与输入设备状态同步。（ ） 7.串励直流电动机的电磁转矩与电枢电流的平方成正比（T∝I_a²）。（ ） 8.电气控制线路中，顺序控制必须通过 PLC 实现，无法用继电器控制。（ ） 9.三相异步电动机的转子铁耗主要产生在鼠笼式转子的铁芯中，与转差率无关。（ ） 10.PLC 的定时器计时结束后，若触发信号消失，定时器会自动复位。（ ） 三、填空题（本题共7小题 ，每空2分，共14分） 1.复励直流电动机有两个励磁绕组： 绕组并联于电枢， 绕组串联于电枢。 2.PLC 中，“RST” 指令的功能是 定时器、计数器或状态寄存器的当前值，使其恢复初始状态。 3.三相异步电动机定子绕组的 “极距 τ” 是指相邻两个 中心之间在定子圆周上的距离。 4.直流电机能耗制动时，若要增强制动效果，可 励磁电流。 5.三相同步电动机的功角 δ 在 范围内时，电机能稳定运行，超过此范围会 “失步”。 6.电气控制线路中，顺序控制的核心是利用 的辅助触点控制后续设备的启动回路。 7.PLC 的 “辅助继电器（M）” 分为普通辅助继电器和 辅助继电器，后者具备掉电保持功能。 四、简答题（本题共2小题，每道8分，共16分） 1.简述复励直流电动机的工作原理及应用场合。 2.简述 PLC 中 SET（置位）和 RST（复位）指令的功能及应用实例。 五、计算题（10分） 一台三相异步电动机，额定功率 P_N=30kW，额定转速 n_N=1470r/min，额定效率 η_N=0.92，额定功率因数 cosφ_N=0.85，电源电压 U_N=380V（三角形连接）。求：（1）额定输入功率 P_1；（2）额定线电流 I_N；（3）旋转磁场转速 n₀；（4）额定转差率 s_N。 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（三） 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.复励直流电动机中，并励绕组与串励绕组的连接方式是（ ） A. 仅串联 B. 仅并联 C. 既有串联也有并联 D. 无固定连接 【答案】C 【解析】复励电机同时具备并励绕组（并联于电枢）和串励绕组（串联于电枢），通过混联实现机械特性调节（如平复励、过复励）；A 是串励电机，B 是并励电机，D 错误。 2.PLC 中，“LD NOT” 指令的功能是（ ） A. 加载常开触点 B. 加载常闭触点（取反） C. 输出信号取反 D. 串联常闭触点 【答案】B 【解析】“LD NOT” 是 “加载非指令”，用于从输入 / 内部继电器的常闭触点开始编程，触点状态与设备实际状态相反；A 是 “LD” 指令，C 是 “OUT NOT”（部分 PLC 支持），D 是 “AND NOT” 指令，错误。 3.三相异步电动机定子绕组的 “节距” 是指（ ） A. 相邻两槽的距离 B. 线圈两有效边在定子圆周上的跨距 C. 绕组的匝数 D. 定子铁芯的长度 【答案】B 【解析】节距是线圈两有效边之间的槽数（或电角度），分为整距（节距 = 极距）、短距、长距，影响电机电动势波形与损耗；A 是槽距，C、D 与节距无关，错误。 4.直流电机能耗制动时，若励磁绕组断路，制动效果会（ ） A. 增强 B. 消失 C. 不变 D. 先增强后减弱 【答案】B 【解析】能耗制动依赖励磁绕组产生的剩磁（或通励磁电流），若励磁绕组断路，无磁场则无感应电流与制动转矩，制动效果消失；A、C、D 不符合制动原理，错误。 5.电气控制线路中，过压保护通常采用（ ） A. 热继电器 B. 过电压继电器 C. 熔断器 D. 交流接触器 【答案】B 【解析】过电压继电器在电源电压超过额定值 1.1~1.5 倍时动作，切断控制回路，保护电机绝缘；A 是过载保护，C 是短路保护，D 是主回路控制，错误。 6.三相同步电动机的 “功角 δ” 是指（ ） A. 定子电压与定子电流的相位差 B. 定子旋转磁场与转子磁场的夹角 C. 励磁电流与电枢电流的夹角 D. 电源频率与电机转速的夹角 【答案】B 【解析】功角 δ 是同步电机的核心参数，反映电磁转矩大小（T∝sinδ），δ 增大则转矩增大（δ≤90° 稳定）；A 是功率因数角，C、D 无实际意义，错误。 7.PLC 的 “状态寄存器（S）” 主要用于（ ） A. 存储输入设备状态 B. 实现步进顺序控制 C. 存储用户程序 D. 驱动输出设备 【答案】B 【解析】状态寄存器用于记录步进控制的当前工序，配合 STL（步进梯形图）指令实现顺序动作（如机械手伸缩、传送带启停）；A 是输入映像寄存器，C 是 EEPROM，D 是输出映像寄存器，错误。 8.串励直流电动机的调速方式主要是（ ） A. 电枢串电阻调速 B. 改变励磁电压调速 C. 变频调速 D. 改变磁极对数调速 【答案】A 【解析】串励电机励磁与电枢串联（Φ∝I_a），无法通过改变励磁电压或磁极对数调速；电枢串电阻可改变回路总电阻，调节转速（软特性）；C 适用于交流电机，错误。 9.三相异步电动机的转子铜耗 P_Cu2 与转差率 s 的关系是（ ） A. P_Cu2=sP_e B. P_Cu2=(1-s)P_e C. P_Cu2=sP_1 D. P_Cu2=(1-s)P_1 【答案】A 【解析】电磁功率 P_e 分为转子铜耗（P_Cu2=sP_e）和机械功率（P_m=(1-s) P_e），转差率 s 越大，转子铜耗越大；P_1 是输入功率，B、C、D 公式错误，错误。 10.电气控制线路中，“顺序控制” 的实现方式是（ ） A. 利用接触器的自锁触点 B. 利用前一工序接触器的辅助常开触点控制后一工序 C. 利用热继电器的常闭触点 D. 利用熔断器的熔断特性 【答案】B 【解析】顺序控制（如 “先启动油泵，再启动电机”）需前一设备运行后，其辅助常开触点闭合，才能启动后一设备；A 是自锁，C 是过载保护，D 是短路保护，错误。 11.PLC 的 “定时器（T）” 工作时，计时时间取决于（ ） A. 输入设备状态 B. 预设值（K 值）与时钟脉冲周期 C. 输出设备状态 D. 程序执行速度 【答案】B 【解析】定时器通过累积时钟脉冲（如 100ms、10ms）计时，计时时间 = 预设值 × 脉冲周期（如 K100×100ms=10s）；A、C、D 不影响计时时间，错误。 12.并励直流电动机负载增加时，若励磁电流不变，电枢电流会（ ） A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 先减小后增大 【答案】B 【解析】负载增加→转矩需求增大→由 T=C_TΦI_a 可知，Φ 不变则 I_a 增大（以平衡负载转矩）；A、C、D 不符合转矩平衡原理，错误。 13.三相异步电动机采用自耦减压启动时，启动电压是额定电压的（ ） A. 1/√3 倍 B. 抽头电压比（如 60%、80%） C. 1/3 倍 D. 3 倍 【答案】B 【解析】自耦变压器通过抽头调节输出电压（如 60% U_N、80% U_N），启动电流与电压平方成正比，灵活调整启动电流；A 是 Y-Δ 启动，C、D 错误，错误。 14.三相同步电动机在 “欠励” 状态下运行时，电机向电网（ ） A. 吸收感性无功功率 B. 发出感性无功功率 C. 吸收容性无功功率 D. 发出容性无功功率 【答案】A 【解析】欠励时励磁电流小，定子电流滞后电压，电机吸收感性无功（类似异步电机）；过励时发出感性无功，C、D 不符合无功特性，错误。 15.PLC 的 “计数器（C）” 按计数方式可分为（ ） A. 递增计数器和递减计数器 B. 定时器和计数器 C. 输入计数器和输出计数器 D. 内部计数器和外部计数器 【答案】A 【解析】计数器核心功能是累积脉冲数，按方向分为递增（计数到预设值动作）和递减（从预设值减到 0 动作）；B 是不同元件，C、D 分类无依据，错误。 16.直流电机换向极的作用是（ ） A. 产生主磁场 B. 改善换向，减少电刷火花 C. 调节电机转速 D. 增大电磁转矩 【答案】B 【解析】换向极产生与电枢磁场相反的磁场，抵消电枢反应对换向的影响，减少电刷与换向器间的火花（避免烧蚀）；A 是励磁极，C、D 非换向极功能，错误。 17.三相异步电动机的 “极距 τ” 计算公式是（ ） A. τ=Q/(2p) B. τ=2p/Q C. τ=Q/p D. τ=p/Q 【答案】A 【解析】极距是相邻两磁极中心在定子圆周上的槽数，Q 为总槽数，2p 为磁极数，故 τ=Q/(2p)；B、C、D 公式错误，错误。 18.电气控制线路中，“联锁保护” 与 “互锁保护” 的区别是（ ） A. 联锁是单向控制，互锁是双向控制 B. 联锁用于过载保护，互锁用于短路保护 C. 联锁无需触点，互锁需触点 D. 联锁仅用于直流电机，互锁仅用于交流电机 【答案】A 【解析】联锁是 “前控后”（如油泵控制电机），单向；互锁是 “双向禁止”（如正反转接触器互锁），双向；B、C、D 混淆功能与适用范围，错误。 19.PLC 的 “辅助继电器（M）” 的特点是（ ） A. 有实际外部触点 B. 仅用于内部逻辑运算 C. 可直接驱动输出设备 D. 存储输入信号 【答案】B 【解析】辅助继电器是内部 “中间继电器”，用于逻辑转换（如触点扩展、信号延时），无外部接线；A 是输出继电器（Y），C 需通过输出继电器，D 是输入映像寄存器，错误。 20.三相同步电动机的 “同步电抗 X_t” 反映的是（ ） A. 定子绕组的电阻损耗 B. 定子漏磁通和电枢反应磁通的综合作用 C. 转子绕组的电阻损耗 D. 励磁绕组的电感损耗 【答案】B 【解析】同步电抗 X_t=X_σ+X_a（X_σ 为漏抗，X_a 为电枢反应电抗），反映定子漏磁和电枢反应对电机的阻碍作用；A 是定子电阻 R_1，C、D 与 X_t 无关，错误。 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 1.复励直流电动机的机械特性介于并励电机（硬特性）和串励电机（软特性）之间。（ ） 【答案】√ 【解析】复励电机并励绕组提供基本硬特性，串励绕组随负载增大增强磁通，使转矩上升更快，特性介于两者之间，适用于负载波动大的场合（如起重机），正确。 2.PLC 的 “LD NOT” 指令加载的常闭触点，当输入设备接通时，触点断开；输入设备断开时，触点接通。（ ） 【答案】√ 【解析】“LD NOT” 是取反指令，触点状态与输入设备相反（输入通→触点断，输入断→触点通），符合常闭触点逻辑，正确。 3.三相异步电动机定子绕组的短距绕组可减少谐波电动势，改善电机性能。（ ） 【答案】√ 【解析】短距绕组（节距 < 极距）可抵消部分高次谐波（如 3 次、5 次谐波），使电动势波形更接近正弦波，降低损耗，正确。 4.直流电机能耗制动时，电机转速越低，制动转矩越大。（ ） 【答案】× 【解析】制动转矩 T=C_TΦI_a，I_a=E_a/(R_a+R_b)，转速降低→E_a 减小→I_a 减小→T 减小，制动转矩随转速降低而减小，错误。 5.三相同步电动机欠励运行时，功率因数滞后；过励运行时，功率因数超前。（ ） 【答案】√ 【解析】欠励时定子电流滞后电压（吸收感性无功），功率因数滞后；过励时定子电流超前电压（发出感性无功），功率因数超前，正确。 6.PLC 的输出映像寄存器状态在程序执行阶段实时更新，与输入设备状态同步。（ ） 【答案】× 【解析】输出映像寄存器仅在 “输出刷新阶段” 更新（扫描周期末尾），程序执行阶段状态保持不变，不与输入同步，错误。 7.串励直流电动机的电磁转矩与电枢电流的平方成正比（T∝I_a²）。（ ） 【答案】√ 【解析】串励电机 Φ∝I_a，由 T=C_TΦI_a 可知，T∝I_a²，负载增大时转矩急剧上升，适用于重载启动，正确。 8.电气控制线路中，顺序控制必须通过 PLC 实现，无法用继电器控制。（ ） 【答案】× 【解析】继电器控制可通过接触器辅助触点实现顺序控制（如 “油泵接触器辅助常开触点串联电机接触器线圈”），PLC 是更灵活的方式，非唯一方式，错误。 9.三相异步电动机的转子铁耗主要产生在鼠笼式转子的铁芯中，与转差率无关。（ ） 【答案】× 【解析】转子铁耗与转子频率 f_2=sf_1 成正比，s 越小 f_2 越小，铁耗越小；额定运行时 s≈0.01~0.06，铁耗很小可忽略，错误。 10.PLC 的定时器计时结束后，若触发信号消失，定时器会自动复位。（ ） 【答案】× 【解析】普通定时器（如 TON）计时结束后，需触发信号断开才复位；保持型定时器（如 TONR）需手动复位（RST 指令），错误。 三、填空题（本题共7小题 ，每空2分，共14分） 1.复励直流电动机有两个励磁绕组： 绕组并联于电枢， 绕组串联于电枢。 【答案】并励；串励 2.PLC 中，“RST” 指令的功能是 定时器、计数器或状态寄存器的当前值，使其恢复初始状态。 【答案】复位 3.三相异步电动机定子绕组的 “极距 τ” 是指相邻两个 中心之间在定子圆周上的距离。 【答案】磁极 4.直流电机能耗制动时，若要增强制动效果，可 励磁电流。 【答案】增大 5.三相同步电动机的功角 δ 在 范围内时，电机能稳定运行，超过此范围会 “失步”。 【答案】0°~90° 6.电气控制线路中，顺序控制的核心是利用 的辅助触点控制后续设备的启动回路。 【答案】前一工序设备 7.PLC 的 “辅助继电器（M）” 分为普通辅助继电器和 辅助继电器，后者具备掉电保持功能。 【答案】掉电保持 四、简答题（本题共2小题，每道8分，共16分） 1.简述复励直流电动机的工作原理及应用场合。 【答案】（1）工作原理：复励电机定子有并励和串励两个励磁绕组：① 并励绕组并联于电枢电源，通入恒定励磁电流，产生基本主磁场 Φ 并（决定电机基本转速，类似并励电机硬特性）；② 串励绕组串联于电枢回路，其电流与电枢电流 I_a 相等，产生附加磁场 Φ 串（Φ 串∝I_a）；③ 总磁场 Φ=Φ 并 ±Φ 串（“+” 为积复励，“-” 为差复励，常用积复励）；④ 电枢电流 I_a 在总磁场中受电磁力，产生电磁转矩 T=C_TΦI_a，驱动电机旋转；负载增大时，I_a 增大→Φ 串增大→T 急剧增大，特性介于并励（硬）与串励（软）之间。 （2）应用场合：适用于负载波动大且需硬特性基础的场合，如① 起重机、卷扬机（重载启动时转矩大，轻载时转速稳定）；② 柴油发电机（维持转速稳定，应对负载突变）；③ 轧钢机。 【解析】围绕 “双绕组磁场叠加” 核心，结合特性差异说明应用。 2.简述 PLC 中 SET（置位）和 RST（复位）指令的功能及应用实例。 【答案】指令功能与应用实例（电机启停控制）： （1）SET（置位）指令：使目标元件（如输出继电器 Y、辅助继电器 M）保持 “ON” 状态，即使触发信号消失，仍维持 ON，需 RST 指令复位。 （2）RST（复位）指令：使目标元件保持 “OFF” 状态，清除定时器 / 计数器当前值，或重置状态寄存器，需 SET 指令重新置位。 （3）控制逻辑：按下启动按钮（X0），电机运行（Y0=ON）；按下停止按钮（X1），电机停止（Y0=OFF）。 （4）编程实现：① 当 X0 接通时，执行 “SET Y0”，Y0 置位为 ON，电机运行；X0 断开后，Y0 保持 ON；② 当 X1 接通时，执行 “RST Y0”，Y0 复位为 OFF，电机停止；X1 断开后，Y0 保持 OFF。 （5）优势：相比传统自锁控制，SET/RST 指令无需辅助触点，编程更简洁，且 Y0 状态可被多个信号控制。 【解析】结合具体控制场景，明确指令作用与编程逻辑。 五、计算题（10分） 一台三相异步电动机，额定功率 P_N=30kW，额定转速 n_N=1470r/min，额定效率 η_N=0.92，额定功率因数 cosφ_N=0.85，电源电压 U_N=380V（三角形连接）。求：（1）额定输入功率 P_1；（2）额定线电流 I_N；（3）旋转磁场转速 n₀；（4）额定转差率 s_N。 【答案】1.计算额定输入功率 P_1： 由效率公式 η_N=P_N/P_1，得 P_1=P_N/η_N=30kW/0.92≈32.61kW。 2.计算额定线电流 I_N： 三相电机输入功率公式 P_1=√3 U_N I_N cosφ_N，变形得 I_N=P_1/(√3 U_N cosφ_N)； 代入数据（P_1=32610W，U_N=380V，cosφ_N=0.85）： I_N=32610/(1.732×380×0.85)≈32610/(559.78)≈58.25A（或≈58A）。 3.计算旋转磁场转速 n₀： （1）判断磁极对数 p：n_N=1470r/min，接近 n₀，f=50Hz，n₀=60f/p； 当 p=2 时，n₀=60×50/2=1500r/min（与 1470r/min 最接近，符合实际），故 p=2； （2）n₀=1500r/min。 4.计算额定转差率 s_N： s_N=(n₀-n_N)/n₀=(1500-1470)/1500=30/1500=0.02（即 2%）。 综上，（1）P_1≈32.61kW；（2）I_N≈58.25A；（3）n₀=1500r/min；（4）s_N=0.02。 【解析】围绕异步电机输入功率、电流、同步转速、转差率的核心公式，步骤涵盖效率换算、磁极对数判断。 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 $