第3卷 常用低压电器（A卷） 山东省（春季高考）《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）电气技术类 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 常用低压电器（A卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 交流接触器线圈断电后，主触点恢复到断开状态，主要依靠（ ） A. 电磁吸力作用 B. 反力弹簧作用 C. 热元件弯曲作用 D. 熔体熔断作用 2. 低压断路器的作用是什么（ ） A. 限制电路中的电压 B. 保护电路，切断过载、短路故障 C. 调节电流大小 D. 控制电流方向 3. 熔断器在电路中起到的作用是？（ ） A. 控制电压 B. 调节电流大小 C. 断开电路 D. 限制电流 4. 速度继电器主要用于______电动机的控制电路中。（ ） A. 直流、交流 B. 交流 C. 直流 D. 步进 5. 速度继电器的定子绕组是（ ） A. 单相绕组 B. 两相绕组 C. 三相绕组 D. 直流绕组 6. 熔断器的熔化特性与以下哪个因素无关（ ） A. 额定电流 B. 断路容量 C. 负载容量 D. 电路的功率因数 7. 触点系统在交流接触器中的作用是（ ） A. 控制电磁系统的工作 B. 熄灭电弧 C. 调整电机的速度 D. 传导电流 8. 当速度继电器的转子转速升高时，其触点（ ） A. 常开触点闭合，常闭触点断开 B. 常开触点断开，常闭触点闭合 C. 常开和常闭触点都闭合 D. 常开和常闭触点都断开 9. 以下哪种时间继电器延时精度最高（ ） A. 空气阻尼式 B. 电动式 C. 电子式（晶体管式） D. 电磁式 10. 以下哪种电器元件用于实现电动机的降压启动到全压运行的自动控制（ ） A. 熔断器 B. 接触器 C. 时间继电器 D. 热继电器 11. 在电动控制电路中，控制器的作用是什么（ ） A. 控制电路的美观性 B. 控制电机的启动、停止 C. 调节电路的电压 D. 提高电路的效率 12. 电动机控制线路中，若热继电器动作后无法复位，可能的原因是（ ） A. 过载电流过小 B. 复位按钮损坏 C. 自锁触点接触不良 D. 停止按钮断路 13. 以下哪种设备通常用于在电路中实现短暂的动作控制？（ ） A. 低压开关 B. 速度继电器 C. 时间继电器 D. 交流接触器 14. 以下时间继电器中，体积较小的是（ ） A. 晶体管式时间继电器 B. 空气阻尼式时间继电器 C. 电动式时间继电器 D. 电磁式时间继电器 15. 通电延时型时间继电器，其动作特点是（ ） A. 线圈得电，常开触点延时闭合 B. 线圈得电，常闭触点延时断开 C. 线圈失电，常开触点延时断开 D. 线圈得电，常开触点瞬时闭合 16. 在三相绕线转子异步电动机的起动控制电路中，熔断器的主要作用是什么（ ） A. 过载保护 B. 短路保护 C. 欠压保护 D. 失压保护 17. 双重联锁正反转控制线路中，热继电器的作用是（ ） A. 过载保护 B. 短路保护 C. 失压保护 D. 欠压保护 18. 热继电器在电路中的作用是（ ） A. 短路保护 B. 过载保护 C. 欠压保护 D. 零压保护 19. 交流接触器的辅助部件主要用于什么（ ） A. 控制电磁系统的工作 B. 熄灭电弧 C. 提供额外的保护功能 D. 调整电机的速度 20. 关于按钮开关，以下说法错误的是（ ） A. 按钮开关有常开、常闭两种 B. 按钮开关主要用于手动控制 C. 按钮开关可以自动复位 D. 按钮开关不能用于远距离控制 二、简答题（本大题共4小题，每题3分，共12分） 21. 请绘制速度继电器的图形符号，并写出其文字符号。 22. 简述时间继电器的原理 23. 请画出通电延时型时间继电器延时闭合的常开触点和延时断开的常闭触点的图形符号，并写出相应的文字符号。 24. 接触器是什么电器？ 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 25. 一台三相异步电动机的额定功率为 5.50 kW，额定电压为 380 V，效率为 0.88，功率因数为 0.82。采用熔断器和热继电器对电动机进行短路保护和过载保护。（1）计算电动机的额定电流。（2）按熔断器额定电流为电动机额定电流的 1.5～2.5 倍，选取合适的标准熔断器额定电流。已知标准规格有 20 A、25 A、32 A。（3）热继电器整定电流按电动机额定电流的 1.0～1.1 倍确定，若选用整定范围为 9～13 A 的热继电器，给出建议整定值。 26. 某控制柜采用 220 V 交流控制电路，同时控制两台交流接触器。每台接触器线圈的吸合视在功率为 60 VA，保持视在功率为 8 VA；控制电路中另有一只 4 VA 的指示灯。控制变压器的标准容量有 100 VA、160 VA 和 250 VA。（1）计算两台接触器同时吸合、指示灯正常工作时的总视在功率及变压器一次侧电流。（2）计算两台接触器吸合后保持运行、指示灯正常工作时的总视在功率。（3）根据吸合过程的最大负荷，选择控制变压器的标准容量。 27. 某车间低压配电柜的一条三相四线制馈电线路，向一台三相电阻加热设备和三组照明支路供电。加热设备额定功率为 12.00 kW，额定电压为 380 V，功率因数为 1；三组照明支路分别接在三相电源上，每组功率为 2.20 kW，电压为 220 V，且三相负荷均衡。线路导线的长期允许载流量为 32 A，现场测得该线路最大预期短路电流为 4.5 kA。低压断路器的标准额定电流有 25 A、32 A、40 A，标准额定短路分断能力有 3 kA、6 kA 和 10 kA。（1）计算三相加热设备的工作电流。（2）计算每相照明支路电流，并计算馈电线路的最大相电流。（3）选择断路器的额定电流和额定短路分断能力，并说明选择依据。 四、综合应用题（本大题共2小题，共10分） 28.（3分）某生产线采用一台三相异步电动机驱动传送机构，电动机额定功率为 5.5 kW，额定电压为 380 V，效率为 0.85，功率因数为 0.82。主回路拟采用熔断器、交流接触器和热继电器进行保护与控制。已知熔断器额定电流按电动机额定电流的 1.5 倍计算，并从 16 A、20 A、25 A 中选取；交流接触器的额定工作电流应留有不低于 10％的裕量；现有热继电器的整定范围为 9～13 A。（1）计算电动机的额定电流，并选择熔断器额定电流和交流接触器额定工作电流。（2）判断该热继电器是否适用，并确定其整定电流。（3）电动机正常运行约 20 min 后热继电器反复动作，而熔断器未熔断。分析该现象反映的主要故障性质，并说明检修时应重点检查的内容。 29.（7分）某自动包装设备采用 24 V 直流控制系统。控制柜内有 4 只中间继电器，每只线圈功率为 1.2 W；2 只交流接触器，每只线圈功率为 2.4 W；2 只指示灯，每只功率为 0.5 W。设备启动时上述元件可能同时工作。控制电源拟从 0.5 A 和 1.0 A 两种规格中选择，直流低压断路器按工作电流的 1.25 倍选择，现有 0.5 A 和 1.0 A 两种规格。（1）计算控制系统的总功率、工作电流及控制电源的最低额定电流。按安全系数 1.5 计算控制电源容量。（2）根据计算结果，选择合适的直流低压断路器额定电流，并判断 0.5 A 规格是否满足要求。（3）若某中间继电器的触点额定电流为 2 A，而被控制的 24 V 直流电磁阀工作电流为 3 A，分析该继电器能否直接控制电磁阀，并提出改进措施。 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 $ 山东省（春季高考）电气技术类 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 常用低压电器（A卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 交流接触器线圈断电后，主触点恢复到断开状态，主要依靠（ ） A. 电磁吸力作用 B. 反力弹簧作用 C. 热元件弯曲作用 D. 熔体熔断作用 【答案】B 【解析】交流接触器线圈断电后，电磁吸力消失，反力弹簧推动衔铁复位，使主触点恢复到断开状态。 2. 低压断路器的作用是什么（ ） A. 限制电路中的电压 B. 保护电路，切断过载、短路故障 C. 调节电流大小 D. 控制电流方向 【答案】B 【解析】B.低压断路器的主要作用是保护电路，切断过载和短路。 3. 熔断器在电路中起到的作用是？（ ） A. 控制电压 B. 调节电流大小 C. 断开电路 D. 限制电流 【答案】C 【解析】熔断器的作用是在电路中切断电路。 4. 速度继电器主要用于______电动机的控制电路中。（ ） A. 直流、交流 B. 交流 C. 直流 D. 步进 【答案】A 【解析】速度继电器既可用于直流电动机控制电路，也可用于交流电动机控制电路，如反接制动等。 5. 速度继电器的定子绕组是（ ） A. 单相绕组 B. 两相绕组 C. 三相绕组 D. 直流绕组 【答案】B 【解析】速度继电器定子一般是两相绕组，能产生合适磁场与转子相互作用。 6. 熔断器的熔化特性与以下哪个因素无关（ ） A. 额定电流 B. 断路容量 C. 负载容量 D. 电路的功率因数 【答案】D 【解析】D.熔断器的熔化特性与电路的功率因数无关。 7. 触点系统在交流接触器中的作用是（ ） A. 控制电磁系统的工作 B. 熄灭电弧 C. 调整电机的速度 D. 传导电流 【答案】D 【解析】D.触点系统是交流接触器中非常重要的部分，其作用是传导电流，实现电路的通断操作。 8. 当速度继电器的转子转速升高时，其触点（ ） A. 常开触点闭合，常闭触点断开 B. 常开触点断开，常闭触点闭合 C. 常开和常闭触点都闭合 D. 常开和常闭触点都断开 【答案】A 【解析】转速升高到动作值时，速度继电器常开触点闭合，常闭触点断开，实现相应控制功能。 9. 以下哪种时间继电器延时精度最高（ ） A. 空气阻尼式 B. 电动式 C. 电子式（晶体管式） D. 电磁式 【答案】C 【解析】电子式时间继电器延时精度高，体积小，调节方便。 10. 以下哪种电器元件用于实现电动机的降压启动到全压运行的自动控制（ ） A. 熔断器 B. 接触器 C. 时间继电器 D. 热继电器 【答案】C 【解析】时间继电器利用其延时特性实现电动机从降压启动到全压运行的自动转换。 11. 在电动控制电路中，控制器的作用是什么（ ） A. 控制电路的美观性 B. 控制电机的启动、停止 C. 调节电路的电压 D. 提高电路的效率 【答案】B 【解析】控制器在电动控制电路中用于控制电机的启动和停止，从而控制电机的运行状态。 12. 电动机控制线路中，若热继电器动作后无法复位，可能的原因是（ ） A. 过载电流过小 B. 复位按钮损坏 C. 自锁触点接触不良 D. 停止按钮断路 【答案】B 【解析】热继电器动作后需手动或自动复位，若无法复位，常见原因包括复位按钮损坏、内部双金属片变形失效、触点卡死等。过载电流过小不会导致热继电器动作，自锁触点、停止按钮故障与热继电器复位无关，故本题选B。 13. 以下哪种设备通常用于在电路中实现短暂的动作控制？（ ） A. 低压开关 B. 速度继电器 C. 时间继电器 D. 交流接触器 【答案】C 【解析】时间继电器通常用于实现短暂的动作控制。 14. 以下时间继电器中，体积较小的是（ ） A. 晶体管式时间继电器 B. 空气阻尼式时间继电器 C. 电动式时间继电器 D. 电磁式时间继电器 【答案】A 【解析】晶体管式时间继电器采用电子元件，体积较小，A选项正确；空气阻尼式有气囊等结构，体积较大；电动式有电动机等部件，体积也较大；电磁式一般用于其他控制，体积也不小。 15. 通电延时型时间继电器，其动作特点是（ ） A. 线圈得电，常开触点延时闭合 B. 线圈得电，常闭触点延时断开 C. 线圈失电，常开触点延时断开 D. 线圈得电，常开触点瞬时闭合 【答案】A 【解析】时间继电器按延时方式分为通电延时型和断电延时型。通电延时型时间继电器线圈得电后，其常开触点要经过预设的延时时间后才闭合，常闭触点则延时断开；线圈失电时，所有触点瞬时复位。选项D描述正确。 16. 在三相绕线转子异步电动机的起动控制电路中，熔断器的主要作用是什么（ ） A. 过载保护 B. 短路保护 C. 欠压保护 D. 失压保护 【答案】B 【解析】熔断器在三相绕线转子异步电动机的起动控制电路中，主要起到短路保护的作用。 17. 双重联锁正反转控制线路中，热继电器的作用是（ ） A. 过载保护 B. 短路保护 C. 失压保护 D. 欠压保护 【答案】A 【解析】热继电器是利用电流热效应原理，在电动机过载时动作，切断电路，实现过载保护。 18. 热继电器在电路中的作用是（ ） A. 短路保护 B. 过载保护 C. 欠压保护 D. 零压保护 【答案】B 【解析】热继电器通过双金属片受热弯曲实现过载保护。 19. 交流接触器的辅助部件主要用于什么（ ） A. 控制电磁系统的工作 B. 熄灭电弧 C. 提供额外的保护功能 D. 调整电机的速度 【答案】C 【解析】C.交流接触器的辅助部件主要用于提供额外的保护功能，如过载保护和短路保护等。 20. 关于按钮开关，以下说法错误的是（ ） A. 按钮开关有常开、常闭两种 B. 按钮开关主要用于手动控制 C. 按钮开关可以自动复位 D. 按钮开关不能用于远距离控制 【答案】D 【解析】按钮开关可以通过导线实现远距离控制，但通常需要配合其他电器元件使用。 二、简答题（本大题共4小题，每题3分，共12分） 21. 请绘制速度继电器的图形符号，并写出其文字符号。 【答案】图形符号： 文字符号：KS 22. 简述时间继电器的原理 【答案】一种利用电磁或机械原理实现延时控制的电器，通过设定时间参数控制电路通断。 23. 请画出通电延时型时间继电器延时闭合的常开触点和延时断开的常闭触点的图形符号，并写出相应的文字符号。 【答案】图形符号： 延时闭合的常开触点： 延时断开的常闭触点： 文字符号： 延时闭合的常开触点文字符号为“KT（延时闭合常开）”。 延时断开的常闭触点文字符号为“KT（延时断开常闭）”。 24. 接触器是什么电器？ 【答案】一种用于远距离、频繁地接通和分断交直流主电路和大容量控制电路的电器。 【解析】接触器依靠电磁机构工作，主要作用是控制电路通断，适用于频繁操作场景。 【详解】 属于控制电器，通过电磁机构驱动触头通断电路，专为频繁操作设计，不具过载或短路保护功能，灭弧系统适合开断负载电流，常用于远程控制电动机等设备。 【点睛】 记住其电磁控制、频繁操作适用性及与自动开关等在功能上的区别。 三、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 25. 一台三相异步电动机的额定功率为 5.50 kW，额定电压为 380 V，效率为 0.88，功率因数为 0.82。采用熔断器和热继电器对电动机进行短路保护和过载保护。（1）计算电动机的额定电流。（2）按熔断器额定电流为电动机额定电流的 1.5～2.5 倍，选取合适的标准熔断器额定电流。已知标准规格有 20 A、25 A、32 A。（3）热继电器整定电流按电动机额定电流的 1.0～1.1 倍确定，若选用整定范围为 9～13 A 的热继电器，给出建议整定值。 【答案】（1）额定电流约为 11.58 A。（2）计算范围为 17.37～28.95 A，应选用 25 A 熔断器。（3）建议将热继电器整定电流设为 11.6 A。 【解析】（1）三相电流公式为 ，代入数据得 。（2）熔断器范围为 至 ，25 A在范围内。（3）11.6 A接近额定电流且在热继电器整定范围内。 26. 某控制柜采用 220 V 交流控制电路，同时控制两台交流接触器。每台接触器线圈的吸合视在功率为 60 VA，保持视在功率为 8 VA；控制电路中另有一只 4 VA 的指示灯。控制变压器的标准容量有 100 VA、160 VA 和 250 VA。（1）计算两台接触器同时吸合、指示灯正常工作时的总视在功率及变压器一次侧电流。（2）计算两台接触器吸合后保持运行、指示灯正常工作时的总视在功率。（3）根据吸合过程的最大负荷，选择控制变压器的标准容量。 【答案】（1）吸合时总视在功率为 124 VA，一次侧电流约为 0.56 A。（2）保持运行时总视在功率为 20 VA。（3）应选用额定容量为 160 VA 的控制变压器。 【解析】（1）吸合总功率为 ，结果为 124 VA；一次侧电流按 计算，得 。（2）保持总功率为 ，结果为 20 VA。（3）变压器容量应大于吸合最大负荷，100 VA不足，故选160 VA。 27. 某车间低压配电柜的一条三相四线制馈电线路，向一台三相电阻加热设备和三组照明支路供电。加热设备额定功率为 12.00 kW，额定电压为 380 V，功率因数为 1；三组照明支路分别接在三相电源上，每组功率为 2.20 kW，电压为 220 V，且三相负荷均衡。线路导线的长期允许载流量为 32 A，现场测得该线路最大预期短路电流为 4.5 kA。低压断路器的标准额定电流有 25 A、32 A、40 A，标准额定短路分断能力有 3 kA、6 kA 和 10 kA。（1）计算三相加热设备的工作电流。（2）计算每相照明支路电流，并计算馈电线路的最大相电流。（3）选择断路器的额定电流和额定短路分断能力，并说明选择依据。 【答案】（1）加热设备工作电流约为 18.23 A。（2）每相照明电流为 10.00 A，馈电线路最大相电流约为 28.23 A。（3）应选用额定电流为 32 A、额定短路分断能力不低于 6 kA 的断路器。 【解析】（1）三相负载电流按 计算，得 。（2）每相照明电流为 ，即10 A；最大相电流为 。（3）断路器额定电流应不小于28.23 A且不超过导线允许载流量，故选32 A；分断能力应不小于4.5 kA，故选6 kA。 四、综合应用题（本大题共2小题，共10分） 28.（3分）某生产线采用一台三相异步电动机驱动传送机构，电动机额定功率为 5.5 kW，额定电压为 380 V，效率为 0.85，功率因数为 0.82。主回路拟采用熔断器、交流接触器和热继电器进行保护与控制。已知熔断器额定电流按电动机额定电流的 1.5 倍计算，并从 16 A、20 A、25 A 中选取；交流接触器的额定工作电流应留有不低于 10％的裕量；现有热继电器的整定范围为 9～13 A。（1）计算电动机的额定电流，并选择熔断器额定电流和交流接触器额定工作电流。（2）判断该热继电器是否适用，并确定其整定电流。（3）电动机正常运行约 20 min 后热继电器反复动作，而熔断器未熔断。分析该现象反映的主要故障性质，并说明检修时应重点检查的内容。 【答案】（1）三相电动机额定电流公式为 。代入数据得 。熔断器计算电流为 ，应选 20 A；接触器所需额定电流为 ，应选不低于 13.2 A 的规格。（2）热继电器整定范围为 9～13 A，包含电动机额定电流，适用。整定电流应取约 12.0 A。（3）该现象主要表明电动机存在持续过载或缺相运行等故障。应检查传送机构是否卡滞、负载是否过大、三相电流是否平衡、接线端子是否松动，并检查热继电器整定值是否正确。 【解析】（1）按三相功率公式计算，额定电流约为 12.0 A；熔断器按 1.5 倍选 20 A，接触器按 10％裕量选择不低于 13.2 A 的规格。（2）热继电器整定范围覆盖额定电流，整定约为 12.0 A。（3）热继电器延时动作通常与持续过载或缺相有关，应检查机械负载和三相供电情况。 29.（7分）某自动包装设备采用 24 V 直流控制系统。控制柜内有 4 只中间继电器，每只线圈功率为 1.2 W；2 只交流接触器，每只线圈功率为 2.4 W；2 只指示灯，每只功率为 0.5 W。设备启动时上述元件可能同时工作。控制电源拟从 0.5 A 和 1.0 A 两种规格中选择，直流低压断路器按工作电流的 1.25 倍选择，现有 0.5 A 和 1.0 A 两种规格。（1）计算控制系统的总功率、工作电流及控制电源的最低额定电流。按安全系数 1.5 计算控制电源容量。（2）根据计算结果，选择合适的直流低压断路器额定电流，并判断 0.5 A 规格是否满足要求。（3）若某中间继电器的触点额定电流为 2 A，而被控制的 24 V 直流电磁阀工作电流为 3 A，分析该继电器能否直接控制电磁阀，并提出改进措施。 【答案】（1）总功率为 。工作电流为 。控制电源最低额定电流为 ，应选 1.0 A 规格。（2）断路器计算电流为 ，应选 1.0 A 规格。0.5 A 规格小于计算值，不能满足要求。（3）不能直接控制。继电器触点额定电流小于电磁阀工作电流，接通和断开时可能造成触点过热、烧蚀或粘连。应更换触点额定电流不小于 3 A 且留有裕量的继电器，或增加接触器、功率继电器进行中间控制。 【解析】（1）先累加各控制元件功率，再用 求工作电流，并乘以安全系数，故选 1.0 A 电源。（2）断路器计算值约为 0.553 A，0.5 A 规格偏小，应选 1.0 A。（3）触点额定电流小于负载电流，不能直接接通，应提高触点容量或增加中间功率器件。 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 $