2025年电气工程自锁电路设计进阶试题及答案.doc

2025年电气工程自锁电路设计进阶试题及答案

一、选择题（每题 3 分，共 30 分）
1. 自锁电路中，起到自锁作用的关键元件是（ ）
A. 按钮 B. 接触器常开触点 C. 热继电器 D. 熔断器
答案：B
解析：接触器常开触点在电路通电后闭合，使电路保持接通状态，实现自锁功能。按钮用于启动或停止电路；热继电器用于过载保护；熔断器用于短路保护。
2. 以下哪种情况会导致自锁电路无法正常工作（ ）
A. 接触器线圈损坏 B. 按钮常开触点损坏 C. 电源电压过高 D. 以上都有可能
答案：D
解析：接触器线圈损坏无法吸合常开触点，按钮常开触点损坏不能接通控制电路，电源电压过高可能损坏电器元件，都可能导致自锁电路无法正常工作。
3. 在设计自锁电路时，控制电路的电源一般采用（ ）
A. 380V B. 220V C. 36V D. 12V
答案：C
解析：控制电路电压一般采用安全电压，36V 较为常见，可保障操作人员安全。380V 和 220V 常用于动力电路；12V 也是安全电压，但相对 36V 应用没那么广泛。
4. 自锁电路中，热继电器的常闭触点应（ ）在主电路中。
A. 串联 B. 并联 C. 混联 D. 不连接
答案：A
解析：热继电器常闭触点串联在主电路中，当电路过载时，热继电器动作，常闭触点断开，切断主电路，起到过载保护作用。
5. 当按下自锁电路的启动按钮后，接触器吸合，但松开按钮后接触器又断开，原因可能是（ ）
A. 自锁触点连接错误 B. 接触器线圈短路 C. 按钮常闭触点损坏 D. 电源缺相
答案：A
解析：自锁触点连接错误，无法实现自锁功能，所以松开按钮后接触器断开。接触器线圈短路会导致无法吸合或吸合不正常；按钮常闭触点损坏与该现象无关；电源缺相时接触器可能无法正常吸合。
6. 要实现电机的正反转自锁控制，至少需要（ ）个接触器。
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
答案：B
解析：一个接触器控制正转，一个接触器控制反转，通过不同的控制电路实现正反转自锁，共需 2 个接触器。
7. 自锁电路中，熔断器的额定电流应（ ）电路的正常工作电流。
A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不确定
答案：A
解析：熔断器额定电流大于电路正常工作电流，当电路发生短路时能及时熔断，保护电路。
8. 对于自锁电路中的指示灯，一般应（ ）在控制电路中。
A. 串联 B. 并联 C. 混联 D. 不连接
答案：B
解析：指示灯并联在控制电路中，不影响控制电路正常工作，且能直观显示电路工作状态。
9. 设计自锁电路时，选择接触器主要考虑的参数是（ ）
A. 额定电压 B. 额定电流 C. 线圈电压 D. 以上都是
答案：D
解析：额定电压要与电路电压匹配，额定电流要满足负载需求，线圈电压要与控制电路电压相符，所以都要考虑。
10. 在自锁电路中，如果要增加过载保护功能，除了热继电器还可以增加（ ）
A. 时间继电器 B. 速度继电器 C. 过流继电器 D. 中间继电器
答案：C
解析：过流继电器也可用于过载保护，当电流超过设定值时动作，切断电路。时间继电器用于控制时间；速度继电器用于速度控制；中间继电器用于信号转换等。

二、填空题（每题 4 分，共 20 分）
1. 自锁电路主要由控制电路、主电路、（ ）和保护装置组成。
答案：自锁环节
解析：自锁环节是自锁电路实现自锁功能的关键部分，通过接触器常开触点等构成。
2. 接触器的主要作用是控制电路的（ ）和（ ）。
答案：通断、自锁
解析：接触器可接通或断开主电路，其常开触点实现自锁功能，保持电路持续通电。
3. 热继电器的发热元件应（ ）在主电路中，常闭触点应（ ）在控制电路中。
答案：串联、串联
解析：发热元件串联在主电路中感受电流，常闭触点串联在控制电路中，当过载时动作切断控制电路。
4. 设计自锁电路时，控制电路中一般还会设置（ ）按钮用于紧急停止电路。
答案：常闭
解析：常闭按钮按下时切断控制电路，使自锁电路停止工作，起到紧急停止作用。
5. 自锁电路中，如果电源电压不稳定，可能会导致接触器（ ）或（ ）。
答案：误动作、不能正常工作
解析：电压不稳定可能使接触器吸合不正常或无法吸合，影响自锁电路正常工作。

三、判断题（每题 3 分，共 15 分）
1. 自锁电路中，只要接触器能吸合，电路就能正常自锁工作（ ）
答案：×
解析：接触器能吸合只是自锁电路工作的一个条件，还需自锁环节等正常，电路才能正常自锁工作。
2. 热继电器在过载时会立即动作切断主电路（ ）
答案：×
解析：热继电器过载时需一定时间才会动作切断主电路，不是立即动作。
3. 自锁电路中的指示灯亮表示电路一定在正常工作（ ）
答案：×
解析：指示灯亮只能说明控制电路有电压，但不能确定主电路是否正常工作，可能存在其他故障。
4. 按钮的常开和常闭触点可以同时接入自锁电路（ ）
答案：×
解析：按钮的常开和常闭触点功能不同，一般根据需要选择其一接入自锁电路，不能同时接入。
5. 选择接触器时，其额定电流越大越好（ ）
答案：×
解析：接触器额定电流应根据负载电流合理选择，过大浪费资源，过小可能无法正常工作。

四、简答题（每题 10 分，共 20分）
1. 简述自锁电路的工作原理。
答案：当按下启动按钮时，控制电路接通，接触器线圈通电，接触器主触点闭合，主电路接通，负载开始工作。同时，接触器常开触点闭合，在启动按钮松开后，控制电路仍通过接触器常开触点保持接通，实现自锁，负载持续工作。当按下停止按钮时，控制电路断开，接触器线圈失电，主触点和常开触点断开，主电路切断，负载停止工作。
解析：通过按钮控制接触器线圈通断电，利用接触器常开触点实现自锁功能，从而控制主电路的通断，满足负载持续或停止工作的需求。
2. 说明自锁电路中热继电器的作用及工作过程。
答案：热继电器在自锁电路中起过载保护作用。其发热元件串联在主电路中，当主电路电流过载时，发热元件产生的热量增加，双金属片受热弯曲，推动导板使常闭触点断开，常闭触点串联在控制电路中，从而切断控制电路，接触器线圈失电，主触点断开，主电路切断，起到过载保护作用。
解析：利用电流热效应，通过双金属片变形来控制常闭触点动作，进而保护电路免受过载损坏。

五、设计题（15 分）
设计一个三相异步电动机的自锁正反转控制电路，要求画出控制电路图，并说明工作原理。
答案：
控制电路图如下：

[此处可简单描述电路图，如用三个接触器分别控制正反转，各有相应的自锁和互锁环节等]

工作原理：
正转控制：按下正转启动按钮，正转接触器线圈通电，主触点闭合，电动机正转，同时正转接触器常开触点自锁。
反转控制：按下反转启动按钮，反转接触器线圈通电，主触点闭合，电动机反转，同时反转接触器常开触点自锁。
互锁环节：正转接触器常闭触点与反转接触器线圈串联，反转接触器常闭触点与正转接触器线圈串联，防止正反转接触器同时吸合造成短路。
停止控制：按下停止按钮，控制电路断开，正反转接触器线圈均失电，主触点断开，电动机停止工作。
解析：通过合理设计接触器的控制电路，利用自锁实现持续运行，互锁防止短路，满足三相异步电动机正反转的控制要求。