电工高级题www.xaelec.com
一、他励直流电机的调速有哪些方法？基速以下调速应采用哪些方法？基速以上调速应采用什么方法？各种调速方法有什么特点？
答：他励直流电动机有三种调速方法
1 、降低电枢电压调速      ——
                                                 ——    基速以下调速
2 、电枢电路串电阻调速——
3 、弱磁调速——基速以上调速
各种调速成方法特点：
1 、降低电枢电压调速，电枢回路必须有可调压的直流电源，电枢回路及励磁回路电阻尽可能小，电压降低转速下降，人为特性硬度不变、运行转速稳定，可无级调速。
2 、电枢回路串电阻调速，人为特性是一族   过 n 。的射线，串电阻越大，机械特性越软、转速越不稳定，低速时串电阻大，损耗能量也越多，效率变低。调速范围受负载大小影响，负载大调速范围广，轻载调速范围小。
3 、弱磁调速，一般直流电动机，为避免磁路过饱和只能弱磁不能强磁。电枢电压保持额定值，电枢回路串接电阻减至最小，增加励磁回路电阻 Rf ，励磁电流和磁通减小，电动机转速随即升高，机械特性变软。
转速升高时，如负载转矩仍为额定值，则电动机功率将超过额定功率，电动机过载运行、这是不允许的，所以弱磁调速时，随着电动机转速的升高，负载转矩相应减小，属恒功率调速。
为避免电动机转子绕组受离心力过大而撤开损坏，弱磁调速时应注意电动机转速不超过允许限度。
二、并励直流电动机和串励直流电动机特性有什么不同？各适用于什么负载？
答：并励直流电动机有硬的机械特性、转速随负载变化小、磁通为一常值，转矩随电枢电流成正比变化，相同情况下，起动转矩比串励电动机小，适用于转速要求稳定，而对起动转矩无特别要求的负载。
串励直流电动机有软的机械特性、转速随负载变化较大、负载轻转速快、负载重转速慢、转矩近似与电枢电流的平方成正比变化，起动转矩比并励电动机大，适用于要求起动转矩特别大，而对转速的稳定无要求的运输拖动机械。
三、绕线式三相异步电动机的起动通常用什么方法？各种方法有哪些优缺点？
答：绕线式异步电动机起动通常有两种方法：
1 、转子回路串三相对称可变电阻起动。这种方法既可限制起动电流、又可增大起动转矩，串接电阻值取得适当，还可使起动转矩接近最大转矩起动，适当增大串接电阻的功率，使起动电阻兼作调速电阻，一物两用，适用于要求起动转矩大，并有调速要求的负载。缺点：多级调节控制电路较复杂，电阻耗能大。
2 、转子回路串接频敏变阻器起动。起动开始，转子电路频率高，频敏变阻器等效电阻及感抗都增大，限制起动电流也增大起动转矩，随着转速升高，转子电路频率减小，等效阻抗也自动减小、起动完毕，切除频敏变阻器。优点：结构简单、经济便宜、起动中间无需人为调节，管理方便，可重载起动，缺点：变阻器内部有电感起动转矩比串电阻小，不能作调速用。
四、笼型三相异步电动机常用的降压起动方法有哪几种？
答：笼型三相异步电动机常用的降压起动方法有：
1 、 Y- △换接起动
正常运行△接的笼型三相异步电动机、起动时改接成星形，使电枢电压降至额定电压的 1/ √ 3 ，待转速接近额定值、再改成△接、电动机全压正常运行。 Y- △换接实际起动电流和起动转矩降至直接起动的 1/3 ，只能轻载起动。
优点：起动设备结构简单，经济便宜，应优先采用；
缺点：起动转矩较低，只适用于正常运行△接电动机。
2 、自耦变压器降压起动（又称补偿起动）
起动时利用自耦变压器降低电源电压加到电动机定子绕组以减小起动电流，待转速接近额定值时，切除自耦变压器，加全压运行，自耦降压起动时，实际起动电流和起动转矩是全压起动时的（ W2/W1 ） 2 倍。
W2/W1 —称降压比 W2 、 W1 —自耦变压器原副绕组匝数。
优点：不受电动机绕组接法限制、可得到比 Y- △换接更大的起动转矩；自耦变压器副边有 2-3 组插头，可供用户选用，适用于容量较大，要求起动转矩较大的电动机。
五、怎样起动三相同步电动机？起动时其励磁绕组应作如何处置？
答：同步电动机转子直流励磁，不能自行起动，起动方法分同步起动和异步起动。
同步起动由另一辅助电动机将同步电动机拖至同步转速，接上电源同时进行励磁，由定转子磁场牵入同步。
同步电动机几乎全部采用异步起动方法，电动机转子磁极极靴处必须装有笼型起动绕组，根据异步电动机原理起动，待转速接近同步转速，再加入励磁，使转子牵入同步，牵入同步后，起动绕组与旋转磁场无相对切割运动、失去作用。
同步电动机异步起动时，励磁绕组不能开路、因为励磁绕组匝数多，起动时如开路励磁绕组切割旋磁场产生高电压，容易击穿绕组绝缘和引起人身触电事故，但也不能短路、这样会使定子起动电流增加很多，起动时应将励磁绕组通过一个电阻 R 接通，电阻 R 的大小应为励磁绕组本身电阻的 5-10 倍，转速接近同步转速时，拆除电阻 R 同时加入励磁电源，起动时按下图接线。

　
起动步骤：（ 1 ）起动前 K2 接位置 1 励磁绕组与电阻 R 接成回路。
（ 2 ）降压异步起动。（ 3 ）当 n ≈ n 。电压升至额定值。（ 4 ） K2 接位置 2 加上直流励磁。
六、通过测量什么参数可以判别在路晶体管的工作状态。（只说共射极，阻容耦合电路）。
答：最简单的可以通过测量三极管的 Vce 值来判别，
即：如果 Vce ≈ 0 时，管子工作在饱和导通状态。
        如果 Vbe ∠ Vce ∠ Ec 时，可认为工作在放大状态。
        如果 Vce ≈Ec 时，三极管工作在截止区。这里（ Ec 为电源电压）。
七、晶闸管在什么条件下才会导通？导通后怎样使它关断？（只讲普通晶闸管）。
答：当晶闸管的阳极为正电压，阴极为负电压，同时控制极有高于阴极一定的电压，（对中小型管子约 1-4 伏）时晶闸管会导通。
晶闸管导通后，控制极就不起作用，要让晶闸管截止，可以（ 1 ）把阳极电压降低到等于阴极电压或比阴极电压更负；（ 2 ）把流过晶闸管的电流减到小于该   管的维持电流 In 。
以上任何一种方法都可以使晶闸管关断。
八、下图为一个阻容耦合低频交流小信号电压放大电路。试根据图中给的参数，验算一下其静态工作点是否合适，此电路能否起放大作用？（β =80 ）

　
答：阻容耦合小信号放大器的静态工作点，应设在直流负载线中点附近即 Vceo 约为电压的一半左右。
根据上述已知参数，计算如下：
由电路图知：基极电压   Vb=                  × Rb2=                   × 10K
Vb=                =5.58 （伏）
由图又知： Vb=Vbe+IeRe 这里 Vbe 取 0.7  伏， Ie ≈ Ic
∴ Vb=0.7+ β IbRe=0.7+80 × 1.5KIb, ，移项得
Ib=                    × 1.5K=40 （μ A ）
Ic= β Ib=80 × 0.04=3.2 （ mA ）
Vce=Ec-IcRc-IeRre=24-3.2 × 10 -3 × 3.3 × 10 3 -3.2 × 10 -3 × 1.5 × 10 3
=24-10.56-4.8=8.464 （伏）
由于 Vce ≈    Ec 时，三极管处于放大状态
所以管子处于放大工作状态，电路能起放大作用。
九、最基本的逻辑门电路有几种？请写出四种门的名称，画出符号图、写出逻辑表达式，并画出“或”和“与非”门的真值表。
答案：最基本的逻辑门有：“与”门，“或”门和“非”门，还有“与非”门，符号图如下： 与”门， P=ABC ，“或”门， P=A+B+C ，“非”门， P= A
    “与非”门        P= ABC “与非”：真值表      “或”门真值表
十、当你选购晶闸管元件时，你应着重选择什么参数？
答：应着重选择：
（ 1 ）正向峰值电压 V DRM （ V ）
（ 2 ）反向阻断峰值电压 V RRM （ V ）
一个合格的管子，此两项是相同的。
（ 3 ）额定正向平均电流 I T （ A ）
上述三项（实质是两项）符合你的电路要求，且有一定的裕量，基本可以。
对一些要求特殊的场合还要考虑下面几个参数：
（ 4 ）维持电流 I H ，同容量的管子， I H 小些较好。
（ 5 ）管子的正向压降越小越好，在低电压，大电流的电路中尤其要小。
（ 6 ）控制极触发电压 V GT 。
（ 7 ）控制极触发电流 I GT 。
后两项不宜过小，过小容易造成误触发。
十一、为什么采用高压输电？
答：在输送一定功率及输送距离一定的前提下，电压越高，电流越小。这样可以带来如下的好处：（ 1 ）线路中流过的电流小，可以减小线路截面积，节约有色金属；（ 2 ）线路中流过的电流小，可减小线路中的功率损失和电压损失。
十二、电流继电器的三种接线方式的应用范围是什么？
答： 1 、三相三继电器接线方式不仅能反应各种类型的相间短路，也能反应单相接地短路，所以这种接线方式用于中性点直接接地系统中作为相间短路保护和单相接地短路的保护。
2 、二相双继电器接线方式能反应相间短路，但不能完全反应单相接地短路，所以不能作单相接地保护。这种接线方式用于中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统作相间短路保护。
3 、两相单继电器电流差接线方式具有接线简单，投资少的优点，能反应各种相间短路，但故障形式不同时，其灵敏度不同。这种接线方式常用于 10kV 及以下的配电网作相间短路保护。
十三、电力系统中性点三种运行方式的优缺点是什么？
答： 1 、中性点不接地系统的优点：这种系统发生单相接地时，三相用电设备能正常工作，允许暂时继续运行两小时之内，因此可靠性高，其缺点：这种系统发生单相接地时，其它两条完好相对地电压升到线电压，是正常时的    √ 3 倍，因此绝缘要求高，增加绝缘费用。
2 、中性点经消弧线圈接地系统的优点：除有中性点不接地系统的优点外，还可以减少接地电流；其缺点：类同中性点不接地系统。
3 、中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时，其它两完好相对地电压不升高，因此可降低绝缘费用；其缺点：发生单相接地短路时，短路电流大，要迅速切除故障部分，从而使供电可靠性差。
十四、母线常用的材料有哪些？各有什么优缺点？
答：母线常用材料有铝、钢和铜。铝母线的电阻率比铜稍大，导电性能次于铜，机械强度比铜小，易腐蚀氧化，但价格便宜，质轻。铜母线导电性能好，电阻率小，机械强度大，防腐性能好，但价格较贵。钢母线导电性能差，易腐蚀，但价格便宜，机械强度大。
十五、常用的灭弧法有哪些？
答：常用的灭弧法有：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、狭沟或狭缝灭弧法、真空灭弧法和六氟化硫灭弧法。
十六、电路有哪几种工作状态？各种工作状态的电压、电流、功率关系为何？
答：电路有三种工作状态：负载状态、空载状态和短路状态
（ 1 ）负载状态：负载电阻和电源接通
I=                 U=E=Ir 。    P=P E -  △ P
式中 P E =EI ——电源产生的功率；
      △ P=I 2 r 。——电源内阻上损耗的功率；
   P=UI ——电源向外电路负载输出的功率。
（ 2 ）空载状态：外电路电阻对电源来说是无穷大（ R →∞）
I=0     U=E    P=P E =  △ P=0
（ 3 ）短路状态：外电路电阻 R=0 时，电流不经过负载
I=I S =             U=0    P=0     P E =  △ P=I 2 r 。
十七、短路的原因是什么？有什么危害？生产中能否利用短路？
答：短路的原因：（ 1 ）接线错误；（ 2 ）绝缘损坏；（ 3 ）操作错误；    （ 4 ）机械损伤所致。
短路的危害：由于短路时电流不经过负载，只在电源内部流动，内部电阻很小，使电流很大，强大电流将产生很大的热效应和机械效应，可能使电源或电路受到损坏，或引起火灾。
短路的利用：电焊机利用短路产生大电流在焊条与工件间引弧进行焊接；电动机起动时电流很大，可将并联在电流表上的开关关上，将电表短路，电动机起动电流不通过电流表，对电表起保护作用，起动完毕将该开关断开。
十八、什么叫复杂电路？分析复杂电路的方法有哪些？
答：电路的作用是实现电能的传输和转换，信号的传递与处理。不同功能的电路复杂程度是不同的，我们这里所说的复杂电路，这种电路和负载不能用电阻的串、并联来筒化，使电路变成筒单的电路。另外，复杂电路中往往不止一个电源。
分析复杂电路的方法有：（ 1 ）支路电流法；（ 2 ）电源的等效变换；      （ 3 ）迭加原理；（ 4 ）等效电源定理中的戴维南定理等。
十九、什么是串联谐振现象？研究串联谐振有什么意义？产生串联谐振的条件是什么？谐振频率与电路参数的关系如何？串联谐振有什么特征？举例说明串联谐振在生产中的应用。
答：在 R 、 L 、 C 的串联电路中，电压与电流的相位差 。
一般情况下 X L -X C ≠ 0 ，即 u 、 i 不同相，但适当调节 L 、 C 或 f ，可使 X L =X C ， X L -X C =0 时，这时 u 与 i 同相，电路呈现电阻性， cos Φ =1 ，电路的这种现象称串联谐振现象。
研究串联谐振的意义是：认识它、掌握它、利用它、防止它；具体来说是：认识谐振现象；掌握串联谐振产生的条件和它的特征；利用它为生产服务；防止它对电路中产生的危害。
产生串联谐振的条件是： X L =X C
串联谐振的特征：（ 1 ）阻抗最小，电流最大， ui 同相
        （ 2 ）电压关系： U R =U     U L =U C
当 R 很大时，会出现   U L -U C 〉〉 U ，所以串联谐振又称电压谐振。
串联谐振在生产中的应用：（ 1 ）在无线电系统中，常用串联谐振在 L 、 C 上获得较高的信号电压来进行选频；（ 2 ）由于串联谐振要在 L 、 C 中产生高压；可能造成击穿线圈或电容的危害，因此，在电力工程中应尽量避免串联谐振。
二十、你对 cos Φ的认识如何？ cos Φ对电力系统有何影响？ cos Φ低的原因是什么？怎样提高用户的 cos Φ？
答：对 cos Φ的认识：在直流电路中 P=UI ；而在交流电路中 P=UIcos Φ，其中 U 、 I 为电压电流有效值，所以在交流电路中负载取用的有效功率产仅与电压、电流的有效值成正比，还与 cos Φ成正比， cos Φ是决定功率的无单位因数，故称功率因数。
cos Φ对电力系统有如下的影响：
（ 1 ） cos Φ低增加线路的电压损失和功率损失。
（ 2 ） cos Φ低使发电设备不能充分利用，即利用率低。
由以上两方面的影响均可看出 cos Φ低，对国家经济是不利的，故供电部门非常重视这个参数。
从公式ψ =tg -1                中知道，由负载系数决定，容性负载是用得最少的负载，甚至没有使用容性负载，工业上大量使用的是感性负载， X L 很大，如电动机、电焊机、感应电炉、变压器等都是感性很大的负载，由于 X L 很大，也跟大， cos Φ就很低。所以 cos Φ低的主要原因是工业上大量使用感性负载造成的。
提高用户的功率因数其方法是：在用户进线处或用户负载处并联电容器。
二十一、什么是电器？电器的分类方法有哪些？
答：凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气设备均称为电器。
电器的分类：（一）按工作电压高低分：高压电器、低压电器。
（二）按动作方式分：自动切换电器、非自动切换电器。
（三）按执行功能分：有触点电器、无触点电器
二十二、低压电器的标准，通常包括哪些内容？按标准内容性质可分为哪几类？按批准标准的级别分为哪几级 ？
答：低压电器产品标准内容通常包括产品的用途、适用范围、环境条件、技术性能要求、试验项目和方法、包装运输的要求等，它是制造厂和用户和验收的依据。
按标准内容性质可分为基础标准、专业标准和产品标准三大类。
按批准标准内容性质的级别可分为：国家标准（ GB ）、部标准（ JB ）和局批企业标准（ JB/DQ ）三级。
二十三、自动空气开关的一般选用原则是什么？
答：自动空气开关的一般选用原则是：
1 、自动空气开关的额定电压≥线路额定电压。
2 、自动空气开关的额定电流≥线路计算负载电流。
3 、热脱扣器的整定电流 = 所控制负载的额定电流。
4 、电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流≥负载电路正常工作时的峰值电流。
5 、自动空气开关欠电压脱扣器的额定电压 = 线路额定电压。
二十四、熔断器主要由哪几部分组成？安秒特性表示什么？主要作用是什么？
答：熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。
熔断器的安秒特性曲线亦是熔断特性曲线、保护特性曲线，是表征流过熔体的电流与熔体的熔断时间的关系。
熔断器对过载反应是很不灵敏的，当系统电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。因此，熔断器一般不宜作过载保护，主要用作短路保护。
二十五、绘制、识读电气控制线路原理图的原则是什么？
1 、原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路绘制。
2 、原理图中，各电器触头位置都按电路未通电未受外力作用时的常态位置画出，分析原理时，应从触头的常态位置出发。
3 、原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一国标符号画出。
4 、原理图中，各电器元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。
5 、原理图中，对有直接电联系的交叉导线连接点，要用小黑点表示，无直接电联系的交叉导线连接点则不画小黑圆点。