维修电工技术技能大赛理论知识题库

维修电工技术技能大赛

理论知识题库

目 录

第一部分 电路基础知识

一、填空题 ???????????????????? 3 二、选择题 ???????????????????? 4 三、判断题 ???????????????????? 6 四、问答题 ???????????????????? 6 五、计算题 ???????????????????? 9

第二部分 维修电工操作工艺知识

一、填空题 ???????????????????? 15 二、选择题 ???????????????????? 15 三、判断题 ???????????????????? 16 四、问答题 ???????????????????? 17

第三部分 电子技术知识

一、填空题 ???????????????????? 23 二、选择题 ???????????????????? 24 三、判断题 ???????????????????? 26 四、问答题 ???????????????????? 27 五、计算题 ???????????????????? 30 六、读图分析题 ?????????????????? 32

第四部分 维修电工仪器仪表知识

一、填空题 ???????????????????? 34 二、选择题 ???????????????????? 35 三、判断题 ???????????????????? 37 四、问答题 ???????????????????? 37 五、设计题 ???????????????????? 39

1

第五部分 电机与电气控制技术知识

一、填空题 ???????????????????? 40 二、选择题 ???????????????????? 41 三、判断题 ???????????????????? 44 四、问答题 ???????????????????? 45 五、计算题 ???????????????????? 52 六、读图分析题 ?????????????????? 53 七、设计题 ???????????????????? 54

第六部分 安全文明生产与职业道德知识

一、填空题 ???????????????????? 57 二、选择题 ???????????????????? 58 三、判断题 ???????????????????? 59 四、问答题 ???????????????????? 60

参考书目 ????????????????????? 63

2

第一部分 电路基础知识

一、填空题

1. 电路的作用是实现能量的 传输和转换，以及信号的 传递和处理。 2. 电路一般都由电源、中间环节和 负载 三部分组成。 3. 电阻器反映导体对电流起阻碍作用的大小，简称 电阻 。

4. 部分电路欧姆定律 反映了在不含电源的一段电路中，电流与这段电路两端的电压及电阻的关系。

5. 几个电阻的一端连在电路中的一点，另一端也同时连在另一点，使每个电阻两端都承受相同的 电压，这种联结方式叫电阻的并联。

6. 用右手握住通电导体，让拇指指向电流方向，则弯曲四指的指向就是 磁场方向。

7. 戴维南定理的实质，是有源二端网络可以用一个 电压源 来等效替代。 8. 电路发生并联谐振时，电路的总阻抗 最大。

9. 电位是 相对量，随电位参考点的改变而改变；而电压是 绝对量，不随电位参考点的改变而改变。

10. 在磁路中与媒介质磁导率无关的物理量是 磁场强度。 11. 电感的特性是 短直阻交，电容的特性是 通交隔直。

12. 一个含有b条支路,n个节点的电路,用支路电流法列方程时,应列KCL方程n-1 个，KVL方程 b-(n-1) 个。

13. 正弦交流电的三要素是 频率、最大值、初相位。 14. R、L、C串联交流电路的谐振频率为

12?LC。

15. 一阶电路的全响应中，三要素是指 初始值、稳态值和时间常数 16. 负载获得最大功率的条件是 负载电阻等于电源内阻。

17. 非正弦周期信号可以用 傅立叶级数 分解为一系列的直流和正弦交流信号，且谐波次数越高，谐波幅值就越 小。

18. 分析电路过渡过程的“换路定律”是指 电感电流和电容电压不能突变。 19. 所谓诺顿定理，就是将有源二端网络等效为一个 电流源。 20. 用电负荷根据其供电可靠性的要求一般可划分为 3 类。

3

二、选择题

1. 在正弦交流电路中，电流相位超前电压相位90o的元件是（ C ）。 A、纯电阻 B、纯电感 C、纯电容 D、电阻电感串联 2. 正弦交流电常用的表达方法有（ D ）。

A、瞬时值表示法 B、波形图表示法 C、相量表示法 D、以上都是 3. 自感电动势的大小正比于本线圈中电流的（ D ）。 A、大小

B、变化量

C、方向

D、变化率

4. 磁场强度的方向和所在点的（ D ）的方向一致。

A、磁通或磁通量 B、磁导率 C、磁场强度 D、磁感应强度 5. 在线圈中的电流变化率一定的情况下，自感系数大，说明线圈的（ D ）大。 A、磁通

B、磁通的变化

C、电阻

D、自感电动势

6. 关于正弦交流电相量的叙述，（ C ）的说法不正确。

A、模表示正弦量的有效值 C、幅角表示正弦量的相位

B、幅角表示正弦量的初相

D、相量只表示正弦量与复数间的对应关系

7. 纯电容电路的功率因数（ C ）零。

A、大于

B、小于

C、等于

D、等于或大于

8. 三相四线制供电的相电压为200V，与线电压最接近的值为（ B ）V。

A、 280

B、 346

C、 250

D、 380

9. 变压器负载运行时，若所带负载的性质为感性，则变压器副边电流的相位（ C ）副边感应电动势的相位。

A、超前于

B、同相于

C、滞后于 D、超前或同相于

10. 任何一个含源二端网络都可以用一个适当的理想电压源与一个电阻（ A ）来代替。

A、串联

B、并联

C、串联或并联

D、随意联接

11. 正弦交流电压u=100Sin(628t+60°)V，它的频率为（ A ）。

A、100Hz

B、50Hz

C、60Hz

D、628Hz

12. 三相对称负载作三角形联接时，相电流是10A，线电流最接近的值是（ B ）A。

A、14

B、17

C、7

4

D、20

13. 纯电感或纯电容电路无功功率等于（ B ）。

A、单位时间内所储存的电能 B、电路瞬时功率的最大值 C、电流单位时间内所做的功

D、单位时间内与电源交换的有功电能

14. 在星形联接的三相对称电路中，相电流与线电流的相位关系是（ C ）。

A、相电流超前线电流30° C、相电流与线电流同相

B、相电流滞后线电流30° D、相电流滞后线电流60°

15. 1. 如图所示正弦交流电的角频率为（ C ）rad/s。

iT(s)o0.51.52.5 A、2.5 B、2 C、3.14 D、1.5

16. 降低供用电设备的无功功率，可提高（ D ）。

A、电压

B、电阻

C、总功率

D、功率因数

17. 有一台三相电阻炉，各相负载的额定电压均为220V，当电源线电压为380V时，此电阻炉应接成（ A ）型。

A、? B、? C、?0 D、以上都不对

18. 在R，L串联的正弦交流电路中，当端电压有效值保持不变，改变电源的频率而使其电流值增大，据此可判断频率（ B ）。

A、升高 B、降低 C、无法判定 D、以上都不正确 19. 有额定功率PN =100W、额定电压UN =220V的电阻两只，将它们串联后接到220V的直流电源上使用，这时每只电阻实际消耗的电功率为（ D ）。

A、50 W B、200 W C、100 W D、25 W

20. 具有初始储能的电容器C与电阻R串联，在t= 0瞬间与直流电压源接通后的过渡过程中,电容器所处的状态（ A ）。

A、由电路的具体条件而定,可能充电或放电，还可能既不充电也不放电 B、是充电状态 C、是放电状态 D、以上都不对

5

i+2?8?8V_4?u+-0.5i

V 答：方法不限，i?1A,u?10

6. 有一个直流含源二端网络，用内阻为50KΩ的电压表测得它两端的电压为100V，用内阻为150KΩ的电压表测得它两端的电压为150V，求这个网络的等效电动势和内阻。

答：当用电压表测含源二端网络时，其等效电路如下图所示：

R0E0baV

由图可知：

7. 线电压Ul=220V的对称三相电源上接有两组对称三相负载，一组是接成三角形的感性负载，每相功率为4.84kW，功率因数l=0.8；另一组是接成星形的电阻负载，每相阻值为10W，如图所示。求各组负载的相电流及总的线电流。

Uab=E0Rb/(R0+Rb) (其中Rb是电压表的内阻) 将两次测得结果代入上式得： 100=E0350/(R0+50) ① 150=E03150/(R0+150) ② 解①和②得：

E0=200V R0=50kΩ

11

ABC .IA .IB .ICRRZZZR 答：（1）对?接负载Ip??PUP??27.5 A

??220?0? V ?=36.8?(感性) 设UA B??27.5??36.8? A I??27.5??156.8? A IA BB C??27.5?83.2? A IC A负载相电流IP ??27.5A

??47.6??66.8? A A线电流IA ?

??12.7??30? A （2）对?接负载：I A ?负载相电流IP ??12.7A

??I??I??58.29??59.2? A A相总线电流IAA ?A ?各相总的线电流为58.29A

8. 图示电路原已稳定，且uC(0?)?1 V，t=0时将开关S闭合。已知：R1=R3=2k?，

R2=1k?，C=1?F，US=4V。求S闭合后的 uC(t)，并画出其变化曲线。

S+USR1R2C+R3uC－

－

12

答：uC(0?)?uC(0?)?1 V

uC(?)?R3US?2 VR1?R3

??(R1//R3)?R2C?2?10?3 s

uC(t)?2?1?2e?

3?2?e?0.5?10t V

uC21Ot / sV?t

9. 在图示电路中，已知u?1002sin314tV，调节电容C，使电流i与电压u同相，并测得电容电压UC=180V，电流I＝1A。(1)求参数R，L，C；(2)若R，L，

C及u的有效值均不变，但将u的频率变为f=100Hz，求电路中的电流i及有功功率P，此时电路呈何性质？

+uRLC+uC－ 答：U?UR R?U?100? I

－

XC?UC1?180? C??17.7?F I?XC

XL?XC L?XL??0.573H

f?100Hz时：

XL?360? XC?90?

Z?R?j(XL?XC)?2879.?69.7??

I?U?0.35A Z13

i?0.352sin(628t?697.?)A

此时电路呈感性

P?UI??UIcos??12.14 W

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第二部分 维修电工操作工艺知识

一、填空题

1. 维修电工以 电气原理图 、 安装接线图 和 平面布置图 最为重要。 2. 敷设在易受机械损伤部位的导线应采用 铁管或金属软管 保护。 3. 绕线式异步电动机修理装配后，必须对电刷进行 研磨。 4. 带传动的优点是 传动平稳。

5. 导线与孔式接线柱连接时不能有 金属 部分裸露在孔外，以免造成触电事故。

6. 导线与平压式接线柱连接时应弯圈，弯圈方向应与螺钉的 拧紧方向 一致。 7. 电缆的弯曲半径不应小于下列规定：纸绝缘多芯电力电缆铅包、铠装 15倍电缆外径，纸绝缘单芯电力电缆 20倍 电缆外径。

8. 禁止使用没有 防护罩 的砂轮,不准在砂轮 侧面 进行研磨。

9. 小型变压器在绕制时，对铁心绝缘及绕组间的绝缘，按对地电压的 2 倍来选用。

10. 交流电动机转子绕组修理后，在绑扎前，要在绑扎位置上包 2～3 层白纱带，使绑扎的位置平服。

二、单项选择题

1. 导线连接时，导线线芯的剖削长度应合适，一般为（ D ）mm。 A、10-20 B、20-30 C、30-40 D、40-50

2. 在过滤变压器油时，应先检查好滤油机并( B )，滤油现场严禁烟火。

A、接好电源 B、接好地线 C、做好绝缘防护 D、清理现场 3. 两轴中心距较大的传动方式一般选用( B )。

A、齿轮

B、皮带 C、定传动比 D、蜗轮蜗杆

4. 齿轮传动的( B )稳定往往是对传动的一个基本要求。

A、效率 B、传动比 C、效率 D、功率 5. 维修电工在操作中，特别要注意( B )问题。

A、戴好安全防护用品 B、安全事故的防范

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C、带电作业 D、安全文明生产行为 6. 按技术要求规定，( B )电动机要进行超速试验。

A、鼠笼式异步 B、线绕式异步 C、直流 D、同步 7. 变压器的短路试验是在( A )的条件下进行的。 A、低压侧短路 B、高压侧短路 C、低压侧开路 8. 下列金属及合金的熔点最低的是( A )。

A、铅 B、钨 C、铬 D、黄铜

9. ( C )材质制成的螺栓、螺母或垫片，在中频电流通过时，会因涡流效应而发热，甚至局部熔化。

A、黄铜 B、铝 C、普通钢铁 D、塑料

10. 在检修或更换主电路电流表时将电流互感器二次回路( B )拆下电流表。 A、断开 B、短路 C、不用处理 D、切掉熔断器 11. 同类照明的几个回路,管内导线总数不应多于( B )。

A、6根 B、8根 C、10根 D、15根 12. 若变压器绝缘受潮，则进行耐压试验时会( A )。

A、使绝缘击穿

B、 因试验时绕组发热而使绝缘得以干燥，恢复正常 C、 无任何影响

D、 危及操作人员的人身安全

D、高压侧开路

三、判断题

1.（ √ ）用钢丝钳剪切带电导线时，不能用刀口同时剪切两根相线。 2.（ 3 ）电容器的放电回路必须装熔丝。 说明：电容器的放电回路不允许装熔丝。

3.（ 3 ）控制声音传播的措施中，使用隔声罩属于个人防护措施。 说明：隔声罩不属于个人防护措施。

4.（ √ ）在维修直流电机时,对各绕组之间作耐压试验,其试验电压用交流电。 5.（ 3 ）锡的熔点比铅高。 说明：锡的熔点比铅低。

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6.（ √ ）进户杆若采用水泥杆时,水泥杆应有足够的机械强度。 7.（ 3 ）电路中的刀闸开关,安装使用时只能倒装。 说明：电路中的刀闸开关,安装使用时不能倒装。

8.（ √ ）当锉刀拉回时，应稍微抬起，以免磨钝锉齿或划伤工件表面。

四、问答题

1. 制定工艺文件的原则有哪些？应注意哪些方面的问题？

答：制订工艺文件的原则是在一定的生产条件下，能以最快的速度，最少的劳动量，最低的生产费用，安全可靠的生产出符合拥护要求的产品。因此，在制订工艺文件时，应注意以下三方面的问题：（1）技术上的先进性； （2）经济上的合理性；（3）有良好的劳动条件。

2. 如何对绝缘工具进行检查性试验？

答：将绝缘工具分成若干段进行工频耐压试验，每300毫米耐压75千伏，时间为1分钟，以无击穿、闪络及过热为合格。

3. 处理故障电力电容器，应注意哪些问题？

答：处理故障电容时，首先应拉开电容器组的电源控制开关，如采用熔断器保护，应取下熔断管，这时，电容器组虽然已经通过放电电阻自行放电，但仍有部分残余电荷，因此必须要进行人工放电，直到列火花和放电声为止，以免发生触电事故。

4. 怎样做电动机空载试验？

答：试验前，对电机进行检查，无问题后，通入三相电源，使电动机在不拖负载的情况下空转。而后要检查运转的声响、轴承运转情况和三相电流，一般大容量高转速电动机的空载电流为其额定电流的 20～35% ；小容量低转速电动机的空载电流为其额定电流的35～50% 。空载电流不可过大和过小，而且要三相平衡，空载试验的时间应不小于 1小时，同时还应测量电动机温升，其温升按绝缘等级不得超过允许限度。

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5. 怎样正确地拆卸异步电动机？

答；在拆卸电动机前应做好各种准备工作，如所用工具、拆卸前的检查工作和记录工作。

拆卸电动机步骤：（1）拆卸皮带轮或连轴器，在拆卸皮带轮和连轴器前应做好标记，在安装时应先除锈，清洁干净后方可复位；（2）拆卸端盖：先取下轴承盖，再取端盖，并做好前后盖的标记，安装时应按标记复位；（3）拆卸转子：在定转子之间应垫上耐磨的厚纸防止损伤定子绕组，若转子很重，可用起重设备；安装转子时先检查定子内是否有杂物，然后先将轴伸端端盖装上，再将转子连同风扇及后盖一起装入。

6. 通电后电动机不能转动，也无异响、异味或冒烟，分析故障原因及排除方法。

答：故障原因：（1）电源未通（至少两相未通）；（2）熔丝熔断（至少两相熔断）；（3）过流继电器整定值过小；（4）控制设备接线错误。

故障排除方法：（1）检查电源回路开关，保险丝、接线盒处是否有断点，修复；（2）检查熔丝型号、熔断原因，换新熔丝；（3）调节过流继电器整定值与电动机配合；（4）改正接线。

7. 通电后电动机不转，但熔丝烧断，分析故障原因及排除方法。

答：故障原因：（1）缺一相电源；（2）定子绕组相间短路；（3）定子绕组接地；（4）熔丝截面过小；（5）电源线短路或接地。

故障排除方法：（1）检查刀闸是否有一相未合好，电源回路是否有一相断线；（2）查出短路点，予以修复；（3）消除接地故障；（4）查出误接，予以更正；（5）更换熔丝。

8. 通电后电动机有嗡嗡声但不转动，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：（1）定、转子绕组有断路（一相断线）或电源一相失电；（2）绕组引出线始末端接错或绕组内部接反；（3）电源回路接点松动，接触电阻大；（4）电动机负载过大或转子卡住；（5）电源电压过低；(6)小型电动机装配太紧或轴承内油脂过硬；(7)轴承卡住。

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故障排除方法：（1）查明断点予以修复；（2）检查绕组极性；判断绕组末端是否正确；（3）紧固松动的接线螺丝，用万用表判断各接头是否假接，予以修复；（4）减载或查出并消除机械故障；（5）检查是否把规定的三角形接法误接为星形，是否由于电源导线过细使压降过大，予以纠正；（6）重新装配使之灵活，更换合格油脂；（7）修复轴承。

9. 电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：（1）电源电压过低；（2）三角形接法电机误接为星形；（3）笼型转子开焊或断裂；（4）定转子局部线圈错接、接反；（5）修复电机绕组时增加匝数过多；（6）电机过载。

故障排除方法：（1）测量电源电压，设法改善；（2）纠正接法；（3）检查开焊和断点并修复；（4）查出误接处，予以改正；（5）恢复正确匝数；（6）减载。

10. 电动机运行中振动较大，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：（1）由于磨损轴承间隙过大；（2）气隙不均匀；（3）转子不平衡；（4）转轴弯曲；（5）铁芯变形或松动；（6）联轴器（皮带轮）中心未校正；（7）风扇不平衡；（8）机壳或基础强度不够；（9）电动机地脚螺丝松动；（10）笼型转子开焊断路；绕线转子断路；加定子绕组故障

故障排除方法：（1）检修轴承，必要时更换；（2）调整气隙，使之均匀；（3）校正转子动平衡；（4）校直转轴；（5）校正重叠铁芯；（6）重新校正，使之符合规定；（7）检修风扇，校正平衡，纠正其几何形状；（8）进行加固；（9）紧固地脚螺丝；（10）修复转子绕组；修复定子绕组。

11. 电动机轴承过热，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：（1）润滑脂过多或过少；（2）油质不好含有杂质；（3）轴承与轴颈或端盖配合不当（过松或过紧）；（4）轴承内孔偏心，与轴相擦；（5）电动机端盖或轴承盖未装平；（6）电动机与负载间联轴器未校正，或皮带过紧；（7）轴承间隙过大或过小；（8）电动机轴弯曲。

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故障排除方法：（1）按规定加润滑脂（容积的1/3-2/3）；（2）更换清洁的润滑滑脂；（3）过松可用粘结剂修复，过紧应车，磨轴颈或端盖内孔，使之适合；（4）修理轴承盖，消除擦点；（5）重新装配；（6）重新校正，调整皮带张力；（7）更换新轴承；（8）校正电机轴或更换转子。

12. 电动机过热甚至冒烟，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：（1）电源电压过高，使铁芯发热大大增加；（2）电源电压过低，电动机又带额定负载运行，电流过大使绕组发热；（3）修理拆除绕组时，采用热拆法不当，烧伤铁芯；（4）定转子铁芯相擦；（5）电动机过载或频繁起动；（6）笼型转子断条；（7）电动机缺相，两相运行；（8）重绕后定于绕组浸漆不充分；（9）环境温度高电动机表面污垢多，或通风道堵塞；（10）电动机风扇故障，通风不良；定子绕组故障（相间、匝间短路；定子绕组内部连接错误）。

故障排除方法：（1）降低电源电压（如调整供电变压器分接头），若是电机Y、Δ接法错误引起，则应改正接法；（2）提高电源电压或换粗供电导线；（3）检修铁芯，排除故障；（4）消除擦点（调整气隙或挫、车转子）；（5）减载；按规定次数控制起动；（6）检查并消除转子绕组故障；（7）恢复三相运行；（8）采用二次浸漆及真空浸漆工艺；（9）清洗电动机，改善环境温度，采用降温措施；（10）检查并修复风扇，必要时更换；检修定子绕组，消除故障。

13. 电动机电刷磨损异常，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：电刷选型不当；换向器偏摆或偏心；换向片绝缘云母凸起。 故障排除方法：据电机运行条件，重新选配合适电刷；纠正换向器中心位置；清除凸起云母。

14. 电动机电刷下出现有害的火花，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：（1）机械原因：换向器偏摆、偏心；换向片绝缘云母凸起或振动。（2）电气原因：负荷变化迅速，电机换向困难；换向极磁场太强或太弱。

故障排除方法：纠正换向器中心位置；清除凸起云母。选用换向性能好的电刷；适当调整气隙，移动换向极位置。

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15. 电动机电刷或刷握过热，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：弹簧压力过大或不均匀；电机的通风不良或电机过载；电刷的摩擦系数大；电刷型号混用；电刷安装不当。

故障排除方法：降低或调整弹簧压力；改善通风条件或减小负荷；选用摩擦系数小的电刷；安装同一型号的电刷；正确安装电刷。

16. 电动机换向器表面起沟槽，氧化膜损伤，分析故障原因及排除方法？

答：故障原因：电刷接触面有研磨性颗粒，包括外部混入的杂质；长期轻载，空气中的油污和有害气体侵入。

故障排除方法：清扫电刷的接触面；更换合适的电刷；排除周围环境的影响。

17. 导线穿管有什么要求？

答：（1）管内所穿导线（包括绝缘层）的总面积不应大于内经截面的40%；

（2）管内导线不准有接头和扭拧现象；

（3） 同一回路的各相导线，不论根数多少应穿入一根管内，而不同回路和不同电压的线路导线不允许穿一根管内，交流和直流线路导线不得穿一根管内，一根相线不准单独穿入钢管。

18. 金属材料主要有哪些工程性能？

答：（1）力学性能：主要包括强度、刚度、塑性、韧性、硬度等。 （2）工艺性能：主要指铸造性、可锻性、可焊性以及切削加工性等。 （3）物理性能：主要包括密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性及磁性等。

（4）化学性能：耐腐蚀性、抗氧化性以及热化学稳定性等。

19. 简述调试单相晶闸管可控整流电路的步骤。

答：一般调试步骤是先调试好控制电路，然后再调试主电路。

调试控制电路的步骤为：当加上控制电路的电源后，先用示波器看触发电路中同步电压形成、移相、脉冲形成和输出三个基本环节的波形，并调节给定电位

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器改变给定信号，察看触发脉冲的移相情况，如果各部分波形正常，脉冲能平滑移相。移相范围满足要求，且脉冲幅值足够，则控制电路调试完毕。

主电路的调试步骤为：先用调压器给主电路加一个低电压（约10V-20V），接通触发电路，用示波器观察晶闸管阳阴极之间电压波形的变化，如果波形上有一个部分是一条平线，就表示晶闸管已经导通。平线的长短可以变化，表示晶闸管导通角可调。调试中要注意输出、输入回路的电流变化是否对应，有无局部短路及发热现象。

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第三部分 电子技术知识

一、填空题

1. 纯净半导体因受热或光照产生载流子的过程称为 本征激发。 2. 三极管的内部有两个PN结，具有 三种 工作状态。 3. 晶体三极管属于 电流 控制型器件。

4. 当环境温度升高时，会导致三极管的集电极电流Ic 增大。 5. 三极管的主要功能是 放大 和 开关。

6. 当静态工作点设置偏高时，会引起 饱和 失真，单级共射基本放大电路输出 波形的 负 半周产生削波，解决办法是可将基极偏置电阻调 大。 7. 差动放大电路的主要功能是可以有效抑制 零点漂移。

8. 稳压管虽然工作在反向击穿区，但只要 反向电流 不超过允许值，PN结不会过热而损坏。

9. 三极管处于放大状态时，其发射结应正偏，集电结应 反 偏。 10. 集成运算放大器的输入级常采用 差动放大 电路，以减小零点漂移。 11. 理想集成运算放大器的两条重要性质是 虚短 和 虚断。

12. 传统直流稳压电源主要由变压、整流、滤波和 稳压 四个部分构成。 13. 数字电路中的信号只有 “0”和“1” 两种状态。

14. 计数器根据时钟控制方式的不同，可分为同步计数器和 异步计数器。 15. 运算放大器组成的积分器电路的性能像 低通滤波器。 16. 多谐振荡器又称 无稳态 电路。 17. A/D转换器的中文名称是 模数 转换器。

18. 肖特基二极管 开关时间 短，开关损耗 远小于普通二极管。 19. 逻辑代数表达式中 最小项表达式 是唯一的。

20. 单向晶闸管内部有四层半导体，三个PN结，具有 可控 单向导电性。 21. 三相半波可控整流电路电阻性负载时，晶闸管在一个周期中的最大导通角为 120 度。

22. 双窄脉冲的脉宽在 18° 左右，在触发某一晶闸管的同时，再给前一晶闸管补发一个脉冲，作用与宽脉冲一样。

23. 串联谐振式逆变器输入是恒定的电压，输出电流波形接近于 正弦波，属于

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电压型逆变器。

24. 绝缘栅双极晶体管具有 速度快 、 输入阻抗高 、 通态电压低、耐压高、电容量大的特点。

25. IGBT的开关特性与功率MOSFET类似，区别在于关断波形存在 电流拖尾 现象。

二、单项选择题

1. 只具有电流放大能力，不具有电压放大能力的放大电路是（ C ）。 A、共射放大电路 B、共基放大电路 C、共集放大电路 D、差动放大电路 2. 单相桥式整流电路，每只二极管所承受的最高电压是输入交流电压有效值的

（ B ）倍。

A、2 B、2 C、22 D、3 3. 串联型稳压电路的调整管工作在( D )状态。

A、截止 B、开关 C、饱和 D、放大

4. 集成稳压器按工作方式可分为线性串联型和( B )串联型。 A、非线性 B、开关 C、 连续 D、断续 5. 高性能的高压变频调速装置的主电路开关器件采用( B )。

A、快速恢复二极管理体制 B、绝缘栅双极晶体管 C、电力晶体管 D、功率场效应晶体管

6. 快速熔断器是防止晶闸管损坏的最后一种保护措施，当流过( B )倍额定电流时，熔断时间小于20ms，且分断时产生的过电压较低。 A、4 B、5 C、6 D、8

7. 对于小容量晶闸管，在其控制极和阴极之间加一并联( A )，可对电压上升率过大引起晶闸管误导通起到良好的抑制作用。

A、电容 B、电抗 C、电感 D、电阻 8．一般场合要求模拟放大电路的输入电阻( A )。 A、大些好，输出电阻小些好 C、和输出电阻都大些好

B、小些好，输出电阻大些好 D、和输出电阻都小些好

9. 多谐振荡器是一种产生( C )的电路。

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A、 正弦波 B、 锯齿波 C、 矩形脉冲 D、 尖顶脉冲

10. 在晶闸管斩波器中，保持晶闸管触发频率不变，改变晶闸管导通的时间从而改变直流平均电压值的控制方式叫( A )。 A、定频调宽法

B、定宽调频法 C、定频定宽法

D、调宽调频法

11. 晶闸管逆变器输出交流电的频率由( D )来决定。 A、一组晶闸管的导通时间

B、两组晶闸管的导通时间 D、两组晶闸管的触发脉冲频率

C、一组晶闸管的触发脉冲频率

12. 低频信号发生器的振荡电路一般采用的是（ D ）振荡电路。 A、电感三点式

B、电容三点式

C、石英晶体

D、RC

13. 功率放大电路中放大管的导电时间小于半个周期，这样的工作状态叫（ D ）类工作状态。

A、甲 B、乙 C、甲乙 D、丙 14. 寄存器主要由（ D ）组成。

A、触发器 B、门电路 C、多谐振荡器 D、触发器和门电路 15. 电子设备防外界磁场的影响一般采用（ C ）材料做成磁屏蔽罩。 A、 顺磁

B、 反磁

C、 铁磁

D、 绝缘

16. 晶闸管中频电源可能对电网50HZ工频电压波形产生影响，必须在电源进线中采取（ C ）措施来减小影响。

A、耦合 B、隔离 C、滤波 D、整流 17. 三极管的开关特性是（ D ）。

A、截止相当于开关接通 B、放大相当于开关接通

C、 饱和相当于开关接通 D、截止相当于开关断开，饱和相当于开关接通

18. 晶闸管导通必须具备的条件是（ C ）。

A、阳极与阴极间加正向电压 B、 门极与阴极间加正向电压

C、 阳极与阴极加正压，门极加适当正压 D、 阳极与阴极加反压，门极加适当正压

19. 阻容耦合多级放大器中，（ D ）的说法是正确的。

A、放大直流信号

B、放大缓慢变化的信号

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C、便于集成化 D、各级静态工作点互不影响

20. 由一个三极管组成的基本门电路是（ D ）。

A、与门

B、非门

C、或门

D、异或门

三、判断题

1.（ 3 ）当PN结承受反向电压时，内电场被削弱，空间电荷区变宽。 说明：当PN结承受反向电压时，内电场增强，空间电荷区变宽。 2.（ √ ）PNP型三极管工作于放大状态时，E极电位最高。 3.（ 3 ）晶体三极管做开关使用时，应工作在放大状态。 说明：晶体三极管做开关使用时，应工作在截止和饱和状态。 4.（ 3 ）三极管的Au体现了其电流放大功能。 说明：三极管的Au体现了其电压放大功能。 5.（ 3 ）三极管的β值越高越好。

说明：三极管的β值过高，稳定性会降低，所以并不是越高越好。 6.（ √ ）多级放大电路的总放大倍数等于各级放大倍数之积。 7.（ √ ）共基极放大电路只放大电压，不放大电流。 8.（ 3 ）放大电路的通频带越宽越好。

说明：放大电路的通频带太宽，容易招致干扰，所以并不是越宽越好。 9.（ 3 ）电流负反馈可以稳定输出电压。 说明：电流负反馈可以稳定输出电流。 10.（ 3 ）电力场效应管属于双极型器件。 说明：电力场效应管属于单极型器件。

11.（ √ ）晶闸管经触发导通后，控制极即失去控制作用。 12.（ 3 ）异步计数器的工作速度比同步计数器高。 说明：异步计数器的工作速度比同步计数器低。 13.（ 3 ）555精密定时器不可以应用于定时序列。 说明：555精密定时器可以应用于定时序列。 14.（ 3 ）功率场效应管属于不可控电力电子器件。 说明：功率场效应管属于可控电力电子器件。

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15.（ √ ）IGBT驱动电路大多采用集成式电路。

16.（ 3 ）在数字电路中，门电路是用得最多的器件，它可以组成计数器、分频器、寄存器、移位寄存器等多种电路。

说明：门电路属于组合逻辑电路器件，光靠该器件不能构成计数器、分频器、寄存器、移位寄存器等时序逻辑电路。

四、问答题

1. 三极管的共射、共集和共基极放大电路各有哪些特点？各适用于哪些场合？

答：共射放大电路既能放大电压，又能放大电流，各方面性能适中，适用于普通的中低频放大电路；共集放大电路不放大电压，只放大电流，主要用于输入、输出和中间耦合级电路；共基放大电路不放大电流，只放大电压，主要用于高频和宽频带放大电路。

2. 三极管和场效应管有哪些相似之处，又有哪些不同之处？

答：三极管和场效应管都具有控制作用，都可以完成放大和开关功能。但三极管是双极型器件，属于电流控制型器件；而场效应管是单极型器件，属于电压控制型器件。

3. 在晶体管多级放大电路中，常采用哪些耦和方式？各用在什么电路中？

答：在晶体管多级放大器电路中的级间耦合电路，多采用阻容耦合、变压器耦合及直接耦合方式。其中阻容耦合方式多用在低频交流电压放大电路中；变压器耦合多用在功率放大电路中；直接耦合方式则用在直流（以及极低频）的放大电路中。

4. 什么是三端集成稳压器？它有哪些种类？

答：将稳压电路中的调整管、取样放大、基准电压、启动和保护电路全部集成于一半导体芯片上，对外只有三个端头的稳压器称为三端集成稳压器。三端集成稳压器可以分为三端固定输出稳压器和三端可调输出稳压器两大类，每一类中又可以分为正极输出、负极输出以及金属封装和塑料封装等。

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5. 电力晶体管（GTR）有何特点？

答：（1）电力晶体管有两个PN结，基本结构有PNP型和NPN型两种。 （2）电力晶体管具有线性放大特性，一般作为电流放大元件用，但在电力电子装置中，GTR工作在开关状态。

（3）是一种典型自关断元件，可通过基极信号方便地进行导通与关断控制。 （4）不必具备专门的强迫换流电路，因此可使整个装置小型轻量化，高效

率化。

（5）缺点是耐冲击浪涌电流能力差，易受二次击穿而损坏。

6. 什么是绝缘栅双极晶体管（IGBT）？它有什么特点？

答：绝缘栅双极晶体管（IGBT）是一种由单极性的MOS和双极型晶体管复合而成的器件。它兼有MOS和晶体管二者的优点，属于电压型驱动器件。特点是：输入阻抗高；工作频率高；驱动功率小；具有大电流处理能力；饱和压降低、功耗低，是一种新型功率电子器件。

7. 晶闸管二端并接阻容吸收电路可起那些保护作用？

答：吸收尖峰过电压、限制加在晶闸管上的du/dt值、晶闸管串联应用时起动态均压作用。

8. 哪些晶闸管电路可实现有源逆变？

答：各种全控、直流端不接续流管的晶闸管电路，如单相全波、单相全控桥、三相半波、三相全控桥等晶闸管变流电路，在一定的条件下都可以实现有源逆变。

9. 什么是逆变器？逆变分为哪几类？逆变器中常用哪两种换流方式？

答：完成将直流电变换成交流电的装置叫逆变器。将直流电变换为交流电后送入交流电网的过程称为有逆变；将直流电变换为交流电后送到用电器的过程称为无源逆变。在逆变器中常用的换流方式有负载谐振式和脉冲换流式两种。

10. 在双稳态电路中，要使其工作状态翻转的条件是什么？

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答：双稳态电路要使其翻转的外部条件是；（1）触发脉冲的极性应使饱和管退出饱和区或者是使截止管退出截止区。（2）触发脉冲的幅值要足够大。（3）触发脉冲的宽度要足够宽，以保证电路正反馈过程的完成。

11. 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路的主要特点有哪些？

答：（1）在双反星形电路中，两组三相半波电路同时并联工作，整流电压波形的脉动程度比三相半波小得多。

（2）变压器的两组星形电路中各有一相同时导电，直流磁势互相抵消，不

存在直流磁化问题。

（3）负载电流同时由两个晶闸管和两个绕组承担。因此可选用电流定额较

小的元件，也可选用容量较小的变压器。

12. 为什么带平衡电抗器三相双反星形可控整流电路能输出较大的电流？

答：因为带平衡电抗器三相双反星形可控电路中，变压器有两个绕组，都接成星形，但同名端相反。每个绕组接一个三相半波可控整流电路，用平衡电抗器进行连接。因此，使两组整流输出以180°相位差并联．使整流电路中两组整流各有一只晶闸管导通并向负载供电，使得整个输出电流变大。

13. 在脉宽调制(PWM)技术中,脉冲宽度可以通过何种电路来实现调制。 答：脉冲宽度可以通过一个比较器来实现调制，即用一个锯齿波（或三角波）与一个直流控制电压（即参考电压）进行比较，比较器输出电压的极性由这两个比较电压的差值的正负来决定。改变控制电压的大小，即可改变两个电压的交点的位置，也就是改变输出电压极性变更的位置，从而改变正、负脉冲的宽度。

14. 常用的半导体只读存储器有哪几种？

答：只读存储器按功能可分为掩模式ROM、可编程序只读存储器PROM、可改写的只读存储器EPROM、（紫外线擦除、电可改写）和EEPROM（电擦除、电可改写）等几种。

15. 电子设备中一般都采用什么方式来防止干扰？

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答：电子设备的干扰有来自设备外部的，也有来自设备内部的，因此防干扰的方式应从两个方面进行考虑。对于来自内部的干扰，可在电路设计上采取措施，如避免闭合回路，发热元件安放在边缘处或较空处，增大输入和输出回路距离，避免平行走线以及采用差动放大电路等。对于来自设备外部的干扰，可采用金属屏蔽，并一点接地，提高输入电路的输入电平，在输入和输出端加去耦电路等。

五、计算题

1. 求下图电路中的输出电压Uo。

答：二极管VD1截止，VD2导通，忽略二极管的管压降，Uo = -2V。

2. 求下图电路中的输出电压Uo。

答：二极管VD导通，忽略二极管的管压降，Uo = 3V。

3. （1）对下图电路作静态分析和动态分析。（2）若电容CE断路，再对电路进行静态分析和动态分析。

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答：忽略三极管的管压降 （1）静态分析：

IB=20μA，IC=2mA，UCE=6V； 动态分析：

Au=-62.5，Ri=0.7KΩ，Ro=1KΩ。

（2）静态分析：

IB=20μA，IC=2mA，UCE=6V； 动态分析：

Au=-0.49，Ri=1.29KΩ，Ro=1KΩ。

4. 图示电路的电压放大倍数可由开关S控制，设运放为理想器件，试求开关S闭合和断开时的电压放大倍数Auf。

Rf 10kΩuIR1 10kΩS????R2 5kΩ

uO31

答：开关S断开时，运放组成反相比例运算电路，有

Auf??RfR1??1

开关 S闭合时，运放组成加减运算电路，有

Auf?[?

RfR1?(1?RfR1)]?1

5. 用公式法化简下列函数

F=AD+BC+BD+A(B+C)+ABCD+ ABDE

答：F=A+BC+BD

6. 有一三相半控桥式整流电路，已知该电路每相交流电压为220V，输出电流为40A，电路中晶闸管的最大反向电压和每只晶闸管平均电流各为多少？（6=2.45）

答：可控硅的最大反向电压为Ufm=233UZ

∴Ufm=63220≈538（V） 可控硅流过的平均电流为 ID=1/3Ifm=1/3340≈13.33（Ａ）

答：可控硅的最大反向电压为538V，每只平均电流为13.33Ａ。

六、读图分析题

1. 根据逻辑电路输入波形绘出输出信号P的波形，并分析该逻辑电路的功能。

A B

1 B & 1 & ≥1 P

A

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参考答案：

A B P

A B =1 P 异或门 P=AB +AB

2. 根据下图中处于放大状态的三极管各极电位，判断三极管的类型、材料和各个电极。

5V

－0．3V －1V 5V 5．3V 1V 答：NPN型硅管 答：PNP型锗管

三个电极从左至右为B、E、C 三个电极从左至右为B、C、E

3. 判断下图中所有反馈的类型。

答：RE支路：电流串联交直流负反馈 RF支路：电流并联交直流负反馈

4. 判断下图中所有反馈的类型。

答：R2R3支路：电压并联直流负反馈

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第四部分 维修电工仪器仪表知识

一、填空题

1. 普通发光氖管式低压验电器的检测范围为 60-500 伏。

2. 用指针式万用表测量电压或电流时，量程的选择应使指针在表盘的 2/3～3/4 位置为宜。

3. 指针式万用表调在欧姆档时，红表笔为 负 极性。

4. 数字式电压表测量的精确度高，是因为仪表的 输入阻抗 高。

5. 万用表交流电压档的量程有10V、100V、500V三档，用毕应将转换开关转到 500V 档，以免下次使用不慎而损坏电表。

6. 示波器中水平扫描信号发生器产生的是 锯齿波。 7. 互感器是根据 电磁感应 原理制造的。

8. 示波器中的扫描发生器实际上是一个 多谐 振荡器。 9. 示波器中的示波管采用的屏蔽罩一般用 坡莫合金 制成。

10. 使用直流双臂电桥测量电阻时，动作要迅速，以免 电池耗电量过大。 11. 用快速热电偶测温属于 动态 测温。

12. 电能表的驱动元件包括 电压部件 和 电流部件 两部分。

13. 电流互感器的额定容量就是额定二次电流通过额定二次负载阻抗时所消耗的 视在功率。

14. 具有60°内相角的三相无功电能表适用于 三相三线制 电路。 15. 直流双臂电桥要尽量采用容量较大的蓄电池，一般电压为 2～4 伏。 16. 对于长期不使用的示波器，至少 3 个月通电一次。

17. 使用直流双臂电桥测量小电阻时，被测电阻的电流端钮应接在电位端钮的外侧。

18. 电气设备用高压电动机，其定子绕组绝缘电阻达到 1兆欧/千伏 时，方可使用。

19. 调节示波器的 Y轴位移 旋钮可以改变显示波形在垂直方向的位置。 20. 晶体管特性图示仪示波管X偏转板上施加的电压波形是 正弦半波。 21. 热电偶温度计是以 热点效应 为基础的测温仪表。

22. 电容式压力变送器一般均输出标准的 4～20mA DC 电流信号。

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二、单项选择题

1. 要测量额定电压为380伏的笼型电机的绕组绝缘，应选用（ C ）伏的绝缘电阻表。

A、100 B、250 C、500 D、1000 2. 晶体管图示仪测量三极管时( C )可以改变特性曲线族之间的间距。

A、阶梯选择 B、功耗电阻 C、集电极-基极电流/电位 D、峰值范围 3. 示波器面板上的“辉度”是调节( A )的电位器旋钮。 A、控制栅极负电压

C、阴极负电压

B、控制栅极正电压 D、阴极正电压

4. 在测量电容器的电容前后，都应对电容进行（ A ），以免造成触电事故。 A、放电 B、充电 C、检测 D、断电 5. 示波器中调节（ D ），可改变显示波形在垂直方向的幅度。 A、X轴位移 B、X轴增益 C、Y轴位移 D、Y轴增益 6. 在测量照时回路缘电阻时,应将该回路的灯泡（ A ）。

A、拆下 B、不拆 C、拆不拆都可以 D.短路 7. 电流表中可交直两用的是（ C ）式仪表。

A、磁电 B、感应 C、电磁 D、热电 8. 用单臂直流电桥测量电感线圈的直流电阻时，（ A ）。

A、应先按下电源按钮，再按下检流计按钮 B、 应先按下检流计按钮，再按下电源按钮 C、 应同时按下电源按钮和检流计按钮 D、 无需考虑按电源按钮和检流计按钮的顺序

9. 双臂直流电桥主要用来测量（ C ）。

A、大电阻

B、中电阻

C、小电阻 D、小电流

10. 用单臂直流电桥测量电感线圈的直流电阻时，发现检流计不指零，应该（ B ），然后调节比较臂电阻使检流计指零。

A、先松开电源按钮，再松开检流计按钮 B、先松开检流计按钮，再松开电源按钮 C、同时松开检流计按钮和电源按钮

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D、同时按下检流计按钮和电源按钮

11. 不要频繁开闭示波器的电源，防止损坏（ B ）。

A、电源

B、示波管灯丝

C、保险丝 D、X轴放大器

12. 用单臂直流电桥测量一估算为12欧的电阻，比率臂应选3（ C ）。

A、1

B、0.1

C、0.01

D、0.001

13. 示波器荧光屏上出现一个完整、稳定正弦波的前提是待测波形频率（ B ）扫描锯齿波电压频率。

A、低于

B、等于

C、高于

D、不等于

14. 长期不工作的示波器重新使用时，应该（ C ）。

A、先通以1/2额定电压工作2小时，再升至额定电压工作 B、 先通以2/3额定电压工作10分钟，再升至额定电压工作 C、 先通以2/3额定电压工作2小时，再升至额定电压工作 D、 直接加额定电压工作

15．同步示波器采用触发扫描方式，即外界信号触发一次，就产生（ A ）个扫描电压波形。

A、1

B、2

C、3

D、4

16. 双踪示波器的示波管中装有（ A ）偏转系统。

A、一个电子枪和一套 C、两个电子枪和一套

B、一个电子枪和两套 D、两个电子枪和两套

17. JT-1型晶体管图示仪输出集电极电压的峰值是（ B ）伏。

A、100

B、200

C、500

D、1000

18. JT-1型晶体管图示仪“基极阶梯信号”中的串联电阻的作用是（ C ）。

A、限制基极电流

B、将输入电流变化转变为电压变化

C、将输入电压变化转变为电流变化 D、限制功耗

19. 使用示波器观察信号波形时，一般将被测信号接入（ D ）端钮。

A、“Y轴输入”

B、“X轴输入”

D、“Y轴输入”与“接地”

C、“Y轴输入”与“X轴输入”

20. 晶体管图示仪测量三极管时（ C ）可以改变特性曲线族之间的间距。

A、阶梯选择 B、功耗电阻 C、集电极-基极电流/电位 D、峰值范围

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三、判断题

1.（ √ ）普通发光氖管式低压验电器，可用于估计被测电压的高低。 2.（ √ ）用万用表交流电压档可以判别相线与零线。

3.（ 3 ）测量交流电流或者直流电流时可用钳形电流表进行测量。 说明：钳形电流表只能用于测量交流电流。

4.（ 3 ）为保证安全，电流互感器的副边应加装熔断器。 说明：电流互感器的副边不允许加装熔断器。 5.（ √ ）为保证安全，电流互感器的外壳应可靠接地。

6.（ 3 ）指针式万用表调到电阻档时，红表笔连接的是内部电池的正极。 说明：指针式万用表调到电阻档时，红表笔连接的是内部电池的负极。 7.（ 3 ）0.1级电压互感器用于配电盘仪表测量电压、功率等。

说明：0.1级电压互感器属于高精度仪表，一般不用于配电盘仪表测量。 8.（ √ ）用电流互感器和电压互感器可将电气测量仪表、继电器和自动调整装置接于高压装置。

9.（ √ ）双臂电桥测量时，补线电阻及接触电阻对测量的影响被从未知臂中除去。

10.（ √ ）要使显示波形在示波器荧光屏上左右移动，可以调节示波器的“X轴位移”旋钮。

11.（ √ ）同步示波器可用来观测持续时间很短的脉冲或非周期性的信号波形。 12.（ √ ）双踪示波器可以用来测量脉冲周期、宽度等时间量。

四、问答题

1. 简述钳形电流表的测量原理。

答：钳形电流表是利用电磁感应现象，通过电流互感器对导线周围的交变磁场进行感应，从而对导线中的电流进行测量。在测量过程中，每次只能在钳口中放入一根导线。

2. 示波器属于什么类型的仪器？它的分类情况怎样？

答：示波器又称阴极射线示波器，是一种利用电子射线的偏转来复现电信号

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瞬时图像的仪器。示波器一般分为以下几大类：（1）通用示波器、（2）多束示波器、（3）取样示波器、（4）记忆、存储示波器、（5）专用示波器、（6）智能示波器。

3. 要在一个示波器的屏幕上同时显示两个信号的波形，可采用哪些方法？

答：一种是采用双线示波管，即具有两个电子枪，两套偏转系统的示波管。另一种是将两个被测信号用电子开关控制，不断地交替送入普通示波管中进行轮流显示。由于示波管的余辉和人眼视觉暂留的缘故，当轮换速度很快时，看起来就好象同时显示出两个波形。习惯上将采用这种方法的示波器称为双踪示波器。

4. 什么是多线束示波器？有什么用途？

答：多线束示波器又称多线示波器。它是采用多束示波管的示波器。该示波器内部具有多个独立的Y轴信道，能同时接受并显示两个以上被测信号的波形。能较方便地对显示出的多个信号波形进行观察、比较和分析。

5. 简述传感器的作用。

答：传感器又叫做变换器、换能器，是一种将非电量形式的信号转换成便于检测的电信号的器件。它是非电量电测系统中的关键环节，是非电量测量二次仪表的输入装置。传感器由敏感元件和转换元件组成。敏感元件的作用是感知和检测被测非电量，如温度、位移、形状、颜色、压力、振动、声音及各种气体、红外线、紫外线、超声波等，并将其转换成其他形式的非电量。转换元件的作用是把经敏感元件预变换输出的非电量转换成电量输出。传感器的作用是，在感受被测非电量变化的同时，将输入的被测非电量转换为与之成单值（或线性）函数关系的电量输出，以便于用电测仪表测出被测非电量的大小。

6. 简述感应式单相电能表的工作原理。

答：感应式单相电能表内部有电压线圈和电流线圈，当电能表接入被测电路后，被测电路电压加在电压线圈上，被测电路电流通过电流线圈后，产生两个交变磁通穿过铝盘，这两个磁通在时间上相同，分别在铝盘上产生涡流。由于磁通

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与涡流的相互作用而产生转动力矩，使铝盘转动。制动磁铁的磁通，也穿过铝盘，当铝盘转动时，切割此磁通，在铝盘上感应出电流，这电流和制动磁铁的磁通相互作用而产生一个与铝盘旋转方向相反的制动力矩，使铝盘的转速达到均匀。 由于磁通与电路中的电压和电流成比例，因而铝盘转动与电路中所消耗的电能成比例，也就是说，负载功率越大，铝盘转得越快。铝盘的转动经过蜗杆传动计数器，计数器就自动累计线路中实际所消耗的电能。

7. 简述电磁流量计的工作原理。

答：电磁流量计是在一段非导磁材料制成的管道外面，安装有一对磁极，当导电液体流过管道时，因流体切割磁力线而产生感应电动势，该感应电动势由与磁极成垂直方向的两个电极引出，感应电动势经放大、处理后，电磁流量计就可输出液体的流量信息。

五、设计题

1. 设计一个水位控制系统，要求储水罐中的水位保持在上限位和下限位之间。绘出系统结构图，并合理选择各控制设备的类型和型号。 答：本题设计非常灵活，因此答案仅给出参考系统结构图。

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第五部分 电机与电气控制技术知识

一、填空题

1. 变压器的铁心采用绝缘硅钢片叠压而成，其主要目的是为了减少 磁滞和涡流损耗。

2. 将变压器的一次侧绕组接交流电源，二次侧绕组与负载连接，这种运行方式称为变压器的 负载 运行。

3. 一台额定转速为1440r/min的三相交流异步电动机，其极对数p为 2。 4. 负荷开关主要用于控制电源的通断和 不频繁 通断小容量电动机。 5. 热继电器的额定电流一般整定为电动机额定电流的 0.95～1.05 倍。 6. 自动空气断路器在电路发生 严重过载 和 短路 等故障时能自动切断电路。 7. 在实现恒转矩调速时，在调频的同时必须 调整电压。

8. 双闭环调速系统包括电流环和速度环，两环之间关系是 电流环为外环，速度环为内环。

9. 单相交流异步电动机从其结构和工作原理可分为 电阻分相式、 电容分相式和 罩极式 三种类型。

10. 测速发动机将转速信号转换为 电压 信号输出。 11. 单三拍控制的三相反应式步进电动机的步距角为 30 度。 12. 接触器的额定电流是指 主触头 的额定工作电流。

13. 电气原理图中所有电器的触头，都按没有 通电 和没有 外力 作用时的初始开闭状态画出。

14. 依靠接触器自身辅助触头使其线圈保持通电的现象称为 自锁。

15. 直流电机中的电刷是为了引导电流，在实际应用中一般都采用 电化石墨电刷。

16. 交流伺服电动机的定子圆周上装有 两个互差90°电角度 的绕组。 17. 高压负荷开关的主要用途是 用来切断和闭合线路的额定电流。 18. 灭弧装置的作用是 熄灭电弧。

19. RW3-10型户外高压熔断器作为小容量变压器的短路保护，其绝缘瓷支柱应选用额定电压为 2500 伏的兆欧表进行绝缘电阻摇测。

20. 反接制动时，旋转磁场与转子相对的运动速度很大，致使定子绕组中的电

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流一般为额定电流的 10 倍左右。

21. PLC使用最广泛的编程语言是 梯形图。

22. PLC利用其 程序 控制替代了继电接触器控制系统的硬接线控制。 23. 变频器是把电网输入的交流电变成输出 频率 可调的交流电的控制装置。 24. 变频器输出侧不允许接 电容器，也不允许接 电容式单相电动机。 25. 变频器和外部信号的连接需要通过相应的 接口。

26. 变频器的主电路是为电动机提供调频 调压 电源的电力变换部分。 27. 把直流电源中恒定的电压变换成可调直流电压的装置称为 直流斩波器。 28. 旋转变压器是一种输出电压随转子 转角 变化的信号元件。

29. 步进电动机工作时，每输入一个 电脉冲，电动机就转过一个角度或前进一步。

30. 伺服系统 是数控系统的执行部分。

二、单项选择题

1. 三相交流异步电动机起动时的起动电流较大，一般为电动机额定电流的

（ B ）倍。

A、3-4 B、4-7 C、4-6 D、5-8

2. 一般情况下功率在（ D ）KW以下的三相交流电动机起动时可采用全压起动。 A、13 B、12 C、11 D、10

3. 一台三相交流异步电动机，其铭牌所标额定电压为220／380V，其绕组联

接应是( B )。

A、星型／三角型 B、三角型／星型 C、三角型／三角型 D、星型／星型 4. 高性能的高压变频调速装置的主电路开关器件采用( B )。

A、快速恢复二极管理体制 B、绝缘栅双极晶体管 C、电力晶体管 D、功率场效应晶体管

5. 无速度传感器调节系统的速度调节精度和范围目前( C )有速度传感器的

矢量控制系统。

A、超过 B、相当于 C、低于 D、远远低于 6. 电气控制电路设计应最大限度地满足( D )的要求。

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A、电压 B、电流 C、功率 D、机械设备加工工艺

7. PLC的一个工作周期内的工作过程分为输入处理、( C )和输出处理三个阶段。

A、程序编排 B、采样 C、程序处理 D、反馈 8. 热继电器的热元件整定电流IFRW=( A )IMN

A、±5% B、3 C、2 D、3 9. 变压器具有( D )的作用。

A、变换交变电压 B、变换交变电流 C、变换阻抗 D、以上都是 10. 变频调速中的变频器一般由( A )组成。 A、 整流器、滤波器、逆变器 C、 整流器、滤波器

B、 放大器、滤波器、逆变器 D、 逆变器

11. 直流电动机弱磁调速是从n0向上调速，调速特性为( D )输出。 A、恒电流 B、恒效率 C、恒转矩 D、恒功率 12. 在步进电动机驱动电路中，脉冲信号经( A )放大后控制步进电动机励磁绕组。

A、功率 B、电流 C、电压 D、直流

13. ( D )适用于向多台电动机供电，不可逆拖动，稳速工作，快速性要求不高的场合。

A、电容式逆变器 B、电感式逆变器 C、电流型逆变器 D、电压型逆变器

14. 可编程序控制器采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、( D )和算术运算等操作指令。

A、控制运算、计数 B、统计运算、计时、计数 C、数字运算、计时 D、顺序控制、计时、计数 15. DZ5-20型自动空气开关的电磁脱扣器的作用是( B )。

A.过载保护 B.短路保护 C.欠压保护 D.欠流保护 16. 交流接触器线圈电压过低将导致( A )。

A、线圈电流显著增大 B、线圈电流显著减小 C、铁心涡流显著增大 D、铁心涡流显著增大

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17. 在自动控制系统中，调整时间Ts反映了系统的( A )。 A、快速性 B、稳定性 C、准确性 D、延时性 18. 电动机的熔断器保护一般只作( D )。

A、低电压保护 B、单相接地保护 C、过负载保护 D、相间短路保护 19. 同步发电机产生感应电动势的部分是( C )。 A、转子 B、铁心 C、电枢 D、绕组

20. 当电源电压降低时，三相异步电动机的启动转矩将( C )。

A、提高 B、不变 C、降低 D、无法判断

21. 三相异步电动机通电后不转，但有嗡嗡声，其故障原因可能是( D )。

A、电源电压过高 B、电源线路短路 C、绕组接反 D、缺相 22. 为了提高中、小型电力变压器铁心的导磁性能，减少铁损耗，其铁心多采用( A )制成。

A、0.35毫米厚，彼此绝缘的硅钢片叠装 B、整块钢材

C、2毫米厚彼此绝缘的硅钢片叠装

D、0.5毫米厚，彼此不需绝缘的硅钢片叠装 23. 同步补偿机实际上就是一台( A )。

A、空载运行的同步电动机 C、空载运行的同步发电机

B、负载运行的同步电动机 D、负载运行的同步发电机

24. 一台牵引列车的直流电机( D )。

A、只能作电动机运行 C、 只能产生牵引力

B、只能作发电机运行

D、 既能产生牵引力，又能产生制动力矩

25. 为了防止直流串励电动机转速过高而损坏电动机，不允许( D )启动。

A、带负载

B、重载

C、空载

D、过载

26. 同步电动机能耗制动时，将运行中的定子绕组电源断开，并保留( C )的直流励磁。

A、线路

B、定子

C、转子励磁绕组 D、定子励磁绕组

27. 对于M7475B型磨床，工作台的移动采用( B )控制。

A、点动

B、点动互锁

C、自锁

D、互锁

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28. T68卧式镗床常用( A )制动。

A、反接 B、能耗

C、电磁离合器 D、电磁抱闸

29. 测速发电机在自动控制系统和计算装置中，常作为( A )元件使用。

A、校正

B、控制

C、放大

D、电源

30. 起重机电磁抱闸制动原理属于( B )制动。

A、电力

B、机械

C、能耗 D、反接

三、判断题

1.（ 3 ）过电压继电器，在电路正常工作时衔铁是吸合的。 说明：过电压继电器，在电路正常工作时衔铁是断开的。

2.（ 3 ）接触器具备零电压保护功能，且可断开短路电流和过负荷电流。 说明：接触器具备零电压保护功能，不具有断开短路电流和过负荷电流的功能。

3.（ √ ）断电延时继电器的触点是通电时瞬时动作，断电时延时。 4.（ 3 ）开环自动控制系统中出现偏差时能自动调节。 说明：开环自动控制系统中出现偏差时不能自动调节。 5.（ √ ）开环控制系统适用于精度要求不高的控制系统。

6.（ √ ）有静差调速系统中，扰动对输出量的影响只能得到部分补偿。 7.（ 3 ）对于额定功率相同的电动机，额定转速愈高，电动机尺寸愈大，重量愈重和成本愈高。

说明：对于额定功率相同的电动机，额定转速愈低，电动机尺寸愈大，重量愈重和成本愈高。

8.（ 3 ）在闭环控制系统中，系统的动态放大倍数越大，系统越稳定。 说明：在闭环控制系统中，系统的动态放大倍数越大，系统越不稳定。 9.（ √ ）反时限过电流保护是利用感应型电流继电器来实现的。它不需要另外接入启动元件，也不需要中间继电器、时间继电器和信号继电器。

10.（ √ ）瞬时电流速断保护不能对整个线路起保护作用，只能保护线路一部分。

11.（ √ ）同步电动机最主要的特点是当负载在一定的范围内变化时，电动机

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的转速不变。

12.（ 3 ）接触器可以用在高、低压场合,作远距离操纵和自动控制,使电路接通或断开。

说明：接触器一般用于中、低压场合中电路的接通或断开控制。 13.（ 3 ）厂用变压器一般不容易过负荷,故不装设过负荷保护装置。 说明：厂用变压器需要装设过负荷保护装置。 14.（ 3 ）交流测速发电机可分为永磁式和电磁式两种。

说明：交流测速发电机分为空心杯转子异步测速发电机、笼式转子异步测速发电机和同步测速发电机三种。

15.（ 3 ）接近开关作为位置开关，由于精度高，只适用于操作频繁的设备。 说明：接近开关对操作频繁和不频繁的设备均适用。

16.（ 3 ）能耗制动的制动力矩与通入定子绕组中的直流电流成正比，因此电流越大越好。

说明：能耗制动的制动电流太大时，会引起剧烈的冲击，因此制动电流并不是越大越好。

17.（ √ ）同步电动机一般采用异步起动法。

18.（ √ ）X62W铣床电气线路中采用了完备的电气联锁措施，主轴启动后才允许工作台作进给运动和快速移动。

19.（ √ ）Z37摇臂钻床零压继电器可起到失压保护的作用。

20.（ √ ） 反接制动由于制动时对电机产生的冲击比较大，因此应串入限流电阻，而且仅用于小功率异步电动机。

四、问答题

1. 电气控制系统常用的保护环节有哪些？各用何种器件来进行保护？

答：（1）短路和严重过载保护,使用熔断器和自动空气开关；（2）过载和断相保护，使用热继电器或电流继电器；（3）失压和欠压保护，使用交流接触器或电压继电器；（4）漏电保护，使用漏电保护开关，也可采用接零保护和接地保护。

2. 三相交流异步电动机与直流电动机相比，存在哪些优缺点？

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答：三相交流异步电动机与直流电动机相比，主要的优点是结构简单、价格便宜、工作可靠、维护方便。主要的缺点是起动和调速性能差。但随着变频器和一些新型电动机起动器的出现和普及，三相交流异步电动机的上述缺点也逐步得到了改善，因此未来三相交流异步电动机的使用会越来越广泛。

3. 在什么情况下应选用绕线式三相异步电动机？转子电路中接入变阻器的作用是什么？

答：在要求起动转矩大或重载情况下起动的设备，如吊车等，应选用绕线式三相异步电动机。其接入变阻器的作用是：（1）减小起动电流；（2）增大起动转矩，使电动机能够带负载比较平稳地起动。

4. 异步电动机的空气隙对电动机的运行有什么影响？

答：异步电动机的空气隙是决定电动机运行的一个重要因素，气隙过大将使磁阻（空气对磁通的阻力称为磁阻）增大，因而使激磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏。如果气隙过小，将会使铁芯损耗增加，运行时转子铁芯可能与定子铁芯相碰触，甚至难以起动鼠笼式转子。因此异步电动机的空气隙，不得过大和过小。一般中小型三相异步电动机的空气隙 0.2～1.0 毫米，大型三相异步电动机的空气隙为 1.0～1.5 毫米。

5. 交流接触器短路环的作用是什么？

答：交流接触器短路环的作用是：在交变电流过零时，维持动静铁芯之间具有一定的吸力，以清除动、静铁芯之间的振动。

6. 怎样正确选用电动机？

答：（1）根据电源电压、使用条件，拖动对象选择电动机。所选用电动机的额定电压要与电源电压相符。

（2）根据安装地点和使用环境选择电动机的型式。

（30根据容量、效率、转速和功率因数选择电动机。电动机的容量既不能过大，也不能过小。容量过大会造成大马拉小车，不经济，浪费电能；过小影响

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电动机的使用寿命、甚至带不动负载而烧毁。电动机的转速必须和拖动机械要求的转速相匹配。

7. 防爆电机在检修时有何特殊要求？

答：（1）防爆电机不得随意拆卸；拆卸检修时，不能用零件的防爆面作撬棒的支点，更不允许敲打或撞击防爆面。

（2）拆卸电机时，应先取下风罩、风扇，再用套管板手拆卸端盖和轴承盖的螺栓，然后，用圆木或铜棒沿轴向撞击轴伸，使端盖和机座分开，最后取下转子。拆除零件，防爆面应朝上搁置，并用橡皮或布衬垫盖上，紧固螺栓，弹簧垫等注意不要丢失。

（3）浸漆和组装时，应将防爆面附着的绝缘漆或脏物清洗干净，不得用铁片等硬物刮划，但可以用油石研磨不平整的地方。

（4）若防爆面损伤，必须用铅锡焊料 HISnPb58-2，焊剂为 30% 浓度的盐酸（对钢制零件）或含锡 58～60% 的锡锌焊料，焊剂为氯化铵30%，氯化锌 70% ，加水 100～150% 混合溶液（对铸铁件）进行焊补，焊料与零件的结合要牢固，凸起部分要磨平，达到规定的光洁度。

（5）为防止防爆面生锈，应在防爆面上涂抹机油或 204-1置换型防锈油。

8. 交流接触器频繁操作时为什么会出现过热现象？

答：交流接触器起动时，由于铁芯和衔铁之间的空隙大，电抗小，通过线圈的激磁电流很大，往往大于工作电流的十几倍。如频繁起动，使激磁线圈通过很大的起动电流，因而引起线圈产生过热现象，严重时会将线圈烧毁。

9. 复杂设备电气故障诊断分哪些步骤进行？各环节应注意什么？

答：设备电气故障的一般诊断顺序为：症状分析→设备检查→故障部分的确定→线路检查→更换或修理→修后性能检查。

（1）症状分析 症状分析是对所有可能存在的有关故障原始状态的信息进行收集和判断的过程，在故障迹象受到干扰以前，对所有信息都应进行仔细分析。 （2）设备检查 根据症状分析中得到的初步结论和疑问，对设备进行更详

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细的检查，特别是那些被认为最有可能存在故障的区域。要注意在这个阶段应尽量避免对设备做不必要的拆卸，同时应防止引起更多的故障。

（3）故障部位的确定 维修人员必须全面掌握系统的控制原理和结构。如果缺少系统的诊断资料，就需要维修人员正确地将整个设备或控制系统划分成若干功能块，然后检查这些功能块的输入和输出是否正常。

（4）线路检查和更换、修理 这两步骤是密切相关的，线路检查可以采用与故障部位确定相似的方法进行，首先找出有故障的组件或可更换的元件，然后进行有效的修理。

（5）修后性能检查 修理完成后，维修人员应进行进一步的检查，以证实故障确实已经排除，设备能够运行良好。

10. 开关间产生电弧的根本原因是什么？

答：开关触头在分断电流时之所以会产生电弧，根本的原因在于触头本身及触头周围的介质中含有大量的可被游离的电子。当分断的触头间存在着足够大的外施电压的条件下，并且电路电流也达到最小生弧电流时，电子就会被强烈游离从而形成电弧。

11. PLC 控制系统与传统的继电接触器控制系统相比，有哪些优点？

答：（1）可靠性高、抗干扰能力强；（2）编程简单、宜于掌握；（3）功能强大；（4）使用灵活、通用性好；（5）体积小、重量轻、功耗低。

12. 交流电动机继电---接触器控制系统设计的基本内容包括哪些方面？

（1）确定控制电路的电流种类和电压数值；（2）主电路设计主要是电动机的启动、正反转运转、制动、变速等工作方式及其保护环节的设计；（3）辅助电路设计主要有控制电路、执行电路、连锁保护环节、信号显示及安全照明等环节设计。

13. 电气图的基本识读步骤和方法有哪些？

（1）看图样说明 识图时，首先看图样说明，搞清设计内容和施工要求。

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（2）看电路图 看电路图时，首先要分清主电路和辅助电路，交流电路和直流电路；其次按照先看主电路，再看辅助电路。看主电路通常是从下往上看；看辅助电路，则自上而下、自左向右看，即先看电源，再顺次看各条回路，分析各条回路元件的工作情况及其对主电路的控制关系。（3）看安装接线图 看安装接线图时，要先看主电路，再看辅助电路。看主电路时从电源引入端开始，顺次经控制元件和线路到用电设备；看辅助电路时，要从电源的一端到电源的另一端，按元件的顺序对每个回路进行研究。

14. 变频器的外部接口电路由哪几部分组成？

变频器的外部接口电路通常包括逻辑控制指令输入电路、频率指令输入/输出电路、过程参数检测信号输入/输出电路和数字信号输入/输出电路等。

15. 变频器与外部信号的连接是通过何种装置进行的？这种装置主要有哪些类型？

变频器和外部信号的连接需要通过相应的接口进行。外部信号接口主要包括：（1）多功能输入端子和输出接点；（2）多功能模拟输入/输出信号接点；（3）数字信号输入/输出接口；（4）通信接口。

16. 异步电动机定子绕组的接地故障应如何处理？

答：可先检查绕组接地及测量绕组对地绝缘，方法分别为：（1）用兆欧表测量（2）用校验灯检查（3）高压试验。如果绕组受潮，则要在烘箱内进行烘干处理。也可用加热法处理，即在定子绕组中，通入0.6倍的额定电流加热烘干。如果是绕组接地，接地点常在线圈伸出槽处，可用竹片或绝缘纸捅入铁心与绕组之间，接地点若在槽内，则须更换绕组。

17. 什么是伺服电动机？有几种类型？工作特点是什么？

答：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。伺服电动机分为直流和交流伺服电动机两大类其工作特点是：当信号电压为零时无自转现象，转速随着

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转矩的增加而匀速下降，能够接到信号就迅速起动，失去信号时自行制动，且转速的大小与控制信号成正比。

18. 电机绕组的绝缘有何重要性？质量不好会带来什么后果？

答：电机绕组绝缘的可靠性是保证电机使用寿命的关键。即使是制造过程中的一点疏忽也会造成绝缘质量的下降，甚至引起绝缘击穿，致使电机损坏。

19. 无刷直流伺服电动机具有哪些性能特点？

答：无刷直流伺服电动机具有与有刷直流伺服电动机相似的机械特性、调节特性和工作特性，且无电气接触火花，安全、防爆性好，无线电干扰小，机械噪声小，寿命长，工作可靠性高。可工作于高空及有腐蚀性气体的环境。

20. 变频调速时，为什么常采用恒压频比（即保持U1／f1为常数）的控制方式？ 答：交流电动机在变频调速时，若保持U1／f1为常数，可以使电动机气隙磁通Φ维持不变，而使电动机的输出转矩T保持恒定，从而获得恒转矩的调速特性。

21. 交－直－交变频调速系统有何优缺点？应用前景如何？

答：交－直－交变频调速能实现平滑的无级调速，调速范围宽，效率高，而且能充分发挥三相笼型异步电动机的优点。缺点是变频系统复杂，成本较高。随着晶闸管变频技术的日趋完善，其应用前景看好，并有逐步取代直流电动机调速系统的趋势。

22. 什么是集中控制？什么是分散控制？

答：分散控制的主令信号的传递方式是直接传递，即主令信号是分散在各个运动部件的执行电路中。集中控制的主令信号不是直接传递，是集中的并通过主令控制器转换发出的信号。

23. 自动控制系统通常由哪几部分组成？该系统的作用量和被控制量有哪些？

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