《電氣控制與PLC》課后習(xí)題參考答案.doc

電氣控制與PLC課后習(xí)題參考答案上篇習(xí)題1.從外部結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分直流電磁機(jī)構(gòu)與交流電磁機(jī)構(gòu)？怎樣區(qū)分電壓線圈與電流線圈？答：（1）、交流：鐵心用硅鋼片沖壓而成（減少鐵損），線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上（便于散熱）。（2）、直流：鐵心用整塊鋼制成（方便加工），線圈繞制成長(zhǎng)而薄的圓筒狀（便于散熱）。（3）、電壓線圈：匝數(shù)多，線徑細(xì)。（4）、電流線圈：匝數(shù)少，線徑粗。2.單相交流電磁機(jī)構(gòu)為何要設(shè)置短路環(huán)？它的作用是什么？三相交流電磁鐵是否要裝設(shè)短路環(huán)？答：（1）、由于交流接觸器鐵心的磁通是交變的，故當(dāng)磁通過(guò)零時(shí)，電磁吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下將被拉開(kāi)，磁通過(guò)零后電磁吸力又增大，當(dāng)吸力大于反力時(shí)，銜鐵又被吸合。這樣，隨著交流電源頻率的變化，銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲，甚至使鐵心松散。（2）、當(dāng)交變的磁通穿過(guò)短路環(huán)所包圍的面積S2在環(huán)中產(chǎn)生渦流時(shí)，此渦流產(chǎn)生的磁通2在相位上落后于短路環(huán)外鐵心截面S1中的磁通1，由1、2產(chǎn)生的電磁吸力為F1、F2，作用在銜鐵上的合成電磁吸力是F1+F2，只要此合力始終大于其反力，銜鐵就不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。（3）、由于三相電流電磁鐵的電磁吸力三相本身具有相位差，其電磁吸力為一恒定值，故無(wú)需設(shè)置分磁環(huán)。3.當(dāng)交流電磁線圈誤接入直流電源，直流電磁線圈誤接入交流電源時(shí)，會(huì)發(fā)生什么問(wèn)題？為什么？答：（1）、交流電磁線圈誤接入直流電源，由于不存在感抗，則I=U/R，比原來(lái)的電流大很多，則線圈容易燒毀。（2）、直流電磁線圈誤接入交流電源，由于存在感抗，則I=u/(R+jX)，比原來(lái)的電流小很多，可能吸力不夠，不能吸合，即使可以吸合也會(huì)由于直流電磁系統(tǒng)沒(méi)有分磁環(huán)而發(fā)生振動(dòng)。同時(shí)由于直流電磁系統(tǒng)的鐵心由整塊鋼構(gòu)成，損耗比較大。4.若交流接觸器線圈通電后，銜鐵長(zhǎng)時(shí)間被卡死不能吸合，則會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：一般U形鐵心的交流電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁線圈通電而銜鐵尚未吸合的瞬間，電流將達(dá)到銜鐵吸合后額定電流的56倍，E形鐵心電磁機(jī)構(gòu)則達(dá)到額定電流的1015倍，如果銜鐵卡住不能吸合時(shí)，交流勵(lì)磁線圈則可能燒毀。5.什么是電磁機(jī)構(gòu)的返回系數(shù)？過(guò)量與欠量電磁機(jī)構(gòu)的返回系數(shù)有何不同？答：（1）、返回系數(shù)是繼電器的復(fù)歸值與動(dòng)作值的比值。（2）、過(guò)量電磁機(jī)構(gòu)返回系數(shù)小于1，欠量電磁機(jī)構(gòu)返回系數(shù)大于1。6.從結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分交流、直流電磁機(jī)構(gòu)？答：（1）、交流：鐵心用硅鋼片沖壓而成（減少鐵損），線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上（便于散熱）。（2）、直流：鐵心用整塊鋼制成（方便加工），線圈繞制成長(zhǎng)而薄的圓筒狀（便于散熱）。7.低壓斷路器具有哪些脫扣裝置？分別敘述其功能？答：低壓斷路器具有自由脫扣器、過(guò)電流脫扣器、熱脫扣器、失壓脫扣器和分勵(lì)脫扣器等脫扣裝置。具體功能如下：（1）、自由脫扣器是聯(lián)系觸頭系統(tǒng)和其他保護(hù)功能脫扣器的中間傳遞部分。（2）、過(guò)電流脫扣器主要用于短路和嚴(yán)重過(guò)載保護(hù)。（3）、熱脫扣器主要用于過(guò)載保護(hù)。（4）、失壓脫扣器主要用于失壓保護(hù)。（5）、分勵(lì)脫扣器主要用于遠(yuǎn)距離控制。8.兩個(gè)相同的交流電磁線圈能否串聯(lián)使用？為什么？答：（1）、在交流控制線路中，兩個(gè)相同的交流電磁線圈不能串聯(lián)使用，主要原因是造成吸力不足。（2）、即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和，也是不允許的。因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總有先后，先吸合的電器磁路先閉合，其阻抗比沒(méi)吸合的電器大，電感顯著增加，線圈上的電壓也相應(yīng)增大，故沒(méi)吸合電器線圈的電壓達(dá)不到吸合值。同時(shí)電路電流將增加，有可能燒毀線圈。9.電器控制線路中，既裝設(shè)熔斷器，又裝設(shè)熱繼電器，它們各起什么作用？答：（1）、熔斷器：是一種簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)電器，在電路中主要起短路保護(hù)作用。（2）、熱繼電器：是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的電器，廣泛用于三相異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。（3）、不能互相代用，由于其保護(hù)功能不一樣。10.試設(shè)計(jì)一個(gè)采取兩地操作的點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電路圖？答：11.試采用按鈕、刀開(kāi)關(guān)、接觸器和中間繼電器，畫(huà)出異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行的混合控制線路？答：12.試設(shè)計(jì)用按鈕和接觸器控制異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止，用組合開(kāi)關(guān)選擇電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的控制電路（包括主回路、控制回路和必要的保護(hù)環(huán)節(jié)）？答：13.電器控制線路常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有哪些？各采用什么電器元件？答：（1）、電器控制線路中的主回路常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、失壓保護(hù)、熱過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)。其中過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、失壓保護(hù)一般采用相應(yīng)的過(guò)壓繼電器、欠壓繼電器和失壓繼電器進(jìn)行保護(hù)；熱過(guò)載保護(hù)一般采用熱繼電器進(jìn)行保護(hù)；短路保護(hù)一般采用熔斷器或斷路器進(jìn)行保護(hù)。（2）、電器控制線路中的控制回路常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)，通常采用熔斷器或斷路器進(jìn)行保護(hù)。14.試設(shè)計(jì)電器控制線路。要求：第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)10s后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)；運(yùn)行5s后，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止，同時(shí)第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)；運(yùn)行15s后，全部電動(dòng)機(jī)停止？答：控制線路如下圖所示：15.供油泵向兩處地方供油，油都到達(dá)規(guī)定油位時(shí)，油泵停止供油；只要有一處油不足，則繼續(xù)供油。試用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)控制線路？答：假設(shè)供油泵由接觸器KM控制，兩處地方的油位可通過(guò)限位開(kāi)關(guān)SQ1和SQ2來(lái)體現(xiàn)。根據(jù)題目要求，列出接觸器通電狀態(tài)的真值表如右表所示，控制電路如下圖所示：SQ1SQ2KM00101110111016.設(shè)計(jì)一個(gè)小車(chē)運(yùn)行的電路圖，其動(dòng)作程序如下：（1）小車(chē)由原位開(kāi)始前進(jìn)，到終端后自動(dòng)停止；（2）到終端停留2min后自動(dòng)返回原位停止；（3）要求在前進(jìn)或后退途中的任意位置都能停止或再次啟動(dòng)。答：17.論述C650-2型車(chē)床主軸電動(dòng)機(jī)的控制特點(diǎn)及時(shí)間繼電器KT的作用。答：（1）、C650-2型車(chē)床主軸電動(dòng)機(jī)包含了正反轉(zhuǎn)控制、點(diǎn)動(dòng)控制和反接制動(dòng)的停車(chē)控制等控制特點(diǎn)。（2）、時(shí)間繼電器KT主要有兩個(gè)作用，一是KT的常閉通電延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn)可以在M1電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)延時(shí)打開(kāi)，停止啟動(dòng)電流對(duì)電流表的沖擊；二是在M2電動(dòng)機(jī)制動(dòng)停車(chē)時(shí)KT觸點(diǎn)閉合，將電流表短接，以免使電流表受到反接制動(dòng)電流的沖擊。18.C650-2型車(chē)床電氣控制具有哪些保護(hù)環(huán)節(jié)？答： C650-2型車(chē)床電氣控制具有短路保護(hù)、失壓保護(hù)和熱過(guò)載保護(hù)等保護(hù)環(huán)節(jié)。19.Z304016（）型搖臂鉆床在搖臂升降過(guò)程中，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3和擺臂升降電動(dòng)機(jī)M2如何配合工作？以搖臂上升為例敘述電路的工作情況。答：（1）、Z304016（）型搖臂鉆床在搖臂升降過(guò)程中，搖臂移動(dòng)前必須先將搖臂松開(kāi)，移動(dòng)到位后搖臂自動(dòng)夾緊。（2）、按下?lián)u臂上升按鈕，時(shí)間繼電器KT1線圈通電吸合，觸點(diǎn)KT1閉合，使接觸器KM4通電吸合，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3正向旋轉(zhuǎn)，供出壓力油，壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入搖臂的松開(kāi)油腔，推動(dòng)活塞移動(dòng)，活塞推動(dòng)菱形塊，將搖臂松開(kāi)。同時(shí)，活塞桿通過(guò)彈簧片壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ2，使其觸點(diǎn)SQ2斷開(kāi)，使KM4線圈斷電釋放；另一觸點(diǎn)SQ2閉合,使KM2線圈通電吸合。前者使液壓泵電動(dòng)機(jī)M3停止轉(zhuǎn)動(dòng)，后者使搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)正向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)搖臂上升移動(dòng)。（3）、當(dāng)搖臂上升到所需位置時(shí)，松開(kāi)搖臂上升按鈕SB3，接觸器KM2和時(shí)間繼電器KT1線圈同時(shí)斷電釋放，搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2停車(chē)，搖臂停止上升。但時(shí)間繼電器KT1為斷電延時(shí)型，所以在搖臂停止上升后的13s，其延時(shí)閉合觸點(diǎn)KT1閉合，接觸器KM5線圈才通電吸合，使液壓泵電動(dòng)機(jī)M3通電反向旋轉(zhuǎn)，供出壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入搖臂的夾緊油腔，經(jīng)夾緊機(jī)構(gòu)將搖臂夾緊。在搖臂夾緊的同時(shí)，活塞桿通過(guò)彈簧片使行程開(kāi)關(guān)SQ3壓下，觸點(diǎn)SQ3斷開(kāi)，切斷接觸器KM5的線圈電路，KM3斷電釋放，液壓泵電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，完成了搖臂先松開(kāi)，后移動(dòng)，再夾緊的整套動(dòng)作。20.Z304016（）型搖臂鉆床電路中SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5和SQ6各行程開(kāi)關(guān)的作用是什么？結(jié)合電路工作情況說(shuō)明。答：（1）、SQ1：搖臂上升