機(jī)電傳動控制馮清秀鄧星鐘第五版習(xí)題及答案

1、機(jī)電傳動控制馮清秀鄧星鐘第五版習(xí)題及答案第二章機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)2.1 說明機(jī)電傳動系統(tǒng)運(yùn)動方程中的拖動轉(zhuǎn)矩，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 和動態(tài)轉(zhuǎn)矩的概念。拖動轉(zhuǎn)矩是有電動機(jī)產(chǎn)生用來克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩，以帶動 生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動的。 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩就是由生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)生的 負(fù)載轉(zhuǎn)矩。動態(tài)轉(zhuǎn)矩是拖動轉(zhuǎn)矩減去靜態(tài)轉(zhuǎn)矩。2.2 從運(yùn)動方程式怎樣看出系統(tǒng)是處于加速，減速，穩(wěn)態(tài) 的和靜態(tài)的工作狀態(tài)。TM-TL>0 說明系統(tǒng)處于加速，TM-TL<0 說明系統(tǒng)處于 減速，TM-TL=0 說明系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)（即靜態(tài)）的工作 狀態(tài)。2.3 試列出以下幾種情況下（見題 2.3 圖）系統(tǒng)的運(yùn)動方 程式，并說明系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是加速，減速，還

2、是勻 速？（圖中箭頭方向表示轉(zhuǎn)矩的實(shí)際作用方向）TLTMTMTLNTM=TLTM< TLTM-TL>0 說明系統(tǒng)處于加速。TM-TL<0 說明系統(tǒng) 處于減速TMTLTMTLTM> TLTM>TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是加 速TLTMTMTLTM= TLTM=TL系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是減速系統(tǒng)的運(yùn)動狀態(tài)是勻 速2.4 多軸拖動系統(tǒng)為什么要折算成單軸拖動系統(tǒng)？轉(zhuǎn)矩 折算為什么依據(jù)折算前后功率不變的原則？轉(zhuǎn)動慣 量折算為什么依據(jù)折算前后動能不變的原則？因?yàn)樵S多生產(chǎn)機(jī)械要求低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，而電動機(jī)一般具有 較高的額定轉(zhuǎn)速。這樣，電動機(jī)與生產(chǎn)機(jī)械之間就得 裝設(shè)減速機(jī)構(gòu)，如

3、減速齒輪箱或蝸輪蝸桿，皮帶等減 速裝置。所以為了列出系統(tǒng)運(yùn)動方程，必須先將各轉(zhuǎn) 動部分的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動慣量或直線運(yùn)動部分的質(zhì)量這 算到一根軸上。轉(zhuǎn)矩折算前后功率不變的原則是 P=T , p 不變。轉(zhuǎn)動慣量折算前后動能不變原則是能量 守恒 MV=0.5J22.5 為什么低速軸轉(zhuǎn)矩大，高速軸轉(zhuǎn)矩小？因?yàn)?P= T,P 不變越小 T 越大，越大 T 越小。2.6 為什么機(jī)電傳動系統(tǒng)中低速軸的 GD2 逼高速軸的 GD2 大得多?因?yàn)?P=T，T=GD2/375. P=GD2/375. ,P 不變 轉(zhuǎn)速 越小 GD2 越大，轉(zhuǎn)速越大 GD2 越小。2.7如 圖 2.3 （ a ） 所 示 ， 電 動 機(jī)

4、軸 上 的 轉(zhuǎn) 動 慣 量MMLLJ =2.5kgm2, 轉(zhuǎn)速 n =900r/min; 中間傳動軸的轉(zhuǎn)動 慣量 J=11116666kkkkggggmmmm2,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速速速nnnn=66660000 rrrr/mmmmiiiinnnn。試試試試求求求求折折折折算算算算到到到到電電電電動動動動 機(jī)軸上的等效專慣量。折算到電動機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣 量:j=Nm/N1=900/300=3,j1=Nm/Nl=15J=JM+J1/j2+ JL/j12=2.5+2/9+16/225=2.79kgm2Mz.。. 2.8 如圖 2.3（b）所示，電動機(jī)轉(zhuǎn)速 nM=950 r/min， 齒輪減速箱的傳動比

5、J1= J2=4，卷筒直徑 D=0.24m, 滑輪的減速比 J3=2，起重負(fù)荷力 F=100N,電動機(jī)的費(fèi) 輪轉(zhuǎn)距 GD2 =1.05N m2, 齒輪，滑輪和卷筒總的傳動效 率為 0.83。試球體勝速度 v 和折算到電動機(jī)軸上的 靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 T L 以及折算到電動機(jī)軸上整個拖動系統(tǒng)的 飛輪慣量 GD2M=3.14*2n/60=99.43 rad/s.提升重物的軸上的角速度=M/j1j2j3=99.43/4*4*2=3.11rad/sv=D/2=0.24/2*3.11=0.373m/s TL=9.55FV/CnM=9.55*100*0.373/0.83*950=0.45NM GD2 =GD 2+

6、GD 2/j 2ZMLL=1.25*1.05+100*0.242/322=1.318NM22.9 一般生產(chǎn)機(jī)械按其運(yùn)動受阻力的性質(zhì)來分可有哪幾 種類型的負(fù)載？可分為 1 恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性 2 離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性 3 直線型機(jī)械特性 4 恒功率型機(jī)械特性,4 種類型的負(fù) 載.2.10 反抗靜態(tài)轉(zhuǎn)矩與位能靜態(tài)轉(zhuǎn)矩有何區(qū)別，各有什么 特點(diǎn)？反抗轉(zhuǎn)矩的方向與運(yùn)動方向相反,方向發(fā)生改變時,負(fù) 載轉(zhuǎn)矩的方向也會隨著改變,因而他總是阻礙運(yùn)動的. 位能轉(zhuǎn)矩的作用方向恒定,與運(yùn)動方向無關(guān)，它在某 方向阻礙運(yùn)動，而在相反方向便促使運(yùn)動。2.11 在題 2.11 圖中，曲線 1 和 2 分別為電動機(jī)和負(fù)載的 機(jī)

7、械特性，試判斷哪些是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn)？哪些不 是？交點(diǎn)是系統(tǒng)的穩(wěn)定平衡點(diǎn).交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡 點(diǎn)交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡交點(diǎn)不是系統(tǒng)的平 衡點(diǎn)交點(diǎn)是系統(tǒng)的平衡點(diǎn)第三章3.1 為什么直流電記得轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片 疊壓而成？直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子要用表面有絕緣層的硅鋼片疊加而成是因?yàn)橐乐闺姕u流對電能的損耗.3.2 并勵直流發(fā)電機(jī)正傳時可以自勵，反轉(zhuǎn)時能否自勵？不能,因?yàn)榉崔D(zhuǎn)起始勵磁電流所產(chǎn)生的磁場的方向與剩與 磁場方向相反,這樣磁場被消除,所以不能自勵.3.3 一臺他勵直流電動機(jī)所拖動的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=常數(shù)，當(dāng) 電樞電壓附加電阻改變時，能否改變其運(yùn)行其運(yùn)行狀 態(tài)下電樞電流的大小？為什么？這是拖動系統(tǒng)中那

8、 些要發(fā)生變化？T=KtIau=E+IaRa當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時,電樞電流大小不 變.轉(zhuǎn)速 n 與電動機(jī)的電動勢都發(fā)生改變.3.4 一臺他勵直流電動機(jī)在穩(wěn)態(tài)下運(yùn)行時，電樞反電勢 E= E1，如負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=常數(shù)，外加電壓和電樞電路中 的電阻均不變，問減弱勵磁使轉(zhuǎn)速上升到新的穩(wěn)態(tài)值 后，電樞反電勢將如何變化? 是大于，小于還是等于 E1？T=IaKt, 減弱,T 是常數(shù),Ia 增大.根據(jù) EN=UN-IaRa ,所 以 EN 減小.,小于 E1.3.5 一臺直流發(fā)電機(jī)，其部分銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=180kW, U N=230V,n N=1450r/min,N=89.5%，試求：該發(fā)電機(jī)

9、的額定電流；電流保持為額定值而電壓下降為 100V 時，原動機(jī) 的輸出功率（設(shè)此時=N）PN=UNIN 180KW=230*ININ=782.6A該發(fā)電機(jī)的額定電流為 782.6A P= IN100/NP=87.4KW3.6 已知某他勵直流電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)如下：PN=7.5KW, U N=220V, n N=1500r/min, N=88.5%, 試求該電機(jī)的 額定電流和轉(zhuǎn)矩。PN=UNINN 7500W=220V*IN*0.885 IN=38.5ATN=9.55PN/nN=47.75Nm3.7 一臺他勵直流電動機(jī)：PN=15KW, U N=220V, INNNN=66663333.5555A

10、AAA,n N=2850r/min,Ra =0.25，其空載特性為：U 0/115265184230253I0.4422.100.8021.21.686今需在額定電流下得到 150V 和 220 V 的端電壓，問其勵 磁電流分別應(yīng)為多少？由空載特性其空載特性曲線.E26 525 323 02 201 841 5 011 50.442 0.710.8021.081.21.6862.10If當(dāng) U=150V 時If=0.71A當(dāng) U=220V 時If=1.08A3.8 一 臺 他 勵 直 流 電 動 機(jī) 的 銘 牌 數(shù) 據(jù) 為 ： PN=5.5KW, U N=110V, IN=62A, n N=1

11、000r/min,試?yán)L出它的固有 機(jī)械特性曲線。Ra=(0.500.75)(1-PN/UNIN)UN/IN=0.6(1-5500/110*62)*110/62=0.206 n0=nNUN/(UN-INRa)=1131r/min TN=9.55*5500/1000=52.525Nm113152.5253.9一臺并勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=5.5KW,U電樞電阻 Ra =0.2,若忽略機(jī)械磨損和轉(zhuǎn)子的銅耗， 鐵損，認(rèn)為額定運(yùn)行狀態(tài)下的電磁轉(zhuǎn)矩近似等于額定 輸出轉(zhuǎn)矩，試?yán)L出它近似的固有機(jī)械特性曲線。n0=UNnN/(UN-INRa)TN=9.55PN/nN=110*1500/(110-61*

12、0.2)=9.55*5500/1500=1687 r/min=35Nm16873.10 一臺他勵直流電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：PN=6.5KW,UN=220V, IN=34.4A, n N=1500r/min, Ra =0.242,試計(jì)算出此電動機(jī)的如下特性：固有機(jī)械特性；電樞服加電阻分別為 3和 5時的人為機(jī)械特 性；電樞電壓為 U N/2 時的人為機(jī)械特性；磁通=0.8N 時的人為機(jī)械特性； 并繪出上述特性的圖形。 n0=UNnN/(UN-INRa)=220*1500/220-34.4*0.242= 1559r/min TN=9.55PN/nN=9.55*6500/1500=41.38Nm15

13、5941.38eaade tn=U/K -(R +R )T/K K 222= U/Ke-(Ra+Rad)T/9.55Ke 當(dāng) 3 n=854r/min 當(dāng) 5 n=311 r/min22n= U/Ke-RaT/9.55Ke 當(dāng) UN=0.5UN 時n=732 r/min n0=UNnN/2(UN-INRa)=780 r/min222n= U/0.8Ke-RaT/9.55Ke 0.8當(dāng)=0.8時 n=1517 r/min n0=UNnN/0.8Ke=1964 r/minn03.11 為什么直流電動機(jī)直接啟動時啟動電流很大？ 電動機(jī)在未啟動前 n=0,E=0,而 Ra 很小,所以將電動機(jī)直接 接

14、入 電 網(wǎng) 并 施 加 額 定 電 壓 時 , 啟 動 電 流 將 很大.Ist=UN/Ra3.12 他勵直流電動機(jī)直接啟動過程中有哪些要求？如何 實(shí)現(xiàn)？他勵直流電動機(jī)直接啟動過程中的要求是 1 啟動電 流不要過大,2 不要有過大的轉(zhuǎn)矩.可以通過兩種方 法來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的啟動一 是降壓啟動 .二是在電樞 回路內(nèi)串接外加電阻啟動.3.13 直流他勵電動機(jī)啟動時，為什么一定要先把勵磁電 流加上？若忘了先合勵磁繞阻的電源開關(guān)就把電樞 電源接通，這是會產(chǎn)生什么現(xiàn)象（試從 TL=0 和 TL=TN 兩種情況加以分析）？當(dāng)電動機(jī)運(yùn)行在額定轉(zhuǎn)速下， 若突然將勵磁繞阻斷開，此時又將出現(xiàn)什么情況？直流他勵電動機(jī)啟

15、動時,一定要先把勵磁電流加上 使因?yàn)橹鞔艠O靠外電源產(chǎn)生磁場.如果忘了先合勵磁 繞阻的電源開關(guān)就把電樞電源接通，TL=0 時理論上電 動機(jī)轉(zhuǎn)速將趨近于無限大,引起飛車, TL=TN 時將使電 動機(jī)電流大大增加而嚴(yán)重過載.3.14 直流串勵電動機(jī)能否空載運(yùn)行?為什么？串勵電動機(jī)決不能空載運(yùn)行,因?yàn)檫@時電動機(jī)轉(zhuǎn)速極 高,所產(chǎn)生的離心力足以將繞組元件甩到槽外,還可 能串勵電動機(jī)也可能反轉(zhuǎn)運(yùn)行.但不能用改變電源極性的方法,因這時電樞電流 Ia 與磁通同時反響,使 電瓷轉(zhuǎn)矩 T 依然保持原來方向,則電動機(jī)不可能反 轉(zhuǎn).3.15 一 臺 直 流 他 勵 電 動 機(jī) ， 其 額 定 數(shù) 據(jù) 如 下 ： PN=

16、2.2KW,UN=Uf=110V,nN=1500r/min, N=0.8,Ra=0.4, Rf=82.7 。試求： 額定電樞電流 IAn; 額定勵磁電流 IfN; 勵磁功率 Pf; 額定轉(zhuǎn)矩 TN; 額定電流時的反電勢； 直接啟動時的啟動電流； 如果要是啟動電流不超過額定電流的 2 倍，求啟動電 阻為多少歐？此時啟動轉(zhuǎn)矩又為多少？1PN=UNIaNN 2200=110*IaN*0.8IaN=25A2Uf= RfIfN IfN=110/82.7=1.33A Pf= UfIfN=146.3W額定轉(zhuǎn)矩 TN=9.55 PN/ nN=14Nm 額定電流時的反電勢 EN=UN-INRa=110V-0.4

17、*25=100V 直接啟動時的啟動電流 Ist=UN/Ra=110/0.4=275A 啟動電阻 2IN> UN/ (Ra+Rst)Rst>1.68啟動轉(zhuǎn)矩Ke=(UN-INRa)/nN=0.066Ia= UN/ (Ra+Rst)T=KtIa=52.9A=9.55*0.066*52.9=33.34Nm3.16 直流電動機(jī)用電樞電路串電阻的辦法啟動時，為什 么要逐漸切除啟動電阻？如切出太快，會帶來什么后 果？如果啟動電阻一下全部切除,在切除瞬間,由于機(jī) 械慣性的作用使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變,在此瞬間轉(zhuǎn) 速維持不變,機(jī)械特性會轉(zhuǎn)到其他特性曲線上,此時 沖擊電流會很大,所以采用逐漸切除啟動電

18、阻的方法. 如切除太快,會有可能燒毀電機(jī).3.17 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)（調(diào)速）與固有的速度變化在概念上有什 么區(qū)別 ？速度變化是在某機(jī)械特性下,由于負(fù)載改變而引起的, 二速度調(diào)節(jié)則是某一特定的負(fù)載下,靠人為改變機(jī)械 特性而得到的.3.18 他勵直流電動機(jī)有哪些方法進(jìn)行調(diào)速？它們的特點(diǎn) 是什么？他勵電動機(jī)的調(diào)速方法： 第一改變電樞電路外串接電阻 Rad特點(diǎn)在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，串接不同的電阻可以得到不 同的轉(zhuǎn)速，機(jī)械特性較軟，電阻越大則特性與如軟， 穩(wěn)定型越低，載空或輕載時，調(diào)速范圍不大，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速困難，在調(diào)速電阻上消耗大量電量。 第二改變電動機(jī)電樞供電電壓特點(diǎn) 當(dāng)電壓連續(xù)變化時轉(zhuǎn)速可以平滑無級調(diào)速，一般

19、只能自在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)，調(diào)速特性與固有特性相 互平行，機(jī)械特性硬度不變，調(diào)速的穩(wěn)定度較高，調(diào) 速范圍較大，調(diào)速時因電樞電流與電壓無關(guān)，屬于恒 轉(zhuǎn)矩調(diào)速，適應(yīng)于對恒轉(zhuǎn)矩型負(fù)載?？梢钥空{(diào)節(jié)電樞 電壓來啟動電機(jī)，不用其它啟動設(shè)備，第三改變電動機(jī)主磁通特點(diǎn)可以平滑無級調(diào)速，但只能弱詞調(diào)速，即在額定 轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)，調(diào)速特性較軟，且受電動機(jī)換向條件 等的限制，調(diào)速范圍不大，調(diào)速時維持電樞電壓和電 流步變，屬恒功率調(diào)速。3.19 直流電動機(jī)的電動與制動兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的根本區(qū)別 何在？電動機(jī)的電動狀態(tài)特點(diǎn)是電動機(jī)所發(fā)出的轉(zhuǎn)矩 T 的 方向與轉(zhuǎn)速 n 的方向相同.制動狀態(tài)特點(diǎn)使電動機(jī)所 發(fā)的轉(zhuǎn)矩 T 的方向與轉(zhuǎn)

20、速 n 的方向相反3.20 他勵直流電動機(jī)有哪幾種制動方法？它們的機(jī)械特 性如何？試比較各種制動方法的優(yōu)缺點(diǎn)。1 反饋制動機(jī)械特性表達(dá)式:n=U/Ke-(Ra+Rad)T/keKt2T 為負(fù)值,電動機(jī)正轉(zhuǎn)時,反饋制動狀態(tài)下的機(jī)械特性是 第一象限電動狀態(tài)下的機(jī)械特性第二象限內(nèi)的延伸. 反饋制動狀態(tài)下附加電阻越大電動機(jī)轉(zhuǎn)速越高.為使 重物降速度不至于過高,串接的附加電阻不宜過大. 但即使不串任何電阻,重物下放過程中電機(jī)的轉(zhuǎn)速仍 過高.如果放下的件較重.則采用這種制動方式運(yùn)行 不太安全.2 反接制動電源反接制動 電源反接制動一般應(yīng)用在生產(chǎn)機(jī)械要求 迅速減速停車和向的場合以及要求經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的機(jī) 械上.

21、倒拉反接制動倒拉反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性 曲線實(shí)際上是第一象限電動狀態(tài)下的機(jī)械特性區(qū)現(xiàn) 在第四象限中的延伸,若電動反向轉(zhuǎn)在電動狀態(tài),則 倒拉反接制動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲就是第三象限中 電動狀態(tài)下的機(jī)械特性曲線在第二象限延伸.它可 以積低的下降速度,保證生產(chǎn)的安全,缺點(diǎn)是若轉(zhuǎn)矩 大小估計(jì)不準(zhǔn),則本應(yīng)下降的重物可能向上升,機(jī)械 特硬度小,速度穩(wěn)定性差.3 能耗制動機(jī)械特性曲線是通過原點(diǎn),且位于第二象限和第四象 限的一條直線,優(yōu)點(diǎn)是不會出現(xiàn)像倒拉制動那樣因?yàn)?對 TL 的大小估計(jì)錯誤而引起重物上升的事故.運(yùn)動速 度也較反接制動時穩(wěn)定.3.21 一臺直流他勵電動機(jī)拖動一臺卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，在電動機(jī) 拖動重物勻速

22、上升時講電樞電源突然反接，試?yán)脵C(jī) 械特性從機(jī)電過程上說明：從反接開始到系統(tǒng)新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間，電動機(jī)經(jīng)歷 了幾種運(yùn)行狀態(tài)？最后在什么狀態(tài)下建立系統(tǒng)新的 穩(wěn)定平衡點(diǎn)？各種狀態(tài)下轉(zhuǎn)速變化的機(jī)電過程怎樣？1從反接開始到系統(tǒng)到達(dá)新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)之間,電動 機(jī)經(jīng)歷了電動機(jī)正向電動狀態(tài),反接制動狀態(tài),反向 電動狀態(tài),穩(wěn)定平衡狀態(tài).2bacf電動機(jī)正向電動狀態(tài)由 a 到 b 特性曲線轉(zhuǎn)變; 反接制動 狀態(tài)轉(zhuǎn)速逐漸降低,到達(dá) c 時速度為零, 反向電動狀 態(tài)由 c 到 f 速度逐漸增加. 穩(wěn)定平衡狀態(tài),反向到達(dá) f 穩(wěn)定平衡點(diǎn),轉(zhuǎn)速不再變化.第六章6.1 從接觸器的結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分交流接觸器與直流 接觸

23、器 ？為什么？直流接觸器與交流接觸器相比,直流接觸器的鐵心比 較小,線圈也比較小,交流電磁鐵的鐵心是用硅鋼片 疊柳而成的.線圈做成有支架式,形式較扁.因?yàn)橹绷?電磁鐵不存在電渦流的現(xiàn)象.6.2 為什么交流電弧比直流電弧容易熄滅？因?yàn)榻涣魇浅烧兓?當(dāng)觸點(diǎn)斷開時總會有某一 時刻電流為零,此時電流熄滅.而直流電一直存在,所 以與交流電相比電弧不易熄滅.6.3 若交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源，或直流 電器的線圈誤接入同電壓的交流電源，會發(fā)生什么問 題？若交流電器的線圈誤接入同電壓的直流電源,會因?yàn)榻涣?線圈的電阻太小兒流過很大的電流使線圈損壞. 直 流電器的線圈誤接入同電壓的交流電源,觸

24、點(diǎn)會頻繁 的通短,造成設(shè)備的不能正常運(yùn)行.6.4 交流接觸器動作太頻繁時為什么會過熱？因?yàn)榻涣鹘佑|啟動的瞬間,由于鐵心氣隙大,電抗小, 電流可達(dá)到 15 倍的工作電流,所以線圈會過熱.6.5 在交流接觸器鐵心上安裝短路環(huán)為什么會減少振動 和噪聲？在線圈中通有交變電流時,再鐵心中產(chǎn)生的磁通是與電 流同頻率變化的,當(dāng)電流頻率為 50HZ 時磁通每秒有 100 次通過零,這樣所產(chǎn)生的吸力也為零,動鐵心有 離開趨勢,但還未離開,磁通有很快上來,動鐵心有被 吸會,造成振動.和噪聲,因此要安裝短路環(huán).6.6 兩個相同的 110V 交流接觸器線圈能否串聯(lián)接于 220V 的交流電源上運(yùn)行？為什么？若是直流接觸

25、器情況 又如何？為什么？兩個相同的 110V 交流接觸器線圈不能串聯(lián)接于 220V 的交流電源上運(yùn)行,因?yàn)樵诮油娐返乃查g,兩 各銜鐵不能同時工作,先吸合的線圈電感就增大,感 抗大線圈的端電壓就大,另一個端電壓就小,時間長了,有可能把線圈燒毀.若是直流接觸器,則可以.6.7 電磁繼電器與接觸器的區(qū)別主要是什么？接觸器是在外界輸入信號下能夠自動接通斷開負(fù)載 主回路.繼電器主要是傳遞信號,根據(jù)輸入的信號到 達(dá)不同的控制目的.6.8 電動機(jī)中的短路保護(hù)、過電流保護(hù)和長期過載（熱） 保護(hù)有何區(qū)別？電動機(jī)中的短路保護(hù)是指電源線的電線發(fā)生短路, 防止電動機(jī)過大的電樞電路而損壞.自動切斷電源的 保護(hù)動作.過

26、電流保護(hù)是指當(dāng)電動機(jī)發(fā)生嚴(yán)重過載時,保護(hù)電 動機(jī)不超過最大許可電流.長期過載保護(hù)是指電動機(jī)的短時過載保護(hù)是可以的, 但長期過載時電動機(jī)就要發(fā)熱,防止電動機(jī)的溫升超 過電動機(jī)的最高絕緣溫度.6.9過電流繼電器與熱繼電器有何區(qū)別？各有什么用 途?過電流繼電器是電流過大就斷開電源,它用于防止 電動機(jī)短路或嚴(yán)重過載. 熱繼電器是溫度升高到一 定值才動作.用于過載時間不常的場合.6.10 為什么熱繼電器不能做短路保護(hù)而只能作長期過載 保護(hù)？而熔斷器則相反，為什么？因?yàn)闊崂^電器的發(fā)熱元件達(dá)到一定溫度時才動作,如 果短路熱繼電器不能馬上動作,這樣就會造成電動機(jī) 的損壞.而熔短期,電源一旦短路立即動作,切斷電

27、 源.6.11 自動空氣斷路器有什么功能和特點(diǎn)？功能和特點(diǎn)是具有熔斷器能直接斷開主回路的特點(diǎn), 又具有過電流繼電器動作準(zhǔn)確性高,容易復(fù)位,不會 造成單相運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn).可以做過電流脫扣器,也可以 作長期過載保護(hù)的熱脫扣器.6.12 時間繼電器的四個延時觸點(diǎn)符號各代表什么意思？得電延時閉合的動合觸點(diǎn)得電延時斷開的動斷觸點(diǎn)失電延時閉合的動斷觸點(diǎn) 失電延時斷開的動合觸點(diǎn)6.13 機(jī)電傳動裝置的電器控制線路有哪幾種？各有何用途？電器控制線路原理圖的繪制原則主要有哪些？ 電器控制線路有 1:啟動控制線路及保護(hù)裝置.2 正反轉(zhuǎn)控制線路.3:多電動機(jī)的連鎖控制線路.4:電動控制線路.5:多點(diǎn)控制線路.6:順序控

28、制線路.7:多速異步電 動機(jī)的基本控制線路.8:電磁鐵.電磁離合器的基本 控制線路.電器控制線路原理圖的繪制原則主要有 1:應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝所提出的要求.2:線路簡單,布局合理,電器元件選擇正確并得到充分.3 操作,維修方便4 設(shè)有各種保護(hù)和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié).5 能長期準(zhǔn)確,穩(wěn)定,可靠的工作.6.14 為什么電動機(jī)要設(shè)有零電壓和欠電壓保護(hù)？ 零電壓和欠電壓保護(hù)的作用是防止當(dāng)電源暫時供電或電壓降低時而可能發(fā)生的不容許的故障.,6.15 在裝有電器控制的機(jī)床上，電動機(jī)由于過載而自動 停車后，若立即按鈕則不能開車，這可能是什么原 因？有可能熔短器燒毀,使電路斷電.或者是熱繼電器的感應(yīng)部分還未降溫,熱

29、繼電器的觸點(diǎn)還處于斷開狀態(tài). 6.16 要求三臺電動機(jī) 1M、2M、3M 按一定順序啟動：即 1M啟動后，2M 才能啟動；2M 啟動后 3M 才能啟動；停車時則同時停。試設(shè)計(jì)此控制線路。S B 1SB1K M1 K MS B 22 K M1KM2 KMS B 33K M2 KM3K M6.17 如題 8.17 圖所示的啟停控制線路，試從接線、經(jīng)濟(jì)、 安全、方便等方面來分析一下，有什么問題？(a)控制不方便. (b)從控制柜到按鈕盒多接了線,并且接線復(fù)雜,造成了不必要的麻煩.(c)電路容易造成故障,不安全. (d)停止按鈕沒有在主會路上,停止控制不安全.6.18 試設(shè)計(jì)一臺異步電動機(jī)的控制線路。

30、要求：能實(shí)現(xiàn)啟停的兩地控制；能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動調(diào)整；能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù)； 要有短路和長期過載保 護(hù)。3 S B4 S B1 KMST1 S B2 S B5 SBFR1 K MF U1 K MF RM6.19 為了限制電調(diào)整時電動機(jī)的沖擊電流，試設(shè)計(jì)它的 電氣控制線路。要求正常運(yùn)行時為直接啟動，而點(diǎn)動 調(diào)整時需輸入限流電阻。S B1 K M1 K M2 K M2 K M31 S B2 S BFU1KMFR2 KMM6.20 試設(shè)計(jì)一臺電動機(jī)的控制線路。要求能正反轉(zhuǎn)并能 實(shí)現(xiàn)能耗制動。FU1KMFR2KM1 S BS B1 K M1 K M2 K M2 K M3 K M3 K M2 S B3KMM6.

31、21 沖壓機(jī)床的沖頭，有時用按鈕控制，又實(shí)用腳踏開 關(guān)操作，試設(shè)計(jì)用轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇工作方式的控制線 路。3 S1 SB1 K2 S BB1 K MM6.22 容量較大的鼠籠式異步電動機(jī)反接制動時電流較 大，應(yīng)在反接制動時在定子回路中串入電阻，試按轉(zhuǎn) 速原則設(shè)計(jì)其控制線路。3 S B1 S B1 K M2 K M1 K Mn>2K M1 K MKSFU1KMFR2KMM6.23 平面磨床中的電磁吸盤能否采用交流的？為什么？平面磨床中的電磁吸盤不能采用交流的,因?yàn)榻涣麟?是成正旋波變化的,某一時刻電流會為零,.此時工件 受力會甩出,造成事故.6.24 起重機(jī)上的電動機(jī)為什么不采用熔斷器和熱繼電

32、器 作保護(hù)？因?yàn)槿绻褂萌蹟嗥骱蜔崂^電器作保護(hù),當(dāng)它們作 用的時候,電動機(jī)斷電的時候,電動機(jī)沒有轉(zhuǎn)矩,重物 由于重力會迅速下降,就會造成事故.6.25 試設(shè)計(jì)一條自動運(yùn)輸線，有兩臺電動機(jī)， 1M 拖動運(yùn) 輸機(jī)，2M 拖動寫料及。要求：1M 先啟動后，才允許 2M 啟動；2M 先停止，經(jīng)一段時間后 1M 蔡自動停止，且 2M 可以 單獨(dú)停止；兩臺電動機(jī)均有短路、長期過載保護(hù)。F UF U1 KM2 KMFRF R1M2 M1 SB3 SB1K T1 KM2S B11 KM3S B4 SB1KM2KM6.26題 8.26 圖為機(jī)床自動間歇潤滑的控制線路圖，其 中接觸器 KM 為潤滑油泵電動機(jī)啟停用

33、接觸器（主電路為畫出），控制線路可使?jié)櫥幸?guī)律地間歇工作。 試分析此線路的工作原理，并說明開關(guān) S 和按鈕 SB 的作用。K MSKS B1 K TK1 K T3 K TK2 K TSB 按鈕為人 工的點(diǎn)動控制.S 自動的間歇潤滑,按下后 KM 得電,電動機(jī)工作,1KT 得電, 經(jīng)過一段時間后,動合觸點(diǎn)閉合 K 得電,同時 KM 失電, 電動機(jī)停止工作,2KT 得電一段時間后,動斷觸點(diǎn)斷 開,K 閉合電動機(jī)重新工作.6.27試設(shè)計(jì) 1M 和 2M 兩臺電動機(jī)順序啟，停的控制線路。 要求：11M 啟動后，2M 立即自動啟動；21M 停止后，延時一段時間，2M 才自動停止；32M 能點(diǎn)動調(diào)整工作；

34、4兩臺電動機(jī)均有短路，長期過載保護(hù)。2 MFU 1K MF U 2K MFRF R1 M2S B1 KM1S BFU1 KM1 K T2K T3S B1K T2K T2 KM4S B6.28試設(shè)計(jì)某機(jī)床主軸電動機(jī)控制線路圖。要求：1可正反轉(zhuǎn)，且可反接制動；2正轉(zhuǎn)可點(diǎn)動，可在兩處控制啟，停；3有短路和長期過載保護(hù)；4有安全工作照明及電源信號燈。FUFRM4 SB1 S B2S B1 KM2 K MFR1 KM3S B6S B2K M1K M2K M6.29 試設(shè)計(jì)一個工作臺前進(jìn)退回的控制線路。工作 臺有電動機(jī) M 拖動，行程開關(guān) 1ST,2ST 分別裝在工作 臺的原位和終點(diǎn)。要求：1能自動實(shí)現(xiàn)前

35、進(jìn)后退停止到原位；2工作臺前進(jìn)到達(dá)終點(diǎn)后停一下在后退；3工作臺在前進(jìn)中可以人為地立即后退到原位；4有終端保護(hù).S B1 S B1 KM1 S T2 K MF U1 K M1 K TK1 S T2 ST2 KT1 K M2 KMK4 S B2 KMK第七章7.1 PLC 由哪幾個主要部分組成？各部分的作用是什 么？PLC 由中央處理器 CPU,存儲器,輸入輸出接口,編程器組 成.中央處理器 CPU 是核心,它的作用時接受輸入的程序并存 儲程序.掃描現(xiàn)場的輸入狀態(tài),執(zhí)行用戶程序,并自診 斷.存儲器用來存放程序和數(shù)據(jù), 輸入接口采集現(xiàn)場各種開關(guān)接點(diǎn)的信號狀態(tài),并將其轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平,輸出接口用于

36、輸出電信號來控制 對象.編程器用于用戶程序的編制,編輯,調(diào)試,檢查和監(jiān)視.還 可以顯示 PLC 的各種狀態(tài).7.2 輸入、輸出接口電路中的光電耦合器件的作用是什 么？作用是 1 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場與 plc 主機(jī)的電器隔離,提高抗干擾 性.2 避免外電路出故障時,外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī).3 電平交換,現(xiàn)場開關(guān)信號可能有各種電平,光電耦合起 降他們變換成 PLC 主機(jī)要求的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電平.7.3何謂掃描周期？試簡述的工作過程.。 掃描周期是每執(zhí)行一遍從輸入到輸出所需的時間. 工作過程是 1 輸入現(xiàn)場信號:在系統(tǒng)的控制下,順序掃描各輸入點(diǎn),讀入的輸入點(diǎn)的狀態(tài).2 順序掃描用戶程序中的各條指令,根據(jù)輸入狀態(tài)

37、和指令 內(nèi)容進(jìn)行邏輯運(yùn)算.3 并輸出控制信號,根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,輸出狀態(tài)寄存 器向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號.實(shí)現(xiàn)所要求的邏 輯控制功能.7.4PLC 有哪些主要特點(diǎn)？PLC 的主要特點(diǎn)是 應(yīng)用靈活,擴(kuò)展性好.操作方便標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和軟件設(shè)計(jì),通用性強(qiáng).完善的監(jiān)視和診斷功能.可適應(yīng)惡劣的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境.控制功能強(qiáng)7.5寫出題 9.5 圖梯形圖的指令程序。401402430100101102400103104403105404題9 .5 圖LD401OR400ANI402LD403AND105ORBLDI100ANI101LD102ANI103ORBLD104ORBANBOR404OUT4307.

38、6簡化或改正題 9.6 圖所示梯形圖，并寫出改正后的指令程序。4004014304 0240 340040 140 24 314 3040040140240 3404431430402401403400( a)LD402OR403AND401OR400OUT4304 3 04 0 04 0 14 3 14 0 04 0 2( b )L D4 0 0A N D4 0 1O U T4 3 0L D4 0 0A N D4 0 2O U T4 3 143040340 440140240043140340 4400( C)LD4 03AND 4 04OR4 00AND 4 01AND 4 02OUT 4

39、 30LD4 03AND 4 04OR4 00OUT 4 317.7在程序末了，使用或不使用 END 指令是否有區(qū)別？ 為什么？使用或不使用 END 指令是有區(qū)別的,END 指令用于程 序結(jié)束,即表示程序終了.當(dāng)有效程序結(jié)束后,協(xié)一條 END 指令,可以縮短掃描周期.PLC 掃描到 END 指令, 便自動返回.如果沒有 END 程序?qū)⒁恢眻?zhí)行到 PLC 的 最后一行這樣既增加運(yùn)算周期,也易引起系統(tǒng)出錯.7.8試用 PLC 設(shè)計(jì)出習(xí)題 8.16 的控制程序。COMC OMP LC1K M2K M3K MSB 1SB 2 SB3 SB440 040 140 24034304314324 304 0

40、04034 3040143143143 04 034 324314 024 324 037.9試用 PLC 設(shè)計(jì)出習(xí)題 8.25 的控制程序。C OMCOMPL C1 KM2 KMSB 1SB 2 S B 3 S B 4 S B 54004014024 034 0543043143 040 040 345 043 045043040 24 314 3040 143 14034 027.10 試用 PLC 設(shè)計(jì)出習(xí)題 8.26 的控制程序。CO MCO MPL C1 KMS B 1S B 24004014304 0043040 11014504014 501 011014 514 5045110

41、17.11 試用 PLC 設(shè)計(jì)出習(xí)題 8.27 的控制程序。C O MC O MF U電 源FS B 1 S B 2S B 2S B 24 0 04 0 14 0 24 0 3P L C4 3 04 3 11 K M2 K M4 0 14 0 24 3 04 3 04 3 04 0 24 5 14 5 04 5 04 5 14 0 04 0 34 3 17.12 試用 PLC 設(shè)計(jì)出習(xí)題 8.29 的控制程序。C O MC O MFU1 K M電 源F RP L CS B 14 0 04 0 14 0 24 0 34 0 44 3 02 K M4 3 1S B 31 S T2 ST4 3 04

42、 0 04 0 14 314 0 34 5 01 0 14 3 04 3 14 0 34 0 44 5 04 3 11 0 14 0 21 0 17.13 試用 PLC 的一個 8 位移位寄存器設(shè)計(jì)循環(huán)移位輸出， 具體要求是：(1) 實(shí)現(xiàn)一個亮燈循環(huán)移位；(2) 實(shí)現(xiàn)兩個連續(xù)亮燈循環(huán)移位；(3) 實(shí)現(xiàn)一個亮一個滅燈循環(huán)移位。400107OUT401SFTRST100- 107402100102430104106101103431105107(C)7.14 設(shè)計(jì) PLC 控制汽車拐彎燈的梯形圖。具體要求是： 汽車駕駛臺上有一開關(guān)，有三個位置分別控制左閃燈 亮、右閃燈亮和關(guān)燈。當(dāng)開關(guān)扳到 S1 位

43、置時，左閃燈亮(要求亮、滅 時間各 1s)；當(dāng)開關(guān)扳到 S2 位置時，右閃燈亮(要求 亮、滅時間各 1s)；當(dāng)開關(guān)扳到 S0 位置時，關(guān)斷左、 右閃燈；當(dāng)司機(jī)開燈后忘了關(guān)燈，則過 1.5min 后自 動停止閃燈。CO MC OMP LCS 1S 2 S01KM2 KM4 004 014 0243 04314 3040 040 41014 024 50K 145010145145 1K 14 3140 11024 0240 44 52K 145210245345 3K 145440 1K9 040 17.15 試用 PLC 設(shè)計(jì)按行程原則實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的夾緊-正轉(zhuǎn)- 放松-反轉(zhuǎn)-回原位的控制。7.1

44、6 題 9.16 圖所示為由三斷組成的金屬板傳送帶，電動機(jī) 1、2、3 分別用于驅(qū)動三斷傳送帶，傳感器（采用 接近開關(guān)）1、2、3 用來檢測金屬板的位置。當(dāng)金屬板正在傳送帶上傳送時，其位置由一個接近 開關(guān)檢測，接近開關(guān)安放在兩斷傳送帶相鄰接的地 方，一旦金屬板進(jìn)入接近開關(guān)的檢測范圍，可編程序 控制器便發(fā)出一個控制輸出，使下一個傳送帶的電動 機(jī)投入工作，當(dāng)金屬板遷出檢測范圍時，定時器開始 計(jì)時，在達(dá)到整定時間時，上一個傳送帶電動機(jī)便停 止運(yùn)行。即只有載有金屬板的傳送帶在運(yùn)轉(zhuǎn)，而未載 有金屬板的傳送帶則停止運(yùn)行。這樣就可節(jié)省能源。試用 PLC 實(shí)現(xiàn)上述要求的自動控制。C OMC O MFU 1K

45、M電 源F RP L CS B 140 04 3 02K M1S T40 14 3 13K M2S T4 3 240 23S T40 3啟 動接 近 開 關(guān) 1接 近 開 關(guān) 2 接 近 開 關(guān) 3電 動 機(jī) 1 電 動 機(jī) 2 電 動 機(jī) 343 04 0 04 5 043 04 314 0 14 5 143 14 504 0 14 324 0 24 5 143 24 514 0 27.17 設(shè)計(jì)一條用 PLC 控制的自動裝卸線。自動結(jié)構(gòu)示意 圖如題 9.17 圖所示。電動機(jī) M1 驅(qū)動裝料機(jī)加料，電 動機(jī) M2 驅(qū)動料車升降，電動機(jī) M3 驅(qū)動卸料機(jī)卸料。裝卸線操作過程是：1料車在原位，顯

46、示原位狀態(tài)，按啟動按鈕，自動線開 始工作；2加料定時 5s，加料結(jié)束；3延時 1s，料車上升；4上升到位，自動停止移動；5延時 1s ,料車自動卸料；6卸料 10s,料車復(fù)位并下降；7下降到原位，料自動停止移動.1 0110 34 3 01 0 24 3 04 0 51 0 14 0 04 3 04 3 04 5 04 5 11 0 11 0 344 5K = 14C O MC O MF U電源F RP L C4 0 04 0 54 0 14 0 24 3 04 3 11 S T2 S T2 S T3 K M3 K M4 3 24 3 34 0 34 0 43 K M2 S T4 3 44 5 14 0 2單 周裝載裝 料4 0 04 5 2K = 1連 續(xù)裝載 下行 程上 行程卸 料到位料車上 升 料車下 降 料 車卸料4 5 14 0 344 0 04 5 3 K = 1 04卸 料復(fù)位料 車復(fù)位4 5 34 0 44 3 44