电气考试课后题.docx

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电气考试课后题

1.04、常用的灭弧方法有哪些：

多断点灭弧、磁吹式灭弧、灭弧栅、灭弧罩。

1.05、接触器的作用是什么?

根据结构特征如何区分交、直流接触器?

答：

接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器,用它可以实现频繁的远距离自动控制。

直流电磁机构：

因其铁芯不发热，只有线圈发热，所以，直流电磁机构的铁芯通常是用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直接接触，易于散热。

交流电磁机构：

由于其铁芯存在磁滞和涡流损耗,这样铁芯和线圈都发热。

通常交流电磁机构的铁芯用硅钢片叠哪而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。

1.06、交流接触器在衔铁吸合前的瞬间，为什么会在线圈中产生很大的电流冲击?

直流接触器会不会出现这种现象?

为什么?

答：

交流接触器的线圈是一个电感，吸合前线圈内部没有铁心，电感很小，阻抗也就很小，

所以电流大；吸合后铁心进入线圈内部，电感量增大，阻抗增大，所以电流就降下来了。

直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻，所以不会产生冲击电流。

1.07、交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题?

为

什么?

答：

交流电磁线圈接入直流电源时会通过很大的电流，很快会烧毁。

因为交流线圈对交流电有感抗，而直流电没有感抗，交流线圈只有很小的直流电阻，所以会通过很大的电流。

若将直流接触器误接入交流电源上，直流接触器将不能正常工作:

因阻抗增大，电流减小，吸力不足，启动电流降不下去，此外还有涡流存在。

1.08、热继电器在电路中的作用是什么?

带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合?

答：

热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，实现三相交流电动机的过载保护。

电动机为Y形接法可用不带断相保护的三相式热继电器；电动机是△形接法必须采用带断相保护的热继电器。

原理：

如果热继电器所保护的电动机为Y形接法，当线路发生一相断电时，另外两相电流便增大很多。

由于线电流等于相电流，流过电动机绕组的电流和流过热继电器的电流增加的比例相同，因此普通的两相或三相热继电器可以对此做出保护。

如果电动机是△形接法，发生断相时，由于电动机的相电流与线电流不等，流过电动机绕组的电流和流过热继电器的电流增加比例不相同，而热元件又串联在电动机的电源进线中，按电动机的额定电流即线电流来整定，整定值较大。

当故障线电流达到额定电流时，在电动机绕组内部，电流较大的那一相绕组的故障电流将超过额定相电流，便有过热烧毁的危险。

所以，三角形接法必须采用带断相保护的热继电器。

1.15、熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别?

答：

熔断器的额定电流是指所装熔体额定电流的最大值；熔体的额定电流是指熔断器在正常工作时所允许的最大值称为额定值；熔体的极限分断电流是指在额定电压及一定的功率因数（或时间常数）下切断短路电流的极限能力，必须大于线路中可能出现的最大短路电流，否则就不能获得可靠的短路保护。

1.16、控制按钮、转换开关、行程开关、接近开关、光电开关在电路中各起什么作用?

答：

控制按钮简称按钮，在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。

转换开关是一种多挡式、控制多回路的主令电器。

转换开关广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等；也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。

行程开关又称做限位开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。

行程开关用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。

行程开关广泛应用于各类机床、起重机械以及轻工机械的行程控制。

当生产机械运动到某一预定位置时，行程开关通过机械可动部分的动作，将机械信号转换为电信号，以实现对生产机械的制，限制它们的动作和位置，借此对生产机械给以必要的保护。

接近开关又称做无触点行程开关。

当某种物体与之接近到一定距离时就发出动作信号，它不像机械行程开关那样需要施加机械力，而是通过其感辨头与被测物体间介质能量的变化来获取信号。

用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。

光电开关已被用做物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出以及安全防护等诸多领域。

1.17、电磁阀分几大类?

各自的工作原理是什么?

答：

电磁阀有多种形式，但从结构和工作原理上来分，主要有三大类，即：

直动式、分步直动式和先导式。

⑴、直动式电磁阀：

通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭。

（2）、先导式电磁阔：

通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，推动关闭件向上移动，阀门打开;断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动关闭件向下移动，关闭阀门。

（3）、分步直动式电磁阀：

它是一种直动式和先导式相结合的原理当入口与出口压差≤0.05MPa，通电时，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阔门打开。

当入口与出口压差＞0.05MPa，通电时，电磁力先打开先导小阀，主阅下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阅和主阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?

试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?

答：

三相笼型异步电动机在小于10KW的条件下可直接启动。

2.02、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过大，制动时要快速停车。

试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。

2.03、某三相笼型异步电动机可正反向运转，要求降压启动。

试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。

2.04、星形-三角形降压启动方法有什么特点并说明其适用场合?

答：

正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机，可采用星形-三角形降压启动方式来限制启动电流。

星形-三角形降压启动的特点：

1、启动时将电动机定子绕组接成星形，当转速接近额定转速时，定子绕组改接成三角形，使电动机在额定电压下正常运转。

2、启动时将电动机定子绕组接成星形，加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的31。

3、星形启动电流降为原来三角形接法直接启动时的1/3，启动电流约为电动机额定电流的2倍左右，从而减小了启动电流对电网的影响。

4、启动转矩也相应下降为原来三角形直接启动时的1/3，转矩特性差。

2.05、软启动器的启动和停车控制方式一般有哪些?

与其他的启动方式相比有什么优点?

答：

（1）、斜坡升压启动方式、

（2）转矩控制及启动电流限制启动方式。

软启动装置采用电子启动方法，其主要特点是：

具有软启动和软停车功能，启动电流、启动转矩可调节，另外还具有电动机过载保护等功能。

2.13、MAl和MA2均为三相笼型异步电动机，可直接启动，按下列要求设计主电路和控制电路：

（1）、MAl先启动，经一段时间后MA2自行启动;

（2）、MA2启动后，MAl立即停车;（3）、MA2能单独停车;（4）、MAl和MA2均能点动。

2.13、设计一控制线路，要求第一台电动机启动10s后，第二台电动机自行启动；运行5s后，第一台电动机停止并同时使第三台电动机自行启动；再运行10s，电动机全部停止。

2.14、设计一小车运行控制线路，小车由异步电动机拖动，其动作程序如下：

（1）、小车由原位开始前进，到终端后自动停止;

（2）、在终端停留2min后自动返回原位停止;

（3）、要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

3.01、从PLC的定义中你能解读出哪三个方面的重要信息?

答：

在可编程控制器的定义中重点说明了三个概念：

即PLC是什么，它具备什么功能（能干什么），以及PLC及其控制系统的设计原则。

PLC是“数字运算操作的电子系统”，也是一种计算机；它是“专为在工业环境下应用而设计的”工业计算机。

PLC应直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。

这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。

PLC采用“面向用户的指令”，因此编程方便。

它能完成逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，它还具有“数字量和模拟量输入和输出”的功能，并且非常容易与“工业控制系统连成一体”，易于“扩充”。

应该强调的是，PLC与以往所讲的机械式的顺序控制器在“可编程”方面有质的区别。

由于PLC引入了微处理机及半导体存储器等新一代电子器件，并用规定的指令进何编程，所以能灵活地修改程序，即它是用软件方式来实现“可编程”的目的。

3.11、PLC是按什么样的工作方式进行工作的?

它的中心工作过程分哪几个阶段?

在每个阶段主要完成哪些控制任务?

答：

PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。

PLC中心工作过程的中心内容包括：

“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。

PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新。

进入到程序执行阶段后，一般来说（因为还有子程序和中断程序的情况），PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。

当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读人”对应元件（“软继电器”）的当前状态。

然后进行相应的运算，最新的运算结果马上再存入到相应的元件映像寄存器中。

对元件映像寄存器来说，每一个元件（“软继电器”）的状态会随着程序执行过程而刷新。

输出刷新：

在用户程序执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段一起转存到输出锁存器中，通过一定方式集中输出，最后经过输出端子驱动外部负载。

在下一个输出刷新阶段开始之前，输出锁存器的状态不会改变，从而相应输出端子的状态也不会改变。

3.12、一般来说，PLC对输入信号有什么要求?

答：

一般来说，输入信号的宽度要大于一个扫描周期，或者说输入信号的频率不能太高，否则很可能造成信号的丢失。

4.06、间接寻址包括几个步骤?

试举例说明。

答：

1、建立指针，使用间接寻址对某个存储器单元读写时，首先要建立地址指针。

例如，

MOVD&VB100,VD200MOVD&VB20,AC3MOVD&C6，LD20

&为地址符号，它与单元编号结合使用表示所对应单元的32位物理地址，VB100只是一个直接地址编号并不是它的物理地址，指令中第二个地址数据长度必须是双字长，如VD、LD和AC等。

2、用指针来存取数据，在操作数的前面加*表示该操作数为一个指针。

如图中所示，AC1为指针用来存放要访问的操作数的地址，在这个例子中存于VB200、VB201中的数据被传送到AC0中去。

3、修改指针，连续存储数据时可通过修改指针后很容易存取其紧接的数据。

简单算术指令可用来修改指针，修改指针时要分清访问数据的长度，存取字节指针加1，存取字指针加2，存取双字指针加4.

4.07、S7-200PLC的编程语言有几种?

各有什么特点?

答：

S7-200PLC的编程语言有3种，即梯形图LAD、语句表STL和功能块图FBD。

这几种编程语言都有其特点，最常用的是LAD。

它是PLC最早使用的编程语言，从继电器控制系统原理图的基础上演变而来，继承了继电器接触器控制系统中工作基本原理和电器逻辑关系的表达方法，与及电气控制系统梯形图的基本思想是一致的，只是在符号和表达方式上有一定区别，应用广泛。

它的最大特点直观清晰，是最基本最常用的编程语言。

语句表不直观的缺陷比较突出。

功能块图是一种基于电子器件门电路逻辑运算形式的编程语言，利用它可查看到像普通逻辑门图形的逻辑盒指令，无梯形图编程器中的触点和线圈，但有与之等价的指令，这些指令是作为盒指令出现的，程序逻辑由这些盒指令之间的连接决定。

它的连接思想可解决广泛的逻辑问题。

功能图在S7-200PLC中不能算是一种独立的编程语言，但使用它能带来很大方便。

4.08、S7-200PhC的程序包括哪几部分?

其中的用户程序中又包含哪些部分?

答：

S7-200PhC的程序由三部分构成，用户程序，数据块和参数块。

用户控制程序可包含一个主程序，若干子程序和若干中断程序。

主程序必有且只有一个，子程序和中断程序有无和多少是可选的，他们的使用要根据具体使用情况决定。

在重复执行某项功能时子程序很有用，特定情况发生需要及时执行某项控制任务时中断程序又是必不可少的。

5.04、写出图5-52所示梯形图的语句表。

答：

5.05、写出图5-53所示梯形图的语句表。

答：

5.11、试设计一个照明灯的控制程序。

当接在I0.0上的声控开关感应到声音信号后，接在Q0.0上的照明灯可发光30S。

如果在这段时间内声控开关又感应到声音信号，则时间间隔从头开始。

这样可确保在最后一次感应到声音信号后，灯光可维持30s的照明。

5.12、3个答题人按动按钮，仅仅是最早按的人面前的信号灯亮。

然后出题人按动复位按钮后，引出下一个问题。

6、03用功能指令实现时间为6个月的延时，试设计梯形图程序。

答：

6-06、用时钟指令控制路灯的定时接通和断开，5月15日到10月15日，每天20:

00开灯，6:

00关灯；10月16日到5月14日，每天18:

00开灯，7:

00关灯，并可校准PLC的时钟。

请编写梯形图程序。

7-06、图为人行道和马路的信号灯系统。

当行人过马路时，可按下分别安装在马路两侧的按钮I0.0或I0.1，则交通灯（红灯，黄灯，绿灯三种类型）系统按图7-19（b）中形式工作。

在工作期间，任何按钮按下都不起作用。

试设计该控制系统的功能图，并画出梯形图，写出语句表。

解：

本章应用顺序控制指令进行编程。

如图所示，按钮没有被按下时，车道的绿灯（Q0.2）和人行道的红（Q0.3）一直点亮。

当马路两侧的按钮（I0.0或I0.1）被按下时，马路和人行道进入到各自的控制状态，所以此例中使用的是并行分支。

此时，转移到状态S0.l和S0.4，车道绿灯将继续亮30S，30S后，T37动合触点闭合，状态转移到S0.2，车道黄灯（Q0.1）亮且T38开始计时，时间到，转移条件成立，转移到S0.3，红灯（Q0.0）亮，亮5S后，T39计时到，此时人行道的绿灯（Q0.4）亮，而车道红灯继续亮，到达T47的计时时间20S后，转移到S0.6，S0.6和SO.7是两个定时各为0.5S的状态，目的是让人行道绿灯一直闪烁，闪烁完成后，转移到Sl.0状态，人行道红灯亮，且T50开始定时，5S后，定时时间到，此时由于并行分支的转移条件满足，状态转移到初始状态S0.0，此次操作结束。

功能图：

梯形图：

7.07、用功能图方法完成第5章中习题13的程序设计。

要求画出功能图、梯形图，写出语句表。

设计完成后，试体会使用SFC设计顺序控制逻辑程序的好处。

{5-13、多个传送带启动和停止示意如图5-57所示。

初始状态为各个电动机都处于停止状态。

按下启动按钮后，电动机MAl通电运行，行程开关BG1有效后，电动机MA2通电运行，行程开关BG2动作后，MAl断电停止。

其他传动带动作类推，整个系统循环工作。

按停止按钮后，系统把目前的工作进行完后停止在初始状态。

}

答：