淮阴工学院《机床设备电气与PLC控制.docx

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淮阴工学院《机床设备电气与PLC控制

淮工《机床设备电气与PLC控制》试卷（A卷）

姓名成绩

一、判断题（每小题1分，共20分）

1、电压继电器有过电压和欠电压两种。

一般都采用电磁式，与电流继电器不同之处在于，电压继电器的线圈匝数多且线径小。

（）

2、三相异步电动机定子绕组的磁极数越多，则其对应的转矩就越大。

（）

3、根据生产机械的需要选择电动机时，应犹先选用三相笼型异步电动机。

（　）

4、变阻调速适合于绕线转子异步电动机。

（　）

5、一台并励直流电动机，若改变电源极性，则电动机转向也一定改变。

（）

6、他励直流电动机减压或串电阻调速时，最大净差率数值越大，调速范围也越大。

（　）

7、三相异步电动机的最大电磁转矩Ｔm的大小与转子电阻r2阻值无关。

（　）

8、变频调速适合于笼型异步电动机。

（　）

9、改变转差率调速只适合于绕线转子异步电动机。

（　）

10、直流电动机的电磁转矩是驱动性质的，因此稳定运行时，大的电磁转矩对应的转速就高。

（　）

11、桥式起重机下放重物时，电动机产生的电磁转矩和重物力矩方向相反，当电动机串入电阻越多时，重物下降速度越慢。

（　）

12、采用星一三角减压起动时，起动电流和起动转矩都减小为直接起动时的1/3倍。

（　）

13、三相异步电动机在运行中若一相断路，则电动机停止运行。

（　）

14、接触器一般只能对电压的变化作出反应，继电器可以在相应的各种电量或非电量作用下动作。

（　）

15、主令电器主要用来接通和分断主电路。

（　）

16、PLC基本都有模拟量处理功能，通过模拟量1/0模块可对温度、压力、速度、流量等连续变化的模拟量进行控制，编程非常方便。

（　）

17、PLC的档次越高，所用的CPU的位数也越多，运算速度也越快，功能越强。

（　）

18、PLC配有用户存储器和系统存储器两种存储器，前者存放系统程序，后者用来存放用户编制的控制程序。

常用类型有ROMRAM、EPROM和EEPROM。

（　）

19、PLC的输出形式是继电器接点输出。

（）

20、PLC采用循环扫描工作方式。

（）

二、选择题。

（每小题1分，共20分）

1、已知某台电动机电磁功率为9km，转速为n=900r/min,则其电磁转矩为（）N·m。

A.10B.30C.100D.300/π

2、一台直流电动机需进行转速的调节，为了得到较好的稳定性，应采用（）。

A.电枢回路串电阻B.改变电压C.减弱磁通

3、他励直流电动机的转速为（），发生回馈制动。

A.n:

noB.n＜noC.n＞no

4、他励直流电动机采用电枢回路串电阻调速时，其机械特性斜率（）。

A.增大B.减小C.不变

5、直流电动机串电阻的人为机械特性和固有机械特性相比（）。

A.软B.相同C.硬

6、他励直流电动机的人为机械特性与固有机械特性相比，其理想空载转速和斜率均发生了变化，那么这条人为特性一定是（）。

A.串电阻的人为特性能B.降电压的人为特性

C.弱磁的人为特性

7、直流电动机带负载后，气隙中的磁场是由（）。

A.励磁磁场B.电枢磁场

C.励磁磁场和电枢磁场共同作用

8、三相异步电动机的额定功率是指（）。

A.输入的视在功率B.输入的有功功率

C.产生的电磁功率D.输出的机械功率

9、三相异步电动机增加转子电阻时，其最大转矩（）。

A.增大B.减小C.不变D.不一定

10、交流调速控制的发展方向是（）。

A.变频调速B.交流晶闸管调速C.电抗器调速

11、三相异步电动机在适当范围内增加转子电阻时，其最大转矩（）。

A.增大B.减小C.不变D.不一定

12、一台三相异步电动机拖动额定负载转矩起动时，若电源电压下降了15%，这时电动机的电磁转矩（）。

A.Tem=TNB.Tem=0.7225TN

C.Tem=0.85TND.Tem=0.75TN

13、三相异步电动机空载时气隙磁通的大小主要取决于（）。

A.电源电压B.气隙大小

C.定转子铁心材质D.定子绕组的漏阻抗

14、三相异步电动机的最大电磁转矩Tm大小与转子（）的值无关。

A.电压B.电流C.电阻

15、对于同一台三相反应式步进电动机，频率特性最差的是（）。

A.单三拍控制方式B.六拍控制方式C.双三拍控制方式

16、三相异步电动机空载运行时，其转差率为（）。

A.S=0B.S=0.004～0.007C.S=0.1～0.7D.S=1

17、在大修后，若将摇臂升降电动机的三相电源相序反接了，则（），采取换相方法可以解决。

A.电动机不转动B.使上升和下降颠倒C.会发生短路

18、桥式起重机多采用（）拖动。

A.直流电动机B.三相笼型异步电动机

C.三相绕线转子异步电动机D.控制电机

19、双速电动机属于（）调速方法。

A.变频B.改变转差率C.改变磁极对数D.降低电压

20、X62W型万能铣床的工作台前后进给正常、但左右不能进给，其故障范围是（）。

A.主电路正常、控制电路故障

B.控制电路正常、主电路故障

C.主电路、控制电路均有故障

D.主电路、控制电路以外的故障

三、填空题（每空0.5分，共20分）

1、直流伺服电动机，通常用在功率的系统中，其输出功率均为。

它的基本结构和工作原理与普通电动机相同，不同点只是它做得要一些，以满足快速响应的要求。

2、自整角机是自动控制系统中的元件。

利用两台或多台自整角机在电路上的联系，将转轴上转角变换为，或将电信号变换为转轴的转角，可使相隔一定距离且机械上互不相连的两根或多根转轴保持或产生相同的，以实现角度的传输、变换和接收。

3、自动空气开关又称自动空气，它不但能够用于不频繁的接通和电路，而且当电路发生过载、、或失压等故障时，能够自动切断电路，有效的串接在它后面的电气设备。

4、时间继电器是一种利用电磁原理工科或者机械动作原理实现触头延时和延时的自动控制电器。

按照其不同的动作原理和结构特点，可以分为电磁式、、电动式和等类型。

5、速度继电器主要用于鼠笼式异步电动机的控制，所以又称为。

它主要由定子、和三个部分组成。

6、原理图一般分为主电路和辅助电路两部分：

主电路就是从电源到的大电流通过的路径。

辅助电路包括控制回路、照明电路，信号电路及等，由继电器的线圈和，接触器的线圈和辅助触头、、照明灯、信号灯、控制变压器等电气元件组成。

7、通讯网络化是PLC系统的发展趋势，目前，几乎所有的PLC都具有功能。

上位计算机与PLC与之间都可以进行通讯，它可广泛用于功能强、的分散控制系统。

8、虽然各种PLC的组成各不相同，但是在结构上是基本相同的，一般由模块、模块、输出模块和其他可选部件（或扩展单元）组成。

其他的可选部件包括、、扩展1/0模块，和扩展接口等。

9、PLC执行程序的过程分为三个阶段，即阶段、阶段、输出刷新（输出处理）阶段。

10、我们在进行PLC控制系统的设计时，首先应熟悉控制对象的条件、确定控制范围；然后根据被控制对象对

要求选择合适的PLC，并进行输入输出设备，选择及PLC的输入输出点，画出电气接线图；分配好了输入输出点后就可进行程序和程序调试；最后编写好技术文件。

四、分析计算设计综合题（每小题4分，共40分）

1、某四极三相异步电动机的额定功率为30kw，额定电压为380v，三角形接法，频率为50H2。

在额定负载下运行时，其转差率为0.02，效率为90%，线电流为57.5A，试求：

①转子旋转磁场对转子的转速；②额定转矩；③电动机的功率因数。

2、上题中电动机的Tst/TN=1.2,1st/1N=7,试求：

①用Y-△换接启动时的启动电流和启动转矩；②当负载转矩为额定转矩的60%和25%时，电动机能否启动？

3、一台直流他励电动机，其额定数据如下：

PN=2.2kw,UN=Uf=110v,nN=1500r/min,ηN=0.8，Ra=0.4Ω，Rf=82.7Ω.

试求：

①额定电枢电流IaN;

②额定励磁电流IfN；

③励磁功率Pf；

④额定转矩TN；

⑤额定电流时的反电势；

⑥直接启动时的启动电流；

⑦如果要使启动电流不超过额电流的2倍，求启动电阻为多少欧？

此时启动转矩又为多少？

4、以三相反应式步进电动机为例，通常采用哪几种通电方式？

各种通电方式的特点是什么？

5、某直流测速发电机，在转速3000r/min时，空载输出电压为52V；接上2000Ω的负载电阻后，输出电压为50V。

试求当转速为1500r/min，负载电阻为5000Ω时的输出电压。

6、过电流继电器与热继电器有何区别？

各有什么用途？

7、试设计某机床主轴电动机控制线路图。

要求：

①可正反转，且可反接制动；

②正转可点动，可在两处控制启停；

③有短路和过载保护；

④有安全工作照明及电源信号灯。

8、写出下图所示梯形图的指令表程序。

9、画出下面指令表对应的梯形图程序。

1

LD

X0

11

LD

X5

2

SET

Y0

12

RST

S0

3

LD

X1

13

LD

X6

4

RST

Y0

14

RST

D0

5

LD

X2

15

LD

X0

6

SET

M0

16

OUT

T240

7

LD

X3

17

SP

K5

8

RST

M0

18

LD

X7

9

LD

X4

19

RST

T240

10

SET

S0

10、使用PLC完成自动台车的控制。

要求：

按下启动按钮SB1后，台车电机正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，台车电机反转，台车后退；台画后退碰到限位开关SQ2后，台车电机停转，停5s后，台车第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退；当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止。

《机床设备电气与PLC控制》试卷（B卷）

姓名成绩

一、判断题（每题1分，共30分）

1、触头的电磨损是由触头间电弧的高温使触头金属汽化和蒸发造成的，机械磨损是由于触头接触面撞击造成的。

（）

2、三相变极多速异步电动机不管采用什么办法，当f=50H2时，电动机最高转速只能低于3000r/min。

（）

3、变阻调速不适合于笼型异步电动机。

（）

4、电枢回路串电阻的调速方法，由于它的能量损耗小，所以应用很广泛。

（）

5、深槽式与双笼型三相异步电动机，起动时由于集肤效应而增大了转子电阻，因此，具有较高的起动转矩。

（）

6、三相笼型异步电动机运行时，若电源电压下降，则定子电流减小。

（）

7、三相笼型异步电动机直接起动时，其起动转矩为额定转矩的4～7倍。

（）

8、气隙磁场为旋转磁场的三相异步电动机能自行起动。

（）

9、直流发电机的电枢绕组中产生的是直流电动势。

（）

10、直流电动机的电枢绕组中通过的是直流电流。

（）

11、直流电动机的过载保护采用热继电器。

（）

12、直流电动机的弱磁保护采用欠电流继电器。

（）

13、要改变他励直流电动机的旋转方向，必须同时改变电动机电枢电压的极性和励磁的极性。

（）

14、直流电动机的人为特性比固有特性软。

（）

15、提升位能负载时的工作点在第一象限内，而下放位能负载时的工作点在第四象限内。

（）

16、他励直流电动机的减压调速属于恒转矩调速方式，因此只能拖动恒转矩负载运行。

（）

17、两相对称绕组，通入两相对称交流电流，其合成磁通势为旋转磁通势。

（）

18、改变电流相序，可以改变三相旋转磁通势的转向。

（）

19、不管异步电机转子是旋转，还是静止，转子磁通势都是相对静止的。

（）

20、三相异步电动机转子不动时，经由空气隙传递到转子侧的电磁功率全部转化为转子铜损耗。

（）

21、变极调速只适合于笼型异步电动机。

（）

22、当三相异步电动机转子不动时，转子绕组电流的频率与定子电流的频率相同。

（）

23、三相异步电动机的转子转速不可能大于其同步转速。

（）

24、只要在三相交流异步电动机的每相定子绕组中都通入交流电流，便可产生定子旋转磁场。

（）

25、三相笼型蒸发量步电动机铭牌标明的额定电压380/220V，接线Y/△，是指当电源电压为380V时，这台三相异步电动机可以采用星一三角换接起动。

（）

26、三相笼型异步电动机采用减压起动的目的是为了降低起动电流，同时增加志动转矩。

（）

27、三相异步电动机在满载运行时，若电源电压突然降低到允许范围以下时，三相异步电动机转速下降，三相电流同时减小。

（）

28、三相异步电动机采用熔丝保护时，当三相异步电动机的电流达到熔丝的额定电流时，熔丝立即熔断。

（）

29、绕线转子异步电动机可以改变极对数进行调速。

（）

30、寄存器的配置是衡量PLC硬件功能的一个指标。

（）

二、选择题（每题1分，共20分）

1、对交流电器而言，若操作频率过高会导致（）。

A．铁心过热B．线圈过热C．触头过热D．触头烧毛

２、三相异步电动机温升过高或冒烟，造成故障的可能原因

（）。

A．绕组受潮B．转子不平衡

C．定子、绕组相擦D．三相异步电动机断相运行

3、直流发电机在原动机的拖动下旋转，电枢切割磁力线产生

（）。

A．正弦交流电B．非正弦交流电

C．直流电D．脉动直流电

4、并励直流电动机的机械特性为硬特性，当电动机负载增大时，其转速（）。

A．下降很多B．下降很少C．不变D．略有上升

5、三相异步电动机反接制动时，采用对称制电阻接法，可以在限制制动转矩的同时也限制（）。

A．制动电流B．起动电流C．制动电压D．起动电压

6、一台并励直流电动机若改变电源极性，则电机的转向（）。

A．变B．不变C．不确定

7、直流电动机调压的人为机械特性和固有机械特性相比（）。

A．软B．相同C．硬

8、直流电动机带位能性恒转矩负载采用能耗制动，稳态运行是工作点在（）。

A．第一象限B．第二象限C．第三象限D．第四象限

9、一台他励直流电动机当采用降压调速后，电机的转速（）。

A．升高B．降低C．不变

10、直流电动机带位能性恒转矩负载采用能耗制动，瞬间工作点在（）。

A．第一象限B．第二象限C．第三象限D．第四象限

11、在下列选项中，（）不是他励直流电动机的制动方法。

A．能耗制动B．反接制动C．回馈制动D．电磁制动

12、直流电动机的过载保护就是电动机的（）。

A．过电压保护B．过电流保护C．超载保护D．短路保护

13、三相异步电动机负载不变而电源电压降低时，转子转速将（）。

A．升高B．降低C．不变D．不一定

14、三相异步电动机反接制动时，其转差率为（）。

A．小于0B．等于0C．等于1D．大于1

15、三相异步电动机在运转中，把定子两相反接，则转子的转速会（）。

A．升高B．降低一直到停转

C．下降到零后再反向旋转D．下降到某一隐定转速

16、一台三相笼型异步电动机的数据为PN=20KW，VN=380V，λT=1.15，Ki=6，定子绕组为三角形联结。

当拖动额定负载转矩起动时，电源容量为600KW，最好的起动方法是（）。

A．直接起动B．Y—△减压起动

C．串电阻减压起动D．自耦变压器减压起动

17、三相异步电动机带位能性负载稳定运行区域在（）。

A．第一象限B．第二象限C．第三象限D．第四象限

18、伺服电动机输入的是（）。

A．电压信号B．速度信号C．脉冲信号

19、三相异步电动机起动转矩不大的主要原因是（）。

A．起动时电压低B．起动时电流不大

C．起动时磁通少D．起动时功率因数低

20、万能铣床的操作方法是（）。

A．全用按钮B．全用手柄

C．既有按钮又有手柄D．用行程开关操作

三、分析、计算、设计综合题（每题5分、共50分）

1、已知Y132S—4型三相异步电动机的额定技术数据如下：

功率

转速

电压

效率

功率因数

Lst/1N

Tst.TN

Tmax/TN

5.5KW

1440r/min

380V

85.5%

0.84

7

2.2

2.2

电源频率为50Hz。

试求额定状态下的转差率SN，电流IN和转矩TN，以及启动电流LN，启动转矩Tst，最大转矩Tmax。

2、一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E=E1，如负载转矩TL=常数，外加电压和电枢路中的电阻均不变，问减弱励磁使转整上升到新的稳态值后，电枢反电势将如何变化？

是大于、小于不是等于E1？

3、一台他励直流电动机的铭牌数据为：

PN=5.5KW,UN=110V，IN=62A，nN=1000r/min。

试绘出它的固有机械特性曲线。

4、简述反应式步进电动机的工作原理。

反应式步进电动机有哪些主要技术特性？

5、有一台交流伺服电动机，若加上额定电压，电源频率为50H2，极对数P=1，试问它的理想空载转速是多少？

6、机电传动装置的电气控制线路有哪几种？

各有何用途？

电气控制线路原理图的绘制原则主要有哪些？

7、试设计一个工作台前进一退回的控制线路，工作台由电动机M拖动。

行程开关ST1、ST2分别装在工作台的原位和终点，要求：

①能自动实现前进—后退—停止到原位；

②工作台前进到达终点后停一下再后退；

③工作台在前进中可以人为地立即后退到原位；

④有终端保护。

8、写出下图所示梯形图的指令表程序。

9、画出下面指令表对应的梯形图程序。

LDM10

ORIXO

LDTO

ANIY1

LDX1

ANDX2

ORB

ANB

ORM100

OUTY2

ANIY4

ANDX5

OUTY3

K60

10、设计PLC控制汽车拐弯灯的梯形图，具体要求是：

汽车驾驶台上有一开关，有三个位置分别控制左闪灯亮、右闪灯亮和关灯。

当开关扳到S1位置时，左闪灯亮（要求亮、灭时间各为1S）；当开关扳到S2时，右闪灯亮（要求峦、灭时间各为1S）；与开关扳到S0位置时，关断左、右闪灯；当司机开灯后忘了关灯，则过1.5min自动停止闪灯。