最新版0935《机床电气控制》网上作业与课程考试复习资料.docx
《最新版0935《机床电气控制》网上作业与课程考试复习资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《最新版0935《机床电气控制》网上作业与课程考试复习资料.docx（35页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
最新版0935《机床电气控制》网上作业与课程考试复习资料
[0935]《机床电气控制》
第一次作业
[单选题]1、一个变压器的原副绕组匝数依次为800匝和200匝，则该变压器工作时的原副绕组电流之比和变比分别依次是:
（ ）
A：
4:
1和4:
1
B：
4:
1和1:
4
C：
1:
4和1:
4
D：
1:
4和4:
1
参考答案：
D
[判断题]2、电感由一匝或多匝线圈组成，它在交流电路中产生的自感电动势方向总是与电源电压方向相同。
（ ）
参考答案：
错误
[判断题]3、电磁铁的吸力是它的主要参数之一，吸力的大小与气隙的截面积及气隙中磁感应强度的平方成正比。
（ ）
参考答案：
正确
[填空题]
2、切削加工的基本原理是利用刀具与工件之间的（），去除工件上多余材料，以使之达到图纸要求的（）。
3、当电压随时间变化的规律满足正弦函数时，称为（），相应的电路称为（）
4、电动机采用星三角降压起动时，起动时的线电流为采用直接起动方式时的（）倍。
5、一个典型的金属切削机床通常由（）驱动，通过（）和（）实现切削运动和各种辅助运动。
一个典型的金属切削机床通常由（）驱动，通过（）和（）实现切削运动和各种辅助运动。
6、闭环控制系统有正反馈和负反馈，若反馈信号与系统约定值信号相反，则称为（）；若极性相同，则称为（）。
一般的闭环控制系统都采用（）控制系统。
7、低压开关一般为手动开关，常用的主要有刀开关、转换开关和自动空气开关等，其主要用作隔离、转换以及（）和（）电路。
8、交流电路中阻碍电流通过的物理量称为（）。
在交流电路中，阻抗包括（）、（）和（）
9、在使用测流钳测电线中的电流时，被测电线相当于一个变压器的（）
10、自动空气开关集控制和多种保护功能于一身，除能完成（）和（）电路外，还能对电路或电气设备发生的（）、严重过载及（）等进行保护，同时也可用于不频繁地启动电动机。
11、热继电器是利用电流的（）来推动动作机构，使触头系统闭合或分断的保护电器。
主要用于电动机的（）、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。
12、位置开关又称行程开关，是一种小电流主令电器，它产生（）信号来接通、断开或变换控制电路指令。
13、电气原理图中各触点都按"平常”状态绘出。
对于接触器、继电器，"平常”状态指（）时的触点状态；对于按钮、行程开关，指（）时的触点位置；对主令控制器，指（）时的各触点位置。
14、用接触器本身的触点来使其线圈保持通电的环节为（）环节。
15、自动空气开关脱扣器电流整定应遵循如下原则：
欠电压脱扣器额定电压应（）主电路额定电压，热脱扣器的整定电流应（）被控对象（负载）额定电流，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应为负载正常工作时的尖峰电流与安全系数的乘积；保护电动机时，电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流为电动机起动电流的（）倍。
16、热继电器的选择主要是根据电动机的（）来确定其型号与规格，整定电流应（）电动机额定电流。
17、旋转变流机组供电的直流调速系统可简称为G-M系统。
改变直流发电机G的（）大小，也就改变了直流发电机的输出电压U，进而改变了直流电动机M的（）。
18、对于机床，通常都希望控制系统的（）较硬，从而使负载变动而引起的（）尽量小。
19、某机床采用电气和机械有级调速系统，主电动机为三速电动机，对应的机械变速装置有12级，则该机床的变速级数为（）
20、直流电动机和绕线转子异步电动机线路中，过电流继电器也起着短路保护的作用，一般过电流动作时的强度值为起动电流的（）倍左右。
21、在晶闸管整流装置供电的直流调速系统中，改变晶闸管的触发装置GT的输入信号大小，就可改变其输出脉冲的（），输出脉冲进入整流器V，可以使整流器的（）发生变化，进而改变电动机M的转速。
22、采用晶闸管做开关的直流斩波器作为直流电动机调速系统，将为电动机输出一定占空比的周期方波，基于该电压波形特点，在电力拖动系统中常采用______（PWM）式控制、______（PFM）式控制和两点式控制。
23、为两台不同时起动的电动机主电路选择熔断体，一台电动机额定电流为21.9A；一台为6.15A，起动电流都为额定电流的7倍，则熔断体额定电流应大于等于（）A。
参考答案：
1、
换向器
2、
相对运动（或切削运动）
形状及尺寸精度
3、
正弦电压
正弦交流电路
4、
1/3
5、
电动机
机械传动
液压传动
6、
负反馈
正反馈
负反馈
7、
接通
分断
8、
阻抗
感抗
容抗
电阻
（后三个答案顺序可变）
9、
原绕组
10、
接通
分断
短路
失压
11、
热效应
过载保护
12、
机械
13、
线圈未通电
未受外力作用
手柄置于零位
14、
自锁
15、
等于
等于
1.7
16、
额定电流
等于
17、
励磁电流
转速
18、
机械特性
转速降落
19、
36
20、
1.2
21、
相位
输出电压
22、
脉冲宽度调制
脉冲频率调制
23、
63.78
[多选题]4、对机床进给运动的控制要求可以包括（ ）
A：
周期运动
B：
往复运动
C：
变速
D：
开关量控制
参考答案：
ABCD
[多选题]5、由三相交流发电机产生的三相交流电通常具有如下哪些特点（ ）
A：
三相电动势幅值相等
B：
三相电动势频率相同
C：
是对称电动势
D：
相序不变
参考答案：
ABC
[判断题]6、绕线式电动机通常可以通过其是否具有鼠笼式转子架结构来识别。
（ ）
参考答案：
错误
[单选题]7、用万能外圆磨床加工工件外圆时，砂轮架的快速进退是磨削外圆的（ ）
A：
辅助运动
B：
进给运动
C：
主运动
D：
切削运动
参考答案：
A
[多选题]8、通常，对机床主运动的控制要求包括（ ）
A：
起动
B：
停止
C：
换向
D：
变速
参考答案：
ABCD
[多选题]9、关于负载在三相交流电路中的连接，以下说法正确的是（ ）
A：
220V民用负载通常应连接在两股相线之间，且对称分布
B：
电动机等对称负载单独按星形连接方式接入三相四线制线路中时，零线断路不会发生严重故障
C：
零线的主要作用在于使星形连接的不对称负载的一端接地
D：
按照三角形连接各负载，不论负载是否对称，相电压总对称
参考答案：
BD
[单选题]
10、用万能外圆磨床加工工件外圆时，砂轮的旋转运动是磨削外圆的（ ）
A：
辅助运动
B：
进给运动
C：
主运动
D：
切削运动
参考答案：
C
[判断题]11、直流电磁铁比交流电磁铁更容易因机械故障所导致的长期吸合不上而烧毁。
（ ）
参考答案：
错误
[单选题]12、用万能外圆磨床加工工件外圆时，砂轮的横向进给是磨削外圆的（ ）
A：
辅助运动
B：
进给运动
C：
主运动
D：
切削运动
参考答案：
B
第二次作业
[论述题]
1、既然在电动机主电路中装有熔断器，为何还要装热继电器？
而装有热继电器是否可以不装熔断器？
两者的作用有什么不同？
2、普通接触器的常开和常闭触点的动作顺序是否有先后之分？
试通过简单的机床典型控制线路解释这种设计的意义。
3、试解释不带分磁环的交流电磁铁在工作时产生噪音的原因，并由此说明分磁环的原理和作用。
4、直流电动机电枢上的线圈数和换向器的换向片数通常都很多，试解释这样设计所带来的好处。
5、试推导并励直流电动机的机械特性方程式，并解释什么是理想空载转速，什么是较硬的机械特性。
6、下图为CW6163B万能卧式车床的电气原理图，试分析该线路并作答。
135********50.bmp
机床电气系统由3台电动机组成，三台电动机的起动方式均为（），主轴采用液压制动方式。
主电路中，交流接触器KM1为（）的起动用接触器。
热继电器KR1为其（）保护电器。
电流表A监视主电动机电流。
机床工作时，可根据电流表读数，调整（），使该读数等于主电动机的额定电流，以提高功率因素和生产率。
注意到M3主电路中没有热继电器，这样设计的原因主要是：
答：
_________________________________________________
ST为操作开关，机床在主电路和控制线路调整就位后，由工人搬动ST，使其闭合，来开动机床。
为便于操作和事故状态下的紧急停车，主电动机M1采用了（）环节，它的起动由（）或（）控制；停止由（）或（）控制。
由于电动机M1和M2都有（）环节存在，其可以通过按钮起动后连续运行，而M3则为（）控制
7、下图为C650卧式车床的电气原理图，试分析该线路并作答。
135********51.doc
该机床的主电动机M1可以实现点动控制，点动按钮为（），按下点动按钮将接通接触器（），其基本线路通路用数字表示为__________（例如：
KM2线圈经ST的接通线路数字表示为：
1-3-5-33-4-2）
在M1主电路中有起动限流电阻R，当机床点动起动时，限流电阻是否发生限流作用？
（）；当通过按钮SB1正转起动连续运行时，限流电阻是否发生限流作用？
（）。
按下SB1后，正转接触器线圈得电自锁通路用数字表示为__________
无论主电动机正转还是反转过程中，均可实现反接制动停车，例如当电动机正向旋转时，速度继电器正转动合触点KS1____（填写"断开”或"闭合”）。
停车时，按下停止按钮SB4，接触器KM失电，其主触点断开，电阻R串入定子绕组。
与此同时KM3失电，断开了电动机正转电源。
反转接触器KM4线圈将接通，其通路用数字表示为__________，从而电动机电源反接，开始反接制动。
当电动机转速下降到接近零速时，速度继电器正转动合触点KS1（）（填写"断开”或"闭合”），KM4失电，制动结束。
在控制线路中有一个时间继电器KT，试解释其主要作用。
答：
__________________________________
8、定子绕组为星形接法的三相鼠笼式异步电动机能否用星三角降压起动方法？
为什么?
9、什么是降压起动，为什么有些电动机需要采用降压起动？
10、机床电气设计主要包括哪些内容？
11、选择接触器主要考虑哪些技术参数？
12、调速范围和静差率的内涵是什么？
调速范围、静态转速降以及最小静差率之间有何关系。
13、选择热继电器应该注意哪些问题？
参考答案：
1、
熔断器和热继电器的作用各不相同。
熔断器是短路保护电器，它串联在电路中，当通过的电流大于规定值时，使熔体熔化而自动分断电路，分断的电流大，要求作用的时间短。
热继电器是利用热效应的过载保护电器，用来对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而造成绝缘破坏或烧毁电动机。
使熔断器作用的电流很大，过载电流不足以使其作用，所以它不能代替热继电器实施过载保护。
而由于热惯性，虽然短路电流很大，但也不能使热继电器瞬间动作，因此它不能代替熔断器用作短路保护。
在电动机主电路中既要装熔断器，实现短路保护，也要装热继电器，实现过载保护。
2、
当电磁线圈通电时，常闭触头首先断开，继而常开触头闭合；而当电磁线圈断电时，常开触头首先恢复断开，继而常闭触头恢复闭合。
两种触头在改变工作状态时（即通电或断电瞬间），动作有先后之分。
之所以采用这种设计，是因为在控制过程中，多数断通电的先后顺序不能反向，否则会造成短路等事故。
举例（略）
3、
从吸力的时间域曲线可知，交流电磁铁的吸力在0与其峰值之间周期变动。
频率为电流频率的2倍。
吸力会周期性达到0值，因此会使交流电磁铁以电源二倍频率震颤，引起噪音。
在磁极的部分端面上安装分磁环。
磁极线圈电流交变，将在分磁环中产生感应电动势。
感应电动势相位滞后于线圈交变电动势，它产生的感应磁通将阻碍原磁通的变化。
由于相位差的存在，磁极各部分吸力不会同时降为零，合力也就不会降为0，震颤及噪音消除。
4、
根据直流电动机转动原理，其电枢上获得的同向转矩可以保持方向不变，但转矩数值却在零与最大值之间反复波动变化。
为了减小转矩波动，可以在电枢上增加线圈数和换向片数。
通过这些线圈的电动势的叠加，使波动程度降低。
由于各对线圈和换向片所产生的交变转矩相位不同，故叠加后不再出现0值，且波动幅度减小。
当线圈和换向片数很多时，转矩波动很小，可以近似认为是恒定转矩。
5、
135********49.bmp
6、
直接起动
M1（或主电动机） 过载 切削用量
快速移动电动机M3只用作短期工作，可以不设置过载保护
多点控制 SB3 SB4（二者顺序可换） SB1 SB2（二者顺序可换）
自锁 点动
7、
SB6 KM3 1-3-5-7-11-8-4-2
是 否 2-4-8-11-7-13-15-5-3-1
闭合 1-3-5-17-23-25-8-4-2 断开
监视主回路负载的电流表是通过互感器接入的， 为了防止电动机起动电流对电流表的冲击，总控制线路中采用一个时间继电器KT。
当起动时，KT线圈通电，而KT的延时断开动断触点（位于主电路与电流表并联）尚未动作，电流表被短路， 起动完成后，KT延时断开动断触点打开，此时电流流经电流表，反映出定子绕组电流。
8、
定子绕组为星形接法的三相鼠笼式异步电动机不能采用星三角起动方法。
因为电动机定子绕组为星形接法，意味着额定运行时电动机的定子绕组承受电源的相电压。
如果采用星三角起动方法，则起动时接入电源的相电压，起动结束进入运行后，定子绕组接成三角形，将承受电源的线电压。
线电压比相电压高，这样非但没有实现降压起动，而且可能在运行时，使定子绕组因过压而烧毁。
9、
所谓降压起动，即是指电动机起动时降低加在定子绕组上的电压，以减小起动电流。
在起动瞬间，转速n=0，这将导致转差率s=1达到最大。
此时电动机的转子静止，它相对旋转磁场有很大的转速。
转子导条切割磁感线速度很快，因此转子中的感应电动势和电流都很大。
转子电流增大将导致连通电源的定子中的电流增大。
中小型鼠笼式电动机的起动线电流与额定电流的比值一般为5~7，所以对于较大或起动频繁的三相异步电动机，不能采用直接起动的控制线路，这时需要采用降压起动控制线路。
10、
①拟定电气设计任务书（技术条件）。
②确定电气传动控制方案，选择电动机。
③设计电气控制原理图。
④选择电气元件，并制定电气元件明细表。
⑤设计操作台、电气柜及非标准电气元件。
⑥设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及电气接线图。
⑦编写电气说明书和使用操作说明书。
11、
（1）电源种类：
交流或直流。
（2）主触点额定电压、额定电流。
（3）辅助触点种类、数量及触点额定电流。
（4）电磁线圈的电源种类，频率和额定电压。
（5）额定操作频率（次／h），即允许的每小时接通的最多次数。
12、
135********53.bmp
13、
①热继电器元件的额定电流应接近或略大于电动机的额定电流；
② 在电网电压严重不平衡、工作环境恶劣条件下工作的电动机，可选用三相结构的热继电器
③ 对于三角形接线的电动机，为了实现断相保护，可选用带断相保护装置的热继电器
④ 如果电动机负载惯性转矩非常大，起动时间长；电动机所带动的设备，不允许任意停电；电动机拖动的为冲击性负载，则应选择的热继电器元件的整定电流要比电动机额定电流高一些。
[多选题]2、YT4543型组合机床的动力滑台是一个液压传动与控制系统，该系统应该具有下述哪些组成部分？
（）
A：
液压泵和电动机
B：
执行器
C：
控制调节装置
D：
辅助装置
参考答案：
ABCD
[多选题]3、以下哪些场合下，直流电动机较为适用：
（）
A：
要求起动转矩较大、调速性能较好的场合
B：
起重机
C：
龙门刨床
D：
数控机床
参考答案：
ABC
[判断题]4、向三相异步电动机转子中通入三相交流电，则可以在电动机内产生旋转磁场，这是驱动电动机转动的重要因素。
（）
参考答案：
错误
[多选题]
5、图为三相异步电动机的机械特性曲线，以下说法正确的是（）
132********22.bmp
A：
（1）
B：
（2）
C：
（3）
D：
（4）
参考答案：
AD
[判断题]6、同一台直流电机既可以作为发电机，又可以作为电动机使用。
（）
参考答案：
正确
[判断题]7、利用接触器，可以手控频繁接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。
（）
参考答案：
错误
[单选题]8、绕组线圈中通以电流后产生的磁场方向，鼠笼式转子导条切割磁感线产生的电动势方向，以及有电流经过的导体在磁场中所受磁场力的作用方向分别依次用（ ）来确定。
A：
右手定则、左手定则、右手螺旋定则
B：
左手定则、右手螺旋定则、右手定则
C：
右手螺旋定则、左手定则、右手定则
D：
右手螺旋定则、右手定则、左手定则
参考答案：
D
[单选题]9、三相异步电动机属于（）
A：
控制电动机
B：
普通直流电动机
C：
普通交流电动机
D：
步进电动机
参考答案：
C
[单选题]10、某三相异步电动机接入380V交流电，交流电源频率为50Hz，从时间t=0时刻开始考察，t=0秒时，电动机定子产生的合磁场沿竖直方向，t=1/300秒时，该磁场恰好旋转了30°，则该电动机的极数为（）
A：
1
B：
2
C：
3
D：
4
参考答案：
B
[多选题]
1、以下均为同一三相异步电动机定子与三相电源的接线图，试找出其中可以使旋转磁场转向相同的几种接线法：
（）
（1）1329454633018.bmp
（2）1329454633019.bmp
（3）1329454633020.bmp
（4）1329454633021.bmp
A：
（1）
B：
（2）
C：
（3）
D：
（4）
参考答案：
BCD
[判断题]11、三相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。
（）
参考答案：
正确
第三次作业
[判断题]1、交流接触器既有主触头，也有辅助触头。
主触头用于通断电流较大的主电路，辅助触头用以通断电流较小的控制电路。
（）
参考答案：
正确
[判断题]2、在使用交流接触器时，电压过低或者过高都有可能导致接触器线圈过流而烧毁。
（）
参考答案：
正确
[判断题]3、速度继电器是用来反映转速和转向变化的继电器，其转轴开始转动时，触头动作；停止转动时，触头复位。
（）
参考答案：
错误
[多选题]
4、以下哪些符号代表断电延时时间继电器的延时闭合常闭触点：
（）
（1）1329454633149.bmp
（2）1329454633150.bmp
（3）1329454633151.bmp
（4）1329454633152.bmp
A：
（1）
B：
（2）
C：
（3）
D：
（4）
参考答案：
AD
[多选题]5、以下机床主电动机较常使用反接制动的有：
（）
A：
铣床
B：
磨床
C：
镗床
D：
中型车床
参考答案：
ACD
[论述题]
1、试指出以下控制线路中存在的一般性问题，并解释这些问题可能引发的故障及原因。
135********54.bmp
2、操作某龙门铣床加工一工件，由于背吃刀量增加，主轴转速降低了，这种转速改变是调速的一种方式。
请问以上说法是否正确，为什么？
3、直流电动机电气调速方法有哪几种，为什么？
4、试阐述闭环控制系统提高电动机调速精度的工作原理。
5、利用转速负反馈自动调速系统，能否使电动机负载变化时，其转速经控制系统调节后恢复到原来的值？
试解释之。
6、异步电动机的转速表达式是什么，常用的调速方法有哪些？
7、转速负反馈自动调速系统有哪些特点？
8、电动机起动方式的选取主要考虑哪些方面的问题？
9、试阐述V/F转矩补偿法的原理。
10、交―直―交变频器由哪些部分组成，它们各起什么作用？
11、请指出以下控制线路中的保护电器，并说明各是什么保护环节？
135********62.bmp
12、在交流电动机变频调速原理中，变频必须要变压，这被称为VVVF，试解释为什么变频则需变压。
13、试解释三相四线制。
参考答案：
1、
在设计控制电路时，电器线圈的一端应接在电源的同一端。
这样当某一电器的触点发生短路故障时，不致引起电源短路，同时安装接线也方便。
而在图中KM2线圈与K2动合触点的位置是不合适的。
交流电器线圈不能串联使用。
两个交流电器的线圈串联使用时，至少一个线圈最多得到1/2的电源电压， 又由于吸合的时间不尽相同，只要有一个电器吸合动作，它的线圈上的压降也就增大，从而使另一电器达不到所需要的动作电压。
图中KM1与K1串联使用是错误的。
2、
调速和由于电机负载变化引起的转速变化是两个不同的概念，题述有误。
背吃刀量增加将导致负载增加，负载的这种变化将引起转速变化，这个过程是自动进行的。
对于直流电动机，由于电机负载变化引起转速变化时，电机工作点只在一条机械特性线上变动。
而调速则是根据生产需要，人为地改变电气参数，使电机的运行点由一条机械特性线转变到另一条机械特性线上，从而在某一负载下得到不同的转速。
调速方法就是改变电动机机械特性的方法。
3、
135********55.bmp
4、
为了提高系统的控制精度，必须把系统输出量的信息反馈到输入端， 通过比较输入值与输出值，产生偏差信号， 该偏差信号以一定的控制规律产生相应的控制作用， 使偏差信号逐渐减小直至消除，从而使控制系统达到预期的要求。
5、
135********58.bmp
6、
135********59.bmp
7、
135********60.bmp
8、
电动机起动方式的选取一方面要考虑电动机的容量，一般5kW以下的电动机用直接起动，10kW以上的电动机用降压起动；另一方面还要考虑电网的容量，不经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的30%；经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的20%
9、
135********61.bmp
10、
它由整流器、中间直流环节、逆变器、控制电路组成。
其中，整流器作用是：
将交流电经可控整流器变成幅值可变的直流电压。
中间直流环节负责将整流器输出的交流成分滤除掉，获得纯直流电提供给逆变器。
逆变器将此直流电压逆变成频率可调的交流输出。
控制电路由检测电路、信号输入、信号输出、功率管驱动、各种控制信号的计算等部分组成，目前这部分环节主要由高性能微机与外围设备组成的微机控制系统完成。
11、
短路保护：
熔断器FU
过载保护（热保护）：
热继电器KR
过流保护：
过流继电器KA1、KA2
零压保护：
电压继电器KZ
低压保护：
欠电压继电器KV
12、
135
升级会员 