工厂电气控制设备复习题2.docx

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工厂电气控制设备复习题2

工厂电气控制设备复习题

一、名词解释：

（每题5分）

1、低压电器：

（B）是指在交流额定电压1200V，直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。

2、主令电器：

（B）

自动控制系统中用于发送控制指令的电器。

3、熔断器：

（B）

是一种简单的短路或严重过载保护电器，其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体。

4、时间继电器：

（B）

一种触头延时接通或断开的控制电器。

5、电气原理图（B）

电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的电路图

6、联锁（C）

“联锁”电路实质上是两个禁止电路的组合。

K1动作就禁止了K2的得电，K2动作就禁止了K1的得电。

7、自锁电路：

（C）

自锁电路是利用输出信号本身联锁来保持输出的动作。

8、零压保护（B）

为了防止电网失电后恢复供电时电动机自行起动的保护叫做零压保护。

9、欠压保护（B）

在电源电压降到允许值以下时，为了防止控制电路和电动机工作不正常，需要采取措施切断电源，这就是欠压保护。

10、星形接法：

（A）

三个绕组，每一端接三相电压的一相，另一端接在一起。

11、三角形接法：

（C）

三个绕组首尾相连，在三个联接端分别接三相电压。

12、减压起动（A）

在电动机容量较大时，将电源电压降低接入电动机的定子绕组，起动电动机的方法。

13、主电路：

（A）

主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路，

14、辅助电路；（B）

辅助电路是小电流通过电路

15、速度继电器：

（C）

以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的值时输出开关信号。

二、填空：

（每题2分）

1、常用的低压电器是指工作电压在交流（1200）V以下、直流（1500）V以下的电器。

（B）

2、选择低压断路器时，额定电压或额定电流应（不小于）电路正常工作时的电压和电流。

3、行程开关也称（限位）开关，可将（机械位移）信号转化为电信号，通过控制其它电器来控制运动部分的行程大小、运动方向或进行限位保护。

（B）

4、按钮常用于控制电路，（绿）色表示起动，（红）色表示停止。

（B）

5、熔断器是由（熔体与熔管）两部分组成的。

（C）

6、多台电动机由一个熔断器保护时，熔体额定电流的计算公式为（）（A）

I≥（1.5~2.5）INmax+∑IN。

7、交流接触器是一种用来（频繁）接通或分断（主）电路的自动控制电器。

（B）

8、交流接触器共有（14）个触头，其中主触头为（6）个，辅助触头为（8）个。

（B）

9、时间继电器是一种触头（延时接通或断开）的控制电器。

（C）

10、一般速度继电器的动作转速为（120）r/min，复位转速为（100）r/min。

（B）

11、三相异步电动机的能耗制动可以按（时间）原则和（速度）原则来控制。

（B）

12、反接制动时，当电机接近于（零）时，应及时（断开电源防止反转）。

（A）

13、双速电动机的定子绕组在低速时是（三角形）联结，高速时是（双星形）联结。

（B）

14、通常电压继电器（并）联在电路中，电流继电器（串）联在电路中。

（C）

15、自锁电路是利用（输出信号本身联锁）来保持输出动作，又称“自保持环节”。

（C）

三、判断：

（每题2分）

1、开关电器在所有电路都可直接接负载。

（X）（C）

2、主令电器在自动控制系统中接入主回路。

（X）（B）

3、刀开关安装时，手柄要向上装。

接线时，电源线接在上端，下端接用电器。

（√）（C）

4、熔断器在电路中既可作短路保护，又可作过载保护。

（X）（C）

5、热继电器在电路中既可作短路保护，又可作过载保护。

（X）（B）

6、接触器按主触点通过电流的种类分为直流和交流两种。

（√）（C）

7、继电器在任何电路中均可代替接触器使用。

（X）（B）

8、电气原理图绘制中，不反映电器元件的大小。

（√）（B）

9、容量小于10kW的笼型异步电机，一般采用全电压直接起动。

（√）（B）

10、容量大于30kW的笼型异步电机，一般采用减压的方式起动。

（√）（B）

11、电气原理图设计中，应尽量减少电源的种类。

（√）（C）

12、电气原理图设计中，应尽量减少通电电器的数量。

（√）（C）

13、电气接线图中，同一电器元件的各部分不必画在一起。

（X）（C）

14、热继电器和过电流继电器在起过载保护作用时可相互替代。

（X）（A）

15、一台线圈额定电压为220V的交流接触器，在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（√）（A）

五、简答：

（每题5分）

1、电动机控制系统常用的保护环节有哪些？

各用什么低压电器实现？

（C）

短路保护使用熔断器和自动空气开关

过载保护使用热继电器

过电流保护使用过电流继电器

零压和欠压保护使用自锁回路和欠电压继电器

弱磁保护使用欠电流继电器

断相保护使用断相保护热继电器、电压继电器、电流继电器、固态断相保护器

电机智能综合保护智能综合保护装置

2、电气控制线路检修的方法有哪几种？

（B）

1）直观检查法2）测量电压法3）测量电阻法

4）其他方法：

①置换元件法②对比法③逐步接入法④强迫逼合法⑤短接法

3、电气原理图阅读的方法和步骤是什么？

（B）

1、先机后电2、先主后辅3、化整为零

4、集零为整、通观全局5、总结特点

4、电气控制系统图分哪几类？

（C）

电气控制系统图分为电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图三类。

5、电气原理图中，说出QS、FU、KM、KS、SQ各代表什么电气元件，并画出各自的图形符号。

（C）

组合开关、熔断器、接触器、速度继电器、行程开关

6、简述交流接触器的工作原理（C）

当线圈通电后，静铁心产生电磁吸力将衔铁吸合。

衔铁带动触头系统动作，使常闭触头断开，常开触头闭合。

当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧力的作用下，释放，触头系统随之复位

7、简述三相异步电机能耗制动的原理。

（B）

能耗制动是在电动机停止切除定子绕组三相电源的同时，定子绕组接通直流电源，产生静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的相互作用，产生一个制动转矩进行制动。

8、简述三相异步电机反接制动的工作原理。

（B）

反接制动是在电动机停止时，改变定子绕组三相电源的相序，使定子绕组旋转磁场反向，转子受到与旋转方向相反的制动转矩作用而迅速停车。

9、短路保护和过载保护有什么区别？

（C）

短路时电路会产生很大的短路电流和电动力而使电气设备损坏。

需要迅速切断电源。

常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。

电机允许短时过载，但长期过载运行会导致其绕组温升超过允许值，也要断电保护电机。

常用的过载保护元件是热继电器

10、电机起动时电流很大，为什么热继电器不会动作？

（C）

由于热继电器的热元件有热惯性，不会变形很快，电机起动时电流很大，而起动时间很短，大电流还不足以让热元件变形引起触点动作。

11、在什么条件下可用中间继电器代替交流接触器？

（C）

触点数量相同、线圈额定电压相同、小电流控制时可以替换

12、常用继电器按动作原理分那几种？

电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式，时间与温度（热）继电器等

13、在电动机的主回路中，既然装有熔断器，为什么还要装热继电器？

他们有什么区别？

（B）

熔断器只能用作短路保护，不能用作过载保护；而热继电器只能用作过载保护，不能用作短路保护。

所以主回路中装设两者是必需的。

14、简述热继电器的作用。

（C）

热继电器是利用电流的热效应原理来工作的电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护及其他电气设备发热状态的控制。

15、额定工作制有那几种？

额定工作制：

8小时工作制、长期工作制、短时工作制、断续周期工作制。

七、分析题（每题10分）

1、根据下图，分析它的工作原理

按下SB2，KM1吸合并自保，电机运行，速度达到140转/分以上时，KS触点闭合。

按下SB1，KM1断电，KM2吸合，进行反接制动，速度达到100转/分以下时，KS触点断开，制动结束，电机慢慢停止转动。

2、分析点动控制电路的工作原理

按下SB，KM线圈得电，KM触点闭合，电机转动；松开SB，KM线圈失电，KM触点断开，电机停转。

3、分析起动、自保控制电路的工作原理

按下SB2，KM1线圈得电，KM吸合，主触电接通电机电源，电机运行；同时辅助触点闭合，接通控制回路，并保持。

松开SB2，由于辅助触点已经闭合了控制回路，靠辅助触点继续接通控制回路，电机继续运行。

按下SB1，KM1断电，辅助触点断开，主触点断开电机电源，电机慢慢停止转动。

4、分析多点控制电路的工作原理

按下SB2、SB4、SB6中的任何一个按钮，KM线圈就得电，KM就吸合并自保，电机运行；按下SB1、SB3、SB5中的任何一个按钮，KM线圈就失电，KM就断开，电机就慢慢停转。

5、分析速度继电器逆时针工作时触点动作的工作原理

其转子的轴与被控电动机的轴相连接，定子空套在转子外围。

当电动机运行时，速度继电器的转子随电动机轴转动，永久磁铁形成旋转磁场，定子中的笼型导条切割磁场而产生感应电动势，形成感应电流、其在磁场作用下产生电磁转矩，使定子随转子旋转方向转动，但由于有返回杠杆挡住，故定子只能随转子转动方向转动一定角度，当定子偏转到一定角度时，在杠杆7的作用下使常闭触头打开，常开触头闭合

6、分析通电延时时间继电器的延时触头动作原理

工作原理：

当线圈1通电后，衔铁3连同推板5被铁心2吸引向上吸合，在空气室10内与橡皮膜9相连的活塞杆6在塔形弹簧7作用下也向上移动，由于橡皮膜向上运动时，橡皮膜下方气室的空气稀薄形成负压，起到空气阻尼作用，因此活塞杆只能缓慢向上移动，其移动的速度由进气孔12大小而定，可通过调节螺钉11进行调整。

经过一段延时时间，活塞13才能移到最上端，并带动活塞杆上移，并通过杠杆15压动下面微动开关14，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到通电延时作用。

当线圈断电时，衔铁在反力弹簧4作用下，通过活塞杆将活塞推向下端，这时橡皮

膜下方气室内的空气通过橡皮膜9、弱弹簧8和活塞13的肩部所形成的单向阀，迅速地从橡皮膜上方的气室缝隙中排掉，使微动开关16触头瞬时复位。

7、分析正、停、反转电路的工作原理

当正转起动时，按下正转起动按钮SB2，KM1线圈通电吸合并自锁，电动机正向起动并旋转；当反转起动时，按下反转起动按钮SB3，KM2线圈通电吸合并自锁，电动机便反向起动并旋转。

在控制电路中将KM1、KM2正反转接触器的常闭辅助触头串接在对方线圈的电路中，形成相互制约的控制，若在按下正转起动按钮SB2，电动机已进入正转运行后，要使电动机转向改变，必须先按下停止按钮SBl，而后再按反向起动按钮。

8、分析倒顺开关控制电路的工作原理

开关SA放在0位置，电机不会转动；开关SA放在1位置，合上开关Q，控制回路和主回路电源接通，按下SB2，KM线圈得电，KM吸合，主触点闭合，辅助触点闭合自保，电机正转，按下SB1，电机慢慢停转；开关SA放在2位置，合上开关Q，控制回路和主回路电源接通，按下SB2，KM线圈得电，KM吸合，主触点闭合，辅助触点闭合自保，主电路与SA在1位置相比，L1和L3调整相序，电机反转转，按下SB1，电机慢慢停转。

9、分析交流电磁结构中短路环的作用

这是因为电磁机构的磁通是交变的，而电磁吸力与磁通的平方成正比。

当磁通过零时，吸力也为零，这时衔铁在弹簧反力作用下被拉开。

磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合，在如此往复循环的过程中，衔铁产生强烈的振动。

当在铁心端面止装入短路环后，交变磁通一部分穿过短路环，在环内产生感应电动势及其电流，根据电磁感应定律，此感应电流产生的感应磁通￠2，使穿过短路环包围的磁通￠1较未穿过短路环的磁通在相位上滞后。

由产生的吸力F1和F2也有相位差，作用在衔铁F1和F2也有相位差，只要合力始终大于其反力，就可以消除衔铁的振动。

10、分析电弧产生的原理

当触头在分断电路时，如果触头之间的电压达12—20V、电流达0．25—1A，触头间隙内就会产生电弧。

电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。

所谓气体放电，就是触头间隙中的气体被游离产生大量的电子和离子，在强电场作用下，大量的带电粒子作定向移动，于是绝缘的气体就变成了导体，电流通过这个游离区所消耗的电能转换为热能和光能，发出光和热效应，产生高温并发出强光，使触头烧蚀，并使电路的切断时间延长，甚至不能断开，造成严重事故。

11、用文字分析继电器的输入-输出特性图，并简述过流继电器和欠流继电器的返回系数。

答：

当输入量X从0开始增加，在X

再进一步增加X，Y不在变化，乃保持Y1。

而当输出量X减小是，在X>Xr的整个过程中，Y1乃保持，只有当X降低到X=Xr时，Y1突然下降到0，X再减小，Y乃为0。

过流继电器杂额定参数下工作时，电磁式继电器的衔铁处于释放的位置。

当电路出现过流时，衔铁才动作吸合；所以，过流继电器复归值小于动作值，其返回系数K<1。

欠流继电器杂额定参数下工作是，其衔铁处于吸合状态，当电路出现欠流时，衔铁动作释放；而低昂电流上升后衔铁才返回到吸合状态，所以复归值大于动作值，其返回系数K>1。

12、常用的灭火花的电路有哪些（画图并作简要说明，至少三种）？

答：

常用的灭火花电路

图1

图2

图3

图1中继电器KA接通时，电磁铁线圈通电，二极管V中无电流通过。

KA断开时，由于电磁铁线圈并联二极管，对线圈电动势抑制效果最好，因此可消灭火花放电。

但由于回路中电磁时间常数较大，可能使电磁铁释放时产生延时。

二极管额定电压可选取其电源电压的3倍，图2中在二极管支路中串入电阻R可使放电电流衰减较快，避免电磁铁释放时的延时，二极管参数的选取同图一相同，电阻R的阻值可选取电磁铁线圈电阻的2倍。

图3适用于交流线圈。

交流接触器线圈两端加阻容吸收装置后可消灭触点断开时产生的火花。

当电源电压为220V时，可选用R=220Ω,C=0.25uF，电容应选用无极性电容，额定电压为电源电压3倍以上。

八、论述题（每题15分，共30分）

1.电压互感器投入运行时要注意哪些问题？

为什么要进行核相？

并说明步骤。

答：

电压互感器投入运行时，应检查其接线与其他二次回路有关电压线关系的正确性。

包括：

（1）测量相电压、线电压应正常

（2）测量相序应为正相序（3）核相，以确定相位的正确性

电压互感器二次回路如果相序、相位不正确，将无法用以测量一次系

统的相位，无法进行同期并列和电压互感器之间的并连。

在日常运行

和操作中有时需要两组母线上的电压互感器短时进行并连，如运行中

一台停电工作、两个绝缘监察开关同时插入等均造成两台电压互感器

并连等。

因此，在电压互感器投入运行前，必须进行核相。

2．什么是继电保护装置？

其基本任务是什么？

答：

继电保护装置是能反应电力系统的故障或不正常故障状态，并作

用于断路器跳闸切除故障或作用于信号装置发出报警信号的自动装

置。

它的基本任务是：

（1）能自动地、迅速地、有选择性地借助断路器将故障设备从系统

中切除，保证无故障设备迅速恢复正常运行，并使故障设备免于继

续遭受破坏。

（2）反应电气设备的不正常工作情况，并根据运行维护的条件作用

于信号或将那些继续运行即会造成损坏或发展成为故障的电气设备

予以切除。

反应不正常状态的继电保护，通常都不需要立即动作，即可带一定的延时。