习题与解答电气控制部分Word文档格式.docx
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若将交流接触器误接入直流电源上，交流接触器将烧毁；
因阻抗减小，电流增大。
若将直流接触器误接入交流电源上，直流接触器将烧毁；
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
1-7.交流接触器铁芯上的短路环起什么作用？
若此短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？
短路环是为了减小铁心震动和噪音而设置的装置。
当短路环断裂或脱落后，交流接触器的铁心上产生的涡流过大可能会导致接触器的损坏，有可能把线圈烧毁。
1-8.带有交流电磁铁的电器如果衔铁吸合不好（或出现卡阻）会产生什么问题？
为什么？
如果吸合不好会导致线圈损坏；
因线圈中长时间维持启动电流。
1-9.开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的？
通常哪些灭弧措施？
当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，
导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断有大量自由电子产生，间隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。
为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法：
（1）吹弧
（2）拉弧（3）长弧割短弧（4）多断口灭弧（5）利用介质灭弧（6）改善触头表面材料
1-10.说出在低压配电网和用电设备间使用的两种开关电器。
什么电器能在用电设备短路时自动切断连接电网的线路？
隔离开关、熔断器和低压断路器。
低压断路器能在用电设备短路时自动切断连接电网的线路。
1-11.说明低压断路器的作用，在哪些情况下它能自动切断线路？
它不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流，而且可以接通和分断短路电流。
低压断路器主要用在不频繁操作的低压配电线路或开关柜（箱）中作为电源开关使用，并对线路、电器设备及电动机等实行保护，当它们发生严重过电流、过载、短路、断相、欠电压、漏电等故障时，能自动切断线路•起到保护作用。
1-12.说明什么电器能在非正常情况下自动切断线路，并说明非正常是指哪些情况？
低压断路器不仅可以接通和分断正常负载电流、电动机工作电流和过载电流，而且可以接通和分断短路电流。
1-13.说明什么电器不仅可以接通和分断正常负载电流，还能在非正常情况下自动切断线路，并说明非正常是指哪些情况？
1-14.自动空气开关有哪些脱扣装置？
各起什么作用？
空气开关的脱扣机构包括有：
过电流脱扣器一一当线路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的电磁吸力增大，将衔铁吸合，向上撞击杠杆，使上下搭钩脱离，实现自动跳闸，达到切断电源的目的。
失压脱扣器一一用于电动机的失压保护。
热脱扣器一一当电路过载时，过载电流流过发热元件，双金属片受热弯曲，撞击杠杆，搭钩分离，主触头断开，起过载保护作用。
分励脱扣器一一当需要断开电路时按下跳闸按扭，分离电磁铁线圈通入电流，产生电磁吸力吸合衔铁，使开关跳闸。
1-15.如何选择熔断器？
选择熔断器首先根据三个技术参数额定电流、额定电压和极限分断能力。
然后根据被保护电路的要求首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器
的种类和型号。
1-16.时间继电器JS7的延时原理是什么？
如何调整延时范围？
画出图形符号并解释各触头的动作特点。
当线圈通电时，动铁芯和固定在动铁芯上的托板被铁芯电磁引力吸引而下移。
这时固定在活塞杆上的撞块因失去托板的支托在弹簧作用下也要下移，但由于与活塞
杆相连的橡皮膜也跟着向下移动时，受进气孔进气速度的限制，橡皮膜上方形成空气稀薄的空间，与下方的空气形成压力差，对活塞杆下移产生阻尼作用。
所以活塞杆和撞块只能缓慢地下移。
经过一段时间后，撞块才触及微动开关的推杆，使常闭触头断开、常开触头闭合，起通电延时作用。
延时范围可通过延时调节螺钉调节空气室进气孔的大小来改变，延时范围有
0.4-60S和0.4-180S。
1-17.在电动机的控制线路中，熔断器和热继电器能否相互代替？
二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不相同的。
热继电器只做长期的过载保护，而熔断器只做短路保护，因此一个较完整的保护电路，特别是电动机电路，应该两种保护都具有。
1-18.某机床的电动机为J02—42—4型，额定功率5.5KW额定电压380,额定电流为12.5A，起动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行起停控制，需有短路保护和过载保护，试选用接触器、按钮、熔断器、热继电器和电源开关的型号。
按钮型号：
LA19-11;
接触器型号：
CJ10-20;
熔断器型号：
RL1-30;
热继电器型号：
JR16-20;
电源开关型号：
DZ15-100A
1-19.电动机的起动电流很大，起动时热继电器应不应该动作？
为什么?
启动时热继电器不应动作；
若热继电器动作，则电动机将反复启动，这样对电动机来说是不允许的。
1-20.说明电器控制线路中熔断器、热继电器、过流继电器和欠压继电器的作用。
熔断器用作短路保护；
热继电器用作过载热保护；
过流继电器用作过电流保护；
欠压继电器用做主电路欠电压保护。
1-21.主令电器有什么作用？
哪些主要器件是主令电器？
主要用于闭合、断开控制电路，以发布命令或信号，达到对电力拖动系统的控制或实现程序的控制。
主令电器主要有：
按钮，行程开关、接近开关和光电开关，万能转换开关，主令控制9器等。
1-22.说明什么是主令电器？
用于什么操作？
举两个开关例子。
主令电器是电气自动控制系统中用于发送或转换控制指令的电器，由于它是一一种专门发布命令的电器，故称为主令电器。
主令电器用于控制电路，被用来对控制电路进行闭合和断开操作，以实现相应的控制命令。
女口：
行程开关、接近开关、脚踏开关、紧急开关、万能转换开关（组合开关）、控
制继电器等。
1-23.说明下面是什么电器的符号？
并标出在控制线路中作用名称
接触器。
三个符号依次：
线圈、常开触点和常闭触点
1-24.1写出下列电器的作用、图形符号和文字符号：
（1）熔断器
作用：
严重过载和短路保护
图形符号:
文字符号：
FU
（2）组合开关
用于机床上作电源的引入开关，也可用来接通和分断小电流电路图形符号：
SA
（3）按钮开关
在控制电路发出手动控制信号
SB
（4）自动空气开关
文字符号:
QF
（5）交流接触器
远距离频繁接通或断开交直流主电路及大容量控制电路
KM
（6）热继电器
主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护,图形符号：
热元件常闭触点
FR
（7）时间继电器
按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路图形符号：
开）触点（e）通电延时断开动断（常闭）触点（f）断点延时断开动合（常开）触点（g）断点延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点
KT
（8）速度继电器
以旋转的速度信号的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动。
图形符号：
0-A
KS
1-25.说明下面是什么电器的符号？
并标出在控制线路中的作用名称
时间继电器
（通电延时线圈）（断电延时线圈）（延时闭合常开触点）
1-26.低压断路器的结构简图如下，图中有几个保护脱扣器，在图上标出脱扣器的名称及实现什么保护。
是按顺序启动工作以及按顺序关断的连锁控制线路
1-28.下图SB2和HB3分别实现什么操作？
该线路应用在什么场合?
SB2实现的是点动；
SB3实现的是连动；
应用在功率较大的电动机的点动场合。
2-1.分析图中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？
若不能正常工作加以改
1进。
23
2-2.设计可从两地对一台电动机实现连续运行和点动控制的电路
按控制要求电路图如下所示:
2-3.最简单的电动机启动和停止的控制（小功率电机）。
例2按钮、接触器和电动机的启动停止控制
2-4.按钮、接触器和电动机的点动控制电路（较大功率电机控制）
一、设计绘制主控电路图：
LiL2L3
FUl[
、分析:
（一）工作：
1.合刀开关Q;
2•按下启动按钮SB2;
3•中间继电器线圈KA上电，其常开KA触点闭合，电机运转；
4.松开SB2电机停车，实现点动。
1.合刀开关Q；
2.按下启动按钮SB3；
3.接触器线圈KM1上电，其常开KM1触点闭合（自锁），电机运转；
4.按停车SBi即停，实现连动。
（二）保护：
1.短路保护FU；
2.过载保护FR;
3.自锁、互锁保护；
4.PE接地保护;
5.接触器欠压保护
2-5.三相笼型异步电动机的正、反转控制电路（主及控制电路）
1.合刀开关QS；
2.按下启动按钮SB2（正转）3.接触器线圈KMi上电,其常开KM1触点闭合（自锁欠压保护）；
4.松开SB2正转已开始；
5.按停车SB1即停。
反转同正转。
5.接触器欠压保护。
2-6.按顺序工作的联锁控制线路，在电动机M1（油泵）起动后M2才能起动的控制电路。
设计1:
启动有顺序约束，关断同时
（一）工作：
1•合刀开关QS;
2.按下启动按钮SB2，接触器线圈KM1上电，其常开KM1触点闭合，常闭KM2触点打开，自锁并互锁，油泵电动机Mi运行；
3.按下启动按钮SB3，接触器线圈KM2上电，其常开KMi触点闭合，常闭KM2触点打开，自锁，电动机M2运行。
（二）保护：
1•短路保护FU；
3•自锁、互锁保护；
5•接触器欠压保护。
设计2:
两电动机的启动和关断都按顺序约束
、设计绘制主控电路图:
工作：
2.按下启动按钮SB2，接触器线圈KM1上电，其常
开KM1触点闭合，常闭KM2触点打开，自锁并互锁，油泵电动机M1运行；
3.按下启动按钮SB3,接触器线圈KM2上电，其常开KM1触点闭合，常闭KM2触点打开，自锁，电动机M2运行。
5.欠压保护（接触器）。
2-7.试画出某机床主电动机控制线路图。
要求：
（1）可正反转；
（2）可正向点动;
（3）两处起停。
要求电路图如下所示：
LIL2L3
2-8.要求三台电动机M1、M2、M3按下列顺序起动：
M1起动后，M2才能起动;
M2起动后，M3才能起动。
停止时按逆序停止，试画出控制线路。
FU2
0U
2-9.什么叫降压起动？
常用的降压起动方法有哪几种?
（1）降压起动即：
在起动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流；
而起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。
（2）三相笼型异步电动机降压启动的方法有：
定子绕组串电阻（电抗）启动、丫一△降压启动、延边三角形降压启动、自耦变压器降压启动。
2-10.电动机在什么情况下应采用降压起动？
定子绕组为丫形接法的三相异步电动
机能否用丫一△降压起动？
当电源容量小于180KV，电动机容量在小于7KV的情况下通常采用降压启动。
丫一△降压启动不适合定子为丫形接法的三相异步电动机，在启动后电机会仍然处于低压运行。
2-11.按时间控制实现三相笼型异步电动机星-三角减压起动控制电路（主及控制电路）。
二、分析：
1.合刀开关QS;
2.按下启动按钮SB2；
3.接触器线圈KM3上电，其常
开KM3触点闭合，常闭KM3触点打开；
4.同时时间继电器KT及KM1线圈上电，KM1常开触点闭合，定子绕组接成丫型，电动机进行丫起动（降压）；
经过一定时间延时，时间继电器KT触点切换，延时闭合常开触点闭合（延时断开常闭触点断开）；
5.KM3
线圈掉电，其对应触电恢复原位丫打开；
同时KM2线圈上电，其常开触点闭合，常闭触点打开，并自锁，定子绕组接成△型起动（全电压），则其丫-△减压起动完成。
4.PE接地保护；
5.接触器欠压保护。
2-12.速度控制实现三相笼型异步电动机反接制动控制电路（主及控制电路）
2-13.找出图所示的Y—△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路
该图为按时间原则进行能耗制动的控制线路。
KM1通电并自锁电动机已单向正常运行后，若要停机。
按下停止按钮SB1,KM1断电，电动机定子脱离三相交流电源；
同时KM2通电并自锁，将二相定子接入直流电源进行能耗制动，在KM2通电同时KT
也通电。
电动机在能耗制动作用下转速迅速下降，当接近零时，KT延时时间到，其延
时触点动作，使KM2、KT相继断电，制动结束。
该电路中，将KT常开瞬动触点与KM2自锁触点串接，是考虑时间继电器断线或机械卡住致使触点不能动作时，不致于使KM2长期通电，造成电动机定子长期通入直流电源。
该线路具有手动控制能耗制动的能力，只要使停止按钮SB1处于按下的状态，电动机就能实现能耗制动。
2-17.一台△—YY接法的双速电动机，按下列要求设计控制线路，
（1）能低速或高速运行；
（2）高速运行时，先低速起动；
（3）能低速点动；
（4）具有必要的保护环节。
（1）能正反转；
（2）采
2-18.根据下列要求画出三相笼型异步电动机的控制线路
用能耗制动（3）有短路、过载、失压和欠压等保护。
2-19.
2-20.如图所示，要求按下起动按钮后能依次完成下列动作：
（1）运动部件A从1到2;
⑵接着B从3到4；
（3）接着A从2回到1；
（4）接着B从4回到3；
2-21.行程控制实现工作台往复运动控制线路
2.按下启动按钮SB1;
接触器线圈KM1上电，进给，到SQ1切换状态，KM2得电，KM1失电复位；
返回，到SQ2切换，循环往复。
2-22.行程时间控制实现动力台滑台钻孔加工自动循环电器控制线路
接触器线圈KM1上电，快进给开始，到SQ2切换状态，时间继电器KT得电延时开始即进行无进给切削；
同时KMi失电复位；
KT时间到触点切换，KM2得电，返回，至USQi切换，KM2失电，释放，同时KMi上电，循环往复。
1•短路保护FU;
2-23•行程时间控制实现动力台滑台钻孔加工自动电器控制线路（对例9改造）
Li
2.按下启动按钮SBi;
接触器线圈KMi上电，进给加工开始，到SQ2切换状态，时间继电器KT得电延时开始即进行无进给切削；
同时KM1失电复位;
KT时间到触点切换，KM2得电，返回，到SQi切换，KM2失电，释放。
2-24.M7120平面磨床中为什么采用电磁吸盘来夹持工件？
电磁吸盘线圈为何要用直流供电而不能用交流供电？
电磁吸盘与机械夹紧装置相比，具有夹紧迅速、不损伤工件、工作效率高、能同时吸持多个小工件，在加工过程中工件发热可以自由伸延、加工精度高等优点。
交流电流不能保证电磁的连续性，通常用交流应用于去磁装置。
2-25.M7120型平面磨床电气控制原理图中电磁吸盘为何要设欠电压继电器KV?
它
在电路中怎样起保护作用？
与电磁吸盘并联的RC电路起什么作用？
为避免当电源电压不足或整流变压器发生故障，吸盘的吸力不足，在加工过程中会使工件高速飞离而造成的事故。
我们在电路中设置了欠电压继电器KV，其线圈并
联在电磁吸盘电路中，，常开触点串联在KM1、KM2线圈回路中，当电源电压不足或为零时，KV常开触点断开，使KM1、KM2断电，液压泵电动机M1和砂轮电动机M2停转，确保生产安全。
电磁吸盘并联的RC电路为电磁吸盘线圈的过电压保护电磁吸盘匝数多，电感大，通电工作时储有大量磁场能量。
当线圈断电时，两端将产生高压，若无放电回路，将使线圈绝缘及其它电器设备损坏。
为此在线圈两端接有RC放电回路以吸收断开电源后放出的磁场能量。
2-26.在Z3040摇臂钻床电路中，时间继电器KT与电磁阀YV在什么时候动作，YV动作时间比KT长还是短?
YV什么时候不动作?
当上升按扭闭合，时间继电器KT线圈通电，其瞬时常开触点闭合。
同时，KT断电延时断开，其触点闭合，接通电磁阀YV线圈。
由此看出KT比YV动作时间长。
当主柱箱和立柱夹紧时YV不动作
2-27.Z3040摇臂钻床在摇臂升降过程中，液压泵电动机和摇臂升降电动机应如何配合工作?
以摇臂上升为例叙述电路工作情况。
答:
按上升按钮SB3,时间继电器KT线圈通电，其瞬动常开触点闭合，接触器KM4线圈通电，使M3正转，液压泵供出正向压力油。
同时，KT断电延时断开常开触点闭合，接通电磁阀YV线圈，使压力油进入摇臂松开油腔，推动松开机构，使摇臂松开并压下行程开关SQ2，其常闭触点断开，使接触器KM4线圈断电，M3停止转动。
同时，SQ2常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电，摇臂升降电动机M2正转，拖动摇臂上升（参考课本理解）。
2-28.Z3040摇臂钻床电路中具有哪些联锁与保护？
为什么要有这些联锁与保护？
它们是如何实现的?
M1为单方向旋转，由接触器KM1控制，主轴的正反转则由机床液压系统操纵机构配合正反转摩擦离合器实现，并由热继电器FR1作电动机长期过载保护。
M2由正、反转接触器KM2、KM3控制实现正反转。
控制电路保证，在操纵摇臂升降时，首先使液压泵电动机起动旋转，供出压力油，经液压系统将摇臂松开，然后才使电动机M2起动，拖动摇臂上升或下降。
当移动到位后，保证M2先停下，再自动通过液压系统将摇臂夹紧，最后液压泵电机才停下。
M2为短时工作，不设长期过载保护。
M3由接触器KM4、KM5实现正反转控制，并有热继电器FR2作长期过载保护。
2-29.Z3040摇臂钻床，若发生下列故障，请分别分析其故障原因。
（1）摇臂上升时能够夹紧，但在摇臂下降时没有夹紧的动作。
（2）摇臂能够下降和夹紧，但不能作放松和上升。
答：
（1）下降时没有夹紧的动作，可能是反向压力装置损坏，即液压泵电动机不能够反向运作。
（2）升降电动机的正向运作和液压泵电动机的正向运作装置出现问题而导致不能放松和上升。
2-30.说明X62W型万能铣床工作台各方向运动，包括慢速进给和快速移动的控制过程，说明主轴变速及制动控制过程，主轴运动与工作台运动联锁关系是什么？
工作台在六个方向上运动都有连锁，任何时刻，工作台在六个方向上只能有一个方向的进给运动。
电动机能够正反转从而适应六个方向上的运动要求。
快速运动由进给电动机与快速电磁铁配合完成。
圆工作台和工作台的进给运动不能同时运行。
2-31.X62W万能铣床控制线路中变速冲动控制环节的作用是什么？
说明控制过程。
在进给变速时，为使齿轮易于啮合，电路中设有变速“冲动”控制环节。
将蘑菇形进给变速手柄向外拉出，转动蘑菇手柄，速度转盘随之转动，将所需进给速度对准箭头；
然后再把变速手柄继续向外拉至极限位置，随即推回原位，若能推回原位则变速完成。
就在将蘑菇手柄拉到极限位置的瞬间，其联动杠杆压合行程
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