电力拖动控制线路与技能训练.docx

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电力拖动控制线路与技能训练

第一单元常用低压电器及其安装、检测与维修

课题1低压电器的分类和常用术语

一、填空题

1.电动机

2.电器

3.12001500

4.低压配电电器低压控制电器

5.自动切换电器非自动切换电器

6.有触点电器无触点电器

二、选择题

1.A2.B3.C4.D

课题2低压熔断器

一、填空题

1.短路保护

2.串联

3.熔体安装熔体的熔管熔座

4.耐热绝缘材料灭弧

5.熔管外接引线

6.电弧

7.允许温升最大

8.熔断器瓷插式螺旋式无填料密封管式有填料密封管式快速式自复式

9.熔断器瓷插式1A30A25A

10.熔断器螺旋式115A2A

11.瓷座瓷盖动触头静触头熔丝

12.瓷帽熔断管瓷套上接线座

13.熔断熔管

14过电流短

15.气体超导体液态金属钠

16.限流动作时间短动作后不必更换熔体

17.类型额定电压熔断器额定电流熔体额定电流

18.等于大于等于大于大于

19.垂直下上

20.切断带负荷绝缘插拔器

21.熔断管

22.电源进线出线

二、判断题（正确的打“√”号，错误的打“×”）

1.×2.√3.×4.√5.√6.√7.×8.√

三、选择题（请把正确答案的字母填入括号中）

1.A2.B3.B4.A5.B6.B7.A8.B9.A10.B

四、问答题

1.答：

熔断器的额定电压是指熔断器长期工作所能承受的电压。

如果熔断器的实际工作电压大于其额定电压，熔体熔断时可能会发生电弧不能熄灭的危险。

2.答：

从熔断器的时间－电流特性上可以看出，熔断器的熔断时间随电流的增大而减小。

当电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。

说明熔断器对过载反应是很不灵敏的，因此，除在照明和电加热电路外，熔断器一般不宜用作过载保护，主要用作短路保护。

3.答：

对熔断器的选用主要考虑熔断器类型、额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流的选用。

（1）根据使用环境、负载性质和短路电流的大小选用熔断器类型。

（2）熔断器的额定电压必须等于或大于线路的额定电压；熔断器的额定电流必须等于或大于所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。

（3）熔体额定电流的选用

1）对照明和电热等电流较平稳、无冲击电流的负载的短路保护，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。

2）对一台不经常启动且启动时间不长的电动机的短路保护，熔体的额定电流IRN应大于或等于1.5～2.5倍电动机额定电流IN，即IRN≥（1.5～2.5）IN。

3）对多台电动机的短路保护，熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电流INmax的1.5～2.5倍，加上其余电动机额定电流的总和∑IN，即IRN≥（1.5～2.5）INmax+∑IN。

4.答：

（1）熔体电流等级选择过小。

（2）负载侧短路或接地。

（3）熔体安装时受机械损伤。

五、解：

（1）选择熔断器的类型：

该电动机是在机床中使用，所以熔断器可选用RL1系列螺旋式熔断器。

（2）选择熔体额定电流：

由于所保护的电动机不需要经常启动，则熔体额定电流取为：

IRN=（1.5～2.5）×11.6≈17.4～29A

查表1－5得熔体额定电流为：

IRN=25A

（3）选择熔断器的额定电流和电压：

查教材表1－5，可选取RL1－60/25型熔断器，其额定电流为60A，额定电压为500V。

课题3低压开关

一、填空题

1.非自动切换隔离转换接通分断

2.电源开关控制开关小容量

3.低压断路器负荷开关组合开关

4.自动空气开关自动空气断路器断路器控制多种保护短路过载失压

5.塑壳式（或装置式）万能式（或框架式）限流式直流快速式漏电保护式单极二极三极四极

6.触头系统灭弧装置操作机构热脱扣器电磁脱扣器

7.过载整定电流

8.短路瞬时脱扣整定电流

9.零压欠压无电压电压过低

10.

（1）不小于

（2）等于（3）大于峰值（4）等于（5）不小于最大

11.Iz≥KIst1.5～1.7启动电流

12.垂直上下

13.刀熔断器

14.热脱扣器整定值过小调高

15.开启式封闭式

16.瓷底胶盖刀开关闸刀开关

17.HK220380不频繁短路

18.进线座静触头熔体出线座刀式动触头带电体电弧

19.垂直上

20.220V250V两极短路过载

21.电源进线负载

22.无强烈震动冲击1.3～1.5可靠接地

23.不能开启合闸

24.转换开关小多接线

25.可逆转换开关正反转倒停顺停45°45°

26.电源种类电压等级所需触头数接线方式负载容量

二、判断题

1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.×8.√9.×10.×11.√12.√

三、选择题

1.C2.B3.A4.C5.A

四、问答题

1.答：

如果断路器在使用过程中温升过高，故障原因可能是：

（1）触头压力过小；

（2）触头表面过分磨损或接触不良；（3）两个导电零件连接螺钉松动。

2.答：

故障原因可能是热脱扣器整定值过小。

可调高整定值至规定值。

3.答：

开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，且合闸状态时手柄应朝上。

不允许倒装或平装，以防发生误合闸事故。

4.答：

用于控制小型异步电动机的运转时，开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍。

所以至少应选择型号为HZ10-60的组合开关，最好选用HZ10-100的组合开关。

5.答：

可能的原因是

（1）触头角度装配不正确，应重新装配；

（2）触头失去弹性或接触不良，更换触头或清除氧化层或尘污。

五、计算题

解：

（1）确定断路器的种类：

根据电动机的额定电流、额定电压及对保护的要求，初步确定选用DZ5－20型低压断路器。

（2）确定热脱扣器额定电流：

根据电动机的额定电流查教材表1－9，选择热脱扣器的额定电流为10A，相应的电流整定范围为6.5～10A。

（3）校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：

电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流为Iz＝10×10＝100A，而KIst=1.6×7×8.8=98.56A，满足Iz≥KIst，符合要求。

（4）确定低压断路器的型号规格：

根据以上分析计算，应选用DZ5－20/330型低压断路器。

课题4主令电器

一、填空题

1.人体弹簧储能

2.小5

3.启动按钮停止按钮

4.颜色符号

5.紧急危险紧急异常异常安全安全正常强制性的强制动作急停

6.开启式保护式防水式防腐式紧急式旋钮式钥匙操作式光标按钮

7.相反

8.方向速度行程

9.LX19JLXK1操作机构触头系统外壳

10.操作机构按钮式（直动式）旋转式（滚轮式）

11.瞬动蠕动交叉从动式自动非自动

12.动作要求安装位置触头数量

13.无机械接触无触点

14.多组多回路

15.接触系统操作机构转轴手柄定位机构

16.一路触头手柄位置接通

17.闭合分断

18.用途接线方式所需触头挡数额定电流

19.50.5接地网

二、判断题

1.×2.√3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.√10.×11.√

三、选择题

1.A2.B3.B4.A5.C6.B

四、填图题：

答案略。

五、问答题

1.答：

（1）若触头烧损，应修整触头或更换产品；

（2）若触头表面有尘垢，应清洁触头表面；（3）若触头弹簧失效，应重绕弹簧或更换产品。

2.答：

可能原因是

（1）安装位置不准确；

（2）触头接触不良或接线松脱；（3）触头弹簧失效。

3.答：

（1）行程开关安装时，其位置要准确，安装要牢固；滚轮的方向不能装反，挡铁与其碰撞的位置应符合控制线路的要求，并确保能可靠地与挡铁碰撞。

（2）行程开关在使用中，要定期检查和保养，除去油垢及粉尘，清理触头，经常检查其动作是否灵活、可靠，及时排除故障，防止因行程开关触头接触不良或接线松脱产生误动作，从而导致设备和人身安全事故。

4.答：

若使用万能转换开关控制电动机的正反转，应注意只能在电动机停止后才能反向启动。

5.答：

主令控制器是按照预定程序换接控制电路接线的主令电器，主要用于电力拖动系统中，按照预定的程序分合触头，向控制系统发出指令，通过接触器以达到控制电动机的启动、制动、调速及反转的目的，同时也可实现控制线路的联锁作用。

导致其操作不灵活或有噪音的可能原因是

（1）滚动轴承损坏或卡死；

（2）凸轮鼓或触头嵌入异物。

课题5接触器

一、填空题

1.电磁手电动

2.交流接触器直流接触器

3.电磁系统触头系统灭弧装置辅助部件

4.线圈静铁心动铁心（或衔铁）

5.线圈衔铁动触头

6.硅钢片磁滞涡流短路环

7.螺管式拍合式

8.点接触式线接触式面接触式桥式触头指形触头主触头辅助触头

9.常闭常开时间差常开常闭时间差

10.分断

11.双断口结构的电动力灭弧装置纵缝灭弧装置栅片灭弧装置

12.85%～105%

13.电磁系统触头系统灭弧装置

14.大指形小双断点桥式

15.磁吹式

16.AC1AC2AC3AC4笼型异步电动机

17.触头过热触头磨损主触头熔焊

18.线圈

19.两个相同规格机械电器

20.低压无功补偿并联电容器组

21.真空真空管恶劣

二、判断题

1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.√10.×11.√12.×13.√14.√15.√16.×17.√18.×

三、选择题

1.A2.B3.A4.C5.B6.A7.C8.A9.C10.C11.B12.C

四、问答题

1.答：

接触器的优点是能实现远距离自动操作，具有欠压和失压自动释放保护功能，控制容量大，工作可靠，操作频率高，使用寿命长，适用于远距离地频繁接通和断开交、直流主电路及大容量的控制电路。

2.答：

电弧是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。

电弧的产生一方面会灼伤触头，减少触头的使用寿命；另一方面会使电路切断时间延长，甚至造成弧光短路或引起火灾事故。

因此触头间的电弧应尽快熄灭。

3.答：

交流接触器的辅助部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧。

反作用弹簧安装在衔铁和线圈之间，其作用是线圈断电后，推动衔铁释放，带动触头复位；缓冲弹簧安装在静铁心和线圈之间，其作用是缓冲衔铁在吸合时对静铁心和外壳的冲击力，保护外壳；触头压力弹簧安装在动触头上面，其作用是增加动、静触头间的压力，从而增大接触面积，以减少接触电阻，防止触头过热损伤。

4.答：

直流接触器的电磁系统由线圈、铁心和衔铁组成。

由于线圈中通过的是直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗而发热，因此铁心可用整块铸钢或铸铁制成，铁心端面也不需要嵌装短路环。

但在磁路中常垫有非磁性垫片，以减少剩磁影响，保证线圈断电后衔铁能可靠释放。

另外直流接触器线圈的匝数比交流接触器多，电阻值大，铜损大，所以接触器发热以线圈本身发热为主。

为了使线圈散热良好，常常将线圈做成长又薄的圆筒形。

5.答：

可以减小直流接触器运行时的线圈功耗，延长吸引线圈的使用寿命，达到省电的目的。

6.答案略。

7.答：

（1）检查接触器铭牌与线圈的技术数据（如额定电压、电流、操作频率等）是否符合实际使用要求。

（2）检查接触器外观，应无机械损伤；用手推动接触器可动部分时，接触器应动作灵活，无卡阻现象；灭弧罩应完整无损，固定牢固。

（3）将铁心极面上的防锈油脂或粘在极面上的铁垢用煤油擦净，以免多次使用后衔铁被粘住，造成断电后不能释放。

（4）测量接触器的线圈电阻和绝缘电阻。

8.答：

（1）电源电压过高或过低，应调整电源电压；

（2）线圈技术参数与实际使用条件不符，应调换线圈或接触器；

（3）操作频率过高，应选择其他合适的接触器；

（4）线圈匝间短路，应排除短路故障，更换线圈。

9.答：

（1）触头压力过小；

（2）触头表面有金属颗粒异物；

（3）操作频率过高，或工作电流过大，断开容量不够；

（4）长期过载使用；

（5）负载侧短路。

课题6继电器

一、填空题

1.输入小

2.感测中间执行

3.中间电流电压

4.接触器多主、辅触头5

5.电压等级触头的数量种类容量

6.电流串联电流

7.少粗小

8.过电流欠电流

9.0.3～0.650.1～0.2

10.过电流欠电流过电压欠电压

11.电压并联电压

12.过电压欠电压零电压

13.大于过电压

14.欠电压零电压

15.额定电压数目种类

16.延时时间时间

17.电磁式电动式空气阻尼式晶体管式空气阻尼式晶体管式

18.气囊式电磁系统延时机构触头系统

19.通电延时动作型断电延时复位型

20.半导体电子式阻容式数字式通电延时型断电延时型

21.延时范围精度延时方式吸引线圈

22.热效应缩短

23.接触器过载断相

24.双金属片

25.自动手动

26.热元件传动机构常闭触头电流整定装置复位按钮

27.热元件常闭触头

28.电流整定旋钮

29.规格电流等级

30.转速转向旋转速度反接制动

31.100～300100

32.转速大小触头数量电压电流

33.压力源压力液压气压

34.半导体输入端输出端

35.交流型直流型直流

36.输入电路驱动电路输出电路

二、判断题

1.√2.×3.√4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.×11.×12.×13.×14.×15.×16.×17.√18.√

三、选择题

1.C2.C3.A4.D5.A6.B7.B8.C9.C10.B11.A12.C

四、填图题

符号所表示的时间继电器元件名称如下：

五、问答题

1.答：

频繁启动的场合过电流继电器的整定电流可取电动机额定电流的2.25～2.5倍，所以过电流继电器的整定电流可整定为92A。

2.答：

安装后应在触头不通电的情况下，使吸引线圈通电操作几次，看继电器动作是否可靠。

3.答：

晶体管式时间继电器具有机械结构简单、延时范围宽、整定精度高、体积小、耐冲击和耐震动、消耗功率小、调整方便及寿命长等优点，所以发展迅速，已成为时间继电器的主流产品，应用越来越广。

4.答：

若检查电源电压正常，则可能的原因有（l）电磁线圈断线，应更换线圈；

（2）传动机构卡住或损坏，应排除卡住故障或更换部件。

5.答：

时间继电器应按说明书规定的方向安装。

无论是通电延时型还是断电延时型，都必须使继电器在断电后，释放时衔铁的运动方向垂直向下，其倾斜度不得超过5°。

6.答：

当电动机过载时，流过电阻丝的电流会超过热继电器的整定电流，电阻丝发热增多，温度升高，由于两块金属片的热膨胀程度不同而使主双金属片向右弯曲，通过传动机构推动常闭触头断开，分断控制电路，再通过接触器切断主电路，实现对电动机的过载保护。

7.答：

操作频率过高可能导致

（1）热继电器动作太快；

（2）热继电器热元件烧断导致主电路不同。

8.答：

热继电器在出厂时均调整为手动复位方式，如果需要自动复位，只要将复位螺钉沿顺时针方向旋转3～4圈，并稍微拧紧即可。

9.答：

安装与使用速度继电器时应注意以下事项：

（1）速度继电器的转轴应与电动机同轴连接，且使两轴的中心线重合。

（2）速度继电器安装接线时，应注意正反向触头不能接错，否则，不能实现反接制动控制。

（3）速度继电器的金属外壳应可靠接地。

10.答：

速度继电器和压力继电器的符号如下：

速度继电器的符号

压力继电器的符号

六、计算题

解：

根据电动机的额定电流值8.8A，查教材表1－42可知，应选择额定电流为20A的热继电器，其整定电流可取电动机的额定电流8.8A，热元件的电流等级选用11A，其调节范围为6.8～11A；由于电动机的定子绕组采用△接法，应选用带断相保护装置的热继电器。

因此，应选用型号为JR36－20的热继电器，热元件的额定电流选用11A。

第二单元电动机的基本控制线路及其安装、调试与维修

课题1三相笼型异步电动机的手动正转控制线路

一、填空题

1.导线电缆线

2.实线虚线交叉弯折

3.电器文字符号箭头

4.套上编码套管

二、选择题

1.A2.B3.A

三、问答题

1.答：

工作原理如下：

启动：

合上组合开关QS→电动机M接通电源启动运转。

停止：

断开组合开关QS→电动机M脱离电源停止运转。

2.答：

（1）控制开关必须安装在操作时能看到电动机的地方，以保证操作安全。

（2）电动机在座墩或底座上的固定必须牢固。

在紧固地脚螺栓时，必须按对角线均匀受力，依次交错逐步拧紧。

3.答：

电动机和控制开关的金属外壳以及连成一体的线管，按规定要求必须采用截面不小于1.5mm2的BVR黄绿双色的铜芯线接到保护接地专用端子上。

其目的是安全用电，避免由于漏电造成触电事故。

4.答：

见下表。

手动正转控制线路常见故障及维修方法

常见故障

故障原因

维修方法

（1）电动机不能启动

（2）电动机缺相

（1）熔断器熔体熔断

（2）组合开关或断路器操作失控

（3）负荷开关或组合开关动、静触头接触不良

（1）查明原因排除后更换熔体

（2）拆装组合开关或断路器并修复

（3）对触头进行修整

课题2三相笼型异步电动机的点动正转控制线路

一、填空题

1.电器元件简单操作劳动强度远距离自动

2.按钮接触器

3.电路图布置图接线图

4.电源电路主电路辅助电路

5.水平上下相线上下水平

6.受电电能

7.工作电流大垂直左

8.控制电路指示电路照明电路

9.主令电器线圈辅助触头线圈触头小5

10.两右侧下方上边

11.电气图形符号

12.字母数字

13.电路图布置图接线图

14.外中心端

15.10.751.5

16.监护操作

17.三相电源电动机

18.接地

19.下上

二、判断题

1.×2.×3.×4.×5.√6.√7.√8.×9.×

三、选择题

1.C2.C3.A4.A5.A

四、问答题

1.答：

按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转的控制方法，称为点动控制。

2.答：

电路图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的一种简图，它不涉及电器元件的结构尺寸、材料选用、安装位置和实际配线方法。

电路图能充分表达电气设备和电器的用途、作用及线路的工作原理，是电气线路安装、调试和维修的理论依据。

布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）绘制的一种简图。

它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理，主要用于电器元件的布置和安装。

接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的，它只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理和电气元器件之间的控制关系。

它是电气施工的主要图纸，主要用于安装接线、线路的检查和故障处理。

由以上分析可以看出，电路图、布置图和接线图的功能不同，所以不能相互替代。

3.答：

电动机基本控制线路的一般安装步骤见下表。

第一步

识读电路图，明确线路所用电器元件及其作用，熟悉线路的工作原理

第二步

根据电路图或元件明细表配齐电器元件，并进行质量检验

第三步

根据电器元件选配安装工具和控制板

第四步

根据电路图绘制布置图和接线图，然后按要求在控制板上安装除电动机以外的电器元件，并贴上醒目的文字符号

第五步

根据电动机容量选配主电路导线的截面。

控制电路导线一般采用BVR1mm2的铜芯线（红色）；按钮线一般采用BVR0.75mm2的铜芯线（红色）；接地线一般采用截面不小于1.5mm2的铜芯线（BVR黄绿双色）

第六步

根据接线图布线，同时将剥去绝缘层的两端线头上，套上与电路图相一致编号的编码套管

第七步

安装电动机

第八步

连接电动机和所有电器元件金属外壳的保护接地线

第九步

连接电动机、电源等控制板外部的导线

第十步

自检

第十一步

交验

第十二步

通电试车

4.答：

（1）错。

应改为：

布线通道要尽可能少，同路并行导线按主、控电路分类集中，单层密排，紧贴安装面布线。

（2）对。

（3）错。

应改为：

布线应横平竖直，分布均匀。

变换走向时应垂直转向。

（4）对。

（5）错。

应改为：

布线顺序一般以接触器为中心，由里向外，由低至高，先控制电路，后主电路的顺序进行，以不妨碍后续布线为原则。

（6）错。

应改为：

在每根剥去绝缘层导线的两端套上编码套管。

所有从一个接线端子（或接线桩）到另一个接线端子（或接线桩）的导线必须连续，中间无接头。

（7）对。

（8）对。

（9）错。

应改为：

一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根，每节接线端子板上的连接导线一般只允许连接一根。

课题3三相笼型异步电动机的自锁正转控制线路

一、判断题

1.√2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.×9.√10.√

二、选择题

1.A2.B3.C4.A5.B6.A7.C8.B9.A

三、问答题

1.答：

当松开启动按钮后，接触器通过自身的辅助常开触头使其线圈保持得电的控制叫做自锁控制。

2.答：

欠压保护是指当线路电压下降到某一数值时，电动机能自动脱离电源停转，避免电动机在欠压下运行的一种保护。

失压保护是指电动机在正常运行中，由于外界某种原因引起突然断电时，能自动切断电动机电源；当重新供电时，保证电动机不能自行启动的一种保护。

接触器自锁控制线路能实现失压保护作用。

因为接触器自锁触头和主触头在电源断电时已经分断，使控制电路和主电路都不能接通，所以在电源恢复供电时，电动机就不会自行启动运转，保证了人身和设备的安全。

3.答：

电动机过载会使电动机定子绕组的电流增大，超过其额定值。

而在这种情况下，熔断器往往并不熔断，从而引起定子绕组过热，使温度持续升高。

若温度超过允许温升，就会造成绝缘损坏，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机的定子绕组。

因此，对电动机还必须采取过载保护措施。

电动机控制线路中，最常用的过载保护电器是热继电器，不能使用熔断器，熔断器只能用作短路保护。

这是因为三相异步电动机的启动电流很大（全压启动时的启动电流能达到额定电流的4～7倍），若用熔断器作过载保护，则选择熔断器的额定电流就应等于或稍大于电动机的额定电流，这样电动机在启动时，由于启动电流大大超过了熔断器的额定电流，使熔断器在很短的时间内熔断，造成电动机无法启动。

所以熔断器只能作短路保护，熔体额定电流应取电动机额定电流的1.5～2.