電氣控制與PLC課后習(xí)題參考答案

?電氣限制與PLC?課后習(xí)題參考答案

上篇習(xí)題

1.從外部結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分直流電磁機(jī)構(gòu)與交流電磁機(jī)構(gòu)？怎樣區(qū)分電

壓線圈與電流線圈？

答：、交流：鐵心用硅鋼片沖壓而成(減少鐵損〕，線圈做成短而粗的

圓筒狀繞在骨架上(便于散熱).

(2)、直流：鐵心用整塊鋼制成〔方便加工)，線圈繞制成長而薄的圓筒

狀1便于散熱).

[3)、電壓線圈：匝數(shù)多，線徑細(xì).

(4)、電流線圈：匝數(shù)少，線徑粗.

2.單相交流電磁機(jī)構(gòu)為何要設(shè)置短路環(huán)？它的作用是什么？三相交流電磁

鐵是否要裝設(shè)短路環(huán)？

答：(1〕、由于交流接觸器鐵心的磁通是交變的，故當(dāng)磁通過零時(shí)一，電磁吸力

也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下將被拉開,磁通過零后電磁吸力又增

大，當(dāng)吸力大于反力時(shí)，銜鐵又被吸合.這樣,隨著交流電源頻率的變化，銜鐵產(chǎn)生

強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲,甚至使鐵心松散.

(2)、當(dāng)交變的磁通穿過短路環(huán)所包圍的面積S2在環(huán)中產(chǎn)生渦流時(shí)，此

渦流產(chǎn)生的磁通力2在相位上落后于短路環(huán)外鐵心截面51中的磁通力1,由“1、

42產(chǎn)生的電磁吸力為Fl、F2,作用在銜鐵上的合成電磁吸力是F1+F2,只要此合

力始終大于其反力，銜鐵就不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲.

(3)、由于三相電流電磁鐵的電磁吸力三相本身具有相位差,其電磁吸力

為一恒定值,故無需設(shè)置分磁環(huán).

3.當(dāng)交流電磁線圈誤接入直流電源,直流電磁線圈誤接入交流電源時(shí)，會(huì)

發(fā)生什么問題？為什么？

答：[1)、交流電磁線圈誤接入直流電源，由于不存在感抗,那么I二U/R,比

原來的電流大很多,那么線圈容易燒毀.

(2)、直流電磁線圈誤接入交流電源，由于存在感抗，那么I=u/(R+jX),

比原來的電流小很多，可能吸力不夠,不能吸合，即使可以吸合也會(huì)由于直流電磁

系統(tǒng)沒有分磁環(huán)而發(fā)生振動(dòng).同時(shí)由于直流電磁系統(tǒng)的鐵心由整塊鋼構(gòu)成，損耗

比擬大.

4.假設(shè)交流接觸器線圈通電后，銜鐵長時(shí)間被卡死不能吸合,那么會(huì)產(chǎn)生什么

后果？

答：一般u形鐵心的交流電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁線圈通電而銜鐵尚未吸合的瞬間，

電流將到達(dá)銜鐵吸合后額定電流的5?6倍,E形鐵心電磁機(jī)構(gòu)那么到達(dá)額定電流

的10?15倍,如果銜鐵卡住不能吸合時(shí),交流勵(lì)磁線圈那么可能燒毀.

5.什么是電磁機(jī)構(gòu)的返回系數(shù)？過量與欠量電磁機(jī)構(gòu)的返回系數(shù)有何不

同？

答：(1〕、返回系數(shù)是繼電器的復(fù)歸值與動(dòng)作值的比值.

(2)、過量電磁機(jī)構(gòu)返回系數(shù)小于1,欠量電磁機(jī)構(gòu)返回系數(shù)大于1.

6.從結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分交流、直流電磁機(jī)構(gòu)？

答：(1)、交流：鐵心用硅鋼片沖壓而成(減少鐵損)，線圈做成短而粗的

圓筒狀繞在骨架上(便于散熱).

(2)、直流：鐵心用整塊鋼制成(方便加工)，線圈繞制成長而薄的圓筒

狀(便于散熱).

7.低壓斷路器具有哪些脫扣裝置？分別表達(dá)其功能？

答：低壓斷路器具有自由脫扣器、過電流脫扣器、熱脫扣器、失壓脫扣器

和分勵(lì)脫扣器等脫扣裝置.具體功能如下：

(1)、自由脫扣器是聯(lián)系觸頭系統(tǒng)和其他保護(hù)功能脫扣器的中間傳遞部

分.

(2)、過電流脫扣器主要用于短路和嚴(yán)重過載保護(hù).

(3)、熱脫扣器主要用于過載保護(hù).

(4)、失壓脫扣器主要用于失壓保護(hù).

(5)、分勵(lì)脫扣器主要用于遠(yuǎn)距離限制.

8.兩個(gè)相同的交流電磁線圈能否串聯(lián)使用？為什么？

答：〔1〕、在交流限制線路中，兩個(gè)相同的交流電磁線圈不能串聯(lián)使用，主要

原因是造成吸力缺乏.

(2)、即使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和，也是不允許的.由于每個(gè)

線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總有先后，先吸合的電

器磁路先閉合,其阻抗比沒吸合的電器大，電感顯著增加，線圈上的電壓也相應(yīng)增

大,故沒吸合電器線圈的電壓達(dá)不到吸合值.同時(shí)電路電流將增加，有可能燒毀線

圈.

9.電器限制線路中，既裝設(shè)熔斷器,又裝設(shè)熱繼電器,它們各起什么作用？答:

[1)、熔斷器：是一種簡單而有效的保護(hù)電器，在電路中主要起短路保護(hù)作用.

(2)、熱繼電器：是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的電器,廣泛用于三相

異步電動(dòng)機(jī)的長期過載保護(hù).

(3)、不能互相代用，由于其保護(hù)功能不一樣.

10.試設(shè)計(jì)一個(gè)采取兩地操作的點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電路圖？

答：

11.試采用按鈕、刀開接觸器和中間繼電器，畫出異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連

關(guān)、續(xù)運(yùn)行的混合限制線

路？

12.試設(shè)計(jì)用按鈕和接觸器限制異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止,用組合開關(guān)選擇電

動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的限制電路（包括主回路、限制回路和必要的保護(hù)環(huán)節(jié)）？

13.電器限制線路常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有哪些？各采用什么電器元件？

答：（1）、電器限制線路中的主回路常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、

失壓保護(hù)、熱過載保護(hù)、短路保護(hù).其中過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、失壓保護(hù)一般采

用相應(yīng)的過壓繼電器、欠壓繼電器和失壓繼電器進(jìn)行保護(hù)；熱過載保護(hù)一般采用

熱繼電器進(jìn)行保護(hù)；短路保護(hù)一般采用熔斷器或斷路器進(jìn)行保護(hù).

（2）、電器限制線路中的限制回路常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)，通常采用

熔斷器或斷路器進(jìn)行保護(hù).

14.試設(shè)計(jì)電器限制線路.要求：第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)10s后,第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自

動(dòng)啟動(dòng);運(yùn)行5s后,第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止，同時(shí)第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng);運(yùn)行15s后,

全部電動(dòng)機(jī)停止？

答：限制線路如下列圖所示:

KT1=1OS

KT2=5s

KT3=15S

15.供油泵向兩處地方供油，油都到達(dá)規(guī)定油位時(shí),油泵停止供油；只要有

一處油缺乏,那么繼續(xù)供油.試用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)限制線路？

答：假設(shè)供油泵由接觸器KM限制,兩處地方的油位可通過限位開關(guān)SQ1和

SQ2來表達(dá).根據(jù)題目要求,列出接觸器通電狀態(tài)的真值表如右表所示，限制電路

如下列圖所示：

KAI

SQ1SQ2KM

001

011o-f

101

110

16.設(shè)計(jì)一個(gè)小車運(yùn)行的電路圖,其動(dòng)作程序如下：

（1）小車由原位開始前進(jìn)，到終端后自動(dòng)停止；

（2）到終端停留2min后自動(dòng)返回原位停止；

〔3）要求在前講或后退途中的件意位置都能停?卜或再次啟動(dòng).

答：

17.論述C650-2型車床主軸電動(dòng)機(jī)的限制特點(diǎn)及時(shí)間繼電器KT的作用.

答：(1)、C650-2型車床主軸電動(dòng)機(jī)包含了正反轉(zhuǎn)限制、點(diǎn)動(dòng)限制和反接制

動(dòng)的停車限制等限制特點(diǎn).

(2)、時(shí)間繼電器KT主要有兩個(gè)作用，一是KT的常閉通電延時(shí)斷開觸點(diǎn)

可以在Ml電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)延時(shí)翻開，停止啟動(dòng)電流對電流表的沖擊；二是在M2電

動(dòng)機(jī)制動(dòng)停車時(shí)KT觸點(diǎn)閉合,將電流表短接，以免使電流表受到反接制動(dòng)電流的

沖擊.

18.C650-2型車床電氣限制具有哪些保護(hù)環(huán)節(jié)？

答：C650-2型車床電氣限制具有短路保護(hù)、失壓保護(hù)和熱過載保護(hù)等保護(hù)環(huán)

下.

19.Z3040X16(H)型搖臂鉆床在搖臂升降過程中，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3和擺臂

升降電動(dòng)機(jī)M2如何配合工作？以搖臂上升為例表達(dá)電路的工作情況.

答：⑴、Z3040X16⑴型搖臂鉆床在搖臂升降過程中，搖臂移動(dòng)前必須先將

搖臂松開,移動(dòng)到位后搖臂自動(dòng)夾緊.

(2)、按下?lián)u臂上升按鈕，時(shí)間繼電器KT1線圈通電吸合，觸點(diǎn)KT1閉合,

使接觸器KM4通電吸合,液壓泵電動(dòng)機(jī)M3正向旋轉(zhuǎn),供出壓力油,壓力油經(jīng)分配

閥進(jìn)入搖臂的松開油腔，推動(dòng)活塞移動(dòng)，活塞推動(dòng)菱形塊,將搖臂松開.同時(shí),活塞

桿通過彈簧片壓動(dòng)行程開關(guān)SQ2,使其觸點(diǎn)SQ2斷開，使KM4線圈斷電釋放；另一

觸點(diǎn)SQ2閉合，使KM2線圈通電吸合.前者使液壓泵電動(dòng)機(jī)M3停止轉(zhuǎn)動(dòng),后者使

搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)正向旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)搖臂上升移動(dòng).

(3)、當(dāng)搖臂上升到所需位置時(shí),松開搖臂上升按鈕583,接觸器KM2和時(shí)

間繼電器KT1線圈同時(shí)斷電釋放，搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2停車，搖臂停止上升.但時(shí)

間繼電器KT1為斷電延時(shí)型，所以在搖臂停止上升后的1?3s,其延時(shí)閉合觸點(diǎn)

KT1閉合,接觸器KM5線圈才通電吸合，使液壓泵電動(dòng)機(jī)M3通電反向旋轉(zhuǎn)，供出壓

力油經(jīng)分配閥進(jìn)入搖臂的夾緊油腔,經(jīng)夾緊機(jī)構(gòu)將搖臂夾緊.在搖臂夾緊的同時(shí),

活塞桿通過彈簧片使行程開關(guān)SQ3壓下,觸點(diǎn)SQ3斷開,切斷接觸器KM5的線圈

電路,KM3斷電釋放,液壓泵電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),完成了搖臂先松開，后移動(dòng),再夾緊

的整套動(dòng)作.

20.Z3040X16(H)型搖臂鉆床電路中SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5和SQ6各