電氣控制與PLC課后習題參考答案

?電氣限制與PLC?課后習題參考答案

上篇習題

1.從外部結構特征上如何區(qū)分直流電磁機構與交流電磁機構？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：匝數多，線徑細.

(4)、電流線圈：匝數少，線徑粗.

2.單相交流電磁機構為何要設置短路環(huán)？它的作用是什么？三相交流電磁

鐵是否要裝設短路環(huán)？

答：(1〕、由于交流接觸器鐵心的磁通是交變的，故當磁通過零時一，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，當吸力大于反力時，銜鐵又被吸合.這樣,隨著交流電源頻率的變化，銜鐵產生

強烈振動和噪聲,甚至使鐵心松散.

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

渦流產生的磁通力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，銜鐵就不會產生振動和噪聲.

(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,故無需設置分磁環(huán).

3.當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，會

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，即使可以吸合也會由于直流電磁

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

比擬大.

4.假設交流接觸器線圈通電后，銜鐵長時間被卡死不能吸合,那么會產生什么

后果？

答：一般u形鐵心的交流電磁機構的勵磁線圈通電而銜鐵尚未吸合的瞬間，

電流將到達銜鐵吸合后額定電流的5?6倍,E形鐵心電磁機構那么到達額定電流

的10?15倍,如果銜鐵卡住不能吸合時,交流勵磁線圈那么可能燒毀.

5.什么是電磁機構的返回系數？過量與欠量電磁機構的返回系數有何不

同？

答：(1〕、返回系數是繼電器的復歸值與動作值的比值.

(2)、過量電磁機構返回系數小于1,欠量電磁機構返回系數大于1.

6.從結構特征上如何區(qū)分交流、直流電磁機構？

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

和分勵脫扣器等脫扣裝置.具體功能如下：

(1)、自由脫扣器是聯系觸頭系統(tǒng)和其他保護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重過載保護.

(3)、熱脫扣器主要用于過載保護.

(4)、失壓脫扣器主要用于失壓保護.

(5)、分勵脫扣器主要用于遠距離限制.

8.兩個相同的交流電磁線圈能否串聯使用？為什么？

答：〔1〕、在交流限制線路中，兩個相同的交流電磁線圈不能串聯使用，主要

原因是造成吸力缺乏.

(2)、即使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也是不允許的.由于每個

線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個電器動作總有先后，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增

大,故沒吸合電器線圈的電壓達不到吸合值.同時電路電流將增加，有可能燒毀線

圈.

9.電器限制線路中，既裝設熔斷器,又裝設熱繼電器,它們各起什么作用？答:

[1)、熔斷器：是一種簡單而有效的保護電器，在電路中主要起短路保護作用.

(2)、熱繼電器：是利用電流的熱效應原理工作的電器,廣泛用于三相

異步電動機的長期過載保護.

(3)、不能互相代用，由于其保護功能不一樣.

10.試設計一個采取兩地操作的點動與連續(xù)運轉的電路圖？

答：

11.試采用按鈕、刀開接觸器和中間繼電器，畫出異步電動機點動、連

關、續(xù)運行的混合限制線

路？

12.試設計用按鈕和接觸器限制異步電動機的啟動、停止,用組合開關選擇電

動機旋轉方向的限制電路（包括主回路、限制回路和必要的保護環(huán)節(jié)）？

13.電器限制線路常用的保護環(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環(huán)節(jié)有過壓保護、欠壓保護、

失壓保護、熱過載保護、短路保護.其中過壓保護、欠壓保護、失壓保護一般采

用相應的過壓繼電器、欠壓繼電器和失壓繼電器進行保護；熱過載保護一般采用

熱繼電器進行保護；短路保護一般采用熔斷器或斷路器進行保護.

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

熔斷器或斷路器進行保護.

14.試設計電器限制線路.要求：第一臺電動機啟動10s后,第二臺電動機自

動啟動;運行5s后,第一臺電動機停止，同時第三臺電動機自動啟動;運行15s后,

全部電動機停止？

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，油都到達規(guī)定油位時,油泵停止供油；只要有

一處油缺乏,那么繼續(xù)供油.試用邏輯設計法設計限制線路？

答：假設供油泵由接觸器KM限制,兩處地方的油位可通過限位開關SQ1和

SQ2來表達.根據題目要求,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.設計一個小車運行的電路圖,其動作程序如下：

（1）小車由原位開始前進，到終端后自動停止；

（2）到終端停留2min后自動返回原位停止；

〔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.

答：

17.論述C650-2型車床主軸電動機的限制特點及時間繼電器KT的作用.

答：(1)、C650-2型車床主軸電動機包含了正反轉限制、點動限制和反接制

動的停車限制等限制特點.

(2)、時間繼電器KT主要有兩個作用，一是KT的常閉通電延時斷開觸點

可以在Ml電動機啟動時延時翻開，停止啟動電流對電流表的沖擊；二是在M2電

動機制動停車時KT觸點閉合,將電流表短接，以免使電流表受到反接制動電流的

沖擊.

18.C650-2型車床電氣限制具有哪些保護環(huán)節(jié)？

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

下.

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

升降電動機M2如何配合工作？以搖臂上升為例表達電路的工作情況.

答：⑴、Z3040X16⑴型搖臂鉆床在搖臂升降過程中，搖臂移動前必須先將

搖臂松開,移動到位后搖臂自動夾緊.

(2)、按下搖臂上升按鈕，時間繼電器KT1線圈通電吸合，觸點KT1閉合,

使接觸器KM4通電吸合,液壓泵電動機M3正向旋轉,供出壓力油,壓力油經分配

閥進入搖臂的松開油腔，推動活塞移動，活塞推動菱形塊,將搖臂松開.同時,活塞

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

觸點SQ2閉合，使KM2線圈通電吸合.前者使液壓泵電動機M3停止轉動,后者使

搖臂升降電動機M2啟動正向旋轉,帶動搖臂上升移動.

(3)、當搖臂上升到所需位置時,松開搖臂上升按鈕583,接觸器KM2和時

間繼電器KT1線圈同時斷電釋放，搖臂升降電動機M2停車，搖臂停止上升.但時

間繼電器KT1為斷電延時型，所以在搖臂停止上升后的1?3s,其延時閉合觸點

KT1閉合,接觸器KM5線圈才通電吸合，使液壓泵電動機M3通電反向旋轉，供出壓

力油經分配閥進入搖臂的夾緊油腔,經夾緊機構將搖臂夾緊.在搖臂夾緊的同時,

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

電路,KM3斷電釋放,液壓泵電動機停止轉動,完成了搖臂先松開，后移動,再夾緊

的整套動作.

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