《电气控制与plc》课后习题参考答案

1、1电气控制与 PLC课后习题参考答案上篇习题1.从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎样区分电压线圈与电流线圈？ 答：（1） 、交流：铁心用硅钢片冲压而成（减少铁损） ，线圈做成短而粗 的圆筒状绕在骨架上（便于散热） 。 （2） 、直流：铁心用整块钢制成（方便加工） ，线圈绕制成长而薄的圆 筒状（便于散热） 。 （3） 、电压线圈：匝数多，线径细。 （4） 、电流线圈：匝数少，线径粗。2.单相交流电磁机构为何要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁铁是否要装设短路环？ 答：（1） 、由于交流接触器铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁 吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸 力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样，随着交流电源频率的变 化，衔铁产生强烈振动和噪声，甚至使铁心松散。 （2） 、当交变的磁通穿过短路环所包围的面积 S2 在环中产生涡流时， 此涡流产生的磁通 2 在相位上落后于短路环外铁心截面 S1 中的磁通 1，由 1、2 产生的电磁吸力为 F1、F2，作用在衔铁上的合成电磁吸力是 F1+F2， 只要此合力始终大于其

2、反力，衔铁就不会产生振动和噪声。 （3） 、由于三相电流电磁铁的电磁吸力三相本身具有相位差，其电磁 吸力为一恒定值，故无需设置分磁环。3.当交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源时，会发生什么问题？为什么？ 答：（1） 、交流电磁线圈误接入直流电源，由于不存在感抗，则 I=U/R， 比原来的电流大很多，则线圈容易烧毁。 （2） 、直流电磁线圈误接入交流电源，由于存在感抗，则 I=u/(R+jX)， 比原来的电流小很多，可能吸力不够，不能吸合，即使可以吸合也会由于直流 电磁系统没有分磁环而发生振动。同时由于直流电磁系统的铁心由整块钢构成， 损耗比较大。4.若交流接触器线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合，则会产生什么2后果？答：一般 U 形铁心的交流电磁机构的励磁线圈通电而衔铁尚未吸合的瞬间，电流将达到衔铁吸合后额定电流的 56 倍，E 形铁心电磁机构则达到额定电流的 1015 倍，如果衔铁卡住不能吸合时，交流励磁线圈则可能烧毁。5.什么是电磁机构的返回系数？过量与欠量电磁机构的返回系数有何不同？答：（1） 、返回系数是继电器的复归值与动作值的比值。 （2） 、过量电磁机

3、构返回系数小于 1，欠量电磁机构返回系数大于 1。6.从结构特征上如何区分交流、直流电磁机构？ 答：（1） 、交流：铁心用硅钢片冲压而成（减少铁损） ，线圈做成短而粗 的圆筒状绕在骨架上（便于散热） 。 （2） 、直流：铁心用整块钢制成（方便加工） ，线圈绕制成长而薄的圆 筒状（便于散热） 。7.低压断路器具有哪些脱扣装置？分别叙述其功能？答：低压断路器具有自由脱扣器、过电流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器和分励脱扣器等脱扣装置。具体功能如下： （1） 、自由脱扣器是联系触头系统和其他保护功能脱扣器的中间传递 部分。 （2） 、过电流脱扣器主要用于短路和严重过载保护。 （3） 、热脱扣器主要用于过载保护。 （4） 、失压脱扣器主要用于失压保护。 （5） 、分励脱扣器主要用于远距离控制。8.两个相同的交流电磁线圈能否串联使用？为什么？ 答：（1） 、在交流控制线路中，两个相同的交流电磁线圈不能串联使用， 主要原因是造成吸力不足。 （2） 、即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为 每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总有先后，先吸 合的电器磁路先闭合，其阻抗比

4、没吸合的电器大，电感显著增加，线圈上的电 压也相应增大，故没吸合电器线圈的电压达不到吸合值。同时电路电流将增加， 有可能烧毁线圈。9.电器控制线路中，既装设熔断器，又装设热继电器，它们各起什么作用？答：（1） 、熔断器：是一种简单而有效的保护电器，在电路中主要起短路3保护作用。 （2） 、热继电器：是利用电流的热效应原理工作的电器，广泛用于三 相异步电动机的长期过载保护。 （3） 、不能互相代用，由于其保护功能不一样。10.试设计一个采取两地操作的点动与连续运转的电路图？答：11.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续运行的混合控制线路？答：412.试设计用按钮和接触器控制异步电动机的启动、停止，用组合开关选择电动机旋转方向的控制电路（包括主回路、控制回路和必要的保护环节）？答：513.电器控制线路常用的保护环节有哪些？各采用什么电器元件？ 答：（1） 、电器控制线路中的主回路常用的保护环节有过压保护、欠压保 护、失压保护、热过载保护、短路保护。其中过压保护、欠压保护、失压保护 一般采用相应的过压继电器、欠压继电器和失压继电器进行保护；热过载保护 一般采用热继

5、电器进行保护；短路保护一般采用熔断器或断路器进行保护。 （2） 、电器控制线路中的控制回路常用的保护环节有短路保护，通常 采用熔断器或断路器进行保护。14.试设计电器控制线路。要求：第一台电动机启动 10s 后，第二台电动机自动启动；运行 5s 后，第一台电动机停止，同时第三台电动机自动启动；运行 15s 后，全部电动机停止？答：控制线路如下图所示：15.供油泵向两处地方供油，油都到达规定油位时，油泵停止供油；只要有一处油不足，则继续供油。试用逻辑设计法设计控制线路？答：假设供油泵由接触器 KM 控制，两处地方的油位可通过限位开关 SQ1和 SQ2 来体现。根据题目要求，列出接触器通电状态的真值表如右表所示，控制电路如下图所示：SQ1SQ2KM001011610111016.设计一个小车运行的电路图，其动作程序如下：（1）小车由原位开始前进，到终端后自动停止；（2）到终端停留 2min 后自动返回原位停止；（3）要求在前进或后退途中的任意位置都能停止或再次启动。答：17.论述 C650-2 型车床主轴电动机的控制特点及时间继电器 KT 的作用。 答：（1） 、C650-2 型车床主轴电

6、动机包含了正反转控制、点动控制和反接 制动的停车控制等控制特点。 （2） 、时间继电器 KT 主要有两个作用，一是 KT 的常闭通电延时断开 触点可以在 M1 电动机启动时延时打开，停止启动电流对电流表的冲击；二是 在 M2 电动机制动停车时 KT 触点闭合，将电流表短接，以免使电流表受到反接 制动电流的冲击。18.C650-2 型车床电气控制具有哪些保护环节？ 答： C650-2 型车床电气控制具有短路保护、失压保护和热过载保护等保7护环节。19.Z304016（）型摇臂钻床在摇臂升降过程中，液压泵电动机 M3 和摆臂升降电动机 M2 如何配合工作？以摇臂上升为例叙述电路的工作情况。 答：（1） 、Z304016（）型摇臂钻床在摇臂升降过程中，摇臂移动前 必须先将摇臂松开，移动到位后摇臂自动夹紧。 （2） 、按下摇臂上升按钮，时间继电器 KT1 线圈通电吸合，触点 KT1 闭合，使接触器 KM4 通电吸合，液压泵电动机 M3 正向旋转，供出压力油，压 力油经分配阀进入摇臂的松开油腔，推动活塞移动，活塞推动菱形块，将摇臂 松开。同时，活塞杆通过弹簧片压动行程开关 SQ2，使其触点 SQ

7、2 断开，使 KM4 线圈断电释放；另一触点 SQ2 闭合,使 KM2 线圈通电吸合。前者使液压泵电 动机 M3 停止转动，后者使摇臂升降电动机 M2 启动正向旋转，带动摇臂上升移 动。 （3） 、当摇臂上升到所需位置时，松开摇臂上升按钮 SB3，接触器 KM2 和时间继电器 KT1 线圈同时断电释放，摇臂升降电动机 M2 停车，摇臂停止上 升。但时间继电器 KT1 为断电延时型，所以在摇臂停止上升后的 13s，其延 时闭合触点 KT1 闭合，接触器 KM5 线圈才通电吸合，使液压泵电动机 M3 通电 反向旋转，供出压力油经分配阀进入摇臂的夹紧油腔，经夹紧机构将摇臂夹紧。 在摇臂夹紧的同时，活塞杆通过弹簧片使行程开关 SQ3 压下，触点 SQ3 断开， 切断接触器 KM5 的线圈电路，KM3 断电释放，液压泵电动机停止转动，完成了 摇臂先松开，后移动，再夹紧的整套动作。20.Z304016（）型摇臂钻床电路中 SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5 和 SQ6各行程开关的作用是什么？结合电路工作情况说明。 答：（1） 、SQ1：摇臂上升限位保护。 （2） 、SQ2：松开到位限位。 （3） 、SQ3：夹紧到位限位。 （4） 、SQ4：摇臂下降限位保护。21.Z304016（）型摇臂钻床电路中，时间继电器 KT1、KT2 和 KT3 的作用是什么？ 答：（1） 、KT1：作为摇臂升降电动机停止运行与夹紧电动机开始运行之 间的延时。 （2） 、KT2、KT3：作为松紧电磁铁运行与松紧电动机运行之间的延时。

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