自考工业自动化11514电器与可编程控制器应用技术邓则名主编答案第一篇文档格式.docx

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（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.交流接触器线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合，会产生什

么后果？

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5～6倍，E形铁心电磁机构则达到额定电流的10～15倍，如果衔铁卡住不能吸合时，交流励磁线圈则可能烧毁。

4.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，

会发生什么问题？

为什么？

（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。

5.两个相同的交流电磁线圈能否串联使用？

（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。

6.电器控制线路中，既装设熔断器，又装设热继电器，各起什么作用?

能否互相代用？

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。

7.试分析接近开关的工作原理和作用？

答:

（1）、接近开关又称为无触点行程开关，它是机械运动部件运动到接近开关一定距离时发出动作的电子电器，通过感辨头与被测物体间介质能量的变化来获取信号。

（2）作用：

不仅可以做行程开关和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在，零件尺寸以及无触点按钮等。

8.试为一台交流380V、4kw（功率因数cos&

=0.88）、三角形联结的

三相笼型异步电动机选择接触器、热继电器和熔断器。

首先根据三相异步电动机的功率计算公式:

P=√3UIcos&

式中，U为三相电源的线电压（v）；

I为电动机的线电流（A）；

cos&

为电动机的功率因

数。

计算出电动机额定电流IN为

IN=P/√3UIcos&

=4000/（√3*380*0.88）=6.9A

接触器选择：

交流接触器；

额定电压380V；

额定电流10A；

电磁线圈额定电压

110V/127V/220V/380V之中选一；

参考型号为CJ20-10。

热继电器选择：

带断相保护的热继电器；

热继电器的整定电流7.2A；

热继电器的额定电流20A；

参考型号为JR36-20。

熔断器选择：

有填料封闭管式熔断器；

熔体额定电流IRN≥（1.5~2.5）IN=2.5×

6.9

=17.25A，选20A；

熔体额定分断电流120kA；

熔断器额定电流40A；

熔断器额定电压380V；

参考型号为RT16-40。

9.分析图篇1-1所示电路中，哪种电路能实现电动机正常连续运行和停止，哪种不能？

图篇1-1习题9图

以上图片可以正常连续运行和停止的有图c、图f。

原因：

两幅图均有SB1开始启动，

KM得电后开始运转，常开KM得电闭合自锁，从而可连续运转，停止时按下常闭开关SB，即

断开所有电路。

以上图片不可以的正常连续运行和停止的有图a、b、d、e。

图a电路无常闭KM自锁

电路；

图b自锁电路常闭开关KM应该接在SB后；

图d不仅与图b相似，并且连接在触点KM后，无法形成自锁电路；

图e与图a相似无形成自锁电路。

10.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电路

11.试设计用按钮和接触器控制异步电动机的起动、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）?

12.电器控制电路常用的保护环节有哪些？

各采用什么电器元件？

（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。

13.试设计电器控制线路，要求：

第一台电动机起动10s后，第二台

电动机能自行起动，运行5s后，第一台电动机停止，同时第三台电动机自行起动，运行15s后，全部电动机停止。

14.试设计龙门刨床横梁升降控制电路，要求：

①横梁上升、下降由电动机M1经由传动机构来实现；

②横梁的夹紧，放松由电动机M2带动夹紧装置的实现；

③按动按钮，首先使夹紧机构放松；

④横梁放松后，能上升或下降，上升或下降到所需位置，松开按钮，横梁自动

夹紧；

⑤夹紧后电动机自动停止运动；

⑥应有限位保护，M2电动机

应有过电流保护，保证有一定的夹紧力；

⑦各运动间具有必要的联锁。

（1）采用行程开关SQ2和SQ3分别实现在横梁上升和下降的限位保护。

（2）行程开关SQ1不仅反映了放松信号，而且还起到了横梁移动和横梁夹紧之间的联锁作用。

（3）中间继电器KA1、KA2的互锁常闭触头，实现了横梁移动电动机正反向运动的联锁保护，在KM3和KM4线圈电路中的常开和常闭触头实现了夹紧电动机正反向运动的联锁保护。

（4）采用熔断器FU1、FU2和FU3分别作升降电动机M1、夹紧电动机M2和控制电路的短路保护。

完整的横梁升降机构电气控制电路如图1所示。

图1横梁升降机构电气控制电路

15.供油泵向两处地方供电，油都到达规定油位时，只要有一处油不足，则继续供油，试用逻辑设计法设计控制电路。

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：

16.试分析C650型车床主轴正反转控制和正反转反接制动的工

图16C650卧式车床的电气控制原理图

如图16所示，当主轴电动机开始正反转时过程如下:

正转合上刀开关Qk,按起动按钮SB3，时间继电器KT通电，同时接触器KM通电，中间继电器KA通电，接触器KM1通电，电动机M1短接电阻R正向起动。

反转合上刀开关Qk,按起动按钮SB4，时间继电器KT通电，同时接触器KM通电，中间继电器KA通电，接触器KM2通电，电动机M1反接电源相序，短接电阻R反向起动。

当主轴电动机反接制动过程如下：

正向反接制动电动机正转时，速度继电器正向常开触点KSF闭合。

制动时，按下停止按钮

SB1，接触器KM、时间继电器KT、中间继电器KA、接触器KM1均断电，主回路串入电阻R（限制反接制动电流），松开SB1，接触器KM2通电（由于M1的转动惯性，速度继电器正向常开

触点KSF仍闭合），M1电源反接，实现反接制动，当速度约等于0时，速度继电器正向常开

触点断开，KM2断电，M1停转、制动结束。

反向反接制动工作过程和正向相同，只是电动机M1反转时，速度继电器的反向常开触点

KSR动作，反向制动时，KM1通电，实现反接制动。

17.简述平面磨床充磁、去磁工作过程，电磁吸盘中设置欠电流继电

器的作用是什么？

为了防止在磨削加工过程中，电磁吸盘吸力减小或失去吸力，造成工件飞出，引起工件损坏或人身事故，采用欠电流继电器作欠电流保护，保证吸盘有足够的吸力。

18试述Z3040摇臂下降的工作过程。

图18Z3040摇臂钻床电器控制原理图

如图18所示，电源由总开关QK引入，主轴电动机M1单向旋转，由接触器KM1控制，主轴的正、反转由机床液压系统操作机构配合摩擦离合器来实现。

摇臂升降电动机M2由正、反转接触器KM2、KM3控制。

液压泵电动机M3拖动液压泵送出压力液以实现摇臂的松开、夹紧和主轴箱的松开、夹紧，并由接触器KM4、KM5控制正、反转。

冷却泵电动机M4用开

关SA2控制。

摇臂下降工作过程：

按下降按钮SB4,时间继电器KT通电，不仅电磁阀YV通电，推动松开机构使摇臂松开，而

且接触器KM4通电，液压泵电动机M3正转，松开机构压下限位开关SQ2，不仅KM4断电,M3停转，停止松开，而且下降接触器KM3通电，升降电动机M2反转，摇臂下降，到预定位置，松开SB4，不仅下降接触器KM3断电，M2停转，摇臂停止下降，而且时间继电器KT断电，

延时t（s），KT延时闭合常闭触电闭合，接触器KM5通电，M3反转，电磁阀推动夹紧机构

使摇臂夹紧，夹紧机构压动限位开关SQ3，不仅电磁阀YV断电，而且接触器KM5断电，液

压泵电动机M3停转，夹紧停止，摇臂下降过程结束。

19.试述X62W万能铣床的工作台6个方向进给控制的工作过程。

图20X62W铣床的电气控制原理图

如图19所示：

工作台进给方向有左右（纵向），前后，上下（垂直）运动。

利用正向接触器KM3和反向接触器KM4控制M2的正、反转。

接触器KM3、KM4是由两个机械操作手柄控制的，其中一个是纵向手柄，另一个是垂直手柄。

操作手柄同时完成机械挂档和压动相应的限位开关，从而接通正反转接触器，启动M2，拖动工作台按预定方向进给，这两个手柄各有两套，分别设在铣床工作台的正面与侧面。

限位开关SQ1与SQ2与纵向手柄有机械联锁，限位开关SQ3、SQ4分别与横向、垂直手柄有机械联锁。

当扳动手柄时，将压动相应的限位开关。

下面对各种进给运动的电气控制电路进