15438电气控制与PLC应用第四版习题解答

1、15438电气控制与PLC应用（第四版）习题解答第一章常用低压电器1-1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？怎么区分电压线圈与电流线圈？答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁整块钢或 钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高 而薄的瘦高型。交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁 心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮 胖型。电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。1-2三相交流电磁铁有无短路环，为什么？答：三相交流电磁铁无短路环。三相交流电磁铁电磁线圈加 的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路屮通过的是三相对 称磁通，于

2、其相位互差120o,所产生的电磁吸力零值错开，其合 成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故 无需再设短路环。1-3交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接 入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感 抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将 线圈烧毁。直流电磁线圈误接入对应交流电源，于阻抗存在，使线圈电 流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁 滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。1-4交流、直流接触器是以什么定义的？交流接触器的额定 参数屮为何要规定操作频率？答：接触器是按主触头控制的电流

3、性质来定义为是交流还是 直流接触器。对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合 后的额定电流的5'6倍，甚至高达10'15倍，如果交流接触器频 繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并 作为其额定参数之一。1-5接触器的主要技术参数有哪些？其含义是什么？答：接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电 压、额定工作电流，约定发热电流，额定通断能力，线圈额定电 压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率 和吸持功率，使用类别等。1）接触器的极数和电流种类按接触器主触头接通与断开主 电路电流种类，分为直流1接触器和交流接触器，按接触器主触头个数又

4、有两极、三极与四极接触器。2）额定工作电压 接触器额定工作电压是指主触头之间的正 常工作电压值，也就是指主触头所在电路的电源电压。3）额定工作电流 接触器额定工作电流是指主触头正常工作 电流值。4）约定发热电流指在规定条件下试验时，电流在8h I】作制 下，各部分温升不超过极限时接触器所承载的最大电流。5）额定通断能力指接触器主触头在规定条件下能可靠地接 通和分断的电流值。6）线圈额定工作电压 指接触器电磁吸引线圈正常工作电压 值。7）允许操作频率指接触器在每小时内可实现的最高操作次 数。8）机械寿命和电气寿命机械寿命是指接触器在需要修理或 更换机构零件前所能承受的无载操作次数。电气寿命是在规

5、定的 正常工作条件下，接触器不需修理或更换的有载操作次数。9）接触器线圈的起动功率和吸持功率 直流接触器起动功率 和吸持功率相等。交流接触器起动视在功率一般为吸持视在功率 的58倍。而线圈的工作功率是指吸持有功功率。10）使用类别接触器用于不同负载时，其对主触头的接通和 分断能力要求不同，按不同使用条件来选用相应使用类别的接触 器便能满足其要求。1-6交流接触器与直流接触器有哪些不同？答：1）直流接触器额定电压有：110、220、440、660V,交流接触器额定电压有：127、220、380、 500、 660Vo2）直流接触器额定电流有40、80、100、150、250、400及600A；交

6、流接触器额定电流有10、20、40、60、100、150、250、 400 及 600Ao3）常用接触器线圈额定电压等级为：交流线圈有127、220、380V；直流线圈有110、220、 440Vo4）直流接触器起动功率和吸持功率相等。交流接触器起动视 在功率一般为吸持视在功率的58倍。1-7如何选用接触器？答：1）接触器极数和电流种类的确定根据主触头接通或分 断电路的性质来选择直流接触器还是交流接触器。三相交流系统 中一般选用三极接触器，当需要同时控制屮性线时，则选用四极 交流接触器。单相交流和直流系统屮则常用两极或三极并联。一 般场合选用电磁式接触器；易爆易燃场合应选用防爆型及真空接 触器

7、。22）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别 的接触器。如负载是一般任务则选用AC3使用类别；负载为重任 务则应选用AC4类别；如果负载为一般任务与重任务混合时，则 可根据实际情况选用AC3或AC4类接触器，如选用AC3类时，应 降级使用。3）根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等 级。当接触器使用类别与所控制负载的工作任务相对应时，一般 按控制负载电流值来决定接触器主触头的额定电流值；若不对应 时，应降低接触器主触头电流等级使用。4）根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触 器的额定电压。5）接触器吸引线圈的额定电压应所接控制电路电压确定。6）接触器触头数和种

8、类应满足主电路和控制电路的要求。1-8交流、直流电磁式继电器是以什么来定义的？答：按继电器线圈电流种类不同区分为交流电磁式继电器与 直流电磁式继电器。1-9电磁式继电器与电磁式接触器在结构上有何不同？答：电磁式继电器在结构上无灭弧装置，有调节装置。电磁 式接触器有灭弧装置，但无调节装置。1-10何为电磁式继电器的吸力特性与反力特性？它们之间应 如何配合？答：电磁式继电器的吸力特性是指电磁机构的电磁吸力与衔 铁和铁心之间气隙的关系曲线。电磁式继电器的反力特性是指电磁机构使衔铁复位的力与气 隙的关系曲线。吸力特性与反力特性的配合：电磁机构衔铁吸合时，吸力必 须始终大于反力，但也不宜过大，衔铁释放时

9、反力大于剩磁吸 力。因此电磁机构的反力特性必须介于电磁吸力特性和剩磁吸力 特性之间。1-11电磁式继电器的主要参数有哪些？其含义如何？答：1）额定参数继电器的线圈和触头在正常工作时允许的 电压值或电流值称为继电器额定电压或额定电流。2）动作参数即继电器的吸合值与释放值。对于电压继电器 有吸合电压Uo与释放电压Ur；对于电流继电器有吸合电流Io与 释放电流Iro3）整定植根据控制要求，对继电器的动作参数进行人为调 整的数值。4）返回参数是指继电器的释放值与吸合值的比值，用K表 示。K值可通过调节释放弹簧或调节铁心与衔铁之间非磁性垫片的 厚度来达到所要求的值。返回系数反映了继电器3吸力特性与反力特

10、性配合的紧密程度，是电压和电流继电 器的主要参数。5）动作时间有吸合时间和释放时间两种。吸合时间是指从 线圈接受电信号起，到衔铁完全吸合止所需的时间；释放时间是 从线圈断电到衔铁完全释放所需的时间。6）灵敏度灵敏度是指继电器在整定值下动作时所需的最小 功率或按匝数。1-12过电压继电器、过电流继电器的作用是什么？答：过电压继电器在电路屮用于过电压保护，过电流继电器 在电路屮起过电流保护。1-13屮间继电器与接触器有何不同？答：首先作用不同：接触器是一种容量较大的自动开关电 器，屮间继电器是在电路中起增加触头数量和屮间放大作用的控 制电器，容量小。第二结构不同：接触器有主触头、辅助触头之分，中间

11、继电 器触头容量相同且触头对数多。另外，接触器有灭弧装置，屮间 继电器无灭弧装置。1-14何为通用电磁式继电器？答：有的电磁式直流继电器，更换不同电磁线圈可成为直流 电压继电器，直流电流继电器及直流屮间继电器，若在铁心柱套 上阻尼套筒又可成为电磁式时间继电器，对于这类电磁式直流继 电器称为通用继电器。1-15如何选用电磁式继电器？答：电磁式继电器选用时应考虑下面四点：1）使用类别的选 用 继电器的典型用途是控制接触器的线圈，即控制交、直流电磁 铁。继电器使用类别：AC-11用来控制交流电磁铁负载，DC-11控 制直流电磁铁负载。2）额定工作电流与额定工作电压的选用继电器在对应使用 类别下，继电

12、器的最高工作电压为继电器的额定绝缘电压，继电 器的最高工作电流应小于继电器的额定发热电流。选用继电器电压线圈的电压种类与额定电压值时，应与系统 电压种类与电压值一致。3）工作制的选用继电器工作制应与其使用场合工作制一 致，且实际操作频率应低于继电器额定操作频率。4）继电器返回系数的调节 应根据控制要求来调节电压和电 流继电器的返回系数。一般采用增加衔铁吸合后的气隙、减小衔 铁打开后的气隙或适当放松释放弹簧等措施来达到增大返回系数 的目的。1-16空气阻尼式时间继电器哪几部分组成？简述其工作原 理。答：空气阻尼式时间继电器电磁机构、延时机构和触头系统 三部分组成。以通电延时型时间继电器为例：当线

13、圈通电后，衔铁吸合， 活塞杆在塔形弹簧作用下4带动活塞及橡皮膜向上移动，橡皮膜下方空气室的空气变 得稀薄，形成负压，活塞杆只能缓慢移动，其向上移动速度进气 孔气隙大小决定。经一段延时后，活塞杆通过杠杆压动微动开 关，使其触点动作，起到通电延时作用。1-17星形接法的三相异步电动机能否采用两相热继电器来作 断相与过载保护，为什么？答：星形接法的三相异步电动机采用两相热继电器就能实现 电动机断相与过载保护，因为星形接线时，线电流等于相电流， 流过电动机绕组的电流就是流过热继电器热元件的电流。1-18三角形接法的三相异步电动机为何必须采用三相带断相 保护的热继电器来作断相与过载保护？答：对于三角形联

14、接的三相异步电动机在正常运转时，线电 流是相电流的3倍，串接在电动机电源进线中的热元件是按电动 机的额定电流即线电流来整定的。当发生一相电源断路时，流过 跨接全电压下的一相绕组电流等于倍额定相电流，而流过另两相 绕组串联的电流仅为倍的额定相电流。这时流过未断相的那两相 电源线屮的线电流正好为3倍额定相电流即为额定线电流，接在 电动机进线屮的热元件流过的是额定线电流，热继电器不动作， 但流过全压下的一相绕组已流过倍额定相电流，时间一长有过热 烧毁危险。所以，三角形接法的三相异步电动机必须采用带断相 保护的三相热继电器来作为断相和过载保护。1-19什么是热继电器的整定电流？答：热继电器的整定电流是

15、指调节热继电器上的凸轮，进而 调节补偿双金属片与导板的距离，达到调节热继电器整定动作电 流的目的。所以整定电流是预先设定的动作电流。1-20熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断 电流三者有何区别？答：熔断器的额定电流也就是熔管额定电流，指长期工作熔 管温升不超过允许温升的最大工作电流。熔体的额定电流是熔体长期工作，熔体不会熔断的最大电 流。熔体的极限分断电流是指熔断器可靠分断的是最大短路电 流。熔管额定电流等级较少，熔体额定电流等级较多，且一种电 流规格的熔管内可安装等于或小于熔管额定电流的多种规格的熔 体。1-21热继电器、熔断器的保护功能有何不同？答：热继电器主要用作电动机的断

16、相保护与长期过载保护。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备屮作 短路和过电流保护。51-22能否用过电流继电器来作电动机的过载保护，为什 么？答：不能用过电流继电器来作电动机的过载保护。这是因为 三相异步电动机在设计时是允许短时过载的，若用过电流继电器 作为过载保护时，只要电动机一出现过载，过电流继电器立即动 作，电动机停转，这不符合电动机的使用要求，也使电动机因起 动电流过大致使过电流继电器动作而无法正常工作。1-23如何选用电动机过载保护用的热继电器？答：一般来说按电动机的额定电流来选择热继电器的额定电 流，但对于过载能力较差的电动机，则按电动机额定电流的'倍来 选择热

17、继电器的额定电流。1-24低压断路器具有哪些脱扣装置？各有何保护功能？答：低压断路器有分励脱扣器，欠电压、失电压脱扣器，过 电流脱扣器，热脱扣器。分励脱扣器用来远距离断开电路；欠电 压、失电压脱扣器用来实现欠电压与失电压保护；过电流脱扣器 用来实现过电流与短路电流保护；热脱扣器用来实现长期过载保 护。1-25如何选用塑壳式断路器？答：塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护， 其选择原则是；1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。3）断路器通断能力等于或大于线路屮可能出现的最大短路电 流。4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。5）分励脱

18、扣器额定电压等于控制电源电压。6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整 定电流为8'15倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的 断路器，瞬时整定电流为3'6倍电动机额定电流。8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实 际起动时间。1-26电动机主电路屮接有断路器，是否可以不接熔断器，为 什么？答：电动机主电路屮接有断路器，可以不接熔断器。一方面 低压断路器具有短路保护作用，更何况低压断路器短路保护要比 熔断器性能更为优越，不会出现单相运行状况。1-27行程开关与接近开关工作原理有何不同？答：行程开关分为机械

19、结构的接触式有触点行程开关与电气 结构下的非接触式接近开关。前者工作原理是依靠移动机械上的 撞块碰撞行程开关的可动部件使触头动作发出信号的。后者是一 种开关型传感器，既有开关作用又具有传感性能，它是当机械运 动部件运动到6接近开关一定距离时就能发出动作信号的开关元件。常用 的高频振荡型接近开关其工作原理是当装在移动机械上的金属检 测体接近感辨头时，于感应作用，使高频振荡器线圈磁场屮的物 体内部产生涡流与磁滞损耗，使振荡回路振荡减弱，甚至停振， 将此信号发出起到控制作用。1-28速度继电器的释放转速应如何调整？答：速度继电器的释放转速是通过调节反力弹簧的松紧程度 来改变的。若将反力弹簧压紧，反力

20、作用加大，则释放转速较 高，否则反之。7第二章电气控制电路基本环节2-1常用的电气控制系统有 哪三种？答：常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与安 装接线图。2-2何为电气原理图？绘制电气原理图的原则是什么？答：电气原理图是用来表示电路各电气元器件屮导电部件的 连接关系和工作原理的图。绘制电气原理图的原则1）电气原理图的绘制标准 图中所有 的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。2）电气原理图的组成 电气原理图主电路和辅助电路组成。 主电路是从电源到电动机的电路，其屮有刀开关、熔断器、接触 器主触头、热继电器发热元件与电动机等。主电路用粗线绘制在 图面的左侧或上方。辅助电路包

21、括控制电路、照明电路、信号电 路及保护电路等。它们继电器、接触器的电磁线圈，继电器、接 触器辅助触头，控制按钮，其他控制元件触头、控制变压器、熔 断器、照明灯、信号灯及控制开关等组成，用细实线绘制在图面 的右侧或下方。3）电源线的画法 原理图屮直流电源用水平线画出，一般直 流电源的正极画在图面上方，负极画在图面的下方。三相交流电 源线集中水平画在图面上方，相序自上而下依L1、L2、L3排列，屮性线和保护接地线排在相线之下。主电路垂直 于电源线画出，控制电路与信号电路垂直在两条水平电源线之 间。耗电元器件直接与下方水平电源线相接，控制触头接在上方 电源水平线与耗电元器件Z间。4）原理图中电气元器

22、件的画法 原理图中的各电气元器件均 不画实际的外形图，原理图屮只画出其带电部件，同一电气元器 件上的不同带电部件是按电路屮的连接关系画出，但必须按国家 标准规定的图形符号画出，并且用同一文字符号注明。对于几个 同类电器，在表示名称的文字符号之后加上数字序号，以示区 别。5）电气原理图中电气触头的画法 原理图屮各元器件触头状 态均按没有外力作用时或未通电时触头的自然状态画出。对于接 触器、电磁式继电器是按电磁线圈未通电时触头状态画出；对于 控制按钮、行程开关的触头是按不受外力作用时的状态画出；对 于断路器和开关电器触头按断开状态画出。当电气触头的图形符 号垂直放置时，以“左开右闭”原则绘制，即垂

23、线左侧的触头为 常开触头，垂线右侧的触头为常闭触头；当符号为水平放置时， 以“上8闭下开”原则绘制，即在水平线上方的触头为常闭触头， 水平线下方的触头为常开触头。6）原理图的布局 原理图按功能布置，即同一功能的电气元 器件集屮在一起，尽可能按动作顺序从上到下或从左到右的原则 绘制。7）线路连接点、交叉点的绘制在电路图中，对于需要测试 和拆接的外部引线的端子，采用“空心圆”表示；有直接电联系 的导线连接点，用“实心圆”表示；无直接电联系的导线交叉点 不画黑圆点，但在电气图中尽量避免线条的交叉。8）原理图绘制要求原理图的绘制要层次分明，各电器元件 及触头的安排要合理，既要做到所用元件、触头最少，耗

24、能最 少，又要保证电路运行可靠，节省连接导线以及安装、维修方 便。2-3何为电器布置图？电器元件的布置应注意哪几方面？答：电器元件布置图是用来表明电气原理图屮各元器件的实 际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取集屮绘制或单独绘 制。电器元件的布置应注意以下几方面：1）体积大和较重的电器 元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件应安装在电器安装 板的上面。2）强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。3）需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高 或过低。4）电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结 构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。5）电器元件布置不宜过密，应留有一

25、定间距。如用走线槽， 应加大各排电器间距，以利布线和维修。2-4何为安装接线图？安装接线图的绘制原则是什么？答：安装接线图主要用于电器的安装接线、线路检查、线路 维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元件布置图一起使 用。接线图表示出项目的相对位置、项目代号、端子号、导线 号、导线型号、导线截面等内容。安装接线图的绘制原则是：1）各电气元器件均按实际安装位 置绘出，元器件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制。2）一个元器件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框 起来，即采用集屮表示法。3）各电气元器件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一 致，并符合国家标准。4）各电气元器件上凡是需接线的部件

26、端子都应绘出，并予以 编号，各接线端子的编号9必须与电气原理图上的导线编号相一致。5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股 线。2-5电气控制电路的基本控制规律主要有哪些控制？答：电气控制电路的基本控制规律有自锁与互锁的控制、点 动与连续运转的控制、多地联锁控制、顺序控制与自动循环的控 制等。2-6电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节是什 么？其主电路又有何区别？答：电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节在于有 无自锁电路，该电路是用电动机起动接触器的常开辅助触头并接 在起动按钮常开触头两端构成。有自锁电路为连续运转，无自锁 电路为点动控制。对于点动控制的电动机主电路屮不

27、用接热继电 器，即无需长期过载保护。2-7何为电动机的欠电压与失电压保护？接触器与按钮控制 电路是如何实现欠电压与失电压保护的？答：电动机的欠电压保护是指当电动机电源电压降到'倍额定 电压时，将电动机电源切除而停止工作的保护。电动机的失电压保护是指当电动机电源电压消失而停转，但 一旦电源电压恢复时电动机不会自行起动的保护。对于采用接触器和按钮控制的起动、停止电路，当电动机电 源电压消失或下降过多时，接触器自行释放，主触头断开电动机 主电路而停止转动，接触器自锁常开触头断开自锁电路，电源恢 复时，电动机不会自行起动，而需再次按下按钮后电动机方可起 动旋转，实现欠电压、失电压保护。2-8何

28、为互锁控制？实现电动机正反转互锁控制的方法有哪 两种？它们有何不同？答：在控制电路屮相互制约的控制关系称为互锁，其屮电动 机正反转控制屮正转控制与反转控制的互锁最为典型。实现电动机正反转互锁控制的方法其一是将正反转接触器的 常闭辅助触头串接在对方接触器线圈的前面，此法常称为电气互 锁；其二是将正、反转起动按钮的常闭触头串接在对方接触器线 圈的前面，此法常称为机械互锁。常用电气互锁时，电路是正转起动-停止-反转起动的控制， 而采用机械互锁时，电路是可以实现正转直接变反转的正转起动- 反转-正转-?-停止的控制。2-9试画岀用按钮选择控制电动机既可点动又可连续运转的 控制电路。10题2-9图2-1

29、0试画出用按钮来两地控制电动机单向旋转 既可点动又可连续运转的控制电路。题2-10图2-11指出电动机正反转控制电路中关键控制在哪 两处？答：电动机正反转电路控制电路关键控制在：一是在主电路 屮正转接触器与反转接触器主触点应保证电动机定子绕组所接三 相交流电源相序要接反，这样才能保证电动机能实现正、反转。 为此正反转接触器主触头之间上方采用对应接，下方则采用包围 接；二是在控制电路屮要有正、反转控制的互锁环节，否则发生 按下正转起动按钮，电动机正转运行后发生又按下反转起动按钮 的误操作时出现正、反转接触线圈都通电吸合，造成三相交流电 源相间短路，电源三相熔断器熔断，电动机停止。2-12电动机正

30、反转电路中何为电气互锁?何为机械互锁？答：电动机正反转电路屮，正、反转接触器辅助常闭触点接 于对方接触器线圈电路屮为电气互锁；正、反转起动按钮常闭触 头串接与对方接触器线圈电路屮为机械互锁。2-13实现电动机可直接正转变反转或反转变正转，其控制要 点在何处？答：实现电动机可直接正转变反转或反转变正转，其控制要 点为采用机械互锁。2-14分析图2T3电路工作原理。答：电路工作原理：合上主电路与控制电路电源开关，按下 正转起动按钮SB2, KM1线圈通电并自锁，电动机正转起动旋转， 拖动工作台前进向右移动，当移动到位时，撞块A压下ST2,其常 闭触头断开，常开触头闭合，前者使KM1线圈断电，后者使

31、KM2 线圈通电并自锁，电动机正转变为反转，拖动工作台前进变为后 退，工作台向左移动。当后退到位时，撞块B压下ST1,使KM2断 电，KM1通电，电动机反转变为正转，拖动工作台变后退为前进， 如此周而复始实现自动往返工作。当按下停止按钮SB1时，电动 机停止，工作台停下。当行程开关ST1、ST2失灵时，电动机换向无法实现，工作台继续沿原方向 移动，撞块将压下SQ1或SQ2限位开关，使相应接触器线圈断电 释放，电动机停止，工作台11停止移动，从而避免运动部件因超岀极限位置而发生事故，实现限位保护。2-15试分析图2-31 +各电路中的错误，工作时会出现什么 现象？应如何改进？答：图2-31 +

32、a）按下SB点动按钮，KM线圈无法通电吸 合，即无法工作。见题2-15改进图a）。b ）按下起动按钮SB2, KM线圈通电 后，按下停止按钮SB1, KM线圈无法断电释放。见题2-15改进图 b） o c ）按下SB2, KM线圈通电吸合后，按下SB1, KM线圈不能 断电释放。见题2-15改进图c）。d ）按下SB2, KV1线圈通电吸 合，松开SB2, KM线圈断电释放成为点动控制。见题2-15改进图 d） o e ） KM1线圈吸合时与KM2线圈通电吸合时，相序不变，电 动机无法实现正、反转。见题2-15改进图e） o f ）按下正转起 动按钮SB2、KM1线圈无法通电吸合。见题2-15

33、改进图f）。g ）控制 电源一合闸，不用按下SB2, KM2线圈立即通电吸合。见题2-15 改进图g） O题2-15改进图2-16两台三相笼型异步电动机M1、M2,要求Ml先起动，在Ml起动后才可进行M2的起动， 停止时M1、M2同时停止。试画出其电气电路图。答：见图2-102-17两台三相笼型异步电动机M1、M2,要求既可实现M1、M2的分别起动和停止，又可实现两台电动机同时停止。试 画出其电气电路图。题2-17图2-18分析图2-14QX4系列自动星形-三角形起动器 电路，并阐明每对触头作用。答：电路工作原理：合上电源开关Q,按下起动按钮SB2, KM1、KT、KM3线圈同时12通电并自锁

34、，电动机三相定子绕组接成星形接入三相交流 电源进行减压起动，当电动机转速接近额定转速时，通电延时型 时间继电器动作，KT常闭触头断开，KM3线圈断电释放；同时KT 常开触头闭合，KM2线圈通电吸合并自锁，电动机绕组接成三角形 全压运行。当KM2通电吸合后，KM2常闭触头断开，使KT线圈断 电，避免时间继电器长期工作。KM2、KM3常闭触头为互锁触头，以防同时接成星形和三角形造 成电源短路。2-19分析图2-15XJ01系列自耦变压器减压起动电路工作原 理。答：电路工作原理：合上主电路与控制电路电源开关，HL1灯 亮，表明电源电压正常。按下起动按钮SB2, KM1、KT线圈同时通电并自锁，将自耦

35、变压器接入，电动机自耦 变压器二次电压供电作减压起动，同时指示灯HL1灭，HL2亮，显 示电动机正进行减压起动。当电动机转速接近额定转速时，时间 继电器KT通电延时闭合触头闭合，使KA线圈通电并自锁，其常 闭触头断开KM1线圈电路，KM1线圈断电释放，将自耦变压器从电 路切除；KA的另一对常闭触头断开，HL2指示灯灭；KA的常开触 头闭合，使KM2线圈通电吸合，电源电压全部加在电动机定子 上，电动机在额定电压下进入正常运转，同时HL3指示灯亮，表 明电动机减压起动结束。于自耦变压器星接部分的电流为自耦变 压器一、二次电流之差，故用KM2辅助触头来联接。2-20分析图2T6电路工作原理。答：图2

36、-16时间原则控制转子电阻起动电路工作原理：合上 三相电源开关Q,接通控制电路电源，在转子电阻短接接触器KM2、KM3、KM4线圈断电释放，其常闭触头闭合前提下，按下起动按 钮SB2,线路接触器KM1线圈通电并自锁，电动机在转子电阻R1、R2、R3全部接入情况下全压起动，同时时间继电器KT1线圈通 电吸合，KT1为通电延时型时间继电器，当KT1延时时间一到，其 常开延时闭合触头闭合，于KT1常开触头的闭合，短接转子电阻 R1接触器KM2线圈通电并自锁，KM2常开主触头闭合将转子电阻 R1短接，转子电流上升，电磁转矩加大，电动机转速上升，同时 KM2常开辅助触头闭合，接通时间继电器KT2线圈，K

37、T2通电吸 合，其常开通电延时闭合触头经延时后闭合，使短接转子电阻接 触器KM3线圈通电吸合并自锁，KM3常开主触头闭合短接转子电阻 R2,转速再上升，而KM3的常闭辅助触头断开，使KT1、KM2、KT2线圈断电释放。KM3另一对常开辅助触头闭合，使KM4 线圈通电吸合并自锁，KM4主触头闭合，短接R3转子电阻，电动 机转速上升，运行在稳定转速下，电动机按时间原则起动结束。而KM4的一对常闭辅助触头断开，使KM3、KT3线圈断电释放，使电动机起动后只有KM1、KM4线圈通电吸合。2-21在图2-17电动机单向反接制动电路屮，若速度继电器 触头接错，将发生什么结果？13为什么？答：在图2-17电

38、动机单向反接制动电路屮，若速度继电器触 头接错，在按下电动机停止按钮SB1后，因KS常开触头一直是断 开的，反接制动接触器KM2线圈无法通电吸合，故没有反接制 动，电动机只是自然停车。2-22分析图2-18电动机可逆运行反接制动控制电路屮各电 器触头的作用，并分析电路工作原理。答：图屮KM1、KM2为电动机正、反转接触器，KM3为短接制动电阻接触 器，KA1、KA2、KA3、KA4为中间继电器，KS为速度继电器，其+KS-1为正转 闭合触头，KS-2为反转闭合触头。R电阻起动时起定子串电阻降 压起动用，停车时，R电阻又作为反接制动电阻。电路工作原理：合上电源开关，按下正转起动按钮SB2,正转

39、屮间继电器KA3线圈通电并自锁，其常闭触头断开，互锁了反转 屮间继电器KA4线圈电路，KA3常开触头闭合，使接触器KM1线圈 通电，KM1主触头闭合使电动机定子绕组经电阻R接通正相序三相 交流电源，电动机M开始正转降压起动。当电动机转速上升到一 定值时，速度继电器正转常开触头KS-1闭合，屮间继电器KA1通 电并自锁。这时于KA1、KA3的常开触头闭合，接触器KM3线圈通电，于是电阻R 被短接，定子绕组直接加以额定电压，电动机转速上升到稳定工 作转速。所以，电动机转速从零上升到速度继电器KV常开触头闭 合这一区间是定子串电阻降压起动过程。正转停车时，按下停止按钮SB1,使KA3、KM1、KM3

40、线圈相继断电释放，但此时电动机转子仍以惯性高速 旋转，使KS-1触头仍维持闭合状态，KA1仍处于吸合状态，所以 在KM1常闭触头复位后，KM2线圈便通电吸合，其常开主触头闭 合，使电动机定子绕组经电阻R获得反相序三相交流电源，对电 动机进行反接制动，电动机转速迅速下降，当电动机转速低于KS 释放值时，KS-1复位，KA1线圈断电，KM2线圈断电释放，反接制 动结束，电动机转速依惯性降至零。2-23对于按速度原则即用速度继电器控制的电动机反接制 动，若发生反接制动效果差，是何原因？应如何调整？答：对于按速度原则即用速度继电器控制的电动机反接制动，若发生反接制动效果差，通常来说是于速度继电器触头释

41、放 过早，即其常开触头过早断开，这是于反力弹簧压得过紧，为此 可调节压紧反力弹簧的螺钉，将反力弹簧松开点即可。2-24分析图2-19电路各电器触头的作用，并分析电路工作 原理。14答：电路工作原理：电动机现已处于单向运行状态，所以 KM1通电并自锁。若要使电动机停转，只要按下停止按钮SB1, KM1线圈断电释放，其主触头断开，电动机断开三相交流电源。同 时,KM2、KT线圈同时通电并自锁，KM2主触头将电动机定子绕组接 入直流电源进行能耗制动，电动机转速迅速降低，当转速接近零 时，通电延时型时间继电器KT延时时间到，KT常闭延时断开触头 动作，使KM2、KT线圈相继断电释放，能耗制动结束。图屮KT的瞬动常开触头与KM2自锁触头