电气控制技术朱晓慧课后参考答案

电气控制技术第2版习题答案任务一思考与练习1．按我国现行标准，将工作在交流_1200V_______以下、直流__1500V______以下的电气设备称为低压电器。2．热继电器在电路中作为____过载__保护，熔断器在电路中作为___短路___保护。3．低压断路器也称__自动空气开关__，它是集___控制___、___保护____于一体的电器。可以实现____失压_____、____短路___、___过负荷__保护。4．交流接触器可实现远距离频繁地接通和断开交流主电路和大容量控制电路。它主要由__线圈___、___触点系统__、__灭弧罩__组成。5．在电动机控制线路中，通常使用___绿__颜色按钮作为启动按钮，_____红____颜色按钮作停止按钮。6.在低压电器中，用于短路保护的电器是（B）。A.过电流继电器B.熔断器C.热继电器D.时间继电器7.在电气控制线路中，若对电动机进行过载保护，则选用的低压电器是（C）。A.过电压继电器B.熔断器C.热继电器D.时间继电器8.用于频繁地接通和分断交流主电路和大容量控制电路的低压电器是（B）。A.按钮B.交流接触器C.热继电器D.断路器9.交流接触器是一种自动控制电器，其作用是：（C）A.不频繁地接通或断开电路B.频繁地接通或断开电路，但不具备任何保护功能。C.频繁的接通或断开电路，且具有一定的保护功能。D.和普通开关的作用基本相同，只是能够控制的距离较远。10.熔断器在电路中的作用是：(D)A.普通的过载保护B.短路保护和严重过载保护C.欠压、失压保护D.短路和过电流保护11.热继电器在电路中的作用是：（A）A.过载保护B.短路保护和严重过载保护C.欠压、失压保护D.漏电保护12.下列低压电器中，能起到过流保护、短路保护、失压和零压保护的是（C）。A.熔断器B.速度继电器C.低压断路器D.时间继电器13．低压断路器（A）。A.有短路保护，有过载保护 B.有短路保护，无过载保护C.无短路保护，有过载保护 D.无短路保护，无过载保护14．按下复合按钮时（A）。A.动断先断开B.动合先闭合C.动断动合同时动作D.动合动断均可先动15．按钮用来短时间接通或断开小电流电路，（B）色按钮常用表示起动。A．红B．绿C．黄D.黑16．按钮、交流接触器的动合和动断触点的动作顺序是怎样的？答：动合触点先断开，动断触点后闭合。17．如果交流接触器没有灭弧装置，会产生什么后果？答：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。如果交流接触器没有灭弧装置，就不能迅速切断电弧，以至于烧坏主触点。18．观察按钮的动合、动断触点，说明它们有何区别？答：略19．热继电器在电路中主要起到何种保护作用？使用热继电器后是否可省去熔断器？答：热继电器主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。使用热继电器后不可省去熔断器，熔断器主要用于短路保护，热继电器没有短路保护作用。20．画出下列低压电器的图形符号，并标出对应的文字符号。刀开关、组合开关、低压断路器、熔断器、热继电器、交流接触器、中间继电器、按钮。答：略任务二思考与练习1.下列不属于机械设备的电气工程图是（D）。A.电气原理图B.电器位置图C.安装接线图D.电器结构图2.在设计机械设备的电气控制工程图时，首先设计的是（B）。A.安装接线图B.电气原理图C.电器布置图D.电气互连图3．通过设置（B）环节，可以把对电动机的点动控制改为连续控制A．互锁B．自锁C．制动D．降压4．交流接触器的自锁是利用自身的（A）触点保证线圈继续通电。A．辅助动合B．辅助动断C．线圈D．灭弧罩5．电路图中接触器线圈图形符号下左栏中的数字表示交流接触器（A）所在的图区号。A．主触点B．动合辅助触点C．动断辅助触点6．电路图中接触器线圈图形符号下中栏中的数字表示交流接触器（B）所在的图区号。A．主触点B．动合辅助触点C．动断辅助触点7．电路图中继电器线圈图形符号下右栏中的数字表示继电器（C）所在的图区号。A．主触点B．动合触点C．动断触点8.导线颜色规定为主回路用（A）颜色导线。A．黄、绿、红B．红、黄、绿C．绿、黄、红9.导线颜色规定为控制回路用（D）颜色导线。A．黄B．红C．绿D．黑10.配电柜中柜门上的导线（活动部分）与柜内连接线必须用（B）多股铜软线A．单股铜硬线B．多股铜软线C．多股铝软线11.火线和火线之间的电压是（C）。A．110VB．220VC．380VD．24V12.火线和零线之间的电压是（B）。A．110VB．220VC．380VD．24V13．设计一个既能实现点动又能实现连续运转的电动机控制电路，要求具备必要的保护环节。14．想一想，生产现场中都哪些电气控制环节采用点动控制？答：机床的进给运动、摇臂的升降、刀架快速移动等。任务三思考与练习1．实现多地控制时，启动按钮应___并联___，停止按钮则要_____串联___。2．设计一个两地控制一台电动机起动和停止的控制线路，画出主电路和控制电路，并作出必要的说明。具体要求如下：三相电动机只实现单向旋转，直接起动。（2）断电自然停机，不采取制动措施。（3）有必要的保护措施。SB11：甲地停止按钮；SB12：甲地起动按钮；SB21：乙地停止按钮；SB22：乙地起动按钮。任务四思考与练习1．要求几台电动机的启动和停止必须按照一定顺序来完成的控制方式叫做_电动机的顺序控制__。2．设计一个两台电动机可以任意先后起动，但M2停止运行后，M1才能停止运行的控制电路。3．设计一个M1、M2电动机既能同时起动，又可以M1起动后M2才能起动的控制电路。任务五思考与练习1．把三相笼型异步电动机接到三相对称电源上，现任意对调两相，电动机的转向将会___改变___。2．电动机正反转控制电路必须有互锁，使换相时不发生相间短路，互锁包括___电气互锁__和__机械互锁___。3．实现三相笼型异步电动机正反转应将接到三相对称电源上的_任意两相进行对调__。4．在正反转和行程控制电路中，各个接触器的常闭触点互相串联在对方接触器线圈电路中，其目的是为了（A）。A．保证两个接触器不能同时动作B．能灵活控制电动机正反转运行C．保证两个接触器可靠工作D．起自锁作用5．机床设备中快速进给都是以（B）实现控制的。A．连续B．点动C．制动D．顺序6．交流接触器的自锁是利用自身的（A）触点保证线圈继续通电。A．辅助动合B．辅助动断C．线圈D．灭弧罩7．如何改变三相交流异步电动机的转向？答：对于三相异步电动机而言，改变接入电动机定子绕组的三相电源相序，也就是将接入电动机定子绕组的三相电源任意两相进行对调，电动机的旋转方向就会发生改变。8.“自锁”控制与“互锁”控制在结构和功能上的区别。答：“自锁”控制电路是控制用的接触器或继电器利用其自身动合触点吸合保持通电状态；所谓互锁就是两个接触器（继电器）或主令电器的动断辅助触点分别串联在对方的线圈电路中，以此形成相互制约的控制。“互锁”控制电路是二个接触器或继电器控制不同主线路但又不允许二个继电器同时吸合造成冲突，只能允许其中一个继电器工作的控制电路，即两个线圈不能同时工作，以防止短路现象的发生。9．设计一个能在两地控制同一台电动机正反转点动控制电路的电路图。任务六思考与练习1．何为互锁控制，互锁控制有几种方式，哪种是电路中必需的。答：互锁包括电气互锁和机械互锁。所谓电气互锁（也叫接触器互锁）就是将正、反转接触器KM1、KM2的动断辅助触点分别串联在对方的线圈电路中，以此形成相互制约的控制，这类相互制约的关系称为互锁（联锁），分别被串联在对方线圈电路中的动断辅助触点成为互锁触点；将正、反转起动复合按钮的动断触点分别串联接入对方接触器线圈电路中以形成一种相互制约的互锁控制，叫做机械互锁。电气互锁是电路中必需的。2．实现电动机正反转控制的方法有几种？他们的操作方式有何不同？答：常见的电动机正反转控制电路有接触器互锁正反转控制电路、按钮互锁正反转控制电路和接触器按钮双重互锁正反转控制电路。3．在图6-2所示电路中，若正反转控制电路都不工作，试分析可能的故障及原因。答：从主电路来分析有熔断器FU1断路、热继电器主电路有断点及电动机M绕组有故障。从控制电路来分析有熔断器FU2断路、1号线至2号线间热继电器FR辅助动断触点接触不良、按钮SB1动断触点接触不良。4．试设计一能在两地控制同一台电动机正反转点动控制电路的电路图，并分析其工作过程。5．试设计一风机控制电路，要求：有送新风和排烟控制，有电源、送新风和排烟指示。任务七思考与练习1．行程开关可将____机械___信号转化为_____电____信号，通过控制其它电器来控制运动部分的___行程大小__________、__运动方向__或进行限位保护。2．行程开关在电气控制系统中有哪些功能。答：行程开关能够利用生产机械运动部件的碰撞使其触点动作来实现对电路的接通或分断控制。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。3．到生产现场观察有哪些位置控制和自动往返控制设备。答：略4．自动往返控制电路与正反转控制电路有什么异同。答：自动往返控制电路和正反转控制电路都是可逆控制电路，均实现双重互锁，两个电路的电气互锁相同，机械互锁正反转控制电路是按钮实现的，而自动往返控制电路的机械互锁是行程开关实现的，另外自动往返控制电路可以自动实现正反转的切换，正反转控制电路需要控制按钮实现。任务八思考与练习1．时间继电器按延时方式可分为_通电延时型时间继电器__和_断电延时型时间继电器_。2.三相交流异步电动机的降压启动的方法有_定子绕组回路串电阻降压启动___、__定子绕组串自耦变压器降压启动__、__Y-△变换降压起动__、_延边三角形降压启动__。3.断电延时型时间继电器，它的延时触点为（C）A.延时闭合的动合触点。B.瞬时动合的触点。C.瞬时闭合延时断开的动合触点。D.延时闭合瞬时断开的动合触点4.通电延时时间继电器，它的动作情况是（A）A.线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作；B.线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作C.线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作D.线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作5.断电延时时间继电器，它的动作情况是（B）A．线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作；B．线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作C．线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作D．线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作6．下列不允许直接启动三相异步电动机的功率是（D）。A．2.2KWB．5.6KWC．6.8KWD．12KW7．在延时精度要求不高，电源电压波动较大的场合，应使用（A）时间继电器。A．空气阻尼式B．电动式C．数字式8．大型异步电动机不允许直接起动，其原因是（D）A．机械强度不够B．电机温升过高C．起动过程太快D．对电网冲击大9．三相笼型异步电动机定子绕组串联电阻降压起动的目的是（B）。A．提高功率因数B．减小启动电流C．提高效率10.下面不是鼠笼式异步电动机降压起动的方法有（D）A．定子绕组回路串电阻降压起动B．定子绕组串自耦变压器降压起动C．Y-△变换降压起动D．转子绕组串频敏变阻器降压起动11．设计一个用时间继电器控制的顺序起动、同时停止的控制电路。12．三相异步电动机的起动基本要求有哪些？答：三相笼型异步电动机容量在7.5kW以上或由于其他原因不允许直接起动时，应采用降压起动。一般7.5KW以下的小容量鼠笼异步电动机都可以直接起动。可用下面的公式来计算电动机的起动方式：13．什么叫三相异步电动机的降压起动？有哪几种降压起动的方法？各有什么特点？答：所谓降压起动，是借助起动设备将电源电压适当降低后加在定子绕组上进行起动，待电动机转速升高到接近稳定时，再使电压恢复到额定值，转入正常运行。鼠笼式异步电动机降压起动的方法通常有定子绕组回路串电阻或电抗器降压起动、定子绕组串自耦变压器降压起动、Y-△变换降压起动、延边三角形降压起动四种方法。定子绕组串接电阻降压起动是指在电动机起动时，把电阻串接在电动机定子绕组与电源之间，通过电阻的分压作用来降低定子绕组上的起动电压，待电动机起动后，再将电阻短接，使电动机在额定电压下全压运行。自耦变压器降压起动：将自耦变压器高压侧接电网，低压侧接电动机。起动时，利用自耦变压器分接头来降低电动机的电压，待转速升到一定值时，自耦变压器自动切除，电动机与电源相接，在全压下正常运行。电动机Y-△降压起动是指把正常工作时电动机三相定子绕组作△联结的电动机，起动时换接成按Y型联结，待电动机起动好之后，再将电动机三相定子绕组按△型联结，使电动机在额定电压下工作。延边三角形降压启动是在启动时将三相鼠笼异步电动机的一部分定子绕组连接成星形（Y），另外一部分接成三角形。任务九思考与练习1．采用星－三角降压启动的电动机，正常工作时定子绕组接成（A）。A.角形B.星形C.星形或角形D.定子绕组中间带抽头2．三相笼型异步电动机星-三角降压起动时，其起动转矩是全压起动转矩的（A）倍。A．1/3B．3C．2D．1/23.定子绕组为星形接法的三相鼠笼式异步电动机能否用Y--△起动方法？为什么？答：不能。因为星形接法电动机绕组的额定电压为220V，当变为三角星连接时，加在绕组上的电压为380V，超过了绕组所能承受的电压值，时间一长绕组将发热而烧毁。4.设计一个控制电路，第一台电动机起动10秒后，第二台电动机自行起动运行5秒后，两台电动机同时停止。要求如下：（1）画出主电路和控制电路。（2）两台电动机均实现单向旋转。（3）有必要的保护措施。5.设计一个小车控制电路，画出主电路和控制电路，具体要求如下：（1）用起动按钮控制小车起动从A点前进，到达B点后自动停止，经过40秒后自动后退，回到A点后停止。（2）在小车来回过程中可以随时控制小车的停止。（3）在B点设终端保护。任务十思考与练习1．三相异步电动机的制动方法有机械制动和电气制动两大类，机械制动有___电磁抱闸__和___电磁离合器_；电气制动有___反接制动__和___能耗制动__。2．三相异步电动机反接制动时，采用对称电阻接法，可以限制制动转矩的同时，也限制（A）。A.制动电流B.启动电流C.制动电压3．把运行中的三相笼型异步电动机三相定子绕组出线端的任意两相电源接线对调，电动机的运行状态变为（A）。A．反接制动B．反转运行C．先是反接制动随后是反转运行4．常用的制动方法有几种？常用的机械制动的方法有几种？常用的电气制动的方法有几种？答：三相笼型异步电动机的制动方法分为机械制动和电气制动两大类。常用机械制动的方法有电磁抱闸和电磁离合器两种。常用的电气制动方法有反接制动、能耗制动和发电反馈制动等5．什么是反接制动？有什么特点？适用在什么场合？答：反接制动是依靠改变电动机定子绕组中的电源相序，使其产生一个与转子旋转方向相反的电磁转矩，迫使电动机迅速停转的制动方式。特点：（1）反接制动制动力强，制动迅速，控制电路简单，设备投资少。（2），能量损耗大，制动准确性差，制动过程中冲击力强烈，易损坏传动部件。（3）容量较大的电动机采用反接制动时，须在主回路中串联限流电阻。适用场合：适用于l0kw以下小容量的电动机制动要求迅速、系统惯性大，不经常起动与制动的设备，如铣床、镗床、中型车床等主轴的制动控制。但是，由于反接制动时，振动和冲击力较大，影响机床的精度，所以使用时受到一定限制。任务十一思考与练习1．三相笼型异步电动机能耗制动是将正在运转的电动机从交流电源上切除后，（B）。A．在定子绕组中串入电阻B．在定子绕组中通入直流电流C．重新接入反相序电源D．以上说法都不正确2．起重机上采用电磁抱闸制动，属于（D）。A．电气制动B．反接制动C．能耗制动D．机械制动3．下列三相笼型异步电动机的制动方法中（D）制动最强烈。A．能耗制动B．电磁抱闸制动C．电磁离合器制动D．反接制动4．什么是能耗制动？有什么特点？适用在什么场合？答：能耗制动就是在运行中的三相异步电动机停车时，在切除三相交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入直流电，以获得大小和方向都不变化的恒定磁场，从而产生一个与电动机原来的转矩方向相反的电磁转矩以实现制动。当电动机转速下降到零速时，再切除直流电源。能耗制动的优点是能耗小，制动电流小，制动准确度较高，制动转矩平滑；缺点是需直流电源整流装置，设备费用高，制动力较弱，制动转矩与转速成比例减小。能耗制动适用于电动机能量较大，要求制动平稳、制动频繁以及停位准确的场合。能耗制动是一种应用很广泛的一种电气制动方法，常用在铣床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。5．试设计一个三相交流异步电动机双重互锁正反转起动能耗制动控制电路。任务十二思考与练习1．双速异步电机的变极调速的△/YY连接，其中△是___低速___运行，YY是___高速__运行。2．通常会利用改变双速电机的（C）来改变电机的磁极对数。A．拖动对象B．工作电压C．绕组接法D．所处磁场3．双速控制接线中，电机的高速运行下，电机绕组都被接成（B）。A．星形B．双星形C．三角形4．双速电动机的定子绕组有几个出线端？分别画出△/YY双速电动机在低速、告诉时定子绕组的接线图。答：4/2极双速异步电动机定子绕组的不但有3个出线端U1、Vl、W1，还在每相绕组的中点再各接出一个出线端U2、V2、W2，共有6个出线端。（a）为△接法，低速接线图；（b）为YY接法，高速接线图。5．异步电动机的转速与哪些因素有关？答：三相交流异步电动机调速方法有以下三种：（1）改变三相电源频率f(变频调速)；（2）改变转差率S（3）改变磁极对数p。任务十三思考与练习1．车床的工件旋转运动（主轴通过卡盘或顶尖带动工件进行旋转）是（B）A．进给运动B．主运动C．辅助运动2．车床的刀架带动刀具的横向或纵向的直线运动是（A）A．进给运动B．主运动C．辅助运动3．车床的刀架的快速移动、尾座的纵向移动、工件的夹紧与放松是（C）A．进给运动B．主运动C．辅助运动4．车床的主轴旋转要能调速，它是（A）A．机械调速B．变极调速C．变频调速5．车床为车削螺纹，主轴要求正、反转。CA6140型车床主轴的正、反转靠（A）来实现。A．摩擦离合器B．电磁离合器C．双重互锁正反转6．车床为实现刀架溜板箱的快速移动，由单独的刀架快速移动电动机拖动，应采用（B）控制。A．连续B．点动C．制动D．顺序7．车削加工时，刀具与工件温度较高，需进行冷却。为此，设有一台冷却泵电动机，输出冷却液，冷却泵与主轴电动机应该是（D）运行关系。A．连续B．点动C．制动D．顺序8．CA6140型车床在车削过程中，若有一个控制主轴电动机的接触器主触点接触不良，会出现什么现象？如何解决？答：主轴电动机M1和冷却泵电动机M2不能起动。合上QF，按住SB2，如果KM能吸合，用万用表交流电压档测量KM主触点之间的电压，正常为380V，如果电压不正常，更换或修复主触点。9．在CA6140型车床电气控制电路中，为什么未对M3进行过载保护？答：M3的电气控制是点动，不需要过载保护。10．CA6140型车床的主轴电动机电气线路（主电路、控制电路、电动机）完全正常，但当按下起动按钮SB2时熔断器FU熔体熔断，是什么原因？答：KM线圈短路。任务十四思考与练习1．磨床电磁吸盘的工作方式有___激磁（吸合）__、__放松___和____退磁____三种。2．磨床的砂轮的旋转运动是（B）。A．进给运动B．主运动C．辅助运动3．磨床的工作台（带有电磁吸盘和工件）作纵向往复运动、砂轮箱沿滑座上的燕尾槽作横向进给运动、砂轮箱和滑座一起沿立柱上的导轨作垂直进给运动是（A）。A．进给运动B．主运动C．辅助运动4．磨床的砂轮箱在滑座水平导轨上的快速横向移动、滑座沿立柱上的垂直导轨上的快速移动是（C）。A．进给运动B．主运动C．辅助运动5．M7130平面磨床在磨削加工时，流过电磁吸盘线圈的电流是（B）。A.交流B.单相脉动直流电C.交直流并存D.锯齿形电流6．分析M7130型平面磨床中电磁吸盘的激磁和退磁的工作过程。答：QS是电磁吸盘的转换开关（又叫退磁开关），有激磁（吸合）、放松和退磁三个位置，当QS扳到“吸合”位置时，VC整流后的直流电压110V输入电磁吸盘YH，工件被牢牢吸住。同时欠电流继电器KA线圈获电吸合，KA动合触点闭合，接通砂轮电动机M1和液压泵电动机M3的控制电路。磨削加工完毕，先将QS2扳到“放松”位置，YH的直流电源被切断，由于工件仍具有剩磁而不能被取下，因此必须进行退磁。再将QS扳到“退磁”位置，此时反向电流通过退磁电阻R2对电磁吸盘YH退磁。退磁结束后，将QS扳到“放松”位置，即可将工件取下。7．M7130型平面磨床中的RC电路起什么作用？答：电容器C与电阻R1的串联是为了防止电磁吸盘回路交流侧的过电压。8．M7130型平面磨床中电磁吸盘没有吸力或吸力不足的原因有哪些？答：（1）控制变压器TC或整流桥损坏；（2）熔断器FU3的熔体烧断；（3）电磁吸盘YH线圈可能断路，应检查YH线圈，若断路更换；（4）插接器X2接触不良或线头松脱；（5）整流器输出端的直流电压过低，整流桥损坏。任务十五思考与练习1．为保证高度调整的准确性，摇臂的升降操作应为_____点动__控制。2．摇臂钻床主轴带动，钻头的旋转运动是（B）A．进给运动B．主运动C．辅助运动3．摇臂钻床钻头的上下运动是（A）；A．进给运动B．主运动C．辅助运动4．摇臂钻床主轴箱沿摇臂水平移动、摇臂沿外立柱上下移动以及摇臂联通外立柱一起相对于内立柱的回转运动是（C）。A．进给运动B．主运动C．辅助运动5．分析在Z3050型摇臂钻床中有哪些联锁与保护环节，其作用是什么？答：摇臂的上升与下降，KM2和KM3电气互锁，摇臂的夹紧和放松，KM4和KM5电气互锁。