石大机械设备电气控制期末复习题及参考答案

机械设备电气控制第1页共1页《机械设备电气控制》课程综合复习资料一、判断题1．按操作方式，低压电器可以分为手动电器和自动电器。答案：√2．继电器按动作原理分，有交流继电器、直流继电器、电压继电器、中间继电器等。答案：×3．低压电器的结构要求是“四化三统一”。答案：×4．应用最广泛的是空气电磁式交流接触器和空气电磁式直流接触器，简称为交流接触器和直流接触器。答案：√5．一般刀开关的额定电压不超过500V，额定电流由10A到上千安培的多种等级。答案：√6．组合开关不能起停5kw以下的异步电动机。答案：×7．电源开关联锁有DJL系列和JDS系列。答案：√8．绘制电气设备接线图时不需要把各电器元件的各个部分应画在一起。答案：×9．电力拖动控制的研究对象是电动机的定值调速和无级调速等。答案：√10．接触器的动合触点并联可以实现与逻辑关系。答案：×11．只用按钮进行联锁是可靠的。答案：×12．继电器控制线路有一个共同的特点，是通过触点的“通”和“断”控制电机或其他电气设备来完成运动机构的动作的。答案：√二、单选题1．在绘制电气原理图时，要求所画电路元件处于（）。A.通电状态B.未通电状态C.无要求答案：B2．脉宽调制技术（）。A.既可用于直流电机，又可用于交流电机调速B.只可用于直流电机调速C.只可用于交流电机调速答案：A3．在控制电路中，如果两个常开触点并联，则它们是（）。A.与逻辑关系B.或逻辑关系C.非逻辑关系D.与非逻辑关系答案：B三、填空题1．触头按接触形式可分为点接触、线接触和（）。答案：面接触2．常用的低压电器是指工作电压在交流1200V以下、直流（）V以下的电器。答案：15003．自动开关又称空气断路器，可实现过电流保护、欠压保护、（）保护。答案：过载4．长动与点动的主要区别是（）。

答案：控制电器能否自锁5．常见的灭弧装置有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧和（）。答案：窄缝灭弧6．热继电器主要保护作用是电机过载保护，速度继电器主要用作（）控制。答案：反接制动7．时间继电器按延时的方式可分为通电延时型和断电延时型继电器等，相应的时间继电器延时触点分为常开延时闭合触点、常闭延时打开和常开延时打开、（）四类。答案：常闭延时闭合8．双速电动机的定子绕组在低速时是（）联结，高速时是双星形联结。答案：三角形9．直流电动机正在运行时，如果磁场突然减弱或消失，电动机转速会迅速升高，甚至发生飞车，因此必须采用（）保护。答案：弱励磁10．电气控制系统图，包括电气原理图、电气设备接线图和（）。答案：电气设备安装图11．当切断电动机交流电源后，立即在定子绕组的任意两相中通入（）迫使电动机迅速停转即可实现能耗制动。答案：直流电源12．实现多地点控制一台电动机起动和停机时，应把起动按钮并联连接，停机按钮（）连接。答案：串联13．当一个接触器得电动作时，其辅助常闭（或动断）触头断开使其他接触器不能得电动作，这种相互制约的作用，称为（）。答案：联锁/互锁四、问答题1．简要说明机床电气控制系统时通常需要考虑的问题。答案：(1)要了解机床的主要技术性能及机械传动、液压和气动的工作原理。(2)弄清各电动机的安装部位、作用、规格和型号。(3)初步掌握各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。(4)注意了解与机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。如：行程开关、电磁离合器等。(5)分析电气控制系统时，要结合说明书或有关的技术资料对整个电气线图划分成几个部分逐一进行分析。2．既然三相异步电动机主电路中装有熔断器，简述还要装热继电器的原因。答案：熔断器的主要作用是当电路发生短路或严重过载时，它自动熔断，从而切断电路，达到保护的目的。热继电器用于过载保护，以防止电动机长期超载运行，电动机绕组温升超过其允许值；电动机的绝缘材料就要变脆，寿命减少，严重时使电动机损坏。由于热惯性的原因，热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作，所以在使用热继电器作过载保护的同时，还必须没有短路保护。3．简述绘制电气原理图的基本规则。答案：（1）电气控制线路分主电路和控制电路。主电路用粗线绘出（画在左侧），而控制线路用细线画（画在右侧）。（2）电气控制线路中，同一电器的各导电部件如线圈和触点常常不画在一起，但用同一文字标明。（3）电气控制线路的全部触点都应按“平常”状态绘出。4．电动机“正—反—停”控制线路中，复合按钮已经起到了互锁作用，请简要说明还需要用接触器的常闭触点进行联锁的原因。答案：因为当接触器主触点被强烈的电弧“烧焊”在一起或者接触器机构失灵使衔铁卡死在吸合状态时，如果另一只接触器动作，就会造成电源短路。接触器常闭触点互相联锁时，能够避免这种情况下短路事故的发生。5．请根据下图所示简要说明控制线路能否实现如下控制功能和保护功能，若不能满足要求，请改正，并说明原因。（1）实现电动机的启动和停止。（2）具有短路、过载、欠压和零压保护。答案：不能实现。应将控制线路中接触器KM的常闭触点改为常开触点，使线路可以实现自锁。另外，在主线路和控制线路中需增加热继电器实现过载保护、增加欠电压继电器实现欠压保护（零压保护采用接触器自锁，无需新增设备）。6．请简要说明继电器的含义。答案：继电器是一种自动和远距离操纵用的电器，广泛用于自动控制系统、遥控系统、遥测系统、电力保护系统及通信系统中，起着控制、监测、保护和调节的作用，是现代电气装置中最基本的电器之一。它是根据某种输入信号的变化，而接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的自动电器。7．请简要说明吸力特性。答案：电磁机构的吸力与气隙之间的关系曲线。8．请简要说明当两个110V的交流接触器同时动作时，能否将其两个线圈串联接到220V电路上，并简述原因。答案：不可以。因为两个线圈的动作有先后顺序，先动作的线圈工作后获得的电压降大于110V，则另一个线圈始终得不到额定电压，不会动作，而其线圈始终通有电流，将产生热量导致过热烧毁。9．怎样才能使电动机改变转向？下图所示四套线路能否实现正反转控制，为什么？ABCD答案：改变三相电源任意两相的相序。只有图BD可实现这一功能，图AC则不可以。10．简述灭弧的基本方法。答案：⑴快速拉长电弧；⑵冷却；⑶窄缝灭弧；⑷短弧灭弧。11．简述继电器的主要参数。答案：⑴额定参数；⑵动作参数；⑶整定参数。12．简述自耦降压起动控制线路的优缺点。答案：优点：可以按允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动，而且电动机的定子绕组采用Y或Δ接法都可以使用。缺点：设备体积大，投资较贵。13．简述主电动机有几种启动方式。答案：主电动机有两种起动方式，即直接起动和降压起动。起动的方式不仅要考虑电动机的容量（一般5kW以下电动机用直接起动，10kW以上电动机用降压起动），还有考虑电网的容量。不经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的30%，经常起动的电动机可直接起动的容量为变压器容量的20%。14．简述电磁换向阀与换向阀的区别。答案：换向阀：机床液压系统中用以改变液流方向，实现运动换向，接通或关断油路。电磁换向阀：利用电磁铁推动滑阀移动来控制液流流动方向的。15．简述主电动机的制动包括的方式。答案：主电动机的制动有两种方式，即电气方法实现的能耗制动和反接制动，以及机械的摩擦离合器制动。16．简述电气控制线路的电源有什么要求。答案：在电气控制线路比较简单，电器元件不多的情况下，应尽可能用主回路电源作为控制回路电源，即可直接用交流380V或220V，简化供电设备。对于比较复杂的控制线路，控制电路应采用控制电源变压器，将控制电压由交流380V或220V降至110V或48V、24V。这是从安全角度考虑的。一般机床照明电路为36V以下电源。一般这些不同的电压等级，都是由一个控制变压器实现的。直流控制线路多用220V或110V。对于直流电磁铁、电磁离合器，常用24V直流电源供电。17．简述如何选用组合开关，并说明常用的组合开关是什么系列。答案：组合开关主要根据电源种类、电压等级、所需触点数及电动机容量进行选用。常用的组合开关为HZ-10系列，额定电流为10/25/60和100A4种。适用于交流380V以下，直流220v以下的电气设备中。18．简述熔断器的技术参数有哪些？答案：⑴额定电压，⑵额定电流，⑶极限分断能力，⑷最小熔断电流。19．简述机床电气设计的内容与步骤。答案：⑴拟定电气设计任务书（技术条件）。⑵确定电气传动控制方案，选择电动机。⑶设计电气控制原理图。⑷选择电气元件，并制定电气元件明细表。⑸设计操作台、电气柜及非标准电气元件。⑹设计机床电气设备布置总图、电气安装图，以及电气接线图。⑺编写电气说明书和使用操作说明书。20．简述如何选择电机转速和结构型式。答案：根据机床加工时加工速度的要求和有利于结构简化的原则来选择电机的转速。在机床中使最为广泛的是异步电动机，该电机具有结构简单坚固、维修方便、造价低廉等优点。电动机的结构型式按其安装置的不同可分为卧式(轴为水平)、立式(轴为垂直)等。一般机械设计要求选择。此外，选择电机时有时还需要考虑密封、防火等要求。五、综合题1．设计一台三相交流异步电动机主、控制线路，运行要求如下：(1)按下起动按钮，电动机正转；(2)过5s后，电动机自行反转；(3)再过10s，电动机停止；(4)具有短路、过载保护功能。答案：2．分析下图所示普通车床CA6140控制线路的工作原理，请分别从主电路、控制电路、辅助电路阐述。答案：主电路：三相交流电通过刀开关QS引入，后经过熔断器FU1，三台电动机M1、M2、M3通过KM1、KM2、KM3主触点接通，实现正转控制。FR1、FR2、FR3实现对M1、M2、M3的过载保护。控制电路：M1的起动停止控制：按下SB2，KM1线圈通电且自锁，KM1主触点闭合，电动机M1正向起动。按下SB1，KM1线圈断电，KM1主触点断开，电动机M1停止运行。M2的起动停止控制：合上SA1，KM2线圈持续通电，KM2主触点闭合，电动机M2正向起动。断开SA1，KM2线圈断电，KM2主触点断开，电动机M2停止运行。M3的点动控制：电动机M1正向起动后，按下SB3，KM3线圈通电，KM3主触点闭合，电动机M3正向起动。松开SB3，KM3线圈断电，KM3主触点断开，电动机M3停止运行。辅助电路：HL信号指示灯用于指示电源通电。合上SA2，EL照明灯点亮。断开SA2，EL照明灯熄灭。3．设计两台三相异步电动机M1、M2的主线路和控制线路，要求M1、M2可分别起动和停止，也可实现同时起动和停止，并具有短路、过载保护。答案：4．设计一个塑料注塑合模机工作台运动的电气控制线路，该合模机的工作台由一台三相异步交流电动机带动，可实现如下的功能：(1)可实现前进与回退的自动循环；(2)在合模时要求停留一段时间后工作台才开始回退；(3)在退回到原位后停留一段时间后工作台又开始前进合模；(4)具有短路和过载保护功能。答案：5．某机床有两台三相异步电动机M1和M2，设计主电路和控制电路，要求如下：（1）M1起动运行一段时间后，M2自行起动；（2）M2运行一段时间后，M1和M2