2013年9月份考试机械电气控制及自动化第三次作业

2013年9月份考试机械电气控制及自动化第三次作业
一、填空题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分）
1. 在转速负反馈调速系统中，控制角α越小，则导通角越 ______ ，可控整流器的输出电压越 ______ ，电机的转速越 ______ 。

2. 基本的逻辑代数关系有： ______ 、 ______ 、 ______ 三种。

3. 调压调速属于 ______ 调速，调磁调速属于 ______ 调速。

4. 常用的时间继电器有电子式时间继电器、电动式时间继电器、 ______ 时间继电器、 ______ 时间继电器。

5. 对于一般无特殊调速指标要求的机床，应优先采用 ______ 电动机作电力拖动，当调速范围D=2~3时，调速级数小于2~4时，可采用 ______ 鼠笼式异步电动机。

对于调速范围、调速精度、调速平滑性要求较高以及起、制动频繁的机床，则采用 ______ 调速系统。

6. PLC的选型主要从 ______ 、 ______ 、 ______ 三个方面考虑。

7. 电动机降压起动的方式有： ______ 降压起动、 ______ 降压起动、
______ 降压起动和 ______ 降压起动。

8. 异步电机的制动方式有 ______ 制动、 ______ 制动和 ______ 制动。

9. 复位指令RST的作用是 ______ ，移位指令SFT的作用是 ______
10. 下图所示曲线表示直流电机的几种调速方式，其中：1为 ______ 调速系统、2为 ______ 调速系统、3为 ______ 调速系统、4为 ______ 调速系统。

二、计算题（本大题共12分，共 1 小题，每小题 12 分）
若某直流他激电机的（n
max ）M
N
=2000rpm，△n
N
=150rpm，试求：（1）电机调速
范围的含义是什么？（2）S≤0.1时的调速范围D及（n
min ）M
N
等于多少？
三、简答题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）
1. 分析图1电路有什么问题？并进行修改。

在图2中要求实现：KM2得电后，KM1和KT线圈失电，以免造成电能的浪费，按要求对图2电路进行修改。

2. PLC的选型应从哪几个方面进行考虑？
3. 既然三相异步电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？可否二者中任选一种装上？在什么情况下可以不装热继电器
4. 要求：SB1实现电机停止，SB2实现电机起动，接触器KM用来实现自锁，试绘制异步电机直接起动控制线路原理图。

四、问答题（本大题共10分，共 1 小题，每小题 10 分）
反接制动的工作原理是什么？反接制动有什么特点？
五、分析题（本大题共13分，共 1 小题，每小题 13 分）
如图所示为转速负反馈调速系统原理图，试回答：
六、设计题（本大题共15分，共 1 小题，每小题 15 分）
要求：SB1实现电机停止，SB2实现电机起动，接触器KM用来实现自锁，试设计绘制异步电机直接起动控制线路原理图。

答案：
一、填空题（30分，共 10 题，每小题 3 分）
1.
参考答案：
大大高
解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
逻辑和逻辑与逻辑非
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
恒转矩恒功率
解题方案：
考查基本概念。

评分标准：
回答正确每空给1分
4.
参考答案：
晶体管式空气阻尼式
解题方案：
考查时间继电器的分类
评分标准：
回答正确每空给1分
5.
参考答案：
三相鼠笼式异步电动机双速或多速直流或交流
解题方案：
评分标准：
6.
参考答案：
结构型式及档次容量开关量I/O模块的选择
解题方案：
考查PLC基本类型
评分标准：
回答正确每空给1分
7.
参考答案：
定子串电阻定子串自耦变压器 Y-△换接起动延边三角形解题方案：
评分标准：
8.
参考答案：
能耗电磁抱闸反接制动
解题方案：
考查基本分类。

评分标准：
回答正确每空给1分
9.
参考答案：
用于计数器、移位器的复位移位寄存器移位输入指令
解题方案：
见名知义。

评分标准：
回答正确每空给1分
10.
参考答案：
开环 ; 电压负反馈 ; 电压主负反馈和电流正反馈; 转速负反馈
解题方案：
主要比较开环系统、电压负反馈系统、电压主负反馈和电流正反馈系统、转速负反馈系统的区别与联系。

评分标准：
回答正确每空给1分
二、计算题（12分，共 1 题，每小题 12 分）
0.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
三、简答题（20分，共 4 题，每小题 5 分）
1.
参考答案：
在图1中主要原因是按钮的接线是在按钮台，而接触器的接线是在电气柜中，采用图1的方式将造成多用导线，修改后如图a所示。

图2中，当KM2接触器动作后，KM1和KT已失去作用，但继续通电会造成不必要的通电时间，修改后如图b所示。

解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
PLC的选型应从以下几个方面进行考虑（1）结构型式及档次整体式的每一个
I/O点的价格较低。

对于单台仅需开关量控制的设备，一般选小型整体式PLC 就可满足要求。

对于复杂的、要求较高的系统可考虑采用模块式的中、大型机，这样能灵活地配置L/O模块的点数和类型。

（2）容量（3）开关量I/O模块的选择
解题方案：
从结构型式及档次、容量、开关量I/O模块的选择
评分标准：
3.
参考答案：
熔断器的主要作用是短路保护，不能用于电动机的长期过载保护，热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器，可用于电动机的长期过载保护，故电路中还须装上热继电器；不能二者中任选一种装上；在电动机容量不大，工
作时间较短时可以不装热继电器。

解题方案：
热继电器的作用是用于电动机的长期过载保护
评分标准：
4.
参考答案：
答案如下图示
解题方案：
SB2与KM并联实现自锁，电机由接触器KM控制起动。

评分标准：
四、问答题（10分，共 1 题，每小题 10 分）
0.
参考答案：
反接制动是利用改变异步电动机定子绕组上三相电源的相序，使定子产生反相旋转磁场作用于转子而产生强力制动力矩。

由于直接反接制动时，转子与旋转磁场的相对转速接近同步转速的两倍，所以定子绕组中流过的反接制动电流也相当于全压启动时电流的两倍。

因此直接反接制动特点之一是制动迅速而冲击大，它仅用于小容量电动机上。

解题方案：
改变电子定子绕组上三相电源的相序。

评分标准：
给出主要步骤，正确结果，给满分，结果错误扣两分，其他酌情给分。

五、分析题（13分，共 1 题，每小题 13 分）
0.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
六、设计题（15分，共 1 题，每小题 15 分）
0.
参考答案：
异步电机直接起动控制线路原理图如下
解题方案：评分标准：。