电器控制习题参考答案第3章

习题3

3-1 电气设计主要包括哪些内容？

解：电气控制系统的设计一般包括确定拖动方案，选择电动机的功率和设计电气控制电路。电气控制电路的设计又分为主电路设计和控制电路设计，一般情况下电气控制电路的设计指的是控制电路的设计。

3-2 试选用按钮、接触器等控制三相感应电机启停，并需要过载和短路保护。

其中三相感应电机额定功率为5.5kW ，额定电压380V ，起动电流为额定电流的7倍。试选择接触器、熔断器、热继电器及电源开关。

解：（1）接触器额定电压380，额定电流14.5A ，线圈额定电压380V ，可选用

CJ20-40交流接触器。

（2）熔断器额定电流为50A ，可选用RL1-60型熔断器，配用50A 的熔体。

（3）热继电器的额定电流为14.5A ，可选用JB16B20-3型热继电器，热元件电流等级为16A ，它的电流调节范围为10—16A ，可以将电流调整在14.5A 。

（4）电源开关可选择HD 型刀开关和空气开关。5.5KW 380V 电机的额定电流是14.5A 左右，电机是重型负载，星三角启动瞬间（启动3~5秒）电流是额定电流的3-6倍，达到90A 左右，可选20-25A 空气开关。 3-3 对保护一般照明线路的熔体额定电流该如何选择？对保护一台电动机和多

台电动机的熔体额定电流该如何选择？

解：（1）一般照明线路没有冲击电流的负载，应使熔体的额定电流等于或稍大于线路工作电流I ，即

I I R ≥

式中 R I —熔体额定电流

I —工作电流

（2）对于一台电动机，熔体额定电流可按下列关系选择：

ed R I I )5.25.1(-= 或

5

.2st R I I = 式中，ed I —异步电动机额定电流

st I —异步电动机的起动电流

（3）对于多台电动机，如果用一个熔断器保护，熔体按下列关系选择：

5

.2m R I I 式中 m I —可能出现的最大电流。如果几台电动机不同时起动，则m I 为容量最大一台电动机起动电流，加上其它台电动机的额定电流。

3-4 简要说明在电气控制电路设计过程中应遵循的基本原则和注意事项。 解：(1)同一组件中电器元件的布置应注意将体积大和较重的电器元件安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电气箱(柜)的上部或后部，但热继电器宜放在其下部，因为热继电器的出线端直接与电动机相连便于出线，而其进线端与接触器直接相连接，便于接线并使走线最短，且宜于散热；

(2)强电弱电分开并注意屏蔽，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，人力操作开关及需经常监视的仪表的安装位置应符合人体工程学原理；

(4)电器元件的布置应考虑安全间隙，并做到整齐、美观、对称，外形尺寸与结构类似的电器可安放在一起，以利加工、安装和配线。若采用行线槽配线方式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护；

(5)各电器元件的位置确定以后，便可绘制电器布置图。电气布置图是根据电器元件的外形轮廓绘制的，即以其轴线为准，标出各元件的间距尺寸。每个电器元件的安装尺寸及其公差范围，应按产品说明书的标准标注，以保证安装板的加工质量和各电器的顺利安装。大型电气柜中的电器元件，宜安装在两个安装横梁之间，这样，可减轻柜体重量，节约材料，另外便于安装，所以设计时应计算纵向安装尺寸；

(6)在电器布置图设计中，还要根据本部件进出线的数量、采用导线规格及出线位置等，选择进出线方式及接线端子排、连接器或接插件，并按一定顺序标上进出线的接线号。

。

3-5至3-7略

3-8 M1、M2均为笼型异步电动机，可直接起动，按下列要求设计主电路和控制电路。

1）M1先起动，经一定时间后M2自行起动；

2）M2起动后，M1立即停止；

3）M2能单独停止；

4）M1、M2均能点动。

a)主电路

M1M2

b)控制电路

KT1KA1KA2 KM1KM2

3-9电气原理图中QS、FU、KM、KA、KT、FR、SB、SQ分别是什么电器元件的文字符号？

解：QS—隔离开关；FU—熔断器；KM—接触器；KA—中间继电器； KT—时间继电器；FR—热继电器；SB—按钮；SQ—行程开关

3-10某机床主轴电机由一台笼型电动机拖动，油泵由另一台笼型电机拖动，采用直接起动方式。试设计控制电路，其工艺要求是：

（1）主轴电机要求可以正向，反向运转，并能够实现点动控制。

（2）主轴电动机必须在油泵电动机起动后才能起动，油泵电动机必须在主轴电动机停止后才能停止。

（3）具有必要的电气保护。

解：控制电路设计原理图如下图所示：其中KM1控制油泵电机，KM2，KM3控制主轴电机正反转，SA1，SA2主轴电机点动转换按钮。

KM3

SA2