电气控制与PLC习题与答案解析

习题及答案

《电气控制及PLC应用》

第一部分电气控制部分

项目一电动机正反转控制线路

1．电路中FU、KM、KA、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号？

答：熔断器、接触器、继电器、热继电器、按钮

2．鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的？

答：改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线

3．什么是互锁（联锁）？什么是自锁？试举例说明各自的作用。

答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。这种接法就叫做“自锁”。

互锁：典型的应用是将继电器A的常闭触点串联在其他回路当中，而其他回路中继电器B的常闭触电串联在继电器A的回路中。当继电器A的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器B的回路。相反，如果继电器B的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器A 的回路。这样互相牵制，起到一定的逻辑作用。这种接法就叫“互锁”。

4．低压电器的电磁机构由哪几部分组成?

答：电磁系统主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）3部分组成

5．熔断器有哪几种类型？试写出各种熔断器的型号。熔断器在电路中的作用是什么？

答：熔断器按结构形式分为半封闭插入式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、螺旋自复式熔断器等。其中，有填料封闭管式熔断器又分为刀形触点熔断器、螺栓连接熔断器和圆筒形帽熔断器。

瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS

熔断器的作用：熔断器是在控制系统中主要用作短路保护的电器，使用时串联在被保护的电路中，当电路发生短路故障，通过熔断

器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。

6．熔断器有哪些主要参数？熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一样？

（1）额定电压（2）额定电流（3）分断能力（4）时间—电流特性

不一样，熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念，通常一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。

7．熔断器与热继电器用于保护交流三相异步电动机时能不能互相取代？为什么？

答：不能，熔断器短路保护，热继电器过载保护

8．交流接触器主要由哪几部分组成？简述其工作原理。

答：1）电磁机构电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。

（2）触点系统包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。

（3）灭弧装置容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。

（4）其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。

电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。

9．试说明热继电器的工作原理和优缺点。

工作原理：热继电器是由两种不同热膨胀系数的金属片压制组合

构成，在通过电流时，造成该双金属体发热膨胀，因膨胀系数不同，致该双金属变形、弯曲，从而断开常闭接点或接通常开接点，起到自动控制的作用。在电动机控制回路中，主要应用热继电器的常闭接点，其常闭接点串入电动机主控制回路接触器的电磁线圈，通过调节热继电器的动作电流，在电动机超过额定工作电流时，热继电器双金属片能够正常动作，断开接触器电磁线圈，从而断开电动机电源，起到了保护电动机的目的

优缺点：目前使用得比较普遍的还是热继电器。热继电器是上个世纪五十年代初从前苏联引进的金属片机械式电动机过载保护器。它结构简单，价格低廉，在保护电动机过载方面具有反时限特性。但它的保护功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期过载、频繁启动等故障也不能起保护作用。此外，热继电器还存在重复性能差、大电流过载或短路故障后不能再次使用、调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动、功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。

10．图1-29所示是两种在控制电路实现电动机顺序控制的电路(主电路略)，试分析说明各电路有什么特点，能满足什么控制要求。

图1-29 习题10电路图

答：第一个图顺序启动，KM1必须自锁才能启动KM2，同时停止

第二个图顺序启动，KM1必须自锁才能启动KM2，其中KM1的自锁与控制KM2的常开触点是分开的，停止时按下SB12可以同时停，按下SB22KM2停止，而KM1正常运行。

11．试设计一个控制一台电动机的电路，要求：①可正、反转；

②正、反向点动；③具有短路和过载保护。

项目二Z3050摇臂钻床电气控制

1．解释Z3050型的含义

2．QS、FU、KM、FR、KT、

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图形符号，并写出中文名称。

3．电流继电器在电路中的作用是什么？它和热继电器有何异同？

电流继电器在电路中作为电动机或线路过载保护或短路保护；热继电器在电路中作为电动机过载保护，但不能作为短路保护用；

电流继电器是根据电流的电磁效应原理工作的，热继电器是根据电流的热效应原理工作的；

电流继电器的是瞬时动作的，热继电器是反时限动作的。

4．既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器？为什么？

熔断器作为电动机线路的短路保护，热继电器作为电动机的过载保护；当电动机过载电流小，熔体熔断所需用的时间就较长，甚至不会熔断，故熔断器不能作为电动机的过载保护；当线路短路时，