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电气控制与plc应用技术课后答案(全)

1.1、 何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之 间应满足怎样的配合关系? 答: 电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性; 电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称作反力 特性。 电磁机构欲使衔铁吸合,在整个吸合过程中,吸力都必须大于反 力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此 靠近。 1.3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什么 现象?为什么? 答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯 松散得到现象。 原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力 Fr 的作用。由 于交流磁通过零时吸力也为零, 吸合后的衔铁在反力 Fr 作用下被拉 开。磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样, 在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零,如此周而复始,使衔铁产 生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散。 1.5、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触 器? 答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成,而且它的激磁线圈设有 骨架,使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利 于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成, 而且它的 激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直 接接触,易于散热。 1.8、 热继电器在电路中的作用是什么?带断相保护和不带断相保护 的三相式热继电器各用在什么场合? 答: 热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计, 可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器;Y 形 接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。 1.9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答:热继电器在电路中起过载保护的作用,它利用的是双金属片的 热膨胀原理,并且它的动作有一定的延迟性;熔断器在电路中起短 路保护的作用,它利用的是熔丝的热熔断原理,它的动作具有瞬时 性。 1.11、中间继电器与接触器有何异同? 答:相同点:输入信号都是电压;都是利用电磁机构的工作原理。 不同点:中间继电器用于小电流控制电路中,起信号传递、放 大、翻转和分路等作用,主要用于扩展触点数量,实现逻辑控制; 接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其 他负载电路,是执行电器,分主、辅助触点,大多有灭弧装置 第二章作业参考答案 2.1、 三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短 路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控 制电路,对所设计的电路进行简要说明,并指出哪些元器件在电路 中完成了哪些保护功能? 答:小容量的三相笼型异步电动机(10kW)可以采用直接启动。在 该电路中,闭合自动开关 QA0,按下启动 按钮SF2,接触器接触器KM线圈通电,其常开主 触点闭合,电动机接通电源开始全压启动,同时接触器 KM 的辅助常 开触点闭合,使接触器 KM 线圈有两条通电路径。这样当松开启动按 钮 SB2 后, 接触器 KM 线圈仍能通过其辅助触点通电并保持吸合状态。 按停止按钮 SB1,接触器 KM 线圈失电,则其主触点断开。切断电动 机三相电源,电动机 M 自动停车,同时接触器 KM 自锁触点也断开, 控制回路解除自锁。松开停止按钮 SB1,控制电路又 回到启动前的状态。其中,起短路保护作用的是熔断器 FA;起过载 保护作用的是热继电器 BB;起失压和欠压保护作用的是接触器 KM。 2.2、某三相笼型异步电动机单向运转,要求启动电流不能过大,制 动时要快速停车。试设计主电路和控制电路,并要求有必要的保护。 答: 2.3 2.4、星形-三角形降压启动方法有什么特点并说明其适合场合? 答:特点:星形启动电流降为原来三角形接法直接启动时的 1/3,启 动电流约为电动机额定电流的 2 倍左右,启动电流特性好、结构简 单、 价格低, 但是启动转矩也相应降为原来三角形直接启动时的 1/3, 转矩特性差。 适合场合:电动机空载或轻载启动的场合。 2.6、 三相笼型异步电动机有哪几种电气制动方式?各有什么特点和 适合场合? 答:1)反接制动,特点是制动迅速、效果好,但冲击大,通常仅适 用于 10kW 以下的小容量电动机。 2)能耗制动,特点是能耗制动比反接制动消耗的能量少,其制 动电流也比反接制动电流小得多,但能耗制动不及反接制动明显, 且需要一个直流电源,控制线路相对比较复杂。适用于电动机容量 较大和启动、制动频繁的场合。 2.7、三相笼型异步电动机的调速方法有哪几种? 答:改变极对数 p 的变极调速、改变转差率 s 的降压调速和改变电 动机供电电源频率 f1 的变频调速。 2.11、某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动,润滑油泵由另 一台三相笼型异步电动机拖动,均采用直接启动,工艺要求有; (1)主轴必须在润滑油泵启动后,才能启动; (2)主轴为正向运转,为调试方便,要求能正、反向点动; (3)主轴停止后,才允许润滑油泵停止; ; (4)具有必要的电气保护。 按动 SF1 使 QA2 得电自锁,则润滑油泵 MA2 启动,再按动 SF2, 可使 QA1 得电自锁,主轴电动机 MA1 正向启动。按 SF3 可使 QA1 得 电,即主轴电动机 MA1 正向点动;按 SF4 可使 QA3 得电,即主轴电 动机 MA1 反向点动。当润滑油泵要停转时,必须先使主轴电动机先 停止,即 QA1 常开断开,再按动 SF6。 2.13、设计一个控制线路,要求第一台电动机启动 10S 后,第二台 电动机自行启动;运行 5S 后,第一台电动机停止并同时使第三台电 动机自行启动;再运行 10S,电动机全部停止。 2.14、设计一小车运行控制线路,小车由异步电动机拖动,其动作 程序如下: (1)小车由原位开始前进,到终端后自动停止; (2)在终端停留 2 min 后自动

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