电气控制与PLC期中复习(2)

用下释放，使触头复原：常开触头断开，常闭触头闭合。 05、从结构特征上如何区分交流、直流电磁机构?

答：交流接触器的线圈通以交流电，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲 压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。

直流接触器的线圈通以直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热。为方便加工，铁心 用整块钢块制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒状。 06、交流电磁线圈通电后，衔铁长时间被卡不能吸合，会产生什么后果?

答：衔铁在吸合过程中，交流励磁线圈的电流与气隙成正比，当线圈通电瞬间，衔铁尚未吸合时，气隙较 大，电流将达到吸合后额定电流的5~15倍，如果衔铁长时间被卡不能吸合，容易烧毁线圈。 07、交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题?为什么?

答：交流电磁线圈接入直流电源时会通过很大的电流，很快会烧毁。因为交流线圈对交流电有感抗，而直 流电没有感抗，交流线圈只有很小的直流电阻，所以会通过很大的电流。

若将直流接触器误接入交流电源上，直流接触器将不能正常工作:因阻抗增大，电流减小，吸力不足， 启动电流降不下去，此外还有涡流存在。

08、线圈电压为220V的交流接触器，误接入380V交流电源会发生什么问题?为什么?

答：接入380V的电压远超过它的额定电压220V，线圈电流将大大增加，线圈迅速发热最终导致烧毁。 09、接触器是怎样选择的?主要考虑哪些因素?

答：首先，根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型。交流负载应选用交流接触器，直流负载应选用 直流接触器，如果控制系统中主要是交流负载，直流电动机或直流负载的容量较小，也可都选用交流接触 器来控制，但触点的额定电流应选得大一些。此外，主要考虑因素有：接触器的额定电压、接触器的额定 电流、电磁线圈的额定电压、触头数目、额定操作频率。 10、两个相同的交流线圈能否串联使用?为什么?

答：在交流控制线路中，不能串联接入两个电器线圈。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比， 两个电器动作总有先后，先吸合的电器，磁路先闭合，其阻抗比没吸合的电器大，电感显著增加，线圈上 的电压也相应增大，故没吸合电器的线圈的电压达不到吸合值。同时电路电流将增加，有可能烧毁线圈。 因此，两个电器需要同时动作时，线圈应并联连接。

11、开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的?通常有哪些灭弧措施?

答：当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在 触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质 点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热 游离，不断有大量自由电子产生，间隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。

为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法：①、电动力灭弧；②、灭弧栅灭弧；③、磁吹灭弧等。 12、画出继电器的继电特性曲线图，并简述其特性。

答：参见答案图3所示，当继电器输入量x由零增至xl以前，继电器输出量y为零。当输入量增加到x2时， 继电器吸合，输出量为y1若x再增大，y1值保持不变。当x减小到xl时，继电器释放，输出量由y1降到零， x再减小，y值均为零。

答案图3

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13、如何从结构上区分电压继电器和电流继电器?

答：电压继电器反映的是电压信号。使用时电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细：

电流继电器反映的是电流信号。在使用时，电流继电器的线圈和负载串联，其线圈匝数少而线径粗。 14、如何从工作状况来分析是欠电压(欠电流)还是过电压(过电流)继电器?

答：电路正常工作时，欠电压(欠电流)继电器吸合，当电路电压(电流)减小到某一整定值以下时，欠电压(欠 电流)继电器释放，对电路实现欠电压(欠电流)保护。

电路正常工作时，过电压(过电流)继电器不动作，当电路电压(电流)超过某一整定值时，过电压(过电流) 继电器吸合，对电路实现过电压(过电流)保护。 15、如何调整电磁式继电器的返回系数?

答：继电器的释放值xl与吸合值之比称为继电器的返回系数。k?x1 x2k值是可以调节的，可通过调节释放弹簧的松紧程度(拧紧时，xl与x2同时增大，k增大：放松时，k减 小)或调整铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄(增厚时xl增大，k增大：减薄时k减小)来达到。

16、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(FR)主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。

热继电器的选择主要根据电动机定子绕组的联结方式来确定热继电器的型号，在三相异步电动机电路 中，对Y连接的电动机可选两相或三相结构的热继电器，一般采用两相结构的热继电器，即在两相主电路中串接热元件。对于三相感应电动机，定子绕组为Δ连接的电动机，必须采用带断相保护的热继电器。 17、在图1-1中标出时间继电器各图形符号的名称。

KFKFKFKFKFKFKFKF 图1-1分析思考题17图

答：参见答案图4

答案图4

18、熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别?

答：熔断器的额定电流是指所装熔体额定电流的最大值;熔体的额定电流是指熔断器在正常工作时所允许的 最大值称为额定值；熔体的极限分断电流是指在额定电压及一定的功率因数(或时间常数)下切断短路电流的 极限能力，必须大于线路中可能出现的最大短路电流，否则就不能获得可靠的短路保护。 19、电气控制线路中，既装设熔断器，又装设热继电器，各起什么作用?能否相互代用? 答：二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不相同的。

热继电器只做长期的过载保护，而熔断器是做严重过载和短路保护，因此一个较完整的保护电路，特 别是电动机控制电路，应该两种保护都具有。

20、时间继电器和中间继电器在电路中各起什么作用? 答：时间继电器用来控制电器延时通断。

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中间继电器实质上是一种电压继电器，它的特点是触头数目较多，电流容量可增大，起到中间放大(触 头数目和电流容量)的 作用。

21、保护单台电动机和多台电动机时，应如何分别选择确定熔体的额定电流IRN? 答：分如下两种情况。

(1)、保护单台电动机时，考虑到电动机受启动电流的冲击，可按下式选择：IRN?(1.5~2.5)IN

式中：IRN为熔体的额定电流(A)；IN为电动机的额定电流(A)。

轻载启动或启动时间短时，系数可取为1.5，带重载启动或启动时间较长时，系数可取2.5。 (2)、保护多台电动机，可按下式选择：IRN?(1.5~2.5)INmax??IN

式中：INmax为容量最大的一台电动机的额定电流(A)；LIN为其余电动机额定电流之和(A)。

22、根据哪些参数选用低压短路器?

答：低压短路器的选用应考虑下列参数：

①、断路器的额定电压和额定电流，应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流； ②、断路器的极限分断能力大于或等于电路最大短路电流； ③、欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压；

④、过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。 23、漏电保护器在电路中起什么作用?其主要参数有哪些?

答：漏电保护器是最常用的一种漏电保护电器。当低压电网发生人身触电或设备漏电时，漏电保护器能迅 速自动切断电源，从而避免造成事故。

漏电保护器的主要技术参数有：

①、额定电压(V)，指漏电保护器的使用电压。规定为220V或380V。 ②、额定电流(A)，被保护电路允许通过的最大电流。

③、额定动作电流(mA)，在规定的条件下，必须动作的漏电电流值。当漏电电流等于此 值时，漏电保 护器必须动作。

④、额定不动作电流(mA)，在规定的条件下，不动作的漏电电流值。当漏电电流小于或 等于此值时， 保护器不应动作。此电流值一般为额定动作电流的一半。

⑤、动作时间(s)，从发生漏电到保护器动作断开的时间。快速型在0.2s以下，延时型一般为0.2~2s。 24、低压隔离器在电路中起什么作用?其主要品种有哪些?

答：低压隔离器主要是在电源切除后，将线路与电源明显地隔开，以保障检修人员的安全。

品种主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关3种。 25、什么是主令电器?常用的主令电器有哪些?

答：主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电器，用来控制接触器、继电器或其他电器线圈，使 电路接通或分断，从而达到控制生产机械的目的。

主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为:按钮、行程开关、接近开关、万能转 换开关、主令控 制器及其他主令电器(如脚踏开关、钮子开关、紧急开关)等。

26、试为一台交流380V、4kW(cosψ=0.88)、Δ连接的三相笼型异步电动机选择接触器、热继电器和熔断器。 答：首先根据三相异步电动机的功率计算公式：P?3UIcos?

式中：U为三相电源的线电压(V)；I为电动机的线电流(A)；cosφ为电动机的功率因数。 计算出电动机额定电流IN为：IN?P3UIcos??40003?380?0.88?0.69A

接触器选择：交流型接触器:额定电压380V；额定电流l0A；电磁线圈额定电压36V/127V1220Vβ80V；参考型号为CJ20-10。

热继电器选择：带断相保护的热继电器；热继电器的整定电流7.2A；热继电器的额定电流720A；参考

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型号为JR16-20/3D。

熔断器选择：插入式熔断器:熔体额定电流；IRN?(1.5~2.5)IN?2.5?6.9?17.25A熔体额定分断电流3000Ka；熔断器额定电流30A；熔断器额定电压380V；参考型号为RC1A-30。

27、某机床的电动机为J02-42-4型，额定功率5.5kW，额定电压380V，额定电流为5A，启动电流为额定

电流的7倍，现用按钮进行启停控制，需有短路保护和过载保护，试选用接触器、按钮、熔断器、热继电器和电源开关的型号。

答：按钮型号：LA25-11；接触器型号：CJ20-20；熔断器型号：RL1-30；热继电器型号：JRI6-20；

电源开关型号：DZ15-100A。

第2章电气控制线路的基本原则和基本环节

一、填空题

01、电气控制线路的表示方法有：（电气原理图）、（电器元件布置图）和电气安装接线图3种。 02、电气控制工程图中，文字符号分为（基本文字符号）和（辅助文字符号）。

03、电气原理图是根据（工作原理）而绘制的，具有结构简单、层次分明、便于（研究和分析）电路的工

作原理等优点。

04、电路各节点标记中，三相电源引入线采用（L1）、（L2）、（L3）标记，电源开关之后的三相交流电源主

电路分别标记为（U）、（V）、（W）。

05、绘制原理图时，主电路用（粗线条）绘制在图面的（左侧），控制电路(细线条)绘制在图面的（右侧）。 06、绘制原理图时所有电路元件均按（没有外力作用和没有通电时）的原始状态绘制。 07、在供电变压器容量足够大时，小容量笼型电动机可（直接）启动。

08、若要实现三相交流异步电动机的正、反向旋转，只要将接至电动机的三相电源进线（任意两相）中的

接线对调。

09、三相笼型电动机减压启动方法有（定子绕组串电阻、自耦变压器、Y-Δ、延边三角形）减压启动等。 10、使用Y-Δ减压启动的电动机在正常运行时，电动机定子绕组是（三角形）连接的。 11、自藕变压器减压启动时，电动机定子串入（自藕变压器），定子绕组得到的电压为自藕变压器的二次电

压，启动完毕，自稿变压器（被切除）电动机以全电压技入运行。

12、三相异步电动机常用的电气制动方法有（反接制动、能耗制动）等制动方法。 13、反接制动是需要停机时通过改变电动机电源（相序），产生制动力矩的一种制动方法。当电动机转速接

近零时，必须立即断开电源，否则电动机会（反向）旋转。

14、能耗制动时，切断定子绕组的交流电源后，在定子绕组任意两相通入（直流电流），形成一固定磁场，

产生制动力矩。制动结束，必须及时（切除）直流电源。

15、实现多地点控制同一台电动机启动、停止时，应该把启动按钮（井联）连接，停止按钮（串联）连接。 16、要在一定的距离内实现自动往复不断循环工作，应采用（限位）开关来控制。

17、电动机顺序控制的接线规律是：要求接触器KM1动作后接触器KM2才能动作，应将接触器KM1的

常开触头（串接于）接触器KM2的线圈电路中：要求接触器KM1动作后接触器KM2不能动作，应将接触器KM1的（常闭辅助触头）串接于接触器KM2的线圈线路中。

二、判断题(判断下列说法的正误，正确的在括号中注“T”，错误的注“F”)

(F)03、电气控制线路根据电路供电电压大小可分为主电路和控制电路。

(T)04、绘制原理图时，各电器元件采用展开图的画法，同一电器元件的各部件采用同一文字符号标出。 (F)05、绘制原理图时，所有电器元件的图形符号可以根据动作状态进行绘制。

(T)06、控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点须用黑点标出。 (T)07、图形垂直放置时，在垂直线左侧的触点为常开触点，图形水平放置时，在水平线下方的触点为常闭

触点。

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(F)08、由于电动机直接启动所用的电器设备少，电路简单，因此，一般电动机应该采用直接启动控制。 (F)09、变压器容量越大，电动机容量越小时，应采用减压启动控制。

(T)10、在图2-1具有过载保护单向运转的控制电路中，电动机过载时，BB常闭触点断开，使KM线圈断

电，KM主触点断开，电动机M停转。

(F)11、图2-1中，FA1也可以作为电动机的过载保护。

(T)12、图2-1中，电动机的失电压、欠电压保护由接触器QA实现。

(T)13、图2-1中，要使电动机获得点动控制工作状态，控制电路中自锁回路要断开。

图2-1判断题（10-13）图

(F)14、图2-2 (a)中，按下SF2电动机M可以获得点动工作。

(T)15、图2-2 (b)中，SF3打开时，按下SF2，QA得电，QA自锁触点回路断开，所以电动机M是点动工

作。

L1L2L3SF1SF2QAQABBVUM3WBBQABBSF1SF2QASF3QBFA2121SF31111WUV11QAWUV21 图2-2判断题（14-15）图

(F)16、图2-3(a)中，只有在QA1得电后，QA2才能得电；而断电时，一定要在QA1断电后QA2才可断开。 (T)17、图2-3(b)中, 只有在QA1得电后，M2才可得电；QA2可单独断电。 (F)18、图2-3(c)中，只有在QA2得电后，按下SF1；才能使QA1断电。

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