机床电气控制习题第12章.doc

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什么是低压电器?如何分类?常用的低压电器有哪些?
答:用于交流50Hz额定电压1200V以下,直流额定电压1500V以下的电路内起通断、保护、控制或调理作用的电器称为低压电器。
配电电器。用于配电系统,进行电能的输送和分配,如熔断器、刀开关、变换开关、低压断路器等。
控制电器。主要用于自动控制系统和用电设备中,如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。
表达接触器的用途,并画出接触器的符号。
答:接触器是一种通用性很强的电磁式电器,它可以屡次地接通和分断交、直流主电路,并可实现远距离控制,主要用来控制电动机,也可控制电容器、电阻炉和照明用具等电力负
载。
接触器的文字符号是KM,图形符号以下:
KM
电磁线圈主触点常开辅助触点常闭辅助触点
表达交流接触器的构成部分及各部分的作用。
答:交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等构成。
电磁机构的主要作用是将电磁能量变换成机械能量,带动触点动作,完成通断电路的控制作用。
交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。主触点用于通断电流较大的主电路,由接触面积较大的常开触点构成,一般有三对。辅助触点用以通断电流较小的控制电路,由常开触点和常闭触点构成。
灭弧系统。触点在分断电流瞬时,在触点间的气隙中就会产生电弧,电弧的高温能将触
点烧损,并且电路不易断开,可能造成其余事故,所以,应采纳合适灭弧系统迅速熄灭电弧。
反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时,迅速使主触点、常开触点分断;缓冲弹簧的作用
是缓冲衔铁吸合时对死心和外壳的冲击力;触点压力弹簧的作用是增添动静触点之间的压力,增大接触面积,降低接触电阻,防范触点因为接触不良而过热。
交流接触器的主要技术参数有哪些?各如何定义?
答:1)额定电压。接触器铭牌上注明的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。
2)额定电流。接触器铭牌上注明的额定电流是指主触点的额定电流。
3)线圈的额定电压。指接触器吸引线圈的正常工作电压值。
1
4)主触点的接通和分断能力。指主触点在规定的条件下能靠谱地接通和分断的电流值。
在此电流值下,接通时主触点不发生熔焊,分断时不该产生长时间的燃弧。
5)额定操作频率。指接触器在每小时内的最高操作次数,交、直流接触器的额定操作频率为1200次/小时或600次/小时。
6)机械寿命。指接触器所能承受的无载操作的次数。
7)电寿命。指在规定的正常的工作条件下,接触器带负载操作的次数。
交流接触器和直流接触器是如何划分的?在结构上有何不一样?
答:接触器按主触点经过电流的种类,可分为交流接触器和直流接触器。
交流接触器的线圈中经过交流电,产生交变的磁通,并在死心中产生磁滞消耗和涡流消耗,使死心发热。为了减少交变的磁场在死心中产生的磁滞消耗和涡流消耗,交流接触器的死心一般用硅钢片叠压而成;线圈由绝缘的铜线绕成有骨架的短而粗的形状,将线圈与死心
分开,便于散热。为了除掉振动和噪声,在交流接触器的死心端面上装入一个铜制的短路环。
直流接触器的线圈中经过的是直流电,产生的是恒定的磁通,不会在死心中产生磁滞消耗和涡流消耗,所以死心不发热,死心可以用整块铸钢或铸铁制成。并且因为磁通恒定,其产生的吸力在衔铁和死心闭合后是恒定不变的,所以在运行时没有振动和噪声,所以在死心上不需要安装短路环。在直流接触器运行时,电磁机构中只有线圈产生热量,为了使线圈散热优异,平时将线圈绕制成长而薄的圆筒形,没有骨架,与死心直接接触,便于散热。
如何采纳接触器?
答:1)选择接触器的种类。依据负载电流的种类来选择接触器的种类。交流负载选择交流接触器,直流负载采纳直流接触器。
2)选择主触点的额定电压。主触点的额定电压应大于或等于负载的额定电压。
3)选择主触点的额定电流。主触点的额定电流应不小于负载电路的额定电流,假如用
来控制电动机的屡次启动、正反转或反接制动,应将接触器的主触点的额定电流降低一个等级使用。
4)选择接触器吸引线圈的电压。交流接触器线圈额定电压一般直接采纳380/220V,直
流接触器可选线圈的额定电压和直流控制回路的电压一致。
5)依据使用种类采纳相应产品系列。如生产中大批使用小容量笼型感觉电动机,负载
为一般任务,则采纳AC-3类;控制机床电动机启动、反转、反接制动的接触器,负载任务
较重,则采纳AC-4类。
接触器在运行保护中有哪些注意事项?
答:接触器在安装使用前应将死心端面的防锈油擦净。接触器一般应垂直安装于垂直的平面上,倾斜度不超出5?;安装孔的螺钉应装有垫圈,并拧紧螺钉防范松脱或振动;防范异物落入接触器内。
1)按期检查接触器的零部件,要求可动部分灵巧,紧固件无松动。已损坏的部件应及时维修或更换。
2)保持触点表面的洁净,不一样意据有油污,当触点表面因电弧烧蚀而附有金属小颗粒时,应及时去掉。银和银合金触点表面因电弧作用而生成黑色氧化膜时,不用锉去,因为这类氧
化膜的导电性很好,锉去反而缩短了触点的使用寿命。触点的厚度减小到原厚度1/4时,应更换触点。
2
3)接触器不一样意在去掉灭弧罩的状况下使用,因为这样在触点分断时很可能造成相间短路事故。陶土制成的灭弧罩易碎,防范因碰创而损坏。要及时除掉灭弧室内的炭化物。
交流接触器的短路环断裂后会出现什么现象?答:因为产生振动,电磁铁噪声大。
电流继电器、电压继电器和中间继电器各有什么作用?
答:电流继电器的线圈串通在被丈量的电路中,以反响电路电流的变化。在电力系统中常用过电流继电器构成过电流和短路保护。欠电流继电器常用于直流回路的断线保护,如直流电动机的励磁回路断线将会造成直流电动机飞车。在产品上只有直流欠电流继电器,没有交流欠电流继电器。
电压继电器的线圈并联在被丈量的电路中,以反响电路电压的变化。欠电压继电器常用于电力线路的欠压和失压保护。直流电路一般不会产生过电压,所以在产品中只有沟经过电压继电器,用于过压保护。
中间继电器触点数目多,触点容量大,在控制电路中起增添触点数目和中间放大的作用,有的中间继电器还有短延时功能。
画出时间继电器的符号,并写出名称。
答:时间继电器的文字符号为KT,图形符号以下列图。
a)b)c)d)e)f)g)h)
时间继电器的图形符号
a)通电延时线圈b)断电延时线圈c)瞬动常开触点d)瞬动常闭触点e)通电延时闭合常开触点
f)通电延时断开常闭触点g)断电延时断开常开触点h)断电延时闭合常闭触点
画出热继电器的符号并表达热继电器的作用、主要结构。
答:热继电器是特地用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护,以防范电动机过热
而烧毁的保护电器。三热继电器的文字符号为FR,图形符号以下列图。
热继电器主要由热元件、双金属片、触点系统、动作机构等元件构成。
FR
(a)热元件a)b)
热继电器的图形符号
a)热元件b)常闭触点
如何采纳热继电器,在什么状况下采纳带断相保护的热继电器?
答:1)一般状况下可以采纳两相结构的热继电器。对于电网均衡性差的电动机,宜采纳三相结构的热继电器。定子绕组做三角形型连接,应采纳有断相保护的三个热元件的热继
3
电器作过载和断相保护。
2)热元件的额定电流等级一般应等于(~)倍电动机的额定电流,热元件选定
后,再依据电动机的额定电流调整热继电器的整定电流,使整定电流与电动机的额定电流相等。
3)对于工作时间短、间歇时间长的电动机,以及虽长远工作,但过载可能性小的(如风机电动机),可不装设过载保护。
,如何分类?
答:固态继电器是采纳半导体元件组装成的无触点开关。
固态继电器按输出端负载的电源种类可分为直流型和交流型两类。直流型是以功率晶体三极管的集电极和发射极作为输出端负载的开关控制。交流型是以双向三端晶闸管的两个电极作为输出端负载电路的开关控制的。固态继电器的输出电路形式有常开式和常闭式两种,当固态继电器的输入端加控制信号时,其常开式输出电路接通,常闭式输出电路断开。
?
答:速度继电器是按速度原则动作的继电器,主要用于笼形异步电动机的反接制动控制,
又称为反接制动继电器。当电动机的转速低于某一数值时,定子产生的转矩减小,触点返回,
即常开触点断开,常闭触点闭合。一般速度继电器的转速在130r/min时触点动作,转速在
100r/min时,触点返回。
低压断路器有何作用?主要构成部分有哪些?各有什么作用?
答:低压断路器俗称低压自动开关,它用于不屡次地接通和断开电路,并且当电路发生过载、断路或失压等故障时,能自动断开电路。低压断路器的结构主要包含三部分:带有灭弧装置的主触点、脱扣器和操作机构。
安装螺旋式熔断器应注意些什么?
答:螺旋式熔断器进线接究竟座芯的接线端,出线接到和螺旋口导通的接线端。
,并说明其动作特色。
答:
(a)(b)(c)
按下按钮时,其常闭触点先断开,常开触点后闭合,当松开按钮时在复位弹簧的作用下,其常开触点先断开,常闭触点后闭合。
,并简述其作用。
答:行程开关又叫限位开关或地址开关,其原理和按钮相同,不过靠机械运动部件的挡铁碰压行程开关而使其常开触点闭合,常闭触点断开,从而对控制电路发出接通、断开的变换命令。行程开关主要用于控制生产机械的运动方向、行程的长短和限位保护。行程开关的文字符号为SQ,图形符号以下列图。
4
SQ
b)
SQSQ
,并简述其作用。
答:凑近开关是一种无触点的行程开关,当物体与之凑近到必定距离时就发出动作信号。凑近开关也可作为检测装置使用,用于高速计数,测速,检测金属等。凑近开关的文字和图形符号以下列图。
画图说明凑近开关常用的输出接线形式。
答:
a)
凑近开关常用的接线型式
a)三线直流b)四线直流

a)b)
图凑近开关的文字和图形符号
a)常开触点b)常闭触点
b)
?
答:常用的电磁铁有牵引电磁铁、阀用电磁铁、制动电磁铁和起重电磁铁等。
?画出三位四通阀的图形符号并说明符号的意义。
答:电磁换向阀是利用电磁铁的吸力推进阀芯改变阀的工作地址,简称电磁阀。
三位四通电磁阀
该电磁阀是双向电控的,既两边都有电磁线圈。两边电磁铁都不通电时,阀芯在两边对
中弹簧的作用下处于中位,P、T、A、B口互不相通;当右侧的电磁铁通电时,推杆将阀芯
推向左端,P通B,A通T;当左侧电磁铁通电时,推杆将阀芯推向右端,P通A,B通T。
5
说明:
1)阀的工作地址数称为位,用方格表示,三格即三个工作地址。
2)与一个方格的订交点数为油口的通路数,简称通。箭头“↑”表示两油口相通,拥堵
符号“┳”表示该油口不通流,中位箭头可省略。
3)P表示通泵或压力油口,T表示通油箱的回油口,A和B表示连接两个工作油路的油
口。
4)控制方式和复位弹簧的符号画在方格的双侧(如“”表示电磁铁控制,“”表
示复位弹簧)。
5)三位阀的中位、二位阀靠有弹簧的位为常态位。二位二通阀有常开型和常闭型两种。
在液压系统图中,换向阀与油路在常态位连接。
如三位四通电磁阀:经过控制左右电磁铁的通断,控制液流方向。
不通电:中位—P、A、B、T口不通
左侧通电:阀芯向右,看左位—P通A,B通T
右侧通电:阀芯向左,看右位—P通B,A通T
第2章电动机控制电路****题答案
“自锁”?自锁线路如何构成?
答:依靠接触器自己辅助触点保持线圈通电的电路,称为自锁电路,而这对常开辅助触点称为自锁触点。将接触器自己常开辅助触点和起动按钮并联。
“互锁”?互锁线路如何构成?
答:互锁就是两只接触器任何时候不可以同时得电动作。KM1、KM2将常闭触点串在对方线圈电路中,形成电气互锁。
?
答:因为点动控制,电动机运行时间短,有操作人员在近处监察,所以一般不设过载保护环节。
。
答:如图2-1所示。
6
L1
QSL11
1
L21
L2
L31
L3
FU2SB1
FU1
5
2
L12L22
L32
KM
SB2
KM
L13
L23
L33
FR
3
V
FR
U
W
4
M
KM
3
~
PE
图2-1全压启动连续运行控制线路
,经过哪些设备实现?
答:1)短路保护。由熔断器
FUl、FU2分别实现主电路与控制电路的短路保护。
2)过载保护。由热继电器
FR实现电动机的长远过载保护。
3)欠压和失压保护。由拥有自锁电路的接触器控制电路实现。
,并解析电路的工作原理。
答:如图2-2所示。线路控制动作以下:合上刀开关
QS。○正向启动:按下SB2→KM1
1
线圈得电:常闭辅助触点
KM1(7-8)断开,实现互锁;
KM1主触点闭合,电动机M正向启
动运行;常开辅助触点KM1(3-4)闭合,实现自锁。○反向启动:先按停止按钮SB1→KM1
2
线圈失电:常开辅助触点
KM1(3-4)断开,切除自锁;KM1主触点断开,电动机断电;KM1
(7-8)常闭辅助触点闭合。○
3再按下反转启动按钮
SB3→KM2线圈得电:KM2(4-5)常闭
辅助触点分断,实现互锁;
KM2主触点闭合,电动机
M反向启动;KM2(3-7)常开辅助触
点闭合,实现自锁。
L1
QSL11
1
L21
L2
L31
FU2
L3
FR
FU1
2
SB1
3
KM1
KM2
SB2
KM1
KM2
SB3
4
7
FR
KM2
KM1
8
V
5
U
W
M
6
KM1
KM2
PE
3~
图2-2电气互锁的正反转控制电路
,并解析电路的工作原理。若行程开关自己完满,挡块操作
7
可以使触点切换,而自动来回控制线路通车时,两个行程开关不起限位作用,故障的原由是什么?
答:如图2-3所示。
L1
QSL11
1
L21
L2
L31
FU2
FR
L3
FU1
2
SB1
3
SB3
4
SB2
KM1
KM2
10
SB2
KM1
SQ2
KM2SQ1
FR
SB3
5
11
U
V
W
KM2
KM1
M
6
12
3
~
SQ1
SQ2
PE
7
13
SQ3
SQ4
8
14
9
KM1
KM2
图2-3****题7的图
SQl、SQ2、SQ3、SQ4为行程开关,SQl、SQ2用来控制工作台的自动来回,SQ3、SQ4
进行限位保护,即限制工作台的极限地址。当按下正向(或反向)启动按钮,电动机正向(或
反向)启动旋转,拖动运动部件行进(或退后),当运动部件上的挡铁压下换向行程开关SQ1(或SQ2)时,将使电动机改变转向,这样循环来去,实现电动机可逆旋转控制,工作台就
能实现来去运动,直到操作人员按下停止按钮时,电动机便停止旋转。
?
答:常开的启动按钮要并联,常闭的停止按钮要串通。
-△减压起动的电路图,并解析工作过程。
答:如图2-4所示。
8
L1
L2
L3
FU2
QS
L11
1
L11
L21
L31
FU1
FR
L12
L22
L32
KM1
2
L13
L23
L33
SB1
3
SB2
KM1
4
FR
KM2
KM2
KM3
8
U1
V1
W1
6
M
KT
KM2
PE
3~
KT
W2
U2
V2
7
9
KM3
5
L31
KM1KM3KTKM2
图2-4****题9的图
主电路中:KM1
是引入电源的接触器,KM3是将电动机接成星形联系的接触器,
KM2
是将电动机接成三角形连接的接触器,它的主触点将电动机三相绕组首尾相接。
KM1、KM3
接通,电动机进行Y启动,KM1、KM2接通,电动机进入三角形运行,
KM2、KM3不可以同
时接通,KM2、KM3之间一定互锁。在主电路中因为将热继电器
FR接在三角形联系的边内,
所以热继电器FR的额定电流为相电流。
控制电路工作状况:合上电源开关
QS。按下按钮SB2→KM1通电并自锁;KM3
通电:
其主触点将电动机接成
Y联系,接入三相电源进行减压启动,其互锁常闭触点
KM3(4-8)
断开进行互锁,切断
KM2线圈回路;同时KT线圈通电,经一准时间延时后,
KT延时断开
的常闭触点KT(6-7)延时断开,KM3
断电开释,电动机中性点断开;
KT
延时闭合的常开
触点KT(8-9)延时闭合,KM2通电并自锁,电动机接成三角形联系运行,同时
KM2常闭
触点KM2(4-6)断开,断开KM3、KT线圈回路,使KM3、KT在电动机三角形联系运行
时处于断电状态,使电路工作更靠谱。
,软起动器的控制功能有哪些?
答:软启动器主要由三订交流调压电路和控制电路构成。其基根源理是利用晶闸管的移相控制原理,经过晶闸管的导通角,改变其输出电压,达到经过调压方式来控制启动电流和启动转矩的目的。控制电路按预约的不一样启动方式,经过检测主电路的反响电流,控制其输出电压,可以实现不一样的启动特征。最后软启动器输出全压,电动机全压运行。
拥有对电动机和软启动器自己的热保护,限制转矩和电流冲击、三相电源不均衡、缺相、断相等保护功能,并可及时检测并显示如电流、电压、功率因数等参数。
,解析工作过程。
答:如图2-5所示。
9
L1
L2
L3
FU1
L11
1
QS
L31
FR
L11
L21
L31
2
FU1
SB1
L12
L22
L32
SB1
KM2
3
KM1
KM1
7
KM2
SB2
L13
L23
L33
L14
L24
L34
KS
R
R
R
4
8
KM2
KM1
5
9
FR
UVW
6KM1KM2
M
~
PE
KS
图2-5****题11的图
电路的工作状况以下:先合上QS。启动时,按下启动按钮SB2→接触器KM1线圈通电
并自锁:其主触点闭合,电动机启动运行;KM1(8-9)断开,互锁。当电动机的转速大于
130r/min时,速度继电器KS的常开触点KS(7-8)闭合。泊车时,按下停止按钮SB1→其
常闭触点SB1(2-3)先断开:KM1线圈断电;KM1主触点断开,电动机的电源断开;KM1(3-4)断开,切除自锁;KM1(8-9)闭合,为反接制动作准备。此时电动机的电源固然断
开,但在机械惯性的作用下,电动机的转速依旧很高,KS(7-8)仍处于闭合状态。将SB1
按究竟,其常开触点SB1(2-7)闭合→接通反接制动接触器KM2的线圈:常开触点KM2
2-7)闭合自锁;常闭触点KM2(4-5)断开,进行互锁;KM2主触点闭合,使电动机定子绕组U、W两订交流电源反接,电动机进入反接制动的运行状态,电动机的转速迅速降落。
当转速n<100r/min时速度继电器的触点复位,KS(7-8)断开,KM2线圈断电,反接制动结束。
。
答:电路的工作状况以下:先合上QS。按下正转启动按钮SB2,中间继电器KA3线圈通电,KA3(3-4)闭合并自锁,其常闭触点KA3(11-12)断开,互锁KA4中间继电器回路,
KA3(3-8)常开触点闭合,使接触器KM1线圈通电,KM1主触点闭合,使定子绕组经电阻
接通电动机正序的三相电源串电阻减压启动。当电动机转速上升到必定值时,速度继电器
正转闭合的常开触点KS1(2-15)闭合,使中间继电器KA1通电并自锁,这时因为KA1(2-19)、
KA3(19-20)常开触点闭合,接触器KM3的线圈通电,其主触点闭合,电阻R被短接,电
动机全压正向运行。在电动机正转运行的过程中,若按下停止按钮SB1,则KA3、KM1、KM3三只线圈接踵断电。因为惯性,电动机转子的转速依旧很高,KS1(2-15)仍处于闭合状态,中间继电器KA1仍处于工作状态,KA1(2-13)接通,所以在接触器KM1(13-14)常闭触
点复位后,接触器KM2线圈通电,其主触点闭合,使定子绕组经电阻R接通反相序的三相
交流电源,对电动机进行反接制动,电动机的转速迅速降落。当电动机的转速低于速度继电
10