1、第1章緒論習(xí)題與思考題1- 1什么是低壓電器？低壓電器按用途分哪幾類？低壓電器的主要技術(shù)參數(shù)有哪 些?選用低壓電器時應(yīng)注意什么問題？【參考答案】1、什么是低壓電器？低壓電器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的電器。2、低壓電器按用途分哪幾類 ？按用途分為低壓配電電器和低壓控制電器。低壓配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)中，實現(xiàn)電能的輸送和分配，以及系統(tǒng)保護(hù)。低壓控制電器主要用于電氣控制系統(tǒng)。3、低壓電器的主要技術(shù)參數(shù)有哪些 ？（1）額定電壓。一般指額定工作電壓。指在規(guī)定條件下，保證電器正常工作的工作電壓值。（2）額定電流一般指額定工作電流。指在規(guī)定條件下，保證開關(guān)電器正常工作的電流值。

2、（3）操作頻率與通電持續(xù)率開關(guān)電器每小時內(nèi)可能實現(xiàn)的最高操作循環(huán)次數(shù)稱為操作頻率。通電持續(xù)率是電器工作于斷續(xù)周期工作制時有載時間與工作周期之比，通常以百分?jǐn)?shù)表示。（4）機(jī)械壽命和電壽命機(jī)械開關(guān)電器在需要修理或更換機(jī)械零件前所能承受的無載操作次數(shù)，稱為機(jī)械壽命。 在正常工作條件下，機(jī)械開關(guān)電器無需修理或更換零件的負(fù)載操作次數(shù)稱為電壽命。4、選用低壓電器時應(yīng)注意什么問題 ？（1）安全原則。安全可靠是對任何電器的基本要求，保證電路和用電設(shè)備的可靠運行 是正常生活與生產(chǎn)的前提。（2）經(jīng)濟(jì)原則。經(jīng)濟(jì)性包括電器本身的經(jīng)濟(jì)價值和使用該種電器產(chǎn)生的價值。前者要 求合理適用，后者必須保證運行可靠，不能因故障而引

3、起各類經(jīng)濟(jì)損失。（3）選用低壓電器的注意事項。在選用低壓電器時， 必須明確被控制對象的類型和使用環(huán)境；明確有關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)， 如被控制對象的額定電壓、額定功率、操作要求和工作制等；電器的工作環(huán)境，如周圍溫度、 濕度、海拔高度、震動和有害氣體等方面的情況；電器的技術(shù)性能，如用途、種類、控制能 力、通斷能力和使用壽命等。1- 2電磁機(jī)構(gòu)有哪些組成部分？鐵心和銜鐵的結(jié)構(gòu)形式分哪幾種？【參考答案】1、電磁機(jī)構(gòu)有哪些組成部分 ？電磁系統(tǒng)是各種自動化電磁式電器的感測部分，其作用是產(chǎn)生電磁吸力(動力)，將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動觸點實現(xiàn)閉合或斷開。一般由電磁線圈(吸力線圈)、動鐵芯(銜鐵)和靜鐵芯等組成。2、

4、鐵心和銜鐵的結(jié)構(gòu)形式分哪幾種 ？鐵心和銜鐵的結(jié)構(gòu)形式分拍合式電磁鐵和直動式電磁鐵。1- 3觸頭的形式有哪幾種？常見滅弧方法有哪些？【參考答案】1、觸頭的形式有哪幾種 ？觸頭(觸點)是用來接通或斷開電路的，其結(jié)構(gòu)形式很多。按其接觸形式分為點接觸、 線接觸和面接觸3種。2、常見滅弧方法有哪些 ？(1) 電動力吹弧。(2) 窄縫滅弧。(3) 柵片滅弧。(4) 磁吹滅弧。1-4電氣控制系統(tǒng)的電路圖中的 SB KM KT、QS SQ FU BTE分別是什么電 器的文字符號？【參考答案】SB :按鈕開關(guān)KM :接觸器KT:時間繼電器QS:手動三極開關(guān)SQ:行程開關(guān)FU :保險絲BTE :熱繼電器1- 5請

5、畫出3種電氣元件的圖形符號。【參考答案】接觸器動合觸點籠型三相異步電動機(jī)按鈕動合觸點1-6請寫出閱讀電氣控制系統(tǒng)電路圖的一般步驟【參考答案】閱讀和分析電氣控制電路圖的方法主要有兩種，即查線看圖法（直接看圖法）和邏輯代數(shù)法（間接讀圖法）。以查線看圖法為例說明閱讀電氣控制系統(tǒng)電路圖的一般步驟。1看主電路的步驟（1）看清主電路中的用電設(shè)備。（2）要弄清楚用電設(shè)備是用什么電氣元件控制的。（3）了解主電路中所用的控制電器及保護(hù)電器。（4） 看電源。要了解電源電壓等級，是380V還是220V，是配電屏供電還是從發(fā)電機(jī) 組接出來的。2、看輔助電路的步驟（1）看電源。首先看清電源的種類，是交流的還是直流的。其

6、次，要看清輔助電路的 電源是從什么地方接來的，及其電壓等級。（2）了解控制電路中所采用的各種繼電器、接觸器的用途。（3）根據(jù)控制電路來研究主電路的動作情況。（4）研究電氣元件之間的相互關(guān)系。（5）研究其他電氣設(shè)備和電氣元件。第2章常用低壓電器習(xí)題與思考題2- 1交流接觸器在銜鐵吸合前的瞬間，為什么在線圈中產(chǎn)生很大的電流沖擊？ 直流接觸器會不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？為什么？【參考答案】1、交流接觸器在銜鐵吸合前的瞬間，為什么在線圈中產(chǎn)生很大的電流沖擊？交流接觸器的線圈是一個電感，是用交流電工作的，吸合前線圈內(nèi)部沒有鐵心，電感很 小，阻抗也就很小，所以電流大；吸合后鐵心進(jìn)入線圈內(nèi)部，電感量增大，阻抗增大，

7、所以 電流就降下來了。2、直流接觸器會不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象？為什么？直流接觸器線圈通的是直流電，受頻率變化的影響小，直流接觸器工作電流主要取決于 其內(nèi)部電阻，所以不會產(chǎn)生沖擊電流。2- 2交流接觸器和直流接觸器能否互換使用 ？為什么？【參考答案】按照接觸器的主觸點控制的主回路電流是交流還是直流分為交流或直流接觸器，與接觸器線圈中電流的形式無關(guān)。 交流接觸器與直流接觸器結(jié)構(gòu)大體相同，都由電磁動作機(jī)構(gòu)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置三大部分構(gòu)成，其工作原理完全相同， 控制方式完全相同，但具體結(jié)構(gòu)和用途存在差異。(1) 電磁機(jī)構(gòu)不同。交流接觸器的電磁鐵由 E型鐵芯和線圈構(gòu)成，鐵芯中通過交變磁通；直流接觸器電磁部分的

8、采用轉(zhuǎn)動式動鐵芯，鐵芯中磁通恒定。(2) 滅弧措施不同。(3) 自身耗能不同。(4) 選用方法不同。交流接觸器和直流接觸器一般情況下是不能混用的，在特殊場合，交流接觸器與直流接 觸器可以相互代用，但代用時需增設(shè)輔助電路。2- 3閘刀開關(guān)在安裝時，為什么不得倒裝？如果將電源線接在閘刀下端，有什 么問題？【參考答案】1、閘刀開關(guān)在安裝時，為什么不得倒裝？使用刀開關(guān)時的應(yīng)注意， 刀開關(guān)在安裝時，手柄要向上， 不得倒裝或平裝，以避免由于 重力自動下落而引起誤動合閘； 接線時，應(yīng)將電源線接在上端，負(fù)載線接在下端， 這樣拉閘 后刀開關(guān)的刀片與電源隔離，既便于更換熔絲，又可防止可能發(fā)生的意外事故。2、如果將

9、電源線接在閘刀下端，有什么問題？如果將電源線接在閘刀下端，可能會由于重力自動下落而引起誤動合閘。2- 4哪些低壓電器可以保護(hù)線路的短路？【參考答案】(1) 熔斷器熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中，作為短路和過電流保護(hù)。（2）低壓斷路器低壓斷路器俗稱自動開關(guān)或空氣開關(guān)，用于低壓配電電路中不頻繁通斷的控制。在電路發(fā)生短路、過載或欠電壓等故障時能自動分?jǐn)喙收想娐罚且环N控制兼保護(hù)電器。（3）隔離開關(guān)熔斷器組和熔斷器式隔離開關(guān)隔離開關(guān)在電路中主要起到接通和分?jǐn)嚯娫吹淖饔茫瑥V泛

10、應(yīng)用于開關(guān)柜或與終端電器配套的配電裝置中。其中隔離開關(guān)熔斷器組和熔斷器式隔離開關(guān)不但具有隔離電源的作用，還具有短路保護(hù)的功能，所以在低壓配電系統(tǒng)中較為常用。2-5兩個線圈為AC110V勺交流接觸器同時動作時，能否將兩個接觸器的線圈串 聯(lián)到AC220V勺控制回路中？【參考答案】不能將兩個線圈為 AC110V接觸器的線圈串聯(lián)到 AC220V的控制回路中。如果兩個接觸器的線圈串聯(lián)， 通電后，兩個線圈可視作同時得電。 但由于靜鐵心磁化后 產(chǎn)生的吸力不可能完全相等，所以兩個動鐵心吸合必定有快有慢。鐵心先吸合的接觸器在鐵心吸合后線圈電感增大， 其端電壓也大，這就可能導(dǎo)致另一個接觸器線圈壓降過低，鐵心一直吸

11、合不上。這就相當(dāng)于單獨的一個110V接觸器接在220V電路中了，當(dāng)然導(dǎo)致控制電路回路中電流過大，時間一長可能會燒毀線圈。2-6時間繼電器和中間繼電器在電路中各起什么作用？【參考答案】（1）中間繼電器本質(zhì)上是電壓繼電器，在控制電路中起邏輯變換和狀態(tài)記憶的功能，當(dāng)其它繼電器的觸點數(shù)或觸點容量不夠時，可借助中間繼電器來擴(kuò)大它們的觸點數(shù)或觸點容量，從而起到中間轉(zhuǎn)換的作用。（2） 時間繼電器是一種利用電磁原理、機(jī)械原理或電子原理實現(xiàn)延時控制的控制電器。時間繼電器的特點是：當(dāng)?shù)玫娇刂菩盘柡螅ㄈ缋^電器線圈接通或斷開電源），其觸點狀態(tài)并不立即改變，而是經(jīng)過一段時間的延遲之后，觸點才閉合或斷開， 因此這種繼電器

12、又稱為延時繼電器。時間繼電器的種類很多，按延時方式分為通電延時型和斷電延時型兩種。2-7熱繼電器在電路中起什么作用？其工作原理是什么？熱繼電器觸點動作后，能否自動復(fù)位？【參考答案】1、熱繼電器在電路中起什么作用？其工作原理是什么？熱繼電器是一種電氣保護(hù)元件，是利用電流的熱效應(yīng)來推動動作機(jī)構(gòu)使觸點閉合或斷開的保護(hù)電器，主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流不平衡保護(hù)以及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)時的控制。2、熱繼電器觸點動作后，能否自動復(fù)位？熱繼電器動作后一般不能自動復(fù)位， 要等雙金屬片冷卻后才能復(fù)位。 分為手動和自動兩 種形式，通過調(diào)整復(fù)位螺釘可自行選擇。手動復(fù)位時間一般不大于5min，自動復(fù)位時

13、間不大于2min。2-9帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)的三相式熱繼電器各用在什么場合？【參考答案】熱繼電器有兩相結(jié)構(gòu)和三相結(jié)構(gòu)之分，其中三相熱繼電器又有帶斷相保護(hù)裝置和不帶斷相保護(hù)裝置之分。若用熱繼電器作電動機(jī)缺相保護(hù)，應(yīng)考慮電動機(jī)的接線方式。（1）對于Y形接法的電動機(jī)，當(dāng)某一相斷線時，其余未斷相繞組的電流與流過熱繼電器電流的增加比例相同。一般的三相式熱繼電器，只要整定電流調(diào)節(jié)合理，均可實現(xiàn)對Y形接法的電動機(jī)的斷相保護(hù)。（2）對于形接法的電動機(jī)，其某一相斷線時，流過未斷相繞組的電流與流過熱繼電器的電流增加比例不同。也就是說，流過熱繼電器的電流不能反映斷相后繞組的過載電流， 因此，一般的熱繼電器，即使

14、是三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，也不能為形接法的三相異步電動機(jī)的提供斷相保護(hù)。此時應(yīng)選用 JR20型或T系列這類帶有差動斷相保護(hù)機(jī)構(gòu)的熱繼電器。2- 10熔斷器在電路中的作用是什么？【參考答案】熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中，作為短路和過電流保護(hù)，是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。2-11比較熔斷器與熱繼電器作用的不同？兩者可以相互替代嗎？【參考答案】熔斷器和熱繼電器的作用各不相同，兩者不可以替換。（1）熔斷器用于過載、短路保護(hù)。在電動機(jī)為負(fù)載的電路中， 熔斷器是一種廣泛應(yīng)用的最簡

15、單有效的短路保護(hù)電器，它串聯(lián)在電路中，當(dāng)通過的電流大于規(guī)定值時， 使熔體熔化而自動分?jǐn)嚯娐罚?要求它作用的時間 短，以保護(hù)負(fù)載。（2）熱繼電器主要用于過載保護(hù)。熱繼電器是一種利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時限動作的過載保護(hù)電器， 在電動機(jī)為負(fù)載的電路中， 熱繼電器用來對連續(xù)運行的電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，以防止電動機(jī)過熱而造成絕緣破壞或燒毀電動機(jī)。據(jù)此，使熔斷器作用的電流很大， 過載電流不足以使其作用， 所以它不能代替熱繼電器 實施過載保護(hù)。而由于熱慣性，熱繼電器內(nèi)金屬片加熱需要幾秒鐘，雖然短路電流很大，但 也不能使熱繼電器瞬間動作，因此它不能代替熔斷器用作短路保護(hù)。在電動機(jī)主電路中既要裝熔

16、斷器，實現(xiàn)短路保護(hù)，也要裝熱繼電器，實現(xiàn)過載保護(hù)。2- 12低壓斷路器在電路中可以起到哪些保護(hù)作用 ？【參考答案】低壓斷路器俗稱自動開關(guān)或空氣開關(guān)，用于低壓配電電路中不頻繁通斷的控制。在電路發(fā)生短路、過載或欠電壓等故障時能自動分?jǐn)喙收想娐罚且环N控制兼保護(hù)電器。2- 13畫出下列電器元件的圖形符號，并標(biāo)出其文字符號。（1）熔斷器，熱繼電器，（3）按鈕，（4）時間繼電器，（5）中間繼電 器，（6）過電流繼電器，（7）限位開關(guān)，（8）速度繼電器，（9）斷路器，（10） 接觸器【參考答案】名稱熔斷器圖形符號文字符號FU熱元件熱繼電器動斷觸點動合觸點按鈕動斷觸點BTESB時間繼電器接觸器斷電延時線圈通

17、電延時線圈延時斷開的動合觸點延時閉合的動斷觸點延時閉合的動合觸點延時斷開的動斷觸點接觸器線圈接觸器主觸點接觸器動斷輔助觸點接觸器動合輔助觸點KTKM繼電器線圈中間繼電器繼電器動斷觸點KA繼電器動合觸點過電流繼電器1,1>1BC限位開關(guān)動斷觸點SQ動合觸點*速度繼電器轉(zhuǎn)子I）常開觸點心常閉觸點3-r1 斷路器QF214 臺長期工作的三相交流異步電動機(jī)的額定功率13KV，額定電壓380V,額定電流25.5A，試按電動機(jī)需要選擇接觸器和熱繼電器的型號、規(guī)格。【參考答案】交流接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，控制鼠籠型異步電動機(jī)的運轉(zhuǎn)可選用三類交流接觸器。根據(jù)被控對象和工作參數(shù)如電

18、壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù)。（1）接觸器的線圈電壓：AC220V（2）主觸點的額定電壓：AC380V（3）主觸點的額定電流：25.5A（4）對于長時工作制和重任務(wù)型電機(jī)，接觸器額定電流大于電動機(jī)的額定電流。接觸器可選擇 CJ20-40,可控制的三相鼠籠型電動機(jī)的最大功率33KW，額定發(fā)熱電流55A。主觸點和輔助觸點的數(shù)量應(yīng)能滿足控制系統(tǒng)的需要。熱繼電器的保護(hù)對象是電動機(jī)，故選用時應(yīng)了解電動機(jī)的技術(shù)性能、啟動情況、負(fù)載性質(zhì)以及電動機(jī)允許過載能力等。長期穩(wěn)定工作的電動機(jī)， 可按電動機(jī)的額定電流選用熱繼電器。取熱繼電器整定電流的0.951.05倍或中間值等于電動機(jī)額定電流。使

19、用時要將熱繼電器的整定電流調(diào)至電動機(jī)的額定電流值。熱繼電器可選擇 JR16-60,額定電壓AC 380V,額定電流20A，熱元件最小規(guī)格1422A, 最大規(guī)格1063，檔數(shù)4檔。2- 16試說出交流接觸器與中間繼電器的相同及不同之處。【參考答案】接觸器是一種根據(jù)外來輸入信號利用電磁鐵操作，頻繁地接通或斷開交、 直流主電路及大容量控制電路的自動切換電器，主要用于控制電動機(jī)、電焊機(jī)、電熱設(shè)備、電容器組等。 接觸器主接點一般只有常開接點，而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。中間繼電器：用于繼電保護(hù)與自動控制系統(tǒng)中，以增加觸點的數(shù)量及容量。它用于

20、在控制電路中傳遞中間信號。(1) 相同點中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器基本相同，都是通過控制線圈來控制觸點的斷開和閉合，它們都有常開、常閉點。(2) 不同點接觸器的主觸頭可以通過大電流，交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點來開閉電路，用輔助接點來執(zhí)行控制指令。中間繼電器沒有主觸點， 觸頭只能通過小電流。 所以，輔助觸頭數(shù)量比較多，中間繼電 器它只能用于控制電路中。另外，中間繼電器一般是直流電源供電，少數(shù)使用交流供電。第3章基本控制電路習(xí)題與思考題3- 1三相籠型異步電動機(jī)啟動方式有哪兩種？各有什么特點？分別適用于什么 場合？【參考答案】電動機(jī)啟動是指電動機(jī)的轉(zhuǎn)子由靜止?fàn)顟B(tài)

21、變?yōu)檎＿\轉(zhuǎn)狀態(tài)的過程。籠型異步電動機(jī)有兩種啟動方式：（1 ）直接啟動（或全壓啟動）（2）降壓啟動。直接啟動是一種簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)的啟動方法，在小型（容量一般在10kW以下）電動機(jī)中廣泛使用。電動機(jī)直接起動時，起動電流為額定電流的47倍，過大的啟動電流一方面將會造成電網(wǎng)電壓顯著下降， 影響在同一電路上的其他用電設(shè)備的正常運行，另一方面電動機(jī)頻繁啟動會嚴(yán)重發(fā)熱，加速線圈老化，縮短電動機(jī)的壽命。因而對容量較大的電動機(jī)，采用降壓啟動，以減小啟動電流。3- 2試敘述“自鎖”、“互鎖”的含義，并舉例說明各自的作用。【參考答案】1、自鎖在通常的電路中，按下開關(guān)，電路通電；松開開關(guān)，電路又?jǐn)嚅_了。一旦按下開

22、關(guān)，就 能夠自動保持持續(xù)通電，直到按下其它開關(guān)使之?dāng)嗦窞橹梗贿@樣的電路，稱為自鎖電路。圖3-1接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路2、互鎖互鎖實際上是一種連鎖關(guān)系，兩個不同的節(jié)點各自串聯(lián)在對應(yīng)在電路中互相制約。例如，常常有這種要求，兩臺接觸器 KM1和KM2只能有一臺工作，不允許同時工作。當(dāng) KM1線圈通電時，KM2線圈不能通電。如圖3-1電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路。合上電源開關(guān) QF。當(dāng)需要電動機(jī)正轉(zhuǎn)時，按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2,接觸器KM1線圈得電吸合，其主觸點閉合接通電動機(jī)M的正轉(zhuǎn)電源，電動機(jī) M啟動正轉(zhuǎn)。同時，接觸器 KM1的輔助常開觸點閉合自鎖，使得松開按鈕SB2時，接觸器KM1線圈仍然能夠保持通電吸合。而串

23、接在接觸器 KM2線圈回路的接觸器 KM1輔助常閉觸點斷開，切斷接觸器KM2線圈回路的電源，使得在接觸器 KM1得電吸合，電動機(jī) M正轉(zhuǎn)時，接觸器 KM2不能得電，電動 機(jī)M不能接通反轉(zhuǎn)電源。這種利用接觸器常閉觸點互相控制的方法叫接觸器互鎖，實現(xiàn)互 鎖作用的輔助常閉觸點叫做互鎖觸點。當(dāng)電動機(jī)M需要停車時，按下停車按鈕SB1,接觸器KM1線圈失電釋放，所有常開、常閉觸點復(fù)位，電動機(jī) M停車。3- 3試畫出某機(jī)床主電動機(jī)控制電路圖。要求： 可正反轉(zhuǎn)； 可點動、兩處起停； 可反接制動； 有短路和過載保護(hù)； 有安全工作照明及電源信號燈【參考答案】1、主回路及控制電路原理圖圖3-2所示為交流異步電動機(jī)可

24、逆運行反接制動主回路，圖3-3為其控制回路。圖中：QF1為低壓斷路器，起開關(guān)，以及短路、過載或欠電壓保護(hù)功能。KM1、KM2為正、反轉(zhuǎn)接觸器，KM3為短接電阻接觸器，R為啟動與制動電阻。FR為熱繼電器，起過載保護(hù)。FU1、FU2、FU3為保險絲，起短路保護(hù)作用。KA1KA3為中間繼電器KS為速度繼電器，其中，KS1為正轉(zhuǎn)閉合觸點，KS2為反轉(zhuǎn)閉合觸點SB1為就地停止，SB2為就地正轉(zhuǎn)，SB3為就地反轉(zhuǎn)，TC為控制變壓器,SB11為遠(yuǎn)程停止。SB13為遠(yuǎn)程正轉(zhuǎn)，SB15為遠(yuǎn)程反轉(zhuǎn)，HL為電源指示燈,SB12為點動正轉(zhuǎn)。SB14為點動反轉(zhuǎn)。EL為照明指示燈。o圖3-3電機(jī)控制回路13C13q2、控

25、制線路工作原理分析(1) 正向就地啟動合上斷路器QF1 一按下正向啟動按鈕SB2 KM1線圈得電嚴(yán)輔助常開觸點閉合一自鎖 f輔助常閉觸點斷開一 互鎖f 一輔助常開觸點閉合 一為KM3線圈得電做準(zhǔn)備 主觸點閉合 一電動機(jī)M串電阻R降壓啟動一轉(zhuǎn)速上升至120r/min 速度繼電器KS動作一正轉(zhuǎn)觸點KS1閉合一 KM3線圈得電KM3主觸點閉合 一 一 一 一 一一 '短接啟動電阻R 電動機(jī)全壓繼續(xù)啟動并正常運行(2) 正向遠(yuǎn)程啟動正向遠(yuǎn)程啟動與正向就地啟動過程一樣，只需要相應(yīng)的按下遠(yuǎn)程啟動按鈕SB13.(3) 正向就地點動合上斷路器QF1 按下正向啟動按鈕SB12SB12常開觸點閉合*SB1

26、2常閉觸點斷開一 互鎖KM1線圈得電一 主觸點閉合電動機(jī)M串電阻R降壓啟動(4) 就地反接制動當(dāng)準(zhǔn)備停機(jī)時按下停止按鈕SB1SB1常開觸點閉合SB1常閉觸點斷開- KA3常閉觸點斷開一斷開啟動回路f KA3常閉觸點斷開 KM3線圈失電 KM3主觸點斷開* KA3常開觸點閉合KA1線圈得電* KM1常閉觸點閉合一為KM2線圈得電做準(zhǔn)備.KM1主觸點斷開一 電動機(jī)M斷電慣性運轉(zhuǎn)KA1常開觸點閉合保持KA3線圈得電KA1常開觸點閉合卞KM2線圈得電KM2輔助常閉觸點斷開一互鎖.KM2主觸點閉合 一4電動機(jī)M得電串反接制動電阻 R進(jìn)行反接制動 *匕轉(zhuǎn)速下升至100r/min f KS1斷開一 KA1線

27、圈失電乙反接制動結(jié)束電機(jī)自由停車至零卜KA1常開觸點斷開KA1常開觸點斷開* KA3線圈失電 KM2線圈失電 (4) 遠(yuǎn)程反接制動遠(yuǎn)程反接制動過程與該過程一樣，只需要相應(yīng)的按下遠(yuǎn)程反接制動按鈕SB11。(5) 電動機(jī)反向啟動和停車反接制動過程電動機(jī)反向啟動和停車反接制動過程與正向啟動和停車反接制動過程相同，請讀者自己 分析。3-4試設(shè)計兩臺籠型電動機(jī) M1和M2的順序啟動、停止的控制電路。具體要求 如下：(1) Ml M2能順序啟動，并能同時或分別停止。(2) M1啟動后M2啟動，M1可點動，M2可單獨停止。(3) M1先啟動，經(jīng)10s后M2自行啟動。(4) M1啟動后M2才能啟動，停止時，M

28、2停止后M1才能停止 【參考答案】圖中：QF為低壓斷路器，起開關(guān)，以及短路、過載或欠電壓保護(hù)功能。KM1為M1電機(jī)接觸器KM2為M2電機(jī)接觸器。FR1、FR2為熱繼電器，起電機(jī)過載保護(hù)。FU1、FU2為保險絲，起短路保護(hù)作用。SB1為總停止按鈕，按下后 M1、M2同時停止。SB2: M1啟動按鈕SB3: M1停止按鈕SB4： M1點動按鈕SB5： M2啟動按鈕SB6： M2停止按鈕KT1 :通電延時繼電器2、工作原理分析(1) 啟動合上QF斷路器，按下 SB2電機(jī)M1啟動，此時，若再按下 SB5,電機(jī)M2啟動。要想啟動M2電機(jī)，必須先啟動 M1電機(jī)。M1電機(jī)啟動后，KT1通電延時繼電器線圈得電

29、，經(jīng) 10s延時，KT1延時閉合常開觸點閉 合，M2電機(jī)自動啟動。（2）停止若停止M2電機(jī)，可按下 SB6按鈕，KM2線圈失電，M2接觸器主觸點斷開，常開觸點 斷開，為停止 M1電機(jī)做準(zhǔn)備。若停止M1電機(jī)，必須先按下 SB6停止M2電機(jī)，KM2常開觸點斷開，此時按下 SB3, 可停止M1電動機(jī)。3- 6設(shè)計工作臺前進(jìn)退回控制路。工作臺由電動機(jī)M驅(qū)動，行程開關(guān)SQ1 SQ2 分別裝在工作臺的原位和終點。要求：（1）實現(xiàn)工作臺的往復(fù)運動（2）有終端保護(hù)【參考答案】1、電路圖原理圖工作臺電路原理圖如圖 3-5所示。圖3-5工作臺電路原理圖圖中：QF:低壓斷路器FU1、FU2保險絲KM1:電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸

30、器（前進(jìn)）KM2 :電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器（后退）SQ1、SQ2、SQ3 SQ4:行程開關(guān)，其中 SQ1、SQ2起點和終點。SQ3 SQ4起終端保護(hù) 作用。將這兩個位置開關(guān) SQ1、SQ3的常閉觸頭分別串接在正轉(zhuǎn)控制電路中，將另兩個位置開關(guān)SQ2、SQ4的常閉觸頭分別串接在反轉(zhuǎn)控制電路中，將SQ2常開與按鈕SB2的常開觸頭及接觸器KM1的常開自鎖觸頭并聯(lián)接在正轉(zhuǎn)電路中，將SQ1常開與按鈕SB3的常開觸頭及接觸器KM2的常開自鎖觸頭并聯(lián)接在反轉(zhuǎn)電路中。當(dāng)位置開關(guān)動作后，常閉觸頭先分?jǐn)啵?作臺停止運動；常開觸頭后閉合，工作臺反向運動。2、工作原理該線路的工作原理簡述如下：合上電源開關(guān)QF廠転自鎖按SM

31、f KE1線圈得電f 主覦頭閉臺一電動機(jī)低轉(zhuǎn)，工作臺向君稿動 廠常閉融頭先分開f 駅1失電廣電動機(jī)停轉(zhuǎn)f 工作臺停止 解除天臨船的聯(lián)鎖,自頓L*當(dāng)開觸頭后詡合厶駅適電主馳頭閉含、電動機(jī)反轉(zhuǎn) 工作臺向左移動對xm聯(lián)鎖常閔觸頭先分開曲洪電丁歸動機(jī)停轉(zhuǎn)一工作臺停止解除稲爼的瑕鎖1常開頭后閉臺二皿漣電自鎖主馳頭閉合,電動機(jī)反轉(zhuǎn) 工作臺向右移動 對跪聯(lián)鎖匚&后重復(fù)上述過程，工件臺就在-定行程范圍內(nèi)往返運敢第4章 典型電氣控制系統(tǒng)分析習(xí)題與思考題4- 1說明機(jī)床電氣原理圖分析的基本方法與步驟。【參考答案】1、電氣控制系統(tǒng)分析的方法對生產(chǎn)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行分析時，首先需要對設(shè)備整體有所了解，在此基

32、礎(chǔ)上，才能有效地針對設(shè)備的控制要求，分析電氣控制系統(tǒng)的組成與功能。設(shè)備整體分析包括如下三個方面：（1）機(jī)械設(shè)備概況調(diào)查。通過閱讀生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的有關(guān)技術(shù)資料，了解設(shè)備的基本結(jié) 構(gòu)及工作原理、設(shè)備的傳動系統(tǒng)類型及驅(qū)動方式、主要技術(shù)性能和規(guī)格、運動要求等。（2） 電氣控制系統(tǒng)及電氣元件的狀況分析。明確電動機(jī)的用途、型號規(guī)格以及控制要 求，了解各種電器的工作原理、控制作用及功能。（3） 機(jī)械系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)的關(guān)系分析。明確機(jī)械系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)之間的聯(lián)接關(guān)系， 即信息采集傳遞和運動輸出的形式和方法。2、分析電氣控制系統(tǒng)的步驟（1）設(shè)備運動分析。分析生產(chǎn)工藝要求的各種運動及其實現(xiàn)方法，對有液壓驅(qū)動的設(shè)備要

33、進(jìn)行液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)分析。（2 ）主電路分析。確定動力電路中用電設(shè)備的數(shù)目、 接線狀況及控制要求，控制執(zhí)行件的設(shè)置及動作要求， 包括交流接觸器主觸點的位置，各組主觸點分、合的動作要求，限流電阻的接入和短接等。（3）輔助電路分析。分析各種控制功能實現(xiàn)的方法及其電路工作原理和特點。經(jīng)過“化整為零”，分析每一個局部電路的工作原理以及各部分之間的控制關(guān)系之后，還必須“集零為整”，統(tǒng)觀整個電路的保護(hù)環(huán)節(jié)以及電氣原理圖中其他輔助電路（如檢測、信號指示、照明等電路）。檢查整個控制線路，看是否有遺漏，特別要從整體角度，進(jìn)一步檢查和理解各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系， 理解電路中每個元件所起的作用。4- 2試述車床主軸正

34、反轉(zhuǎn)控制與銑床主軸正反轉(zhuǎn)控制有何不同。【參考答案】（1）車床主軸正反轉(zhuǎn)控制車床主軸的正反轉(zhuǎn)是通過主電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，即通過控制正轉(zhuǎn)接觸器KM1反轉(zhuǎn)接觸器KM2實現(xiàn)。主電動機(jī)M1的額定功率為30kW但只是車削加工時消耗功率較大，而 啟動時負(fù)載很小，因此啟動電流并不很大， 在非頻繁點動的情況下， 仍可采用全壓直接起動。（2）銃床主軸正反轉(zhuǎn)控制由于大多數(shù)情況下一批或多批工件只用一種銃削方式，并不需要經(jīng)常改變電動機(jī)轉(zhuǎn)向， 即銃床是以順銃方式加工還是逆銃方式加工，開始工作前已選定，在加工過程中是不改變的，因此可用電源相序轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)主軸電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，簡化了電路。對于臥式萬能升降臺銃床，其主電

35、動機(jī) M1的正反轉(zhuǎn)通過組合開關(guān)手動切換，交流接觸器 KM1的主觸點只控 制電源的接入與切除。4- 3試述C650車床主電動機(jī)的制動過程。【參考答案】圖4-1為主電動機(jī)反接制動的局部控制電路。主電路(b )控制電路圖4-1 C650車床主電動機(jī) M1的控制電路C650車床停車時采用反接制動方式，用速度繼電器BS進(jìn)行檢測和控制，下面以正轉(zhuǎn)狀態(tài)下的反接制動為例說明電路的工作過程。當(dāng)主電動機(jī) M1正轉(zhuǎn)運行時，由速度繼電器工作原理可知，此時BS的動合觸點BS-2閉合。當(dāng)按下總停止按鈕SB1后，原來通電的 KM1、KM3、KT和KA線圈全部斷電，它們的所有觸點均被釋放而復(fù)位。當(dāng)松開SB1后，由于主電動機(jī)的

36、慣性轉(zhuǎn)速仍很大，BS-2的動合觸點繼續(xù)保持閉合狀態(tài)，使反轉(zhuǎn)接觸器 KM2線圈立即通電，其電流通路是：SB1 tBTE1tKA動斷觸點t BS-2 t KM1動斷觸點t KM2線圈。這樣主電動機(jī) M1開始反接制動，反 向電磁轉(zhuǎn)矩將平衡正向慣性轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)矩，電動機(jī)正向轉(zhuǎn)速很快降下來。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近于零時，BS-2動合觸點復(fù)位斷開，從而切斷了 KM2線圈通路，至此正向反接制動結(jié)束。反轉(zhuǎn)時的反 接制動過程與上述過程類似，只是在此過程中起作用的為速度繼電器的BS-1動合觸點。反接制動過程中由于 KM3線圈未得電，因此限流電阻 R被接入主電動機(jī)主電路，以限制反接制動電流。通過對主電動機(jī)控制電路的分析，我們看到中間

37、繼電器KA在電路中起著擴(kuò)展接觸器KM3觸點的作用。4- 4在C650車床電氣控制線路中，可以用 KM3的輔助觸點替代KA的觸點嗎？為什么?【參考答案】在C650車床電氣控制線路中，可以用 KM3的輔助觸點替代 KA的觸點。通過對主電動機(jī)控制電路的分析，我們看到中間繼電器KA在電路中起著擴(kuò)展接觸器KM3觸點的作用。只要 KM3的輔助觸點數(shù)量滿足要求，可以代替KA的觸點。4-5 X62W廳能銑床電氣控制線路中設(shè)置主軸及進(jìn)給瞬時點動控制環(huán)節(jié)的作用是 什么？請簡述主軸變速時瞬時點動控制的工作原理。【參考答案】1軸及進(jìn)給瞬時點動控制環(huán)節(jié)的作用銃床主軸的變速由機(jī)械系統(tǒng)完成，在變速過程中，當(dāng)選定嚙合的齒輪沒

38、能進(jìn)入正常嚙合時，要求電動機(jī)能點動至合適的位置，保證齒輪正常嚙合。與主軸變速類似，水平工作臺變速同樣由機(jī)械系統(tǒng)完成。為了使變速時齒輪易于嚙合， 進(jìn)給電動機(jī)M3控制電路中也設(shè)置了點動控制環(huán)節(jié)。2、主軸變速時瞬時點動控制的工作原理圖4-2 X62W萬能銃床電氣控制線路主軸變速時瞬時點動控制過程如下：實現(xiàn)瞬時點動是由復(fù)位手柄與行程開關(guān)SQ7共同控制的。當(dāng)變速手柄復(fù)位時，在推進(jìn)的過程中會壓動瞬時點動行程開關(guān)SQ7,使其動斷觸點先斷開，切斷 KM1線圈電路的自鎖；SQ7的動合觸點閉合，使接觸器KM1線圈得電，主軸電動機(jī) M1轉(zhuǎn)動。變速手柄復(fù)位后，行程開關(guān)SQ7被釋放，因此電動機(jī) M1斷電。此時并未采取制

39、動措施，電動機(jī) M1產(chǎn)生一個 沖動齒輪系統(tǒng)的力，使齒輪系統(tǒng)微動，保證了齒輪的順利嚙合。在變速操作時要注意，手柄復(fù)位要求迅速、連續(xù)，一次不到位應(yīng)立即拉出，以免行程開關(guān)SQ7沒能及時松開，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升，在齒輪未嚙合好的情況下打壞齒輪。一次瞬時 點動不能實現(xiàn)齒輪良好的嚙合時，應(yīng)立即拉出復(fù)位手柄，重新進(jìn)行復(fù)位瞬時點動的操作，直至完全復(fù)位，齒輪正常嚙合工作。4-6 X62W萬能銑床是如何實現(xiàn)水平工作臺各方向進(jìn)給聯(lián)鎖控制的?【參考答案】X62W萬能銃床是如何實現(xiàn)水平工作臺的操作手柄如圖4-3所示。工作臺控制電路圖如圖4-4所示。S02 SQ1圖4-3水平工作臺的操作手柄水平工作臺橫向和垂直進(jìn)給運動的選

40、擇和聯(lián)鎖通過十字復(fù)合手柄和行程開關(guān)SQ3 SQ4聯(lián)合控制，該十字復(fù)合手柄有上、下、前、后四個工作位置和一個中間不工作位置。當(dāng)操作 手柄向下或向前扳動時，通過聯(lián)動機(jī)構(gòu)將控制垂直或橫向運動方向的機(jī)械離合器合上，即可接通該運動方向的機(jī)械傳動鏈。同時壓動行程開關(guān)SQ3,使SQ3動合觸點SQ3- 1閉合，動斷觸點SQ3-2斷開，于是接通進(jìn)給電動機(jī)M3正轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈電路，其主觸點閉合，M3正轉(zhuǎn)，驅(qū)動工作臺向下或向前移動進(jìn)給。KM2線圈通電的電流通路仍從 KM1輔助動合觸點開始，電流經(jīng)SA1- 3SQ2- 2 SQ1- 2SA1- 1宀SQ3- 1宀KM3輔助動斷觸點到 KM2 線圈。上述電流通路中的

41、動斷觸點SQ2-2和SQ1- 2用于工作臺前后及上下移動同左右移動之間的聯(lián)鎖控制。當(dāng)十字復(fù)合操作手柄向上或向后扳動時，將壓動行程開關(guān)SQ4,使得控制進(jìn)給電動機(jī)M3反轉(zhuǎn)的接觸器KM3線圈得電，M3反轉(zhuǎn)，驅(qū)動工作臺向上或向后移動進(jìn)給。其聯(lián)鎖控制 原理與向下或向前移動控制類似。十字復(fù)合操作手柄扳在中間位置時，橫向或垂直方向的機(jī)械離合器脫開，行程開關(guān)SQ3與SQ4均不受壓，因此進(jìn)給電動機(jī)停轉(zhuǎn)，工作臺停止移動。在床身上同樣也設(shè)置了上、下 和前、后限位保護(hù)用的終端撞塊，當(dāng)工作臺移動到極限位置時，擋塊撞擊十字手柄，使其回 到中間置，切斷電路，使工作臺在進(jìn)給終點停車。在同一時間內(nèi)，工作臺只允許向一個方向移動，

42、為防止機(jī)床運動干涉造成設(shè)備事故，各運動方向之間必須進(jìn)行聯(lián)鎖。而操作手柄在工作時，只存在一種運動選擇，因此銃床進(jìn)給運 動之間的聯(lián)鎖由兩操作手柄之間的聯(lián)鎖來實現(xiàn)。聯(lián)鎖控制電路由兩條電路并聯(lián)組成，縱向操作手柄控制的行程開關(guān) SQ1、SQ2的動斷觸點串聯(lián)在一條支路上，十字復(fù)合操作手柄控制的行程開關(guān)SQ3 SQ4的動斷觸點串聯(lián)在另一條支路上。進(jìn)行某一方向的進(jìn)給運動時， 需扳動一個操作手柄， 這樣只能切斷其中一條支路， 另一條支路仍能正常通電， 使接觸器KM2或KM3的線圈得電。若進(jìn)給運動時由于誤操作扳 動另一個操作手柄，則兩條支路均被切斷，接觸器KM2或KM3立即斷電，使工作臺停止移動，從而對設(shè)備進(jìn)行了

43、保護(hù)。4- 15數(shù)控機(jī)床的開環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)有何特點？分別適用于什么場合？【參考答案】1、開環(huán)伺服系統(tǒng)開環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，但精度較低，低速時不穩(wěn)定，高速時扭矩小，一般 用于中、低檔數(shù)控機(jī)床或普通機(jī)床的數(shù)控改造上。2、閉環(huán)伺服系統(tǒng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)的反饋信號取自機(jī)床工作臺（或刀架）的實際位置，所以系統(tǒng)傳動鏈的誤差、環(huán)內(nèi)各元件的誤差以及運動中造成的誤差都可以得到補(bǔ)償，使得跟隨精度和定位精度大大提高。但由于受機(jī)械變形、溫度變化、振動等因素的影響，系統(tǒng)的穩(wěn)定性難以調(diào)整，且機(jī) 床運行一段時間后，在機(jī)械傳動部件的磨損、變形等因素的影響下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性易改變， 使精度發(fā)生變化。因此只有在那些傳

44、動部件精密度高、性能穩(wěn)定，使用過程溫差變化不大的大型、精密數(shù)控機(jī)床上才使用閉環(huán)伺服系統(tǒng)。3、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)半閉環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)是一致的，不同點在于閉環(huán)系統(tǒng)環(huán)內(nèi)包括較多的機(jī)械傳動部件，傳動誤差均可被補(bǔ)償，理論上精度可以達(dá)到很高。而半閉環(huán)伺服系統(tǒng)由于坐標(biāo)運動的 傳動鏈有一都分在位置閉環(huán)以外，因此環(huán)外的傳動誤差得不到系統(tǒng)的補(bǔ)償，這種伺服系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)系統(tǒng)。 但半閉環(huán)系統(tǒng)比閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，造價低且安裝、調(diào)試方便，故這種系統(tǒng)被廣泛用于中小型數(shù)控機(jī)床上。第5章 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計習(xí)題與思考題5- 1生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計包括哪些內(nèi)容，遵循哪些原則？【參考答案】1、繼電器一接觸器控制

45、系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容繼電器一接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容可以分為電氣原理圖設(shè)計和工藝設(shè)計兩大部分。（1）電氣原理圖設(shè)計的主要內(nèi)容電氣原理圖設(shè)計是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計的核心，是工藝設(shè)計和制定其他技術(shù)資料的依據(jù)。主要包括以下設(shè)計內(nèi)容： 制定電氣設(shè)計技術(shù)條件，即任務(wù)書； 選擇電氣傳動方案與控制方式； 確定或核對電動機(jī)的類型及技術(shù)參數(shù)； 繪制電氣控制系統(tǒng)原理圖，確定各部分之間的關(guān)系，計算主要技術(shù)參數(shù)； 選擇電氣元件，制定元器件目錄清單； 編寫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計說明書。（2）工藝設(shè)計的主要內(nèi)容工藝設(shè)計的主要目的是便于組織電氣控制裝置的制造與施工，實現(xiàn)電氣原理圖設(shè)計的功能和各項技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的制造、調(diào)試、維護(hù)

46、和使用提供必要的圖紙資料。主要包括以下 設(shè)計內(nèi)容： 根據(jù)電氣原理圖及選定的電器元件，設(shè)計、繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及接線圖； 按照電氣原理圖或劃分的組件進(jìn)行統(tǒng)一編號，編寫各部分元件目錄表， 并根據(jù)總圖編號統(tǒng)計出各組件的進(jìn)出線號； 根據(jù)組件電氣原理及選定的元件目錄表，設(shè)計組件裝配圖（元件安裝方式卜接線圖,以便組件裝配和生產(chǎn)管理； 根據(jù)組件裝配要求，繪制電氣安裝板和非標(biāo)準(zhǔn)的電器安裝零件圖，標(biāo)明技術(shù)要求， 以便制造、加工； 根據(jù)組件尺寸及安裝要求，確定電氣控制柜結(jié)構(gòu)與外形尺寸、安裝支架、安裝尺寸、 面板安裝方式、各組件的連接方式、通風(fēng)散熱以及維修操作位置、方式等； 匯總電氣控制系統(tǒng)原理圖、總裝配圖

47、及各組件原理圖等資料，列出需購買的元器件清單； 編制調(diào)試、實驗、使用、維護(hù)技術(shù)說明書。2、繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計的原則由于繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是整個生產(chǎn)設(shè)備的一部分，所以在設(shè)計前要收集相關(guān)資 料，進(jìn)行必要的調(diào)查研究。應(yīng)遵循的基本原則是： 最大限度地滿足生產(chǎn)需求，實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和加工工藝對電氣控制系統(tǒng)的要求。 在滿足控制要求前提下，電氣控制電路應(yīng)力求安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實用、使用維護(hù)方便，不要盲目追求自動化和高指標(biāo)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、 常用的或經(jīng)過實際考驗的電路和環(huán)節(jié)。 正確、合理地選用電氣元件，確保控制系統(tǒng)安全可靠地工作。 為適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇控制設(shè)備時，設(shè)備能力留有適當(dāng)裕量。

48、 謹(jǐn)慎積極地采用新技術(shù)、新工藝。 設(shè)計中貫徹最新的國家標(biāo)準(zhǔn)。 電路圖中的圖形符號及文字符號一律按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。5- 2電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法有哪些，各有什么特點？【參考答案】電氣控制系統(tǒng)原理圖的設(shè)計方法有2種，即經(jīng)驗設(shè)計法（又稱一般設(shè)計法）和邏輯設(shè)計法。1、經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求和加工過程，利用各種典型的基本控制環(huán)節(jié)， 加以修改、補(bǔ)充、完善，最后得出最佳方案。若沒有典型的控制環(huán)節(jié)可以采用，則按照生產(chǎn)機(jī) 械的工藝要求逐步進(jìn)行設(shè)計。經(jīng)驗設(shè)計法的設(shè)計過程比較簡單，但必須熟悉大量的基本控制電路，掌握多種典型電路的設(shè)計資料，同時具有豐富的實踐經(jīng)驗。采用經(jīng)驗設(shè)計法由于是靠經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計

49、，靈活性很大，設(shè)計出來的電路可能不是最簡潔的，所用的電器及觸點不一定最少，所得出的方案也不一定是最佳方案。2、邏輯設(shè)計法邏輯設(shè)計法即邏輯分析設(shè)計方法，是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用邏輯代數(shù)來分析、化簡、設(shè)計控制電路的方法，這種設(shè)計方法能夠確定實現(xiàn)一個開關(guān)量邏輯功能的自動控制電路所必須的、最少的中間繼電器的數(shù)目，以達(dá)到使控制電路最簡潔的目的。總的來說，邏輯設(shè)計法較為科學(xué)，設(shè)計的自動控制電路比較簡潔、合理， 但是當(dāng)自動控制電路比較復(fù)雜時， 設(shè)計工作量比較大， 過程繁瑣，容易出錯，因此用于簡單的自動控制系 統(tǒng)設(shè)計。5- 3某生產(chǎn)設(shè)備使用一臺電動機(jī)，其額定功率為5kw、額定電壓為380v、額定電流為12.5

50、A。啟動電流是額定電流的6倍，現(xiàn)用按鈕進(jìn)行啟動和停止控制，試 設(shè)計控制電路，要求有短路保護(hù)和過載保護(hù)。并選用接觸器、按鈕、熔斷器， 熱繼電器、電源開關(guān)等電器的型號和規(guī)格。【參考答案】1、控制電路三相異步電動機(jī)的控制線路電氣原理圖如圖5-1所示。圖5-1三相異步電動機(jī)控制線路電氣原理圖控制原理：當(dāng)按下啟動按鈕 SB2后，電源U1相通過熱繼電器 FR動斷接點、停止按鈕SB1的動斷 接點、啟動按鈕 SB2動合接點及交流接觸器 KM的線圈接通電源 V1相，使交流接觸器線 圈帶電而動作，其主觸頭閉合使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。同時，交流接觸器KM的常開輔助觸頭短接了啟動按鈕SB2的動合接點，保持交流接觸器線圈始終處于

51、帶電狀態(tài)，這就是所謂的自鎖（自保）。2、接觸器、按鈕、熔斷器，熱繼電器、電源開關(guān)等電器的型號和規(guī)格電機(jī)的啟動電流不是一個定值，在電機(jī)啟動過程中，這個電流由大到小在變化。所以， 電機(jī)的啟動電流指的是個平均值。由于不同的電機(jī)、不同的負(fù)荷、不同的啟動方式，啟動所需的時間是不相同的，平均電流就有很大區(qū)別。接觸器、熱繼電器和熔斷器的選型要滿足啟 動要求。本題中，電機(jī)額定功率為 5kw、額定電壓為380v、額定電流為12.5A。啟動電流是額定 電流的6倍。（1）斷路器選型斷路器一般選用其額定電流1.5-2.5 倍，即 1.52.512.518.7531.25A，選擇額定電流25A。（2）熔斷器的選型異步電

52、機(jī)的起動電流1st約為額定電流In的（57）倍。熔體額定電流If必須躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護(hù)作用。對于頻繁啟動的電機(jī)：丄1 1st2.531 1If6 12.530 25 A，選擇 30A 即可。2.53(3) 交流接觸器根據(jù)電機(jī)功率選擇合適大小就行， 1.5-2.5倍，額定電流32A。考慮電機(jī)的啟動電流，可以選用大一級的接觸器，同時考慮輔助觸點的匹配，本系統(tǒng)選擇具備一個常開主觸點、一個常閉主觸點的接觸器。(4) 熱繼電器熱繼電器的整定電流都是可以調(diào)整，一般調(diào)至電機(jī)額定電流1-1.2倍。主電源斷路器。主要設(shè)備選型如表 5-2所示。表5-2設(shè)備選型表電氣元件型號參數(shù)廠家接觸器LC1-D32 11M7C額定電流32A，一個常開、一個常閉輔助觸點，線圈電壓 220V 50Hz施耐德熱繼電器LR2- D1321C整定電流范圍1218施耐德空開C65N 3P D25A3P，脫扣電流，即起跳電流 25A施耐德熔斷器RL1-30A交流50 Hz，額定電壓380V，額定電流30A按鈕XB2BA31C彈簧復(fù)位按鈕，平頭，綠色，一常開施耐德按鈕X B2BA42C彈簧復(fù)位按鈕