1、第1章 緒 論習(xí)題與思考題11什么是低壓電器?低壓電器按用途分哪幾類(lèi)?低壓電器的主要技術(shù)參數(shù)有哪些?選用低壓電器時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)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(lèi)?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(shí)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(kāi)關(guān)電器正常工作的電流值。（3）

2、操作頻率與通電持續(xù)率開(kāi)關(guān)電器每小時(shí)內(nèi)可能實(shí)現(xiàn)的最高操作循環(huán)次數(shù)稱(chēng)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(shí)有載時(shí)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(kāi)關(guān)電器在需要修理或更換機(jī)械零件前所能承受的無(wú)載操作次數(shù)，稱(chēng)為機(jī)械壽命。在正常工作條件下，機(jī)械開(kāi)關(guān)電器無(wú)需修理或更換零件的負(fù)載操作次數(shù)稱(chēng)為電壽命。4、選用低壓電器時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題?（1）安全原則。安全可靠是對(duì)任何電器的基本要求，保證電路和用電設(shè)備的可靠運(yùn)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(jià)值和使用該種電器產(chǎn)生的價(jià)值。前者要求合理適用，后者必須保證運(yùn)行可靠，不能因故障而引起各類(lèi)經(jīng)濟(jì)損失

3、。（3）選用低壓電器的注意事項(xiàng)。在選用低壓電器時(shí)，必須明確被控制對(duì)象的類(lèi)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(duì)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?chē)鷾囟取穸取⒑０胃叨取⒄饎?dòng)和有害氣體等方面的情況；電器的技術(shù)性能，如用途、種類(lèi)、控制能力、通斷能力和使用壽命等。12 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(dòng)化電磁式電器的感測(cè)部分，其作用是產(chǎn)生電磁吸力(動(dòng)力) ，將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)閉合或斷開(kāi)。一般由電磁線(xiàn)圈(吸力線(xiàn)圈)、動(dòng)鐵芯(銜鐵)和靜鐵芯等組成。2、鐵心和銜鐵的結(jié)構(gòu)形式分哪

4、幾種?鐵心和銜鐵的結(jié)構(gòu)形式分拍合式電磁鐵和直動(dòng)式電磁鐵。13觸頭的形式有哪幾種?常見(jiàn)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(diǎn)）是用來(lái)接通或斷開(kāi)電路的，其結(jié)構(gòu)形式很多。按其接觸形式分為點(diǎn)接觸、線(xiàn)接觸和面接觸3種。2、常見(jiàn)滅弧方法有哪些?（1）電動(dòng)力吹弧。（2）窄縫滅弧。（3）柵片滅弧。（4）磁吹滅弧。14 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(hào)？【參考答案】SB：按鈕開(kāi)關(guān)KM：接觸器KT：時(shí)間繼電器QS：手動(dòng)三極開(kāi)關(guān)SQ：行程開(kāi)關(guān)FU：保險(xiǎn)絲BTE：熱繼電器15 請(qǐng)畫(huà)出3種電氣元件的圖形符號(hào)。【參考答案】接觸器動(dòng)合觸點(diǎn) 籠

5、型三相異步電動(dòng)機(jī) 按鈕動(dòng)合觸點(diǎn)16 請(qǐng)寫(xiě)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(xiàn)看圖法(直接看圖法)和邏輯代數(shù)法(間接讀圖法)。以查線(xiàn)看圖法為例說(shuō)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(jí)，是380V還是220V，是配電屏供電還是從發(fā)電機(jī)組接出來(lái)的。2、看輔助電路的步驟（1） 看電源。首先看清電源的種類(lèi)，是交流的還是直流的。其次，要看清輔助電路的電源是從什么地方接來(lái)的，及其電壓

6、等級(jí)。（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(lái)研究主電路的動(dòng)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21交流接觸器在銜鐵吸合前的瞬間，為什么在線(xiàn)圈中產(chǎn)生很大的電流沖擊？直流接觸器會(huì)不會(huì)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(xiàn)圈中產(chǎn)生很大的電流沖擊？交流接觸器的線(xiàn)圈是一個(gè)電感，是用交流電工作的，吸合前線(xiàn)圈內(nèi)部沒(méi)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(xiàn)圈內(nèi)部，電感量增大，阻抗增大，所以電流就降下來(lái)了。2、直流接觸器會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？為什么

7、？直流接觸器線(xiàn)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(huì)產(chǎn)生沖擊電流。22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(diǎn)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(xiàn)圈中電流的形式無(wú)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(dòng)作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)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(xiàn)圈構(gòu)成，鐵芯中通過(guò)交變磁通；直流接觸器電磁部分的采用轉(zhuǎn)動(dòng)式動(dòng)鐵芯,鐵芯中磁通恒定。（2）滅弧措施不同。（3）自身耗能不同。（4

8、）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(chǎng)合，交流接觸器與直流接觸器可以相互代用，但代用時(shí)需增設(shè)輔助電路。23閘刀開(kāi)關(guān)在安裝時(shí)，為什么不得倒裝？如果將電源線(xiàn)接在閘刀下端，有什么問(wèn)題？【參考答案】1、閘刀開(kāi)關(guān)在安裝時(shí)，為什么不得倒裝？使用刀開(kāi)關(guān)時(shí)的應(yīng)注意，刀開(kāi)關(guān)在安裝時(shí)，手柄要向上，不得倒裝或平裝，以避免由于重力自動(dòng)下落而引起誤動(dòng)合閘；接線(xiàn)時(shí)，應(yīng)將電源線(xiàn)接在上端，負(fù)載線(xiàn)接在下端，這樣拉閘后刀開(kāi)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、如果將電源線(xiàn)接在閘刀下端，有什么問(wèn)題？如果將電源線(xiàn)接在閘刀下端，可能會(huì)由于重力自動(dòng)下落而引起誤動(dòng)合閘。24哪些

9、低壓電器可以保護(hù)線(xiàn)路的短路？【參考答案】（1）熔斷器熔斷器是根據(jù)電流超過(guò)規(guī)定值一定時(shí)間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開(kāi)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(guò)電流保護(hù)。（2）低壓斷路器低壓斷路器俗稱(chēng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)或空氣開(kāi)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(guò)載或欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐罚且环N控制兼保護(hù)電器。（3）隔離開(kāi)關(guān)熔斷器組和熔斷器式隔離開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)在電路中主要起到接通和分?jǐn)嚯娫吹淖饔茫瑥V泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)柜或與終端電器配套的配電裝置中。其中隔離開(kāi)關(guān)熔斷器組和熔斷器式隔離開(kāi)關(guān)不但具有隔離電源的作用，還具有

10、短路保護(hù)的功能，所以在低壓配電系統(tǒng)中較為常用。25兩個(gè)線(xiàn)圈為AC110V的交流接觸器同時(shí)動(dòng)作時(shí)，能否將兩個(gè)接觸器的線(xiàn)圈串聯(lián)到AC220V的控制回路中?【參考答案】不能將兩個(gè)線(xiàn)圈為AC110V接觸器的線(xiàn)圈串聯(lián)到AC220V的控制回路中。如果兩個(gè)接觸器的線(xiàn)圈串聯(lián)，通電后，兩個(gè)線(xiàn)圈可視作同時(shí)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?xún)蓚€(gè)動(dòng)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(xiàn)圈電感增大，其端電壓也大，這就可能導(dǎo)致另一個(gè)接觸器線(xiàn)圈壓降過(guò)低，鐵心一直吸合不上。這就相當(dāng)于單獨(dú)的一個(gè)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(guò)大，時(shí)間一長(zhǎng)可能會(huì)燒毀線(xiàn)圈。26時(shí)

11、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(diǎn)數(shù)或觸點(diǎn)容量不夠時(shí)，可借助中間繼電器來(lái)擴(kuò)大它們的觸點(diǎn)數(shù)或觸點(diǎn)容量，從而起到中間轉(zhuǎn)換的作用。（2）時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理、機(jī)械原理或電子原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。時(shí)間繼電器的特點(diǎn)是：當(dāng)?shù)玫娇刂菩盘?hào)后（如繼電器線(xiàn)圈接通或斷開(kāi)電源），其觸點(diǎn)狀態(tài)并不立即改變，而是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的延遲之后，觸點(diǎn)才閉合或斷開(kāi)，因此這種繼電器又稱(chēng)為延時(shí)繼電器。時(shí)間繼電器的種類(lèi)很多，按延時(shí)方式分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。27熱繼電器在電路中起什么作用？其工作原理是什么？

12、熱繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作后，能否自動(dòng)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(lái)推動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu)使觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)的保護(hù)電器，主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)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(shí)的控制。2、熱繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作后，能否自動(dòng)復(fù)位？熱繼電器動(dòng)作后一般不能自動(dòng)復(fù)位，要等雙金屬片冷卻后才能復(fù)位。分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種形式，通過(guò)調(diào)整復(fù)位螺釘可自行選擇。手動(dòng)復(fù)位時(shí)間一般不大于5min，自動(dòng)復(fù)位時(shí)間不大于2min。29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(chǎng)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

13、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(dòng)機(jī)缺相保護(hù)，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的接線(xiàn)方式。（1）對(duì)于Y形接法的電動(dòng)機(jī)，當(dāng)某一相斷線(xiàn)時(shí)，其余未斷相繞組的電流與流過(guò)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(shí)現(xiàn)對(duì)Y形接法的電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)。（2）對(duì)于形接法的電動(dòng)機(jī)，其某一相斷線(xiàn)時(shí)，流過(guò)未斷相繞組的電流與流過(guò)熱繼電器的電流增加比例不同。也就是說(shuō)，流過(guò)熱繼電器的電流不能反映斷相后繞組的過(guò)載電流，因此，一般的熱繼電器，即使是三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，也不能為形接法的三相異步電動(dòng)機(jī)的提供斷相保護(hù)。此時(shí)應(yīng)選用JR20型或T系列這類(lèi)帶有差動(dòng)斷相保護(hù)機(jī)構(gòu)的熱繼電器。210熔斷

14、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(guò)規(guī)定值一定時(shí)間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開(kāi)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(guò)電流保護(hù)，是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。211比較熔斷器與熱繼電器作用的不同？?jī)烧呖梢韵嗷ヌ娲鷨幔俊緟⒖即鸢浮咳蹟嗥骱蜔崂^電器的作用各不相同，兩者不可以替換。（1）熔斷器用于過(guò)載、短路保護(hù)。在電動(dòng)機(jī)為負(fù)載的電路中，熔斷器是一種廣泛應(yīng)用的最簡(jiǎn)單有效的短路保護(hù)電器，它串聯(lián)在電路中，當(dāng)通過(guò)的電流大于規(guī)定值時(shí)，使熔體熔化而自動(dòng)分?jǐn)嚯娐罚笏饔玫臅r(shí)間短，以保護(hù)負(fù)載。（2）熱繼電器主要用于過(guò)載保護(hù)

15、。熱繼電器是一種利用流過(guò)繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動(dòng)作的過(guò)載保護(hù)電器，在電動(dòng)機(jī)為負(fù)載的電路中，熱繼電器用來(lái)對(duì)連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，以防止電動(dòng)機(jī)過(guò)熱而造成絕緣破壞或燒毀電動(dòng)機(jī)。據(jù)此，使熔斷器作用的電流很大，過(guò)載電流不足以使其作用，所以它不能代替熱繼電器實(shí)施過(guò)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(dòng)作，因此它不能代替熔斷器用作短路保護(hù)。在電動(dòng)機(jī)主電路中既要裝熔斷器，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，也要裝熱繼電器，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。212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(chēng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)或空氣開(kāi)關(guān)，用于低壓配電電路中不頻繁通

16、斷的控制。在電路發(fā)生短路、過(guò)載或欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐罚且环N控制兼保護(hù)電器。213畫(huà)出下列電器元件的圖形符號(hào)，并標(biāo)出其文字符號(hào)。 (1) 熔斷器，(2)熱繼電器，(3)按鈕，(4) 時(shí)間繼電器，(5) 中間繼電器，(6) 過(guò)電流繼電器，(7) 限位開(kāi)關(guān)，(8) 速度繼電器，(9)斷路器，（10）接觸器。【參考答案】名稱(chēng)圖形符號(hào)文字符號(hào)熔斷器FU熱繼電器熱元件BTE動(dòng)斷觸點(diǎn)按鈕動(dòng)合觸點(diǎn)SB動(dòng)斷觸點(diǎn)時(shí)間繼電器斷電延時(shí)線(xiàn)圈KT通電延時(shí)線(xiàn)圈延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)合觸點(diǎn)延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)的動(dòng)斷觸點(diǎn)接觸器接觸器線(xiàn)圈KM接觸器主觸點(diǎn)接觸器動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)接觸器動(dòng)合輔助觸點(diǎn)中間繼電器繼

17、電器線(xiàn)圈KA繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)過(guò)電流繼電器BC限位開(kāi)關(guān)動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ動(dòng)合觸點(diǎn)速度繼電器轉(zhuǎn)子常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)斷路器QF214一臺(tái)長(zhǎng)期工作的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的額定功率13KW，額定電壓380V，額定電流25.5A，試按電動(dòng)機(jī)需要選擇接觸器和熱繼電器的型號(hào)、規(guī)格。【參考答案】交流接觸器按負(fù)荷種類(lèi)一般分為一類(lèi)、二類(lèi)、三類(lèi)和四類(lèi)，控制鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)可選用三類(lèi)交流接觸器。根據(jù)被控對(duì)象和工作參數(shù)如電壓、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(xiàn)圈電壓：AC220V（2）主觸點(diǎn)的額定電壓：AC380V（3）主觸點(diǎn)的額定電流：25.5A（4）對(duì)于長(zhǎng)時(shí)工作制和重任務(wù)型電機(jī)，

18、接觸器額定電流大于電動(dòng)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(dòng)機(jī)的最大功率33KW，額定發(fā)熱電流55A。主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)能滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的需要。熱繼電器的保護(hù)對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，故選用時(shí)應(yīng)了解電動(dòng)機(jī)的技術(shù)性能、啟動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)以及電動(dòng)機(jī)允許過(guò)載能力等。長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的電動(dòng)機(jī)，可按電動(dòng)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(dòng)機(jī)額定電流。使用時(shí)要將熱繼電器的整定電流調(diào)至電動(dòng)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。216試說(shuō)出交流接觸器

19、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(lái)輸入信號(hào)利用電磁鐵操作，頻繁地接通或斷開(kāi)交、直流主電路及大容量控制電路的自動(dòng)切換電器，主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電熱設(shè)備、電容器組等。接觸器主接點(diǎn)一般只有常開(kāi)接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開(kāi)和常閉功能的接點(diǎn)，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(dòng)控制系統(tǒng)中，以增加觸點(diǎn)的數(shù)量及容量。 它用于在控制電路中傳遞中間信號(hào)。（1）相同點(diǎn)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(guò)控制線(xiàn)圈來(lái)控制觸點(diǎn)的斷開(kāi)和閉合，它們都有常開(kāi)、常閉點(diǎn)。（2）不同點(diǎn)接觸器的主觸頭可以通過(guò)大電流，交流接觸器是廣泛用作

20、電力的開(kāi)斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來(lái)開(kāi)閉電路，用輔助接點(diǎn)來(lái)執(zhí)行控制指令。中間繼電器沒(méi)有主觸點(diǎn)，觸頭只能通過(guò)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31 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式有哪兩種?各有什么特點(diǎn)?分別適用于什么場(chǎng)合? 【參考答案】電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檎＿\(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的過(guò)程。籠型異步電動(dòng)機(jī)有兩種啟動(dòng)方式：（1）直接啟動(dòng)(或全壓?jiǎn)?dòng))（2）降壓?jiǎn)?dòng)。直接啟動(dòng)是一種簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)的啟動(dòng)方法，在小型(容量一般在10kW以下)電動(dòng)機(jī)中廣泛使用。電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流

21、為額定電流的47倍，過(guò)大的啟動(dòng)電流一方面將會(huì)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(yùn)行，另一方面電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)會(huì)嚴(yán)重發(fā)熱，加速線(xiàn)圈老化，縮短電動(dòng)機(jī)的壽命。因而對(duì)容量較大的電動(dòng)機(jī)，采用降壓?jiǎn)?dòng)，以減小啟動(dòng)電流。32 試敘述“自鎖”、“互鎖”的含義，并舉例說(shuō)明各自的作用。【參考答案】1、自鎖在通常的電路中，按下開(kāi)關(guān)，電路通電；松開(kāi)開(kāi)關(guān)，電路又?jǐn)嚅_(kāi)了。一旦按下開(kāi)關(guān)，就能夠自動(dòng)保持持續(xù)通電，直到按下其它開(kāi)關(guān)使之?dāng)嗦窞橹梗贿@樣的電路，稱(chēng)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(shí)際上是一種連鎖關(guān)系，兩個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)各自串聯(lián)在對(duì)應(yīng)在電路中互相制約。例如，常常有這種要求，兩

22、臺(tái)接觸器KM1和KM2只能有一臺(tái)工作，不允許同時(shí)工作。當(dāng)KM1線(xiàn)圈通電時(shí)，KM2線(xiàn)圈不能通電。如圖3-1電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路。合上電源開(kāi)關(guān)QF。當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2，接觸器KM1線(xiàn)圈得電吸合，其主觸點(diǎn)閉合接通電動(dòng)機(jī)M的正轉(zhuǎn)電源，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)正轉(zhuǎn)。同時(shí)，接觸器KM1的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合自鎖，使得松開(kāi)按鈕SB2時(shí)，接觸器KM1線(xiàn)圈仍然能夠保持通電吸合。而串接在接觸器KM2線(xiàn)圈回路的接觸器KM1輔助常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷接觸器KM2線(xiàn)圈回路的電源，使得在接觸器KM1得電吸合，電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)時(shí)，接觸器KM2不能得電，電動(dòng)機(jī)M不能接通反轉(zhuǎn)電源。這種利用接觸器常閉觸點(diǎn)互相控制的方法叫接觸器互鎖，實(shí)

23、現(xiàn)互鎖作用的輔助常閉觸點(diǎn)叫做互鎖觸點(diǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)M需要停車(chē)時(shí)，按下停車(chē)按鈕SB1，接觸器KM1線(xiàn)圈失電釋放，所有常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)復(fù)位，電動(dòng)機(jī)M停車(chē)。33 試畫(huà)出某機(jī)床主電動(dòng)機(jī)控制電路圖。要求： 可正反轉(zhuǎn)； 可點(diǎn)動(dòng)、兩處起停； 可反接制動(dòng)； 有短路和過(guò)載保護(hù)； 有安全工作照明及電源信號(hào)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(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)主回路，圖3-3為其控制回路。圖中：QF1為低壓斷路器，起開(kāi)關(guān)，以及短路、過(guò)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(dòng)與制動(dòng)電阻。FR為熱繼電器，起過(guò)載保護(hù)。FU1、FU2、FU3為保險(xiǎn)絲，起

24、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(diǎn)，KS2為反轉(zhuǎn)閉合觸點(diǎn)SB1為就地停止，SB11為遠(yuǎn)程停止。SB2為就地正轉(zhuǎn)，SB13為遠(yuǎn)程正轉(zhuǎn)，SB12為點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)。SB3為就地反轉(zhuǎn)，SB15為遠(yuǎn)程反轉(zhuǎn)，SB14為點(diǎn)動(dòng)反轉(zhuǎn)。TC為控制變壓器，HL為電源指示燈，EL為照明指示燈。圖3-2 電機(jī)主回路圖3-3 電機(jī)控制回路2、控制線(xiàn)路工作原理分析（1）正向就地啟動(dòng)（2）正向遠(yuǎn)程啟動(dòng)正向遠(yuǎn)程啟動(dòng)與正向就地啟動(dòng)過(guò)程一樣，只需要相應(yīng)的按下遠(yuǎn)程啟動(dòng)按鈕SB13.（3）正向就地點(diǎn)動(dòng)（4）就地反接制動(dòng) （4）遠(yuǎn)程反接制動(dòng)遠(yuǎn)程反接制動(dòng)過(guò)程與該過(guò)程一樣，只需要相應(yīng)的按下遠(yuǎn)程反接制

25、動(dòng)按鈕SB11。（5）電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)和停車(chē)反接制動(dòng)過(guò)程電動(dòng)機(jī)反向啟動(dòng)和停車(chē)反接制動(dòng)過(guò)程與正向啟動(dòng)和停車(chē)反接制動(dòng)過(guò)程相同，請(qǐng)讀者自己分析。34 試設(shè)計(jì)兩臺(tái)籠型電動(dòng)機(jī)M1和M2的順序啟動(dòng)、停止的控制電路。具體要求如下：（1）M1、M2能順序啟動(dòng)，并能同時(shí)或分別停止。（2）M1啟動(dòng)后M2啟動(dòng)，M1可點(diǎn)動(dòng)，M2可單獨(dú)停止。（3）M1先啟動(dòng)，經(jīng)10s后M2自行啟動(dòng)。（4）M1啟動(dòng)后M2才能啟動(dòng)，停止時(shí)，M2停止后M1才能停止。【參考答案】1、主回路及控制電路原理圖圖3-4 三相異步電動(dòng)機(jī)的順序控制原理圖圖中：QF為低壓斷路器，起開(kāi)關(guān)，以及短路、過(guò)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)

26、接觸器。FR1、FR2為熱繼電器，起電機(jī)過(guò)載保護(hù)。FU1、FU2為保險(xiǎn)絲，起短路保護(hù)作用。SB1為總停止按鈕，按下后M1、M2同時(shí)停止。SB2：M1啟動(dòng)按鈕SB3：M1停止按鈕SB4：M1點(diǎn)動(dòng)按鈕SB5：M2啟動(dòng)按鈕SB6：M2停止按鈕KT1：通電延時(shí)繼電器2、工作原理分析（1）啟動(dòng)合上QF斷路器，按下SB2電機(jī)M1啟動(dòng)，此時(shí)，若再按下SB5，電機(jī)M2啟動(dòng)。要想啟動(dòng)M2電機(jī)，必須先啟動(dòng)M1電機(jī)。M1電機(jī)啟動(dòng)后，KT1通電延時(shí)繼電器線(xiàn)圈得電，經(jīng)10s延時(shí)，KT1延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，M2電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)。（2）停止若停止M2電機(jī)，可按下SB6按鈕，KM2線(xiàn)圈失電，M2接觸器主觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，

27、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(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，此時(shí)按下SB3，可停止M1電動(dòng)機(jī)。36設(shè)計(jì)工作臺(tái)前進(jìn)退回控制路。工作臺(tái)由電動(dòng)機(jī)M驅(qū)動(dòng)，行程開(kāi)關(guān)SQ1、 SQ2分別裝在工作臺(tái)的原位和終點(diǎn)。要求：（1）實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)（2）有終端保護(hù)【參考答案】1、電路圖原理圖工作臺(tái)電路原理圖如圖3-5所示。圖3-5工作臺(tái)電路原理圖圖中：QF：低壓斷路器FU1、FU2保險(xiǎn)絲KM1：電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器（前進(jìn)）KM2：電機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器（后退）SQ1、SQ2、SQ3、SQ4：行程開(kāi)關(guān)，其中SQ1、SQ2起點(diǎn)和終點(diǎn)。SQ3、SQ4起終端保護(hù)作用。將這兩個(gè)位置開(kāi)關(guān)SQ1、SQ3的常閉觸

28、頭分別串接在正轉(zhuǎn)控制電路中，將另兩個(gè)位置開(kāi)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(kāi)與按鈕SB2的常開(kāi)觸頭及接觸器KM1的常開(kāi)自鎖觸頭并聯(lián)接在正轉(zhuǎn)電路中，將SQ1常開(kāi)與按鈕SB3的常開(kāi)觸頭及接觸器KM2的常開(kāi)自鎖觸頭并聯(lián)接在反轉(zhuǎn)電路中。當(dāng)位置開(kāi)關(guān)動(dòng)作后，常閉觸頭先分?jǐn)啵ぷ髋_(tái)停止運(yùn)動(dòng)；常開(kāi)觸頭后閉合，工作臺(tái)反向運(yùn)動(dòng)。2、工作原理該線(xiàn)路的工作原理簡(jiǎn)述如下：第4章 典型電氣控制系統(tǒng)分析習(xí)題與思考題41說(shuō)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(duì)生產(chǎn)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，首先需要對(duì)設(shè)備整體有所了解，在此基礎(chǔ)上，才能有效地針對(duì)設(shè)備的控制要

29、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(gè)方面：（1）機(jī)械設(shè)備概況調(diào)查。通過(guò)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(dòng)系統(tǒng)類(lèi)型及驅(qū)動(dòng)方式、主要技術(shù)性能和規(guī)格、運(yùn)動(dòng)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(dòng)機(jī)的用途、型號(hào)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)分析。分析生產(chǎn)工藝要求的各種運(yùn)動(dòng)及其實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)有液壓驅(qū)動(dòng)的設(shè)備要進(jìn)行液壓系統(tǒng)工作狀態(tài)分析。(2）主電路分析

30、。確定動(dòng)力電路中用電設(shè)備的數(shù)目、接線(xiàn)狀況及控制要求，控制執(zhí)行件的設(shè)置及動(dòng)作要求，包括交流接觸器主觸點(diǎn)的位置，各組主觸點(diǎn)分、合的動(dòng)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(shí)現(xiàn)的方法及其電路工作原理和特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)“化整為零”，分析每一個(gè)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(gè)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(cè)、信號(hào)指示、照明等電路）。檢查整個(gè)控制線(xiàn)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(gè)元件所起的作用。42試述車(chē)床主軸正反轉(zhuǎn)控制與銑床主軸正反轉(zhuǎn)控制有何不同。【參考答案】（1

31、）車(chē)床主軸正反轉(zhuǎn)控制車(chē)床主軸的正反轉(zhuǎn)是通過(guò)主電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)控制正轉(zhuǎn)接觸器KM1、反轉(zhuǎn)接觸器KM2實(shí)現(xiàn)。主電動(dòng)機(jī)M1的額定功率為30kW，但只是車(chē)削加工時(shí)消耗功率較大，而啟動(dòng)時(shí)負(fù)載很小，因此啟動(dòng)電流并不很大，在非頻繁點(diǎn)動(dòng)的情況下，仍可采用全壓直接起動(dòng)。（2）銑床主軸正反轉(zhuǎn)控制由于大多數(shù)情況下一批或多批工件只用一種銑削方式，并不需要經(jīng)常改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向，即銑床是以順銑方式加工還是逆銑方式加工，開(kāi)始工作前已選定，在加工過(guò)程中是不改變的，因此可用電源相序轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，簡(jiǎn)化了電路。對(duì)于臥式萬(wàn)能升降臺(tái)銑床，其主電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)通過(guò)組合開(kāi)關(guān)手動(dòng)切換，交流接觸器KM1的主

32、觸點(diǎn)只控制電源的接入與切除。43 試述C650車(chē)床主電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)過(guò)程。【參考答案】圖4-1為主電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的局部控制電路。 （a）主電路 （b）控制電路圖4-1 C650車(chē)床主電動(dòng)機(jī)M1的控制電路C650車(chē)床停車(chē)時(shí)采用反接制動(dòng)方式，用速度繼電器BS進(jìn)行檢測(cè)和控制，下面以正轉(zhuǎn)狀態(tài)下的反接制動(dòng)為例說(shuō)明電路的工作過(guò)程。當(dāng)主電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，由速度繼電器工作原理可知，此時(shí)BS的動(dòng)合觸點(diǎn)BS-2閉合。當(dāng)按下總停止按鈕SB1后，原來(lái)通電的KM1、KM3、KT和KA線(xiàn)圈全部斷電，它們的所有觸點(diǎn)均被釋放而復(fù)位。當(dāng)松開(kāi)SB1后，由于主電動(dòng)機(jī)的慣性轉(zhuǎn)速仍很大，BS-2的動(dòng)合觸點(diǎn)繼續(xù)保持閉合狀態(tài)，使反轉(zhuǎn)接觸器

33、KM2線(xiàn)圈立即通電，其電流通路是：SB1BTE1KA動(dòng)斷觸點(diǎn)BS-2KM1動(dòng)斷觸點(diǎn)KM2線(xiàn)圈。這樣主電動(dòng)機(jī)M1開(kāi)始反接制動(dòng)，反向電磁轉(zhuǎn)矩將平衡正向慣性轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)速很快降下來(lái)。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，BS-2動(dòng)合觸點(diǎn)復(fù)位斷開(kāi)，從而切斷了KM2線(xiàn)圈通路，至此正向反接制動(dòng)結(jié)束。反轉(zhuǎn)時(shí)的反接制動(dòng)過(guò)程與上述過(guò)程類(lèi)似，只是在此過(guò)程中起作用的為速度繼電器的BS-1動(dòng)合觸點(diǎn)。反接制動(dòng)過(guò)程中由于KM3線(xiàn)圈未得電，因此限流電阻R被接入主電動(dòng)機(jī)主電路，以限制反接制動(dòng)電流。通過(guò)對(duì)主電動(dòng)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(diǎn)的作用。44在C650車(chē)床電氣控制線(xiàn)路中，可以用KM3的

34、輔助觸點(diǎn)替代KA的觸點(diǎn)嗎？為什么？【參考答案】在C650車(chē)床電氣控制線(xiàn)路中，可以用KM3的輔助觸點(diǎn)替代KA的觸點(diǎn)。通過(guò)對(duì)主電動(dòng)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(diǎn)的作用。只要KM3的輔助觸點(diǎn)數(shù)量滿(mǎn)足要求，可以代替KA的觸點(diǎn)。45 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線(xiàn)路中設(shè)置主軸及進(jìn)給瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)的作用是什么？請(qǐng)簡(jiǎn)述主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)控制的工作原理。【參考答案】1、軸及進(jìn)給瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)的作用銑床主軸的變速由機(jī)械系統(tǒng)完成，在變速過(guò)程中，當(dāng)選定嚙合的齒輪沒(méi)能進(jìn)入正常嚙合時(shí)，要求電動(dòng)機(jī)能點(diǎn)動(dòng)至合適的位置，保證齒輪正常嚙合。與主軸變速類(lèi)似，水平工作臺(tái)變速同樣由機(jī)械系統(tǒng)完

35、成。為了使變速時(shí)齒輪易于嚙合，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3控制電路中也設(shè)置了點(diǎn)動(dòng)控制環(huán)節(jié)。2、主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)控制的工作原理圖4-2 X62W萬(wàn)能銑床電氣控制線(xiàn)路主軸變速時(shí)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)控制過(guò)程如下：實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)是由復(fù)位手柄與行程開(kāi)關(guān)SQ7共同控制的。當(dāng)變速手柄復(fù)位時(shí)，在推進(jìn)的過(guò)程中會(huì)壓動(dòng)瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ7，使其動(dòng)斷觸點(diǎn)先斷開(kāi)，切斷KM1線(xiàn)圈電路的自鎖；SQ7的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使接觸器 KM1線(xiàn)圈得電，主軸電動(dòng)機(jī)M1轉(zhuǎn)動(dòng)。變速手柄復(fù)位后，行程開(kāi)關(guān)SQ7被釋放，因此電動(dòng)機(jī)M1斷電。此時(shí)并未采取制動(dòng)措施，電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生一個(gè)沖動(dòng)齒輪系統(tǒng)的力，使齒輪系統(tǒng)微動(dòng)，保證了齒輪的順利嚙合。在變速操作時(shí)要注意，手柄復(fù)位要求迅速

36、、連續(xù)，一次不到位應(yīng)立即拉出，以免行程開(kāi)關(guān)SQ7沒(méi)能及時(shí)松開(kāi)，使電動(dòng)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(shí)點(diǎn)動(dòng)不能實(shí)現(xiàn)齒輪良好的嚙合時(shí)，應(yīng)立即拉出復(fù)位手柄，重新進(jìn)行復(fù)位瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)的操作，直至完全復(fù)位，齒輪正常嚙合工作。46 X62W萬(wàn)能銑床是如何實(shí)現(xiàn)水平工作臺(tái)各方向進(jìn)給聯(lián)鎖控制的？【參考答案】X62W萬(wàn)能銑床是如何實(shí)現(xiàn)水平工作臺(tái)的操作手柄如圖4-3所示。工作臺(tái)控制電路圖如圖4-4所示。圖4-3 水平工作臺(tái)的操作手柄圖4-4 工作臺(tái)控制電路圖水平工作臺(tái)橫向和垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的選擇和聯(lián)鎖通過(guò)十字復(fù)合手柄和行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4聯(lián)合控制，該十字復(fù)合手柄有上、下、前、后四個(gè)工作位置和一個(gè)中間不

37、工作位置。當(dāng)操作手柄向下或向前扳動(dòng)時(shí)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)將控制垂直或橫向運(yùn)動(dòng)方向的機(jī)械離合器合上，即可接通該運(yùn)動(dòng)方向的機(jī)械傳動(dòng)鏈。同時(shí)壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ3，使SQ3動(dòng)合觸點(diǎn)SQ31閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ32斷開(kāi)，于是接通進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)接觸器KM2線(xiàn)圈電路，其主觸點(diǎn)閉合，M3正轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向下或向前移動(dòng)進(jìn)給。KM2線(xiàn)圈通電的電流通路仍從KM1輔助動(dòng)合觸點(diǎn)開(kāi)始，電流經(jīng)SA13SQ22SQ12SA11SQ31KM3輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)到KM2線(xiàn)圈。上述電流通路中的動(dòng)斷觸點(diǎn)SQ22和SQ12用于工作臺(tái)前后及上下移動(dòng)同左右移動(dòng)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(dòng)時(shí)，將壓動(dòng)行程開(kāi)關(guān)SQ4，使得控制進(jìn)給電動(dòng)機(jī)

38、M3反轉(zhuǎn)的接觸器KM3線(xiàn)圈得電，M3反轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)向上或向后移動(dòng)進(jìn)給。其聯(lián)鎖控制原理與向下或向前移動(dòng)控制類(lèi)似。十字復(fù)合操作手柄扳在中間位置時(shí)，橫向或垂直方向的機(jī)械離合器脫開(kāi)，行程開(kāi)關(guān)SQ3與SQ4均不受壓，因此進(jìn)給電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)停止移動(dòng)。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(tái)移動(dòng)到極限位置時(shí)，擋塊撞擊十字手柄，使其回到中間置，切斷電路，使工作臺(tái)在進(jìn)給終點(diǎn)停車(chē)。在同一時(shí)間內(nèi)，工作臺(tái)只允許向一個(gè)方向移動(dòng)，為防止機(jī)床運(yùn)動(dòng)干涉造成設(shè)備事故，各運(yùn)動(dòng)方向之間必須進(jìn)行聯(lián)鎖。而操作手柄在工作時(shí)，只存在一種運(yùn)動(dòng)選擇，因此銑床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間的聯(lián)鎖由兩操作手柄之間的聯(lián)鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)。聯(lián)鎖控制

39、電路由兩條電路并聯(lián)組成，縱向操作手柄控制的行程開(kāi)關(guān)SQ1、SQ2的動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在一條支路上，十字復(fù)合操作手柄控制的行程開(kāi)關(guān)SQ3、SQ4的動(dòng)斷觸點(diǎn)串聯(lián)在另一條支路上。進(jìn)行某一方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，需扳動(dòng)一個(gè)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(xiàn)圈得電。若進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)由于誤操作扳動(dòng)另一個(gè)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(tái)停止移動(dòng)，從而對(duì)設(shè)備進(jìn)行了保護(hù)。415 數(shù)控機(jī)床的開(kāi)環(huán)、半閉環(huán)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)有何特點(diǎn)？分別適用于什么場(chǎng)合？【參考答案】1、開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于控制，但精度較低，低速時(shí)不穩(wěn)定，高速時(shí)扭矩

40、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(hào)取自機(jī)床工作臺(tái)(或刀架)的實(shí)際位置，所以系統(tǒng)傳動(dòng)鏈的誤差、環(huán)內(nèi)各元件的誤差以及運(yùn)動(dòng)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(dòng)等因素的影響，系統(tǒng)的穩(wěn)定性難以調(diào)整，且機(jī)床運(yùn)行一段時(shí)間后，在機(jī)械傳動(dòng)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。因此只有在那些傳動(dòng)部件精密度高、性能穩(wěn)定，使用過(guò)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(diǎn)在于閉環(huán)系統(tǒng)環(huán)內(nèi)包括較多的機(jī)械傳動(dòng)部

41、件，傳動(dòng)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(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈有一都分在位置閉環(huán)以外，因此環(huán)外的傳動(dòng)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(jiǎn)單，造價(jià)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(jì)習(xí)題與思考題51生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括哪些內(nèi)容，遵循哪些原則?【參考答案】1、繼電器接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容繼電器接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容可以分為電氣原理圖設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩大部分。（1）電氣原理圖設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容電氣原理圖設(shè)計(jì)是繼電器接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，是工藝設(shè)計(jì)和制定其他技術(shù)資料的

42、依據(jù)。主要包括以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：制定電氣設(shè)計(jì)技術(shù)條件，即任務(wù)書(shū)；選擇電氣傳動(dòng)方案與控制方式；確定或核對(duì)電動(dòng)機(jī)的類(lèi)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(jì)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(xiě)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。（2）工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)的主要目的是便于組織電氣控制裝置的制造與施工，實(shí)現(xiàn)電氣原理圖設(shè)計(jì)的功能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，為設(shè)備的制造、調(diào)試、維護(hù)和使用提供必要的圖紙資料。主要包括以下設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)電氣原理圖及選定的電器元件，設(shè)計(jì)、繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖及接線(xiàn)圖；按照電氣原理圖或劃分的組件進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，編寫(xiě)各部分元件目錄表，并根據(jù)總圖編號(hào)統(tǒng)計(jì)出各組件

43、的進(jìn)出線(xiàn)號(hào)；根據(jù)組件電氣原理及選定的元件目錄表，設(shè)計(jì)組件裝配圖(元件安裝方式)、接線(xiàn)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、總裝配圖及各組件原理圖等資料，列出需購(gòu)買(mǎi)的元器件清單； 編制調(diào)試、實(shí)驗(yàn)、使用、維護(hù)技術(shù)說(shuō)明書(shū)。2、繼電器接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則由于繼電器接觸器控制系統(tǒng)是整個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的一部分，所以在設(shè)計(jì)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

44、原則是： 最大限度地滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械和加工工藝對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求。 在滿(mǎn)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(shí)用、使用維護(hù)方便，不要盲目追求自動(dòng)化和高指標(biāo)。盡量選用標(biāo)準(zhǔn)的、常用的或經(jīng)過(guò)實(shí)際考驗(yàn)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(shí)，設(shè)備能力留有適當(dāng)裕量。 謹(jǐn)慎積極地采用新技術(shù)、新工藝。 設(shè)計(jì)中貫徹最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。電路圖中的圖形符號(hào)及文字符號(hào)一律按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制。52電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有哪些，各有什么特點(diǎn)?【參考答案】電氣控制系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)方法有2種，即經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法(又稱(chēng)般設(shè)計(jì)法)和邏

45、輯設(shè)計(jì)法。1、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求和加工過(guò)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(méi)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(jì)。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)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(jì)資料，同時(shí)具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法由于是靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，靈活性很大，設(shè)計(jì)出來(lái)的電路可能不是最簡(jiǎn)潔的，所用的電器及觸點(diǎn)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(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法即邏輯分析設(shè)計(jì)方法，是根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，利用邏輯代數(shù)來(lái)分析、化簡(jiǎn)、設(shè)計(jì)控制電路的方法，這種設(shè)計(jì)方法能夠確定實(shí)現(xiàn)一個(gè)開(kāi)關(guān)

46、量邏輯功能的自動(dòng)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(jiǎn)潔的目的。總的來(lái)說(shuō)，邏輯設(shè)計(jì)法較為科學(xué)，設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制電路比較簡(jiǎn)潔、合理，但是當(dāng)自動(dòng)控制電路比較復(fù)雜時(shí)，設(shè)計(jì)工作量比較大，過(guò)程繁瑣，容易出錯(cuò)，因此用于簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。53某生產(chǎn)設(shè)備使用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其額定功率為5kw、額定電壓為380v、額定電流為12.5A。啟動(dòng)電流是額定電流的6倍，現(xiàn)用按鈕進(jìn)行啟動(dòng)和停止控制，試設(shè)計(jì)控制電路，要求有短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)。并選用接觸器、按鈕、熔斷器，熱繼電器、電源開(kāi)關(guān)等電器的型號(hào)和規(guī)格。【參考答案】1、控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)的控制線(xiàn)路電氣原理圖如圖5-1所示。圖5-1 三相異步電

47、動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路電氣原理圖控制原理：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB2后，電源U1相通過(guò)熱繼電器FR動(dòng)斷接點(diǎn)、停止按鈕SB1的動(dòng)斷接點(diǎn)、啟動(dòng)按鈕SB2動(dòng)合接點(diǎn)及交流接觸器KM的線(xiàn)圈接通電源V1相，使交流接觸器線(xiàn)圈帶電而動(dòng)作，其主觸頭閉合使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，交流接觸器KM的常開(kāi)輔助觸頭短接了啟動(dòng)按鈕SB2的動(dòng)合接點(diǎn)，保持交流接觸器線(xiàn)圈始終處于帶電狀態(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(kāi)關(guān)等電器的型號(hào)和規(guī)格電機(jī)的啟動(dòng)電流不是一個(gè)定值，在電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，這個(gè)電流由大到小在變化。所以，電機(jī)的啟動(dòng)電流指的是個(gè)平均值。由于不同的電機(jī)、不同的負(fù)荷、不同的啟動(dòng)方式，啟動(dòng)所需的時(shí)間是不相同的，平

48、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(mǎn)足啟動(dòng)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(dòng)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，選擇額定電流25A。（2）熔斷器的選型異步電機(jī)的起動(dòng)電流Ist約為額定電流IN的 (57）倍。熔體額定電流 IF必須躲開(kāi)起動(dòng)電流，但對(duì)短路電流仍能起保護(hù)作用。對(duì)于頻繁啟動(dòng)的電機(jī)：，選擇30A即可。（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(dòng)電流，可以選用大一級(jí)的接觸器，同時(shí)考慮輔助觸點(diǎn)的匹配，本系統(tǒng)選擇具備一個(gè)常開(kāi)主觸點(diǎn)、

49、一個(gè)常閉主觸點(diǎn)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(hào)參數(shù)廠(chǎng)家接觸器LC1-D32 11M7C額定電流32A，一個(gè)常開(kāi)、一個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)，線(xiàn)圈電壓220V 50Hz施耐德熱繼電器LR2- D13 21C 整定電流范圍1218施耐德空開(kāi)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(kāi)施耐德按鈕X B2BA42C彈簧復(fù)位按鈕，平頭，紅色，一

50、常閉施耐德56試設(shè)計(jì)游泳池自動(dòng)進(jìn)水控制電路，要求池內(nèi)水位低于最低水位時(shí)能自動(dòng)進(jìn)水，池內(nèi)的水位高于最高水位時(shí)能自動(dòng)停止進(jìn)水。【參考答案】控制電路原理圖如圖5-2所示，圖中：M1：水泵電機(jī)QF1：低壓斷路器FU1、FU2保險(xiǎn)絲FR1：熱繼電器KM1：水泵電機(jī)接觸器SQ1：浮球開(kāi)關(guān)，最高水位檢測(cè)，高于最高水位，SQ1斷開(kāi)SQ2：浮球開(kāi)關(guān)，最低水位檢測(cè)，低于最低水位，SQ2閉合SB1：停止按鈕SB2：起動(dòng)按鈕圖5-2 游泳池自動(dòng)進(jìn)水控制電路原理圖工作原理：按下啟動(dòng)按鈕SB2，若水池水位低于最高水位，SQ1常閉觸點(diǎn)閉合，KM1接觸器線(xiàn)圈得電，水泵電機(jī)M1啟動(dòng)，直到水位高于最高水位，SQ1常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM1接觸器線(xiàn)圈失電，泵電機(jī)M1停止。當(dāng)水位低于最低水位時(shí)，SQ2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM1接觸器線(xiàn)圈得電，水泵電機(jī)M1啟動(dòng)，直到水位高于最高水位。第6章 可編程控制器及其應(yīng)用習(xí)題與思考題64 FX2N