设备电气控制系统的运行与维护一习题集答案要点.docx

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设备电气控制系统的运行与维护一习题集答案要点

习题集答案

（望大家抓紧时间认真复习，严禁考试作弊！

有不懂问题可以打电话随时询问，19周周3:

14:

30在1教403答疑）

学习单元1机床常用电器

一、填空题（个别题目不一样，以习题集为标准）

1低压电器按动作原理分类分为手动电器和自动电器。

2.低压电器一般有两个基本部分：

一个是感受部分，另一个是执行部分。

3.熔体是熔断器的主要部分，其材料常用的有低熔点材料和高熔点材料。

4.低压断路器一般由触点系统、灭弧系统、操作系统、脱扣器及外壳或框架等组成。

5.CJ10—20接触器的触头分主触头和辅助触头两种。

主触头通常为三对，构成三个常开触头，用于通断主电路。

通过的电流较大。

接在电动机主电路中。

辅助触头一般有常开、常闭各两对。

6.热继电器的双金属片加热的方式有直接加热、间接加热和复式加热三种：

7.举出两种常用的主令电器如按钮、行程开关。

8.常开按钮常做启动按钮常闭按钮常做停止按钮（常开按钮、常闭按钮）

9.位置开关被撞动后使常闭触头分断，常开触头闭合。

10.交流接触器的组成包括电磁机构、触点系统、灭弧装置其它组件等。

其工作原理是当线圈通电时常开触点闭合常闭触点断开。

11.时间继电器通常包括通电延时型和断电延时型，它的组成包括电磁系统、延时机构、触点系统。

12.熔断器的主要技术参数主要包括额定电压、额定电流和极限分断能力和熔断电流等。

13.启动按钮的按钮帽通常是绿色颜色，停止按钮按钮帽红色颜色。

14.行程开关按其结构形式可分为直动式、微动式、滚轮式。

15.三相笼型异步电动机常用的制动方式有能耗制动和反接制动。

16.常闭按钮：

手指未按下时，触头是闭合的；当手指按下时，触头被断开；

17..在当机械的挡铁离开后，复位弹簧使行程开关各部位部件恢复常态。

使常开触头分断，常闭触头闭合。

18交流接触器工作原理是当线圈断电时常闭触点闭合常开触点断开。

当线圈通电时常开触点闭合常闭触点断开。

19.断路器俗称自动空气开关，用于不频繁接通、分断线路正常工作电流，也能在电路中出现短路、过载、失压或欠压时自动切断电路。

20.常用的熔断器有三种：

瓷插式、螺旋式和管式。

21.低压电器是指在交流50Hz（或60Hz）、额定电压1200V以下及直流额定电压1500V以下的电路中，起通断、保护、控制或调节作用的电器（简称电器）。

22.速度继电器主要由转子、圆环（笼形空心绕组）和触点三部分组成。

转子由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相连，用以接收转动信号。

23.常用的短路保护电器是熔断器和低压断路器。

24.刀开关按极数不同刀开关分单极、双极和三极三种。

25.常开按钮：

手指未按下时，触头是闭合的；当手指按下时，触头断开；

26.交流接触器的组成包括电磁机构、触点系统、灭弧装置其它组件等。

其工作原理是当线圈通电时常开触点闭合常闭触点断开。

27.在机床电气控制原理图中，KM表示交流接触器，KT表示时间继电器，SQ表示行程开关，SB表示按钮。

28.热继电器是对电动机进行过载保护的电器；熔断器是进行短路保护的电器。

29.电动机的保护环节有：

短路保护、过载保护、失压和欠压保护、过电流保护和零压保护和弱磁保护等

30.接触器按其线圈的电源类型以及主触点所控制主电路电流的种类，分为交流接触器和直流接触器。

31.时间继电器按延时触点分为常开延时闭合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常闭延时闭合触点四类。

按线圈是断电情况分为通电延时型和断电延时型。

32.组合开关包括转换开关和倒顺开关。

其特点是用动触片的旋转代替闸刀的推合和拉开,实质上是一种由多组触点组合而成的刀开关。

33.安装刀开关时，电源进线应接在进线端，用电设备应接在出线端。

34.按钮它是由按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点和外壳等组成。

其触点允许通过的电流很小,一般不超过5A。

36.低压电器元件触点的接触形式有点接触、线接触、面接触。

37.位置开关主要用于将机械信号转变为电信号，用来控制生产机械动作，位置开关包括：

行程开关、微动开关、限位开关及由机械部件或机械操作的其它控制开关。

38.在机床电气控制原理图中，KA表示中间继电器，FR表示热继电器，KS表示速度继电器，TA表示电流互感器。

39.时间继电器按延时触点分为常开延时闭合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常闭延时闭合触点四类。

40.熔断器熔体允许长期通过1.2倍的额定电流，当通过的＿电流＿越大，熔体熔断的时间越短。

41.速度继电器的动作转速一般不低于120r/min，复位转速约在

100r/min以下，由速度继电器的正转和反转切换触点动作来反映转速和方向的变化。

二、作图题（三专见教材第一章，五专见教材第二章）

1.热继电器常闭触点

2.中间继电器常开触点

3.欠电压继电器常开触点

4.过电压继电器常开触点

5.欠电压继电器线圈

6.速度继电器常闭触点

7.欠电流继电器线圈

8.欠电流继电器常开触点

9.欠电压继电器常闭触点

10.时间继电器瞬动常开触点

11.速度继电器常开触点

12.中间继电器线圈

13.熔断器

14.欠电流继电器常闭触点

15.过电压继电器线圈

16.交流接触器常闭辅助触点

17.延时断开的动合触头

18.热继电器热元件

19.低压断路器

20.复合按钮

21.交流接触器常开辅助触点

22.时间继电器线圈的一般符号

23.延时闭合的动断触头

24.常开按钮

25.行程开关常开触点

26.交流接触器线圈

27.延时闭合的动合触头

28.速度继电器转子

29.刀开关

30.行程开关常闭触点

31.交流接触器三对主触点

32.交流接触器常开辅助触点

33.时间继电器瞬动常闭触点

34.组合开关

35.常闭按钮

36.行程开关复合触点

37.通电延时型时间继电器线圈

38.延时断开的动断触头

三、简答题

1.低压电器的分类有那几种？

答：

低压电器的种类繁多，分类方法有很多种。

按工作方式可分为手控电器和自控电器。

按用途可分为低压控制电器和低压保护电器。

按种类可分为刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。

2.在电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？

答：

熔断器在电路中起短路保护。

热继电器在电动机主电路中起过载保护和断相保护。

3.简述刀开关的安装方法：

①选择开关前,应注意检查动刀片对静触点接触是否良好、是否同步。

如有问题,应予以修理或更换。

②电源进线应接在静触头一边的进线端（进线座应在上方），用电设备应接在动触头一边的出线端。

这样，当开关断开时，闸刀和熔体均不带电，以保证更换熔体时的安全。

③安装时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。

4.电动机基本的保护环节和保护所采用的电器元件

短路保护　常用的短路保护电器是熔断器和低压断路器。

过载保护常用的过载保护电器是热继电器。

过流保护　过流保护是区别于短路保护的一种电流型保护。

过电流继电器

欠压、零压保护欠电压保护实现欠压保护的电器是接触器和电磁式电压继电器。

弱磁保护常采用的方法是在电路中串入欠电流继电器来监视直流电机的励磁电流，并与接触器配合使用。

5.电磁接触器主要由哪几部分组成？

简述电磁接触器的工作原理。

电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。

接触器根据电磁原理工作：

当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。

当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。

6.常用在电路中起保护作用低压电器有哪些？

它们在电路中起何种保护作用？

短路保护　常用的短路保护电器是熔断器和低压断路器。

过载保护常用的过载保护电器是热继电器。

过流保护　过流保护是区别于短路保护的一种电流型保护。

过电流继电器

欠压、零压保护欠电压保护实现欠压保护的电器是接触器和电磁式电压继电器。

弱磁保护常采用的方法是在电路中串入欠电流继电器来监视直流电机的励磁电流，并与接触器配合使用。

7.电动机起动电流很大，起动时热继电器会不会动作?

为什么?

答：

不会。

因为热继电器主要是双金属片式，根据不同金属发热不同的原理制成，用于电动机的长时间过载保护，电动机正常启动时间一般只有5秒左右，不足以使双金属片动作。

8.中间继电器的作用主要有哪几个方面？

见手中习题集学习单元2填空题或教材

9.简述速度继电器工作原理

速度继电器主要由转子、圆环（笼形空心绕组）和触点三部分组成。

转子由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相连，用以接收转动信号。

当转子（磁铁）旋转时，笼形绕组切割转子磁场产生感应电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用，产生电磁转矩，圆环在此力矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点，改变其通断状态（在摆杆左、右各设一组切换触点，分别在速度继电器正转和反转时发生作用）。

当调节弹簧弹力时，可使速度继电器在不同转速时切换触点，改变通断状态。

10.电弧是如何产生的?

对电路有何影响?

常用的灭弧方法有哪些?

答：

（1）电弧的产生：

在自然环境下断开电路时，如果被断开电路的电流（或电压）超过某一数值时（根据触头材料的不同其值约在0.25-1A，12-20V之间），在触头间隙中就会产生电弧。

共四个阶段：

强电场放射、撞击电离、热电子发射、高温游离。

（2）点动力灭弧磁吹灭弧栅片灭弧纵缝灭弧

11.简述时间继电器的分类并画出其延时触点符号

通电延时型和断电延时型

一、

12.热继电器由哪几部分组成，各部分什么作用

学习单元2电气控制基本环节及控制线路分析

一、填空题

1.电动机的保护环节有：

短路保护、过载保护、失压和欠压保护、过电流保护和零压保护和弱磁保护等

2.点动的定义是即按下按钮时电动机运转工作，手松开按钮时电动机停止工作。

点动控制多用于机床刀架，横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。

3.大型机床为了操作方便，常常要求在两个或两个以上的地点都能进行操作。

通常将常开按钮并联、常闭按钮串联（串联、并联）。

4.机床中最常见的降压起动有定子串电阻降压起动和星—三角降压起动两种。

5.机床的工作部件常需要作两个相反方向的运动，大都靠电动机正反转来实现。

实现电动机正反转的原理是只需改变电动机三相电源的相序，就可改变电动机的转向。

6.图中由相互独立的正转和反转起动控制电路组成，两者之间没有约束关系，可以分别工作。

按下SB2，KM1得电工作；按下SB3，KM2得电工作；先后或同时按下SB2、SB3，则KM1与KM2同时工作，两相电源供电电路被同时闭合的KM1与KM2的主触点短路，这是不能允许的。

7.Y-Δ降压起动的特点是：

起动时减小加在电动机定子绕祖上的电压，以限制起动电流；而在起动后再将电压恢复之额定值，使电动机全压运行。

8.交流接触器的主要参数有额定电流、额定电压、线圈的额定电压、额定操作频率、线圈的起动功率和吸持功率、直流接触器起动和吸持功率相等。

9.把接触器的常闭辅助触点相互串联在对方的控制回路中，就使两者之间产生了制约关系称为互锁。

图中KM1和KM2形成互锁。

10.电气原理图一般分为主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。

11.三相笼型异步电动机常用的制动方式有能耗制动和反接制动。

12.RC表示磁插式熔断器，RL表示螺旋式熔断器。

13.过流保护是区别于短路保护的一种电流型保护。

所谓过电流，是指电动机或电器元件超过其额定电流的运行状态。

过电流保护可以采用低压断路器、热继电器、电动机保护器、过电流继电器等。

14.失压保护的作用是为防止电源电压恢复时，电动机自行启动或电器元件自行投入工作而设置的保护。

采用接触器和按钮控制电动机的起、停本身就具有失压保护作用。

15.低压短路器的脱扣机构是断路器的感测元件,用来感测电路特定的信号。

电路一旦出现非正常信号,相应的脱扣器就会动作,通过联动装置使断路器自动跳闸而切断电路。

16.下图中按钮SB2做启动按钮，SB1做停止按钮，图中按下按钮KM1线圈得电并自锁。

17.第2-2图中QS表示组合开关、FU为熔断器，起短路保护作用，FR为热继电器，起过载保护作用。

18.三相笼型异步电动机的反接制动控制电路中，常利用速度继电器进行自动控制。

19.中间继电器实质上是电压继电器的一种，当其它继电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电器的触点来扩大它们的触点数或触点容量，从而起到中间转换的作用。

20.原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆接或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。

21.电气原理图中所有电器触头，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。

对于继电器、接触器的触头，按吸引线圈不通电状态画，控制器按手柄处于零位时的状态画，按钮、行程开关触头按不受外力作用时的状态画。

22.自锁或自保电路的定义是依靠接触器自身辅助触头保持线圈通电的电路称为自锁或自保电路，辅助常开触头称为自锁触头。

23.欠电压保护的定义是当电源电压降到允许值以下时，需要采用保护措施将电源切断，这种保护称为欠电压保护，常用的实现欠压保护的电器是欠电压继电器和低压断路器。

24.图2-3中速度继电器起自动切断制动反接电源作用。

按下按钮SB1KM1通电，其三对主触点闭合，电动机M1工作，其辅助触点闭合形成自锁。

25.从图中的主电路部分可知，若KM1和KM2分别闭合，则电动机的定子绕组所接两相电源对调，KM1和KM2形成互锁。

电阻R起减压限流作用。

二、简答题

1.何为电气原理图?

绘制电气原理图的原则是什么?

答：

用来表示电路中各电气元件中导电部件的连接关系和工作原理的图叫电气原理图。

绘制电气原理图的原则是：

（1）图中所有元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号；

（2）电气原理图主要由主电路和辅助电路组成；主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方，控制电路用细实线绘制在图面的右侧或下方；

（3）原理图中直流电源用水平线画出，一般直流电源的正极画在图面上方，负极画在图面的下方；

（4）原理图中各电气元件均不画出实际外形，只画出其带电部件

（5）原理图中各元器件触头状态均按没有外力作用或未通电时触头的自然状态画出，

（6）原理图按功能布置，即同一功能的电气元件集中在一起，尽可能按动作顺序从上到下或从左到右的原则绘制；

2.电气控制电路的基本控制规律主要有哪些?

自锁与互锁控制、点动与连续运转控制、多地联锁控制、顺序控制、自动循环控制。

3.在机床电气控制系统图中，KA、FR、KS、KM、KT、SB、SQ代表的电器元件什么？

4.三相笼型异步电动机常用的制动方法有几种？

⑴反接制动，是在电动机的原三相电源被切断后，立即通上与原相序相反的三相交流电源，以形成与原转向相反的电磁力矩，利用这个制动力矩使电动机迅速停止转动。

⑵能耗制动，是将运转的电动机脱离三相交流电源的同时，给定子绕组加一直流电源，以产生一个静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用，产生反向电磁力矩而制动的。

5.常用的电气控制系统图有哪三种?

常用的电气控制系统图有：

电气原理图、电器布置图、安装接线图。

6.何为电气接线图?

电气接线图的绘制原则是什么?

表示项目相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线型号、导线截面等内容的图形称为电气接线图。

（1）各电气元件均按实际安装位置绘出，元器件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制；

（2）一个元器件中所用的带电部件均画在一起，并用点画线框起来；

（3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并符号国家标准；

（4）各电气元件上凡是需要接线的部件端子都应绘出，并予以编号，各接线端子的编必须与电气原理图上的导线编号一致；

（5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。

7.在正、反转控制线路中，为什么要采用双重互锁？

答：

在正、反转控制线路中，电气互锁或按钮互锁控制线路仍然存在发生短路事故的危险。

按钮联锁正反转控制线路的优点是操作方便,缺点是容易产生电源两相短路事故。

如果控制电动机正转的接触器主触点因弹簧老化或剩磁或其他原因延时释放，或被卡住而不能释放，这时如按下反转启动按钮，反转接触器主触点闭合，造成主电路短路。

因此，实际上常采用采用按钮,接触器双重互锁正、反转控制线路，

在实际工作中,经常双重联锁正反转控制线路

8.三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有几种？

答：

三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有：

⑴定子串电阻降压起动；

⑵采用Y—△起动控制线路；

⑶自耦变压器降压起动。

9.交流接触器线圈断电后，动铁心不能立即释放，电动机不能立即停止，原因是什么？

答：

交流接触器线圈断电后，动铁心不能立即释放，电动机不能立即停止，主要原因有：

⑴由于在分断电流瞬间，触点间产生电弧，造成触点熔焊，使动铁心不能立即释放；

⑵返回弹簧失去弹性。

10.为什么电动机应具有零电压、欠电压保护？

答：

电动机的零电压保护是指当电网突然断电有突然来电，电动机不能自行启动。

当供给电动机工作的电源下降（欠电压）时，电动机的负载不变的情况下，会使电动机绕组的电流增加，严重的会烧毁电动机。

11.鼠笼异步电动机降压启动的目的是什么？

重载时宜采用降压起动吗？

答：

鼠笼异步电动机降压启动的目的是：

鼠笼异步电动机由于起动电流大，在短时间内会使输电线路上产生很大电压降落，造成电网电压显著下降。

不但会减少电动机本身的起动转矩，甚至不能起动，而且会使电网其它设备不能正常工作，使其它电动机因欠压而停车。

12.何为互锁控制?

实现电动机正反转互锁控制的方法有哪两种?

它们有何不同?

（1）互锁控制：

利用正反转接触器常闭辅助触头作为相互制约的控制关系。

（2）实现电动机正反转互锁控制的方法有电气互锁和机械互锁两种，电气互锁是靠接触器的常闭辅助触点的断开来实现的，需要接触器线圈通电后才能实现；而机械互锁是靠按钮的常闭触点来实现的，不需要电源。

3.用来控制某一电动机的接触器经常因触点烧蚀而更换，其寿命特短。

试分析其原因，应如何处理?

答：

用来控制某一电动机的接触器经常因触点烧蚀而更换，其寿命特短。

可能的原因是：

（1）接触器主触点的额定电流太小，须更换一只主触点额定容量大的接触器；

（2）灭弧罩损坏，须更换。

三、分析题

1.分析该图的控制电路

合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，KM1得电吸合并自锁，，电动机M串电阻起动，同时时间继电器KT得电，经延时，KM2得电动作，KM2主触头闭合，将主电路电阻R短路，电动机全压运行。

2.依据该图说明什么是自锁

合上电源开关QS，引入电源，按下起动按钮SB2，KM1线圈通电，常开主触头闭合，线圈通过其本身常开辅助触头继续保持通电。

这种依靠接触器自身辅助触头保持线圈通电的电路称为自锁或自保电路，辅助常开触头称为自锁触头。

2

1.分析该电路的工作原理并说明什么是自锁

合上电源开关QS，引入电源，按下起动按钮SB2，KM线圈通电，常开主触头闭合，电动机接通电源起动。

同时，与起动按钮并联的接触起辅助常开触头也闭合，当松开SB2时，KM线圈通过其本身常开辅助触头继续保持通电，从而保证了电动机连续运转。

这种依靠接触器自身辅助触头保持线圈通电的电路称为自锁或自保电路，辅助常开触头称为自锁触头。

当需要电动机停止时，按下停止按钮SB1，切断KM线圈电路，KM常开主触点与辅助触头均断开，切断电动机电源电路和控制电路，电动机停止转动。

2.该电路有哪些电路保护环节：

（1）短路保护

（2）过载保护

（3）欠压和失压保护

3.分析该图主电路，并说明该图能实现什么功能

图为两个按钮分别控制两个接触器来改变电动机相序，实现电动机正反转的控制电路。

2.分析该图控制电路，并依据图说明什么是互锁

在图中SB1、SB2分别为正、反转控制按钮，SB3为停止按钮。

常闭触头KM1、KM2为互锁触头，以避免SB1、SB2同时按下可能造成的短路事故。

该电路在电动机换向时，需先按停止按钮SB1才能反方向起动，故常称为“正—停—反”控制线路，频繁换向时，操作不方便。

在图中控制电路中，KM1、KM2两个常闭触头分别串接在KM2、KM1线圈的控制电路中，使KM1、KM2线圈不能同时得电，以防止主电路可能造成的短路故障。

这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法称为互锁，两对起互锁作用的触头称为互锁触头。

学习单元3典型机床设备电气控制线路

一、填空

1.C650车床切削运动包括主运动和进给运动，而切削运动以外的其它运动皆为辅助运动。

通过主电动机的正反转实现主轴的正反转。

2.X6132铣床主要构造由床身、悬梁及刀架支架、工作溜板和升降台等几部分组成。

3.X6132的联锁包括机械联锁和电气联锁，进给变速时进给操纵手柄都必须在零位。

4.铣床的主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是工件相对于铣刀的移动。

5.卧式车床主要由床身、主轴箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、溜板与刀架、尾座、丝杠、光杠等部件组成。

6.T68型卧式镗床主要由床身、工作台、镗头架、前立柱、后立柱和尾架等组成。

7.卧式镗床的主运动是镗轴的旋转运动和花盘的旋转运动。

其进给运动是工作台的横向或纵向进给、镗轴的轴向进给、镗头架的垂直进给和花盘刀具溜板的径向进给。

8.镗床主拖动要求恒功率拖动，采用“△-YY”双速电动机。

9.圆工作台是铣床的附件。

在铣削圆弧和凸轮等曲线时，可在工作台上安装圆工作台进行铣切。

10．Z3040摇臂钻床主轴正反转一般由机械方法获得，这样主轴电动机只需单方向旋转。

11．Z3040摇臂钻床具有两套液压控制系统，一个是操纵机构液压系统；一个是夹紧机构液压系统。

二、分析题（注意：

类型题目，只给出了部分答案，并不表示其他题目不用复习！

！

大家可参考上课教材复习，作业中发现大家只有个别题目错误；一般回路书写正确，但不知道条件怎么写，现给出了例子，因此请订正后复习）

（一）、根据X6132原理图回答问题，按要求写出通电线路：

1.分析主轴起动控制回路

换向开关SA1旋转到所需要的旋转方向→起动按钮SB5或SB6→接触器KM1线圈通电→常开辅助触点KM1（5-16）闭合进行自锁，同时常开主触点闭合→主轴电动机M1旋转。

在主轴起动的控制电路中串联有热继电器FR