电气控制技术练习题及答案.docx

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电气控制技术练习题及答案

2•电气控制系统图包括电气控制原理图、电气设备安装图、电气设备接线图等。

3•将额定电压直接加到电动机的定子绕组上，使电动机起动运转，称为直接起动或全压起动。

4.机床设备中停车制动的控制方式主要有反接制动和能耗制动。

5.电动机的机械特性指电动机的转矩与转速或电动机的转速与流过的电流之间的关系。

6•位势转矩的作用方向始终不变，作用的方向与转速的方向无关。

7•可编程序控制器（PLC）是近年发展的一种新型工业专用控制装置。

8.PLC的程序一般表示方式有梯形图、语句表、逻辑功能图、和逻辑代数式四种。

9•利用KEEP指令编程时•必须按照先置位，再复位最后是锁存指令的顺序进行。

•绘制电气原理图时，主回路一般用粗线绘制在图面的左侧，而控制电路用细线绘制在图右侧,

所有电路元件的图形符号均按电器常态绘制。

2•阻转矩作用方向始终与运动方向相反，是起阻碍运动的作用转矩。

3•电动机一般采用热继电器实现过载保护，热继电器的常闭触点应接在控制回路。

4•实现多地点控制一台电动机起动、停机时，应把起动按钮并联连接，停机按钮应串联连接。

5•要在一定的距离内实现自动往复不断循环工作，应采用行程开关来控制电动机的正、反转。

6C系列P型PLC共有16个SMR7在同一程序段中，最多允许使用48个DIFU和DIFD指令。

8•输出继电器（OR通过一对动合触点将PLC的控制信号传递给负载。

9C系列P型PLC按功能可分为基本型、扩展I/O单元扩展型和专用型单元。

10.C系列P型机的定时器属于递减计数类型的定时器。

11•输入继电器与PLC的输入设备相连，它只能由外部设备信号来驱动，不能被程序指令来驱动，只

有输出继电器才具有驱动负载抗干扰能力。

••机械特性硬度是指表示了电动机的转速随转矩变化之间的关系。

2•使三相交流异步电动机实现正、反转换向，可采取改变三相电源的相序的方法。

3.丫一△降压起动的电动机在正常运行时，电动机定子绕组是连接成三角形的。

4•调速系统的平滑性定义为

5•电流截止负反馈的作用是

（1.5〜2）IN。

相邻两转速之比n，其值越越接近1越好。

限流保护，截止电流大小应为lo=（1.0〜1.2）IN，堵转电流大小应为Idw

6•通常互锁环节指指各接触器利用辅助触点实现相互制约，形成接触器此通彼断关系的环节称为互锁

7..电气设备安装图表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置。

8.PLC常用的电源电路有串联稳压电路、开关稳压电路和带有变压器的逆变电路等。

9PLC在硬件方面的主要抗干扰措施有屏蔽、隔离和滤波。

10.PLC的系统响应时间包括系统输入时的滤波时间、程序执行时间和输出延时时间。

•C系列P型机的定时器定时单位为0.1s。

1反时限性是指当电机过载时，电路中过载电流越大，热继电器动作的时间越短，即电流过载倍数与热

继电器动作时间成反比的特性称为反时限性。

3•直流电机的能耗制动原理是把电动机的电枢与电网断开，在电枢回路中串入适当的附加电阻形成闭合回

路而实现的动力制动称为直流电机的能耗制动。

4.为了防止电网失电后电压恢复时电动机自行启动的保护

叫零压保护。

零压保护目的是

防止因电源电压消

失或降低而造成生产设备的损坏或人身事故，电网

器实现。

电路都需要设置零压保护。

零压保护-

般由

电压继电

5.PLC的存储器可以分为只读存储器和随机存储器。

6•通常自锁环节指用接触器本身的触点使线圈保持通电的环节称为自锁环节。

7.C系列P型机的上位机链接单元C20-LK011CP共占用32个I/O点数。

二、简答题

1.他励直流电动机稳定运行时，电枢电流的大小由什么决定？

改变电枢回路电阻或改变电源电压的大小时，能否改

变电枢电流的大小？

答：

电枢电流的大小由负载决定。

不能，因为电枢电流大小由负载决定。

2•什么是零压保护？

其目的是什么？

什么情况下需要设置零压保护？

答：

为了防止电网失电后防止电压恢复时电动机自行启动的保护。

目的：

防止造成生产设备的损坏或造成人

身事故。

在没有自锁环节的情况下、、、、、、

3•对于三相异步电动机，可否在熔断器与热继电器中任选一种保护？

为什么？

答：

不可以，因为熔断器有顺动性，具有短路保护作用；热继电器有反时限性，具有过载保护作用。

4•选择电动机时应考虑哪几个问题？

答：

1＞电动机的工作方式2＞生产设备对电动机的调速有没有特殊要求3＞电动机的技术指标；4＞电动机的结

构形式和使用环境。

5•请简化下列电路图。

解:

6•什么叫恒转矩调速方式和恒功率调速方式？

他励直流电动机的三种调速方法各属于那种调速方式

答：

恒转矩调速方式是输出负载不变，电动机调速是允许输出转矩为恒定的调速。

恒功率调速方式是输出负载不变，电动机调速是允许输出功率为恒定的调速。

他励直流电动机的三种调速方法：

调压调速、调磁调速、电枢电路串电阻调速。

7•什么是PLC的扫描周期？

它主要受那些因素的影响？

答：

PLC读入输入状态到发出输出信号的时间是PLC的扫描周期。

它主要受读入现场信号时间、执行程序时

间、输出信号时间、公共处理时间因素的影响。

8•减少PLC输出点数的方法有哪些？

答：

⑴通断状态完全相同的负载并联后，可以共用PLC的一个输出点⑵通过外部的或PLC控制的切换开

关,PLC的每个输出点可以控制两个不同时工作的负载⑶将外部元件的触点与负载线圈串联，就可以用PLC的

一个输出点去控制两个或多个有不同要求的负载⑷在用信号灯作负载⑸用PLC的一个输出点控制指示灯常亮

或闪烁，可以显示两种不同的信息。

⑹系统中某些相对独立或简单的部分，可以用继电器线路控制，这样同时减少了PLC的输入点和输出点。

1•什么是可逆原理？

答：

电机是电能与机械能转换的动力机械。

在一定条件下，它作为电动机运行，将电能转换机械能，在另

种条件下，它作为发电机运行，把机械能转换电能，这种运行状态的可变换性称为电机的可逆原理

2•保证电动机正常启动的条件是什么？

答：

保证电动机正常启动的条件是电动机输出的转矩必须大于等于负载转矩。

4•电动机的工作方式分为几类？

各有何特点？

答：

电动机的工作方式分为三类。

①连续工作方式：

电动机连续工作的时间很长，足以使其温升达到稳定值。

②短时工作方式：

电动机工作的时间较短，不足以使其温升达到稳定值。

③间歇工作方式（重复短时工作方式）电动机的工作时间与停歇时间重复交替，且循环周期较短（w10min）,整个工作过程中，温升不断上下波动，

且逐渐升高。

5.PLC有哪几种输入模式？

各自有什么特点？

6•交流继电器的线圈和触点在使用中可如何连接？

为什么?

答：

交流继电器的线圈在使用中并联，触点在使用中可以并联也可以串联。

因为两个交流继电器线圈串联时，

每个继电器线圈所分的电压为1/2

7•请简述C40P-EDR-A的具体含义。

答：

C40P-EDR-A表示是交流供电的C系列P型扩展单元，有24个直流输入点，有16个继电器输出

8•在进行控制系统设计时，选择PLC的原则有哪些？

答：

⑴确定控制系统类型：

控制系统依结构分可分为单体控制的小系统和慢过程大系统两类。

⑵机型的选择规模要适当：

输入、输出的点数可衡量PLC规模的大小。

2•简述PLC的循环控制原理。

3•从理论上分析直流调速系统中扩大调速范围的方法有哪些？

4•某一电动机带动额定负载运行，当环境温度为常温和高温两种不同情况时，其起始温升、稳定温升和温升时

间常数是否相同？

稳定运行后的实际温度是否相同？

答，他们的起始升温不同，稳定温升相同，温升时间常数相同，稳定运动后实际温度相同

5•他励直流电动机为什么不能直接启动？

直接启动会引起什么不良后果？

答，1,会产生过大电磁力，损坏绕组，2，转向困难，3,产生过大启动转矩，冲击设备，4,引起电网波动

8•请简化下列电路图。

三、分析论证题

1•读下面控制电路图，回答下列问题：

⑴电路中电机有几种工作状态？

⑵电路中通过什么电器实现什么保护环节？

⑶说明SASQ1的作用。

FU2

~3

2.在自动调速系统中，为什么改变给定电压可以改变电动机的转速？

是否可用调节转速负反馈系数f来调节转

速?

为什么？

3•试根据指令表绘制出相应的梯形图程序。

地址

指令

数据

地址

指令

数据

0000

LD

0002

0006

OUT

0502

0001

ORNOT

0005

0007

LD

0010

0002

LDNOT

0003

0008

ANDNOT

1008

0003

OR

0004

0009

TIM

00

0004

ANDLD

#0150

0005

AND

0006

4.分析图示电路工作原理，设KM为电动机起停用接触器，分别说明K、SBKT1与KT2的作用。

/K

km

7

KT1r

TJ>kti

KT2

K「

—L

>1

KT2r

—

5.试推导出他励直流电动机的机械特性方程式，从公式出发论证它有哪几种调速方法?

6.试根据指令表绘制出相应的梯形图程序。

地址

指令

数据

地址

指令

数据

0100

LDNOT

0102

0106

LD

0208

0101

AND

0103

0107

AND

0009

0102

LD

0204

0108

OUT

0508

0103

KEEP（11）

0511

0109

LD

0012

0104

LD

0005

0110

OUT

0506

0105

IL（02）

0111

ILC（03）

7下图为组合机床机械滑台进给线路，滑台的工作进给由电动机M1拖动，快速进给由电动机M1与M2同时拖动,

接触器KM1KM2控制M1的正反转，KM3控制M2的启停，滑台的工作循环如下图所示，试分析控制线路的工作过程。

8.速度反馈系统中，在开环和闭环两中状态下，为了得到相同的转速，所加的给定电压是否相同，为什么?

四、设计计算题：

1.一台他励直流电动机数据为UN=220V,Inf22.3A,Ra=0.13Q,求；

⑴直接起动时起动电流是额定值的多少倍？

⑵要使起动电流是额定电流的2倍，应在电枢电路中串入多大的起动电阻？

2.利用PLC实现下述控制要求，绘出梯形图并写出指令语程序，要求：

电机M1先启动后，M2才能启动,

M2能点动。

3•设计一个工作台前进----退回控制线路，工作台由电动机M带动，行程开关ST1、ST2分别装在工作台的原

位和终点，要求：

①工作台可实现前进----后退回到原位；②工作台到达终点后停一下再后退；

③工作台在前进中能立即后退到原位；④可实现自动往复工作；⑤有终端保护；

4•设计由两台电动机控制一台机械设备，满足下列条件的电气控制电路：

①M1电机正、反向运转，M2电动机单向运转；②M1电动机起工作后，M2电动机才能起动工作；

③Mi、M2电动机同时停机，若其中一台电动机过载，另一台电动机也应停机；④要有必要的保护环节

5.某直流调速系统的调速范围是1500〜150r/min,静差度s=5%,问系统允许的速降是多少？

如果开环系统的速

降是80r/min，问闭环系统的开环放大倍数是多少？

6•为两台异步电动机设计一个控制回路，要求：

①两台电机互不影响，独立起停。

②可以同时控制两台电机的起停。

③当一台电机发生过载时，两台电机同时停车。

④有短路保护。

7.利用PLC实现下述控制要求，绘出梯形图并写出指令语程序，要求：

电机M1先启动后，经过10s，M2能自

行启动。

8.设计组合机床的两台动力头的电气控制电路。

设计要求如下：

①加工时两台动力头电动机同时起动；②两台动力头电动机单向旋转；③两台动力头电动机，在加工完成后各自停机；④若其中一台动力头电动机过载，另一台动力头电动机也应停机，有必要的保护环节。

9.他励直流电动机的数据为Pn=13Kw,U=220V,In=68.7A,nN=1500r/min,艮=0.224Q,采用电枢串电阻调速,要求

Smax=30%求：

⑴电动机拖动额定负载运行时的最低转速.⑵调速范围.⑶电枢需串入的电阻值.

10.利用PLC实现下述控制要求，绘出梯形图并写出指令语程序，要求：

电机M1先启动后，经过20s，M2能自行

启动，M2起动后M1立即停止。

11.为两台异步电动机M1M2设计顺序启停控制回路，要求：

①M1启动后，M2立即启动；②M1停止后，M2延时一段时间后才停止；

③M2能点动调整工作；④两台电动机均有短路、过载保护。

4•由两台电动机拖动一生产机械设备，设计满足求的控制电路：

①M1、M2电动机均单向运转；②M1电机起动工作，机械机构移动到位后M2电动机起动工作；

③M2电动机带动另一机械机构移动到目的地后自动停机，有限位保护；④M1电机由按钮控制停机；

⑤要有必要的保护环节。