宁夏大学 电气控制技术练习题及答案

⒈电力拖动控制系统主要由 原动机 和 自动控制部分 组成。

⒉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。

⒊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。 ⒋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 。

⒌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 。 ⒍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 。 ⒎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。 ⒏PLC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。 ⒐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。

⒈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。

⒉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。

⒊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 。 ⒋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。 ⒌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。 ⒍C系列P型PLC共有 16 个SMR。⒎在同一程序段中，最多允许使用 48 个DIFU和DIFD指令。 ⒏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。 ⒐C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。 ⒑C系列P型机的定时器属于 递减计数 类型的定时器。

⒒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。

⒈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 。

⒉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。 ⒊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。

??⒋调速系统的平滑性定义为 相邻两转速之比

ni?1ni ，其值越 越接近1 越好。

⒌电流截止负反馈的作用是 限流保护 ，截止电流大小应为 Io=（1.0～1.2）IN ，堵转电流大小应为 IDW=（1.5～2）IN 。

⒍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 。 ⒎.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。

⒏PLC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。 ⒐PLC在硬件方面的主要抗干扰措施有 屏蔽 、 隔离 和 滤波 。

⒑PLC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 。 ⒒C系列P型机的定时器定时单位为 0.1s 。

⒈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。

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⒉恒功率调速指电机调速过程，功率P和电流I保持 正比 关系的调速方法。

⒊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。

⒋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 电路都需要设置零压保护。零压保护一般由 电压继电器 实现。 ⒌PLC的存储器可以分为 只读存储器 和 随机 存储器。

⒍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 。 ⒎C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

⒈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。 ⒉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、、、、、、

⒊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。 ⒋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。 ⒌请简化下列电路图。

解：

K2 K3 K1 K3 K K1 K2 ;

⒍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。

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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。 ⒎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。 ⒏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。

⒈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，在另一种条件下，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 ⒉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。 ⒊请简化下列电路图。

K2 K1 K1 K

⒋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（≤10min），整个工作过程中，温升不断上下波动，且逐渐升高。

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⒌PLC有哪几种输入模式？各自有什么特点？

⒍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 ⒎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 ⒏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。 ⒉简述PLC的循环控制原理。

⒊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？

⒋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？

⒌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? ⒏请简化下列电路图。

三、分析论证题

⒈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SA、SQ1的作用。

SAQKRFU1SB1UVWFU2

KRKM2KM1KM1KM2SQ2SQ1SB2KM1SQ1SQ2KM2SB3SQ3SQ4~3MFU2KM1KM24

⒉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?

⒊试根据指令表绘制出相应的梯形图程序。

地址 0000 0001 0002 0003 0004 0005 指令 LD OR NOT LD NOT OR AND LD AND 数据 0002 0005 0003 0004 0006 地址 0006 0007 0008 0009 指令 OUT LD 数据 0502 0010 AND NOT 1008 TIM 00 #0150 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、SB、KT1与 KT2的作用。

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 0100 LD NOT 0101 AND 0102 LD 数据 地址 0102 0103 0204 0106 0107 0108 0109 0110 0111 指令 LD AND OUT LD OUT 数据 0208 0009 0508 0012 0506

0103 KEEP（11） 0511 0104 LD 0105 IL（02） 0005 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KM1、KM2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。

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