机床电气控制技术习题及答案讲解学习

第1章 常用低压电器习题答案1. 什么是低压电器？怎样分类？常用的低压电器有哪些？答：用于交流50Hz 额定电压1200V 以下，直流额定电压1500V 以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。

配电电器。

用于配电系统，进行电能的输送和分配，如熔断器、刀开关、转换开关、低压断路器等。

控制电器。

主要用于自动控制系统和用电设备中，如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。

2. 叙述接触器的用途，并画出接触器的符号。

答：接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。

接触器的文字符号是KM ，图形符号如下：常闭辅助触点常开辅助触点主触点电磁线圈KM3. 叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。

答：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。

电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，完成通断电路的控制作用。

交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。

主触点用于通断电流较大的主电路，由接触面积较大的常开触点组成，一般有三对。

辅助触点用以通断电流较小的控制电路，由常开触点和常闭触点组成。

灭弧系统。

触点在分断电流瞬间，在触点间的气隙中就会产生电弧，电弧的高温能将触点烧损，并且电路不易断开，可能造成其他事故，因此，应采用适当灭弧系统迅速熄灭电弧。

反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点、常开触点分断；缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力；触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力，增大接触面积，降低接触电阻，避免触点由于接触不良而过热。

4. 交流接触器的主要技术参数有哪些？各如何定义？答：1）额定电压。

接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。

2）额定电流。

接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。

3）线圈的额定电压。

习题答案第一章机床控制线路的基本环节1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。

它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。

常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。

2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。

它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。

因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。

3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。

继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。

因此继电器触点容量较小（不大于5A）。

在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。

4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。

5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。

过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为1.1--4倍额定电流。

最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。

长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。

绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。

《机床电气控制技术》课程习题集一、单选题1.下列中哪一个不是电气控制系统中常设的保护环节（）A. 过电流保护B. 短路保护C. 过载保护D. 过电压保护2.自动空气开关的热脱扣器用作（）A. 过载保护B. 断路保护C. 短路保护D. 失压保护3.下列电器中，能够起过载保护作用的是（）。

A. 热继电器B. 接触器C. 熔断器D. 组合开关4.交流接触器铁心上安装短路环是为了（）A. 减少涡流、磁滞损耗B. 消除振动和噪音C. 防止短路D. 过载保护5.在机床电气控制中用做传递信号的电器是（）A. 交流接触器B. 控制按钮C. 继电器D. 行程开关6.机床上常用的电气制动方式中，不常用的是（）A. 能耗制动B. 反馈制动C. 反接制动D. 直接制动7.三相异步电动机在运行时出现一相电源断电，对电动机带来的影响主要是（）A. 电动机立即停转B. 电动机转速降低、温度升高C. 电动机出现振动及异声D. 电动机转速升高、温度降低8.把运行中的异步电动机三相定子绕组出线端的任意两相电源接线对调，电动机的运行状态变成（）A. 反接制动B. 先是反接制动随后是反转运行C. 反转运行D. 能耗制动9.交流接触器线圈电压过低将导致（）A. 线圈电流显著增大B. 线圈电流显著减小C. 铁心涡流显著增大D. 铁心涡流显著减小10.集中控制台一般放在离机床较远的地方，可以在控制台也可以在机床现场进行操作，实现的控制是（）A. 联合控制B. 分散控制C. 多点控制D. 点动控制11.电源线电压为380V，三相鼠笼异步电动机定子每相绕组的额定电压为220V时，能否采用星形—三角形启动？（）A. 能B. 不能C. 不能确定D. 特殊情况可以12.桥式起重机在下放重物时，重物能保持一定的速度匀速下降，而不会像自由落体一样的落下，主要是电机此时处于（）A. 反接制动状态B. 能耗制动状态C. 再生制动状态D. 直接制动状态13.通电延时时间继电器，它的动作情况是（）A. 线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作B. 线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作C. 线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作D. 线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作14.热继电器作电动机的保护时，适用于（）A. 重载起动间断工作时的过载保护B. 频繁起动时的过载保护C. 轻载起动连续工作时的过载保护D. 任何负载、任何工作制的过载保护15.某三相异步电动机的旋转磁场转速为750转/分,在额定负载下其转轴转速为712.5转/分,则此时的转差率是( )A. 2.5%B. 3%C. 5%D. 44%16.关于变频调速系统下列说法正确的是（）A. 交-直-交变频调速为直接变频调速B. 交—交变频调速为间接变频调速C. 改变定子供电电源的频率，从而改变同步转速，来实现的调速D. 脉冲宽度调制型(PWM型)变频器也是一种交—直—交变频器17.直流调速系统在保证一定静差度的基础上，扩大系统调速范围的方法是（）A. 减少电动机机械特性的硬度B. 增大电动机额定负载下的最高转速C. 减少电动机的转速降落D. 提高电动机机械特性的硬度18.下面哪种调速方法不是直流电动机调速方法（）A. 电枢电路外串电阻调速B. 改变磁通调速C. 改变转差率调速D. 改变电枢电压调速19.下面哪种是交流电动机调速方法（）A. 电枢电路外串电阻调速B. 改变磁通调速C. 改变磁极对数调速D. 改变电枢电压调速20.关于交流电动机调速方法正确的是（）A. 改变电压调速B. 改变磁通调速C. 变频调速D. 在电枢回路中外串电阻调速21.下面哪种不是PLC的编程语言表达方式（）A. 梯形图B. 指令语句表C. 汇编语言D. 逻辑功能图22.下面哪一个不是PLC接口电路中光电耦合器件的作用（）A. 将光电信号合并在一起B. 实现电气隔离,抗干扰C. 避免强电侵入主机D. 电平变换23. PLC的I／O接口（）A. 其输入接口可以接受弱电信号、其输出接口不能和强电设备相连接B. 其输入接口可以接受强电信号、其输出接口不能和强电设备相连接C. 其输入接口可以接受强电信号、其输出接口可以直接和强电设备相连接D. 其输入接口只能接受弱电信号、其输出接口可以直接和强电设备相连接24.关于PLC的硬件主要组成叙述正确的是（）A. 接触器、继电器、输入输出接口B. CPU、存储器、输入输出接口C. CPU、存储器D. 各种触点按键、电磁铁25.下列PLC编程指令中，表示逻辑或非得指令是（）A. LDB. ANDC. ENDD. ORN二、综合设计题26.有台原料皮带运输机，其示意图如下图所示。

第3章机床电气控制习题答案1.填空题1）车床的主运动是（工件的旋转）运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动（工件旋转）。

主轴一般只要（单方向）的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

CA6140用操纵手柄通过（摩擦离合器）来改变主轴的旋转方向。

（进给运动）是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动2）车床CA6140控制电路的供电电压是（127）V，照明电路采用（36）V安全交流电压，信号回路采用（6.3）V的交流电压，均由（控制变压器二次侧）提供。

3）卧轴矩台平面磨床的主运动是（砂轮的旋转运动），进给运动有垂直进给，即（滑座在立柱上的上下运动）；横向进给，即（砂轮箱在滑座上的水平运动）；纵向进给，即（工作台沿床身的往复运动）。

工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的（横向进给）；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性（垂直进给）。

4）电磁吸盘文字符号是（YH）。

5）插头插座的文字符号是（X）。

6）电磁吸盘由转换开关SA1控制，SA1有（“励磁”、“断电”和“退磁”）三个位置。

7）Z3040摇臂钻床在钻削加工时，（主轴带动钻头的旋转运动）为主运动；进给运动是（主轴的纵向进给）；（辅助）运动有摇臂沿外立柱的升降运动，主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。

8）电磁阀文字符号是（YV）。

9）X62W卧式万能铣床为了减少负载波动对铣刀转速的影响，使铣削平稳一些，铣床的主轴上装有（飞轮），使得主轴传动系统的惯性较大，为了缩短停车时间，主轴采用（电气制动）停车。

10）X62W卧式万能铣床为保证变速时，齿轮顺利地啮合好，要求变速时主轴电动机进行（冲动控制），即变速时电动机通过点动控制稍微转动一下。

11）X62W卧式万能铣床固定在工作台上的工件可作（上下、左右、前后）六个方向的移动，各个运动部件在六个方向上的运动由（同一台进给电动机通过正反转进行）拖动，在同一时间内，只允许（一个）方向上的运动。

第六章可编程控制器的基本原理及组成6.1 比较可编程控制器与单板机在编程、使用、运行方式方面的不同。

答：略6.2 FX2系列PLC中有哪些逻辑元件，它们的编号和作用是什么？答：1.输入继电器（X0-X177）FX2的输入继电器最多可达128点，采用八进制编号，且不能用程序驱动。

作用：外部的开关信号的输入继电器。

2. 输出继电器（Y0-Y177）。

FX2的输出继电器最多可达128点，且编号为八进制。

3. 辅助继电器（M）4. 状态元件（S）5. 报警器（S900~S999）6. 指针（P/I）7. 定时器（T）8. 计数器（C）9. 寄存器（D）10. 变址寄存器（V/Z）6.3 为什么可编程控制器中的触点可以使用无穷多次？答：可编程控制器中的触点是软开关，通过对它的程序定义可对其赋予不同的功能，当程序改变时，触点仍然可用，所以说可编程控制器的触点可以使用无穷多次。

6.4 警戒时钟的功能是如何实现的？答：P188警戒定时器是一个专用的定时器，其设定值存放在特殊的数据寄存器D8000中，并以ms为记时单位。

当PLC一上电，则对警戒定时器进行初始化，将K100（设定值为100ms）装入D8000中，每个扫描周期结束时，也就是说扫描到FEND或END时，马上刷新警戒定时器的当前值，使PLC能正常运行。

当扫描周期大于100ms时，即超过了警戒定时器的设定值，警戒定时器的逻辑线圈被接通，CPU立即停止执行用户程序，同时切断全部输出，并且报警显示。

6.5 FX2系列PLC的高速计数器有哪几种类型？计数器C200~C234的计数方向如何设定？答：计数器类型如下：1相无启动 / 复位端子C235～C2401相带启动 / 复位端子 C241～C2452相双向 C246～C2502相A-B相型 C251～C255计数器C200-C234的点数设为双向记数6.6 如果要提高可编程控制器输出电流容量应采取什么措施？答：若要提高输出的电流容量常采用继电器输出方式控制线圈然后用主触头控制大电流。

2．1分析图2.43中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？若不能正常工作加以改进。

2.2路。

2.3 试画出某机床主电动机控制线路图。

要求：⑴可正反转；⑵可正向点动；⑶两处起停。

答：要求电路图如下所示2.4 如图2.44所示，要求按下起动按钮后能依次完成下列动作： (1) 运动部件A 从1到2； (2) 接着B 从3到4； (3) 接着A 从2回到1； (4) 接着B 从4回到3；123321DCBATitleNumberSize A4Date:14-May -2001File:F:\x2ABM1M2SQ1SQ2SQ3SQ412342.5 要求三台电动机M1、M2、M3按下列顺序起动：M1起动后，M2才能起动；M2起动后，M3才能起动。

停止时按逆序停止，试画出控制线路。

KM22.6什么叫降压起动？常用的降压起动方法有哪几种？答：（1）降压起动即：在起动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流；而起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。

（2）三相笼型异步电动机降压启动的方法有：定子绕组串电阻（电抗）启动、Y—△降压启动、延边三角形降压启动、自耦变压器降压启动。

2.7 电动机在什么情况下应采用降压起动？定子绕组为Y形接法的三相异步电动机能否用Y—△降压起动？为什么？答：当电源容量小于180KV，电动机容量在小于7KV的情况下通常采用降压启动。

Y—△降压启动不适合定子为Y形接法的三相异步电动机，在启动后电机会仍然处于低压运行。

2.8 找出图2.45所示的Y—△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路。

2.9 试分析图2.20所示的电路中,当KT延时时间太短及延时闭合与延时打开的触点接反后,电路将出现什么现象?答：（1）当KT延时时间太短电动机未完全启动之前就工作（2）延时闭合与延时打开的触点如果接反，则电路一旦通电，KM2线圈即可得电，电动机不经过星形启动就工作三角形正常运行状态。

《机床电气控制技术》答案习题（一） 单项选择题部分（一）继电-接触器部分1、C2、C3、A4、C5、A6、B7、B8、A9、D 10、C 11D（二）填空题（继电接触器控制部分）习题（二）1、解：（1）FU —熔断器 FR —热继电器 KM —接触器 KT —延时继电器（2）按下2SB ，1KM 、2KM 及KT 线圈同时得电，KT 线圈延时后触点才动作（3）V →FR →1SB →1KM →3KM →2KM →2KM （线）→W（4）该控制电路是以时间原则Y —△换接控制电路2、解：（1）该控制电路是顺序控制电路（2）不能起动，由于1KM 线圈未通电，联锁触点1KM 为常态（3）按下4SB 后 →V 1112KM KM SB FU →→→（线）W FU FR →→→21（4）FU —熔断器，做短路保护FR —热继电器，做电动机过载保护QS —空气自动断路器，电源引入开关（5）在图中画出 1KM （常开，与2KM 线圈串联）2KM （常开，与1SB 并联）3、解：（1）KV —速度继电器 KM —接触器 FR —热继电器 FU —熔断器（2）当电动机正转的转速接近N n 时，1KV 触点处于闭合状态（3）1KM （常闭，与KM 线串联） 2KM （常闭，分别于1KM 线圈和3KM 线 圈串联）（4）当按下停止按钮1SB 是，3KM （线）得电。

此时，电动机脱离三相电源并同 时在定子绕组中通入直流电（5）按下2SB 1211KM KM KM SB FR V →→→→→（线）W → 习题（三）答案1 、D ; 两种 ; A ; 错误； 限位保护作用；2、1-3 B ； 接触器 ； B ； 对电动机作长期过载保护；习题（四）答案填空题交(直)流电动机调速及变频器）1、改变电枢外加电压、改变励磁磁通、改变电枢回路电阻2、调磁调速、电枢端电压、3、恒功率性质输出、功率、转速4、脉冲宽度调制式、脉冲频率式、两点式、脉冲宽度调速式)5、转速6、调速范围静差率7、静差率8、越好)9、转速降落10、静差率调速范围11、额定转速降落12、稳态速降、调速范围13、1+K 14、稳态速降、调速范围15、测速发电机16、转速降落17、大18、电流正反馈19、D=20 静差率S≥10%20、恒转矩负载、恒功率载、风机泵类21、变极调速、变转差率调速、变频速22、绕线式异步电动机23串联电抗器降压、自耦变压器降压、Y—△换接起动24、机械制动、能耗制动、电力制动、回馈制动、反接制动、电磁力制动25、直流、交流习题（五）答案1、A、2、B、3、C、4、D、5、B、6、C、问答题部分1、交—直—交变频器分为几种？它们的中间环节有什么不同？答：交—直—交变频器分为电流型和电压型两类。

数控机床电气控制课程习题分析与详解（一）1．按钮开关和行程开关的作用分别是什么？如何确定按钮开关的选用原则？答：按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关，用于控制电路中发出起动或停止等指令，通过接触器、继电器等控制电器接通或断开主电路。

行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。

动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。

按钮开关的选用原则①根据用途选择开关的形式，如紧急式、钥匙式、指示灯式等。

②根据使用环境选择按钮开关的种类，如开启式、防水式、防腐式等。

③按工作状态和工作情况的要求，选择按钮开关的颜色。

2．低压断路器在电路中的作用是什么？答：低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，因此，低压断路器在机床上使用得越来越广泛。

3．接触器的用途是什么？它由哪几部分组成？答：接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。

接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是交流接触器。

它由电磁机构、触头系统、灭弧装置及其他部件等四部分组成。

4．接近开关与行程开关相比有哪些优点？若接近开关为三线制输出，一般为哪三根输出线？答：接近开关又称无触点行程开关。

与行程开关相比，接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点。

接近开关多为三线制。

三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线，输出有常开、常闭两种状态。

5．.中间继电器的作用是什么？它和交流接触器有何区别？答：中间继电器实质上是电压继电器的一种，其触点数量多（多至6对或更多），触点电流容量大（额定电流5～10A）,动作时间不大于0.05s。

其主要用途是当其他继电器的触头数量或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，起到中间转换和放大作用。

第3章机床电气控制习题答案1.填空题1）车床的主运动是（工件的旋转）运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动（工件旋转）。

主轴一般只要（单方向）的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

CA6140用操纵手柄通过（摩擦离合器）来改变主轴的旋转方向。

（进给运动）是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动2）车床CA6140控制电路的供电电压是（127）V，照明电路采用（36）V安全交流电压，信号回路采用（6.3）V的交流电压，均由（控制变压器二次侧）提供。

3）卧轴矩台平面磨床的主运动是（砂轮的旋转运动），进给运动有垂直进给，即（滑座在立柱上的上下运动）；横向进给，即（砂轮箱在滑座上的水平运动）；纵向进给，即（工作台沿床身的往复运动）。

工作台每完成一次往复运动时，砂轮箱便作一次间断性的（横向进给）；当加工完整个平面后，砂轮箱作一次间断性（垂直进给）。

4）电磁吸盘文字符号是（YH）。

5）插头插座的文字符号是（X）。

6）电磁吸盘由转换开关SA1控制，SA1有（“励磁”、“断电”和“退磁”）三个位置。

7）Z3040摇臂钻床在钻削加工时，（主轴带动钻头的旋转运动）为主运动；进给运动是（主轴的纵向进给）；（辅助）运动有摇臂沿外立柱的升降运动，主轴箱沿摇臂的水平移动，摇臂连同外立柱一起绕内立柱的回转运动。

8）电磁阀文字符号是（YV）。

9）X62W卧式万能铣床为了减少负载波动对铣刀转速的影响，使铣削平稳一些，铣床的主轴上装有（飞轮），使得主轴传动系统的惯性较大，为了缩短停车时间，主轴采用（电气制动）停车。

10）X62W卧式万能铣床为保证变速时，齿轮顺利地啮合好，要求变速时主轴电动机进行（冲动控制），即变速时电动机通过点动控制稍微转动一下。

11）X62W卧式万能铣床固定在工作台上的工件可作（上下、左右、前后）六个方向的移动，各个运动部件在六个方向上的运动由（同一台进给电动机通过正反转进行）拖动，在同一时间内，只允许（一个）方向上的运动。

机床电⽓控制技术及PLC课后题答案_（2）2．1分析图2.43中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？若不能正常⼯作加以改进。

2.2路。

2.3 试画出某机床主电动机控制线路图。

要求：⑴可正反转；⑵可正向点动；⑶两处起停。

答：要求电路图如下所⽰2.5 要求三台电动机M1、M2、M3M1起动后，M2才能起动；M2起动后，M3才能起动。

停⽌时按逆序停⽌，试画出控制线路。

2.6什么叫降压起动？常⽤的降压起动⽅法有哪⼏种？答：（1）降压起动即：在起动时减⼩加在电动机定⼦绕组上的电压，以减⼩起动电流；⽽起动后再将电压恢复到额定值，电动机进⼊正常⼯作状态。

（2）三相笼型异步电动机降压启动的⽅法有：定⼦绕组串电阻（电抗）启动、Y—△降压启动、延边三⾓形降压启动、⾃耦变压器降压启动。

2.7 电动机在什么情况下应采⽤降压起动？定⼦绕组为Y形接法的三相异步电动机能否⽤Y—△降压起动？为什么？答：当电源容量⼩于180KV，电动机容量在⼩于7KV的情况下通常采⽤降压启动。

Y—△降压启动不适合定⼦为Y形接法的三相异步电动机，在启动后电机会仍然处于低压运⾏。

2.8 找出图2.45所⽰的Y—△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路。

2.9 试分析图2.20所⽰的电路中,当KT延时时间太短及延时闭合与延时打开的触点接反后,电路将出现什么现象?答：（1）当KT延时时间太短电动机未完全启动之前就⼯作（2）延时闭合与延时打开的触点如果接反，则电路⼀旦通电，KM2线圈即可得电，电动机不经过星形启动就⼯作三⾓形正常运⾏状态。

2.10 找出图2.46 —△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路。

答：（1）KM2线圈线路上的延时闭合的动断触点改为延时断开的动断触点（2）KM3线圈线路上的延时断开动合触点改为延时闭合的动合触点2.11 叙述图2.23所⽰电路的⼯作原理。

答：该图为按时间原则进⾏能耗制动的控制线路。

KM1通电并⾃锁电动机已单向正常运⾏后，若要停机。

机床电气控制（第三版）习题册答案第一章三相异步电动机基本控制线路§1—1电气控制系统图识读一、填空题1．电源电动机控制系统传动机构2．电源电路主电路辅助电路3．水平上下相线正极负极水平4．熔断器接触器的主触点热继电器的热元件电动机工作电流左垂直于5．控制电路指示电路照明电路较小56．两垂直右下上7．小黑圆点不画小黑圆点二、判断题1．× 2．× 3．× 4．√5．√6．√三、选择题1．B2．C3．C4． A5． A四、简答题1．答：电气原理图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。

它能充分表达电气设备和电器的用途、作用和工作原理，是电气线路安装、调试和维修的理论依据。

2．答：接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的，只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和连接方式，而不明显表示电气动作原理。

3．答：1§1—2电动机单向运行控制一、填空题1.交流 1200V 及以下直流 1500V 及2．闸刀开关转换开关低压断路器QS QS QF3.手控电器自控电器；控制电器保护电器4．短路过载失压5．电磁式电磁力反向弹簧力电磁系统触点系统灭弧装置6．线圈铁心衔铁电磁线圈衔铁动触点7.短路保护串接8.短时接通或分断小电流电路5A9.热保护反时限保护主电路控制电路10.欠压失压11．先后顺序主电路控制电路12．主触点13．串接并联常开辅助触点14．两地多地并联串联15.外界输入信号16.保护接零二、判断题1．× 2．√ 3．× 4．√ 5．× 6．√ 7．√ 8．√ 9．×10．× 11．√ 12．√ 13．×14．√ 15．× 16．√ 17．× 18．√ 19．√三、选择题1．B 2．B 3．C 4．B 5．A 6．A 7．A 8．B 9. A 10．C 11．B12．A2四、简答题1．答案略。

第一章常用低压电器1-1开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的？通常哪些灭弧措施?答：当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强 度很大（E=U/d ），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运 动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致 介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断有大量自由电子产生，间 隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。

为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法。

（1）吹弧（2 ）拉弧（3）长弧割短弧（4 ）多断口灭弧（5 ）利用介质灭弧（6）改善触头表面材料1-2写出下列电器的作用、图形符号和文字符号：答（1）熔断器作用：严重过载和短路保护 图形符号：文字符号：FU（2 ）组合开关作用：用于机床上作电源的引入开关，也可用来接通和分断小电流电路。

图形符号：1X-VA文字符号：SA（3）按钮开关作用：在控制电路发出手动控制信号 图形符号：（4）自动空气开关一rffi-伽 一合 ——4—复作用：在电路正常工作条件下作为线路的不频繁接通和分断用，并在电路发生过载、 短路及失压时能自动分断电路。

图形符号：文字符号:QF(5) 交流接触器作用：远距离频繁接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。

图形符号：线线圈主主触点常开辅常闭辅辅助蝴助|触触点文字符号：KM(6 )热继电器作用：主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护，图形符号：热元件 常闭触点文字符号：FR(7)时间继电器作用：按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路 图形符号：文字符号：KT(8 )速度继电器KM KMKM(a) (b) (c) (d) (e) ⑴ (g) (h)(a)线圈一般符号(b)通电延时线圈(c)断电延时线圈(d)通电延时闭合动合(常开)触点(e)通电延时断开动断(常闭)触点(f )断点延时断开动合(常开)触点(g )断点延时闭合动断(常闭)触点(h )瞬动触点作用：以旋转的速度信号的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动。

第2章 电动机控制电路习题答案1•什么叫“自锁”？自锁线路怎样构成？答：依靠接触器自身辅助触点保持线圈通电的电路，称为自锁电路，而这对常开辅助触 点称为自锁触点。

将接触器自身常开辅助触点和起动按钮并联。

2•什么叫“互锁”？互锁线路怎样构成？答:互锁就是两只接触器任何时候不能同时得电动作。

KM1、KM2将常闭触点串在对方线圈电路中，形成电气互锁。

3•点动控制是否要安装过载保护？答：由于点动控制，电动机运行时间短，有操作人员在近处监视，所以一般不设过载保 护环节。

4•画出电动机连续运转的主电路和控制电路图。

答：如图2-1所示。

L1 L2 L35.电动机连续运转的控制线路有哪些保护环节，通过哪些设备实现？答：1 )短路保护。

由熔断器 FUI 、FU2分别实现主电路与控制电路的短路保护。

2) 过载保护。

由热继电器 FR 实现电动机的长期过载保护。

3) 欠压和失压保护。

由具有自锁电路的接触器控制电路实现。

6•画出电气联锁正反转控制的主电路和控制电路，并分析电路的工作原理。

答：如图2-2所示。

线路控制动作如下：合上刀开关QS 。

①正向启动：按下SB2T KM1线圈得电：常闭辅助触点 KM1 (7-8)断开，实现互锁；KM1主触点闭合，电动机 M 正向启 动运行；常开辅助触点 KM1 ( 3-4)闭合，实现自锁。

◎反向启动：先按停止按钮SB1 T KM1 线圈失电：常开辅助触点KM1 (3-4)断开，切除自锁；KM1主触点断开，电动机断电；KM1 (7-8)常闭辅助触点闭合。

O 3再按下反转启动按钮 SB3T KM2线圈得电：KM2 (4-5)常闭 辅助触点分断，实现互锁； KM2主触点闭合，电动机 M 反向启动；KM2 (3-7)常开辅助触 点闭合，实现自锁。

QS L111MPE图2-1全压启动连续运转控制线路7•画出自动往返的控制线路，并分析电路的工作原理。

若行程开关本身完好，挡块操作 可以使触点切换，而自动往返控制线路通车时，两个行程开关不起限位作用，故障的原因是 什么？答：如图2-3所示。

第1章 常用低压电器习题答案1. 什么是低压电器？怎样分类？常用的低压电器有哪些？答：用于交流50Hz 额定电压1200V 以下，直流额定电压1500V 以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。

配电电器。

用于配电系统，进行电能的输送和分配，如熔断器、刀开关、转换开关、低压断路器等。

控制电器。

主要用于自动控制系统和用电设备中，如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。

2. 叙述接触器的用途，并画出接触器的符号。

答：接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。

接触器的文字符号是KM ，图形符号如下：常闭辅助触点常开辅助触点主触点电磁线圈KM3. 叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。

答：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。

电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，完成通断电路的控制作用。

交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。

主触点用于通断电流较大的主电路，由接触面积较大的常开触点组成，一般有三对。

辅助触点用以通断电流较小的控制电路，由常开触点和常闭触点组成。

灭弧系统。

触点在分断电流瞬间，在触点间的气隙中就会产生电弧，电弧的高温能将触点烧损，并且电路不易断开，可能造成其他事故，因此，应采用适当灭弧系统迅速熄灭电弧。

反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点、常开触点分断；缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力；触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力，增大接触面积，降低接触电阻，避免触点由于接触不良而过热。

4. 交流接触器的主要技术参数有哪些？各如何定义？答：1）额定电压。

接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。

2）额定电流。

接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。

3）线圈的额定电压。

第七章基本逻辑指令T.1写出图14&所示梯形图对应的拒令程序。

團M 了习题工2團+±ffi 指令器件号卫Sffi 指令器件±a 指令器件号0 LD XI0 LD XI 6MRD d I11 LD X4*J2 ANDvvvJS *3 MPS P 8 OR V33 Qy 口3 LD X2 944 砸耳10 ANBd 55|11OUT 畑0 LD xc11 LD :<1M1 OR YD 12 ANDNIW3 AKI KI 13 0叭314 ANB 单4LDX215 0U7 Y2 516 LDXI 加6 LD17 OUTTW 1ANI X7PSPK102ORE J20 _ 1ANDTtk9 LDl21 OUT Y210 AHU22 EHgya HHX! X3刃 QHHhW^H XIO 301 4HPXITO4100指令器件号 X13卄r7.2写出图7.47所示梯形图对应的指令程序。

E ⑹44」希根据T?a 指令程序画出对应的梯形图。

+J4J用令步库w<0 LD ZO5 LDI Z41OR YO7 AND 2 AMIXIOEB3OR MIO 勺AKB4 LDX214OUTYO5 AND S311ENDjjyo 屮 乂1*YhHrMIOU I 写岀圈7-4S 所示梯形图对应的ffi 令程序2頻指令456 7 8器件号.XPNO-'MlOOt^況畀LD MCSPLDLD 爼如RO.Jffl*'頻指哼器件号d1011 LD OUTMlHl[ MIOO5Mm幻4幻4HI一卜:<42 :X%船PEHDP拟C 恤IMMD ]工朝所示的梯形图是否可eJL 直接编程？绘出改进后的等效梯形图，并与F 加 h --------- r卩十I O r 丄OX3P X 汕 X3』X2 X5J 如HHhHI23A5 7g910指令 LDAND OR AND OUT LD AND OR. AND OUT器件号屮X3+> X5-' XI p X 加 XI *J7,4P 习题7■图A7.7如图7.51所示，要求按下起动按钮后能依次完成下列动作:运动部件A 从1到2； 接着B 从3到4； 接着A 从2回到1； 接着B 从4回到3；试画出I /O 分配图和梯形图。

第二章电器控制线路的基本控制环节2．1分析图2.43中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？若不能正常工作加以改进。

2.2路。

2.3 试画出某机床主电动机控制线路图。

要求：⑴可正反转；⑵可正向点动；⑶两处起停。

答：要求电路图如下所示2.4 如图2.44所示，要求按下起动按钮后能依次完成下列动作： (1) 运动部件A 从1到2； (2) 接着B 从3到4； (3) 接着A 从2回到1； (4) 接着B 从4回到3；12344321DCBATNS AD 1F FA BM 1M S Q S Q S Q S Q12342.5 要求三台电动机M1、M2、M3按下列顺序起动：M1起动后，M2才能起动；M2起动KM2后，M3才能起动。

停止时按逆序停止，试画出控制线路。

2.6什么叫降压起动？常用的降压起动方法有哪几种？答：（1）降压起动即：在起动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以减小起动电流；而起动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。

（2）三相笼型异步电动机降压启动的方法有：定子绕组串电阻（电抗）启动、Y—△降压启动、延边三角形降压启动、自耦变压器降压启动。

2.7 电动机在什么情况下应采用降压起动？定子绕组为Y形接法的三相异步电动机能否用Y—△降压起动？为什么？答：当电源容量小于180KV，电动机容量在小于7KV的情况下通常采用降压启动。

Y—△降压启动不适合定子为Y形接法的三相异步电动机，在启动后电机会仍然处于低压运行。

2.8 找出图2.45所示的Y—△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路。

2.9 试分析图2.20所示的电路中,当KT延时时间太短及延时闭合与延时打开的触点接反后,电路将出现什么现象?答：（1）当KT延时时间太短电动机未完全启动之前就工作（2）延时闭合与延时打开的触点如果接反，则电路一旦通电，KM2线圈即可得电，电动机不经过星形启动就工作三角形正常运行状态。

2.10 找出图2.46 —△降压起动控制线路中的错误，并画出正确的电路。

机床电气自动控制练习题参考答案一、第2章习题答案现象：工作中出现噪声、振动；原因：磁场变化，某一时刻磁通为零，电磁吸引力消失，衔铁松开，下一时刻有磁通，产生电磁吸引力，将衔铁吸合，如此反复，产生振动。

三相交流电磁铁不装短路环，因为三相对称，相位差为120度。

会把线圈烧坏。

原因：交流接触器线圈的阻抗为2πfL，直流是频率为f=0Hz，此时阻抗X趋于0，电流会很大，会把线圈烧坏。

①熔断器：严重过载保护、短路保护；热继电器：长期过载保护②电动机短时工作时可不装热继电器，因为热继电器允许短时过载；处理方法：切断电源故障及排除：弹簧坏了——更换通断电流大，交流接触器容量过小——选大容量交流接触器二、试设计M1和M2两台电动机顺序启、停的控制线路。

要求：（1）M1启动后，M2立即自动启动；（2）M1停止后，延时一段时间，M2才自动停止；（3）M2能点动调整工作；（4）两台电动机均有短路、过载保护。

三、要求三台电动机M1、M2、M3按一定顺序启动，即M1启动后，M2 才能启动；M2启动后M3才能启动；停车时则反序停车，试设计此接触器继电器控制线路。

解法不唯一四、设计对装配线上的产品进行检测和计数的PLC程序，要求计数到第10只时，启动下一工序工作5s，下一工序工作5秒后回到对第一只产品进行检测和计数的状态。

其中，用于检测产品的光电开关（或行程开关）与PLC的输入触点X400相连，产品通过一次，触点X400开关一次，PLC的触点Y430输出时启动下一工序工作。

用梯形图设计该程序。

解法不唯一五、用继电接触器设计三台交流电机相隔3秒顺序起动同时停止的控制线路。

解法不唯一六、某自动生产线上，使用有轨小车来运转工序之间的物件，小车的驱动采用电动机拖动，其行驶示意图如图所示。

电机正转，小车前进；电机反转，小车后退。

小车行驶示意图控制过程为：（1）小车从原位A出发驶向1#位，抵达后，立即返回原位；（2）接着直向2#位驶去，到达后立即返回原位；（3）第三次出发一直驶向来3#位，到达后返回原位；（4）必要时，小车按上述要求出发三次运行一个周期后能停下来；（5）根据需要，小车能重复上述过程，不停地运行下去，直到按下停止按钮为止。