电气控制与plc应用技术课后答案(全)

一、填空题1、低压电器通常指工作在额定交流电压1200V以下或直流电压1500V以下电路中的电器,一般按基本用途分为 低压配电电器 和

低压控制电器 两类。

2、三相异步电动机常用制动方法有反接制动、能耗制动以及电磁机械制动。

3、改变三相异步电动机的旋转方向原理是 改变三相电源相序 。

4、指出如下符号代表哪种电气元器件：

FU SQ KM KA KT

熔断器 、 行程开关 、 接触器 、 继电器 、 时间继电器 。

KV KI FR KS SB

QS

电压继电器、电流继电器、热继电器、速度继电器、 按钮、 刀开关

5、电气控制系统中常用的保护环节有：连锁控制、短路保护、

过载保护、 零电压和欠电压 及弱磁保护。

6、直流电机的调速方法有 改变电枢回路电阻 、改变电枢端电压 、

改变磁通 三种。

7、写出以下图形符号所代表的电气元件名称。

三极刀开关 按扭常开触头 行程开关常开触头 接近开关常开触头 接触器线圈 线圈通电时 通电延时断开 线圈断电延时

通电延时线圈 断开延时线圈 延时闭合常开触头 常闭触头

闭合的常开触头

8、选择接触器时应从其工作条件出发，控制交流负载应选用_交流接触器__控制直流负载则选用______直流接触器____。

9、接触器具有低压释放的保护性能，适用于频繁操作，远距离控制强电电路。

10、接触器选用时，其主触点的额定工作电压应____大于__或_ 等于____负载电路的电压，主触点的额定工作电流应_等于____或__稍大于___负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路__电压相等___。

科目 电气控制与PLC 班级 姓名 学号 时间

**大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 1 页

题号 一 二 三 四 五 总分

分数

一、简答题（20分）

1、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。（4分）

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。

2、中间继电器的作用主要有哪几个方面？（2分）

(1) 当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用。

(2) 当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。

3、简述可编程序控制器（PLC）的定义。（3分）

可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

4、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别。（4分）

组成器件不同；

触点数量不同；

实施控制的方法不同；

工作方式不同。

**大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 2 页

电气控制与PLC应用技术习题答案

第二章、继电-接触控制电路的基本环节

2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。

2-12：试分析图2-13b所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？

1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。

2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。

2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才可以起动M2；停止时，M1、M2同时停止，试画出其电气原理图。

2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求即可实现M1、M2分别启动和停止，又可实现两台电动机的同时停止。试画出其电气原理图。

2-15、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮SB1时，按下列顺序起动：MAl→MA2→MA3。当停止时，按起动停止SB2时，则按照相反的顺序停止，即MA3→MA2→MA1。起动和停止的时间间隔均为10S。试画出其电气原理图。

2、题目分解：

该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。

有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，另外要用四个时间继电器 KF1、KF2、KF3和KF4。其定时值依次为T1、T2、T3和T4。工作顺序如图2-34所示。

图2–34、三台电动机工作顺序

3、解题分析

1）、从图2-34中可以看出：

MAl的启动信号为SF1，停止信号为KF4计时到；

MA2的启动信号为KF1计时到，停止信号为KF3计时到；

MA3的启动信号为KF2计时到，停止信号为SF2。

在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要注意对定时器及时复位。

2）、该电气控制系统的主电路如图2-35(a)所示。

图2 -35（a）三台电动机顺序启/停控制电路主电路

3）、该系统的电气控制线路原理图如图2-35(b)所示。

1.1、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？

答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。

电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。

1.3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？

答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。

原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。

1.5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？

答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。

交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。

直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。

1.8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？

答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。

三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。

1.9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。

答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。