2-电动机顺序起停控制实验(参考答案)

国开电大可编程控制器应用课程实验参考答案答案见后几页这部分的成绩占形成性考核成绩的20%，请从课程的6次实验中选择2次完成，并提交实验报告。

老师会根据你的成绩给出相应的分数。

答案：实验名称：实验1 PLC常用指令及功能实验目标：通过对位逻辑指令、RS指令、计数器指令及跳步指令等操作，掌握PLC常用指令的功能、理解PLC常用指令的特点、了解不同PLC编程软件的区别。

实验步骤：1）建立新项目，选择CPU，连接通讯线并检查。

一、实验器材1．ZYE3103B型可编程控制器实验台1台2．ZYPLC01电机控制演示板1块3．PC机或FX-20P-E编程器1台4．编程电缆1根5．连接导线若干2)分步编写位逻辑指令、RS指令、计数器指令及跳步指令等PLC程序并执行。

1.实验原理与实验步骤:该实验板是为了让学生在根蒂根基实验之后进一步熟开关、继电器、电机的连线和用法，在亲自动手的根蒂根基上更深入相识一些元件的使用。

2.熟实验（一）——电机的简朴起停控制下图为最简朴的三相电机起停的电气控制图，其中SB2为启动按纽，SB1为停止按纽，右侧KM为接触器线圈，左侧KM为接触器主触头。

根据电机梯形图编写程序如下：LD X0OR Y0ANI X1OUT Y0END3）通过实验相识“串并联”“自锁”“保持”“互锁”。

“置位/复位”以及“优先权”等概念。

1．实验原理：将面板上的直流电机（代替交流电机）接入主回路，主回路中的通断用继电器（代替接触器KM）的常开触点控制。

将继电器的线圈接入控制回路，通过PLC输入口的开关量输入，再通过PLC内部程序的运行，驱动输出口开关的动作，控制继电器线圈的通断。

从而实现对主回路中继电器触点的控制。

2．控制要求;1）按下启动按钮(K4)，继电器线圈得电（继电器灯亮），同时常开触点举措，电机启动2）按下停止按钮(K5)，继电器线圈失电（继电器灯灭），电机停止。

4）理解跳步功能与子程序的关系。

1.实际控制过程中PLC是放在控制回路中的，如此可以实现小电压控制大电压的目的。

1、要求三台电动机lM 、2M 、3M 按一定顺序启动：即1M 启动后，2M 才能启动，2M 启动后3M 才能启动；停车时则同时停。

试设计此控制线路? 试用PLC 设计出控制程序。

解：此题的关键技术在于：将前一台电动机的交流接触器的辅助常开触点串接在下一台电动机的交流接触器线圈回路中。

继电器-接触器控制线路图如下；PLC 外部接线图如下；梯形图及程序；2、试设计一台电动机的控制线路。

要求能正反转并能实现能耗制动。

LD 401 OUT 431 OR 430 LD 403 ANI 400 OR 432 OUT 430 ANI 400 LD 402 AND 431 OR 431 OUT 432 ANI 400 END AND 4303、设计一台异步电动机的控制线路。

要求：①能实现启、停的两地控制； ③)能实现点动调整；②能实现单方向的行程保护； ④要有短路和长期过载保护；4、试设计一条自动运输线，有两台电动机，1M 拖动运输机，2M 拖动卸料机。

要求：①1M 先启动后，才允许2M 启动；②2M 先停止，经一段时间后1M 才自动停止，且2M 可以单独停止；③两台电动机均有短路、长期过载保护。

试用PLC 设计出控制程序。

1SB 、2SB 分别是1M 、2M 的启动按纽，4SB 是2M 的单独停止按纽，3SB 是停止按纽。

LD 400 ANI 403 OR 430 ANI 450 ANI 450 OUT 431 OUT 430 LD 402 LD 430 OR 450 OUT 200 OUT 450 MC 200 MCR 200 LD 401 END OR 4315、下图为机床自动间歇润滑的控制线路图，其中接触器KM 为润滑油泵电动机启停用接触器(主电路未画出)，控制线路可使润滑有规律地间歇工作。

试分析此线路的工作原理，并说明开关S 和按钮SB 的作用? 试用PLC 设计出控制程序。

答：这是一个自动间歇润滑的控制线路。

习题与思考题第二章机电传动系统的动力学基础说明机电传动系统运动方程中的拖动转矩，静态转矩和动态转矩。

拖动转矩是有电动机产生用来克服负载转矩，以带动生产机械运动的。

静态转矩就是由生产机械产生的负载转矩。

动态转矩是拖动转矩减去静态转矩。

从运动方程式怎样看出系统是处于加速，减速，稳态的和静态的工作状态。

TM-TL>0说明系统处于加速，TM-TL<0 说明系统处于减速，TM-TL=0说明系统处于稳态（即静态）的工作状态。

试列出以下几种情况下（见题图）系统的运动方程式，并说明系统的运动状态是加速，减速，还是匀速（图中箭头方向表示转矩的实际作用方向）TM-TL>0系统的运动状态是减速系统的运动状态是匀速如图（a）所示，电动机轴上的转动惯量J M=, 转速n M n L=60r/min。

试求折算到电动机轴上的等效专惯量。

折算到电动机轴上的等效转动惯量J=JM+J1/j2+ JL/j12=+2/9+16/225=.如图（b）所示，电动机转速n M=950 r/min，齿轮减速箱的传动比J1= J2=4，卷筒直径D=,滑轮的减速比J3=2，起重负荷力 F=100N,电动机的费轮转距GD2M= m2, 齿轮，滑轮和卷筒总的传动效率为。

试球体胜速度v和折算到电动机轴上的静态转矩T L以及折算到电动机轴上整个拖动系统的飞轮惯量GD2z.。

ωM=*2n/60= rad/s.提升重物的轴上的角速度ω=ωM/j1j2j3=4*4*2=sv=ωD/2=2*=sT L=ηC n M=*100**950=GD2Z=δGD M2+ GD L2/j L2=*+100*322=在题图中，曲线1和2分别为电动机和负载的机械特性，试判断哪些是系统的稳定平衡点哪些不是交点是系统的稳定平衡点. 交点是系统的平衡点交点是系统的平衡交点不是系统的平衡点交点是系统的平衡点第三章一台他励直流电动机的技术数据如下：P N=,U N=220V, I N=, n N=1500r/min, R a =Ω,试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；②电枢服加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；③电枢电压为U N/2时的人为机械特性；④磁通φ=φN时的人为机械特性；并绘出上述特性的图形。

，第六章从接触器的结构特征上如何区分交流接触器与直流接触器为什么直流接触器与交流接触器相比,直流接触器的铁心比较小,线圈也比较小,交流电磁铁的铁心是用硅钢片叠柳而成的.线圈做成有支架式,形式较扁.因为直流电磁铁不存在电涡流的现象.为什么交流电弧比直流电弧容易熄灭因为交流是成正旋变化的,当触点断开时总会有某一时刻电流为零,此时电流熄灭.而直流电一直存在,所以与交流电相比电弧不易熄灭.若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源，或直流电器的线圈误接入同电压的交流电源，会发生什么问题若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,会因为交流线圈的电阻太小儿流过很大的电流使线圈损坏. 直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,触点会频繁的通短,造成设备的不能正常运行.交流接触器动作太频繁时为什么会过热%因为交流接触启动的瞬间,由于铁心气隙大,电抗小,电流可达到15倍的工作电流,所以线圈会过热.在交流接触器铁心上安装短路环为什么会减少振动和噪声在线圈中通有交变电流时,再铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的,当电流频率为50HZ时磁通每秒有100次通过零,这样所产生的吸力也为零,动铁心有离开趋势,但还未离开,磁通有很快上来,动铁心有被吸会,造成振动.和噪声,因此要安装短路环.两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行为什么若是直流接触器情况又如何为什么两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V 的交流电源上运行,因为在接通电路的瞬间,两各衔铁不能同时工作,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈烧毁.若是直流接触器,则可以.电磁继电器与接触器的区别主要是什么接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的.电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别-电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.自动切断电源的保护动作.过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.过电流继电器与热继电器有何区别各有什么用途过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于防止电动机短路或严重过载. 热继电器是温度升高到一定值才动作.用于过载时间不常的场合.为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护而熔断器则相反，为什么因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作,如果短路热继电器不能马上动作,这样就会造成电动机的损坏.而熔短期,电源一旦短路立即动作,切断电源.自动空气断路器有什么功能和特点"功能和特点是具有熔断器能直接断开主回路的特点,又具有过电流继电器动作准确性高,容易复位,不会造成单相运行等优点.可以做过电流脱扣器,也可以作长期过载保护的热脱扣器.时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思机电传动装置的电器控制线路有哪几种各有何用途电器控制线路原理图的绘制原则主要有哪些电器控制线路有1:启动控制线路及保护装置.2正反转控制线路.3:多电动机的连锁控制线路.4:电动控制线路.5:多点控制线路.6:顺序控制线路.7:多速异步电动机的基本控制线路.8:电磁铁.电磁离合器的基本控制线路.电器控制线路原理图的绘制原则主要有1:应满足生产工艺所提出的要求.~2:线路简单,布局合理,电器元件选择正确并得到充分.3操作,维修方便4设有各种保护和防止发生故障的环节.5能长期准确,稳定,可靠的工作.为什么电动机要设有零电压和欠电压保护零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不容许的故障.,在装有电器控制的机床上，电动机由于过载而自动停车后，若立即按钮则不能开车，这可能是什么原因有可能熔短器烧毁,使电路断电.或者是热继电器的感应部分还未降温,热继电器的触点还处于断开状态.'要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动后，2M才能启动；2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。

一、实训目的本次电动机顺序启停实训的主要目的是使学生了解电动机的基本结构和工作原理，掌握电动机顺序启停的基本操作技能，熟悉电动机保护装置的使用方法，提高学生对电动机控制系统的实际操作能力，培养学生的团队协作精神和安全意识。

二、实训内容1. 电动机基本结构及工作原理（1）电动机主要由定子、转子、端盖、风扇、罩壳、机座、接线盒等部分组成。

（2）电动机的工作原理：电动机通过电磁感应原理，将电能转换为机械能。

当电动机定子绕组通电时，产生旋转磁场，转子在磁场中受到电磁力的作用，从而产生转动。

2. 电动机顺序启停操作（1）按照电路图连接电动机及控制电路。

（2）检查电源是否正常，确保安全操作。

（3）启动电动机M1，观察电动机运行情况，确认无异常。

（4）延时5秒后，启动电动机M2，观察电动机运行情况，确认无异常。

（5）停止电动机M2，观察电动机停止情况，确认无异常。

（6）停止电动机M1，观察电动机停止情况，确认无异常。

3. 电动机保护装置的使用（1）短路保护：当电动机发生短路故障时，短路保护装置会立即切断电源，防止事故扩大。

（2）过载保护：当电动机负载过大，电流超过额定值时，过载保护装置会切断电源，防止电动机损坏。

（3）欠压保护：当电源电压低于额定电压时，欠压保护装置会切断电源，防止电动机损坏。

三、实训过程及心得体会1. 实训过程（1）认真听取指导老师的讲解，了解电动机的基本结构、工作原理及保护装置的使用方法。

（2）按照电路图连接电动机及控制电路，注意安全操作。

（3）按照实训要求，依次启动和停止电动机，观察电动机运行情况，确保无异常。

（4）在实训过程中，遇到问题及时向指导老师请教，掌握解决方法。

2. 心得体会（1）通过本次实训，我对电动机的基本结构、工作原理有了更深入的了解，掌握了电动机顺序启停的操作技能。

（2）实训过程中，我学会了如何正确使用电动机保护装置，提高了安全意识。

（3）在团队合作中，我学会了与同学们相互协作、共同解决问题，提高了团队协作能力。

三相电机的启停控制实验中接线顺序及演示过程道客
巴巴
三相电机的启停控制实验中的接线顺序及演示过程如下：
接线顺序：
1. 将电源的三相电压接到主接线板上的R、S、T相线上；
2. 将电动机的三个线圈的三相引线分别接到主接线板上的R、S、T相线上，注意要确保电机引线与电源相线对应。

演示过程：
1. 在合适的操作环境下，确保电源开关处于关闭状态；
2. 检查接线是否正确并紧固，确保接线牢固可靠；
3. 打开电源开关，通电；
4. 按下启动按钮或开关，电机开始运转；
5. 当需要停止电机时，松开启动按钮或开关，电机停止运转。

注意事项：
1. 在进行实验前，需确保电源电压符合电机额定电压要求，避免因电压不稳定或过高导致电机损坏。

2. 在实验中，需正确操作各按钮或开关，确保电机正常启停，避免因操作错误或不当导致事故发生。

3. 在实验过程中，需注意电机的运转状态，避免接触电机运转部件，以免发生
意外。

4. 实验结束后，应及时关闭电源开关，切断电源供应。