电气控制工程(专科)
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《电气控制工程》平时作业
一、 简答题(共100分,每题20分)
1、 说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答、热继电器作用:
热继电器的作用是电动机过负荷时自动切断电源,热继电器的构造是两片膨胀系数不同
的金属片构成,电流过大时膨胀系数大的先膨胀,起到切断电源的作用。热继电器动作
后有人工复位和自动复位。
熔断器作用:
当电路发生故障或异常时,伴随着电流不断升高,并且升高的电流有可能损坏电路中的
某些重要器件或贵重器件,也有可能烧毁电路甚至造成火灾。若电路中正确地安置了熔
断器,那么,熔断器就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候,自身熔断切断电
流,从而起到保护电路安全运行的作用
热继电器作用是控制温度的,当机器温度上升到热继电器所设定的温度上限时,自动却
断电路保护机器
熔断器是控制电流的,机器负荷大过额定值,电流就会过大,熔断器及时却断而保护一
个是机体的温度控制,一个是电路的控制熔断器和热继电器都能起到”过负荷保护“的
作用。熔断器中的熔丝一旦选用,过负荷的性能就固定了。而热继电器所设定的温度是
可以调节的,更方便。
2、 PLC的三种输出电路分别适用于什么类型的负载?
答、
PLC的输出电路形式一般分为:继电器输出,晶体管输出和晶闸管输出三种。
弄清这三种输出形式的区别,对于PLC的硬件设计工作非常有必要。下面以三菱
PLC为例,简要介绍一下这三种输出电路形式的区别和注意事项,其它公司的PLC
输出电路形式也大同小异。
1、继电器输出电路
该种输出电路形式外接电源既可以是直流,也可以是交流。PLC继电器输出电路
形式允许负载一般是AC250V/50V以下,负载电流可达2A,容量可达80~100VA(电
压×电流),因此,PLC的输出一般不宜直接驱动大电流负载(一般通过一个小负
载来驱动大负载,如PLC的输出可以接一个电流比较小的中间继电器,再由中间
继电器触点驱动大负载,如接触器线圈等)。
PLC继电器输出电路的形式继电器触点的使用寿命也有限制(一般数十万次左
右,根据负载而定,如连接感性负载时的寿命要小于阻性负载)。此外,继电器
输出的响应时间也比较慢(10ms)左右,因此,在要求快速响应的场合不适合使用
此种类型的电路输出形式(可以根据场合使用下面介绍的两种输出形式)。
当连接感性负载时,为了延长继电器触点的使用寿命,对于外接直流电源时的情
况,通常应在负载两端加过电压抑制二极管;对于交流负载,应在负载两端加RC
抑制器。
2、晶体管输出电路
晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快(一般在0.2ms以下),适用于要求
快速响应的场合;由于晶体管是无机械触点,因此比继电器输出电路形式的寿命
长。晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源,这是其应用局限的一方面。
另外,晶体管输出驱动能力要小于继电器输出,允许负载电压一般为DC5V~30V,
允许负载电流为0.2A~0.5A。这两点的使用晶体管输出电路形式时要注意。
3、双向晶闸管输出电路
双向晶闸管输出电路只能驱动交流负载,响应速度也比继电器输出电路形式要
快,寿命要长。
双向晶闸管输出的驱动能力要比继电器输出的要小,允许负载电压一般为
AC85~242V;单点输出电流为0.2A~0.5A,当多点共用公共端时,每点的输出电
流应减小(如单点驱动能力为0.3A的双向晶闸管输出,在4点共用公共端时,最
大允许输出为0.8A/4点)。注意:为了保护晶闸管,通常在PLC内部电路晶闸管
的两端并接RC阻容吸收元件(一般为0.015uF/22Ω左右)和压敏电阻,因此在晶
闸管关断时,PLC的输出仍然有1~2mA的开路漏电流,这就可能导致一些小型
继电器在PLC输出OFF时无法关断的情况。
3、 直流调速系统中,开环和闭环有什么区别?
答、
开环是调速控制系统不加反馈,调速精度不高,速度波动大,闭环是加有
各种反馈,并通过信号检测自动控制反馈量,连续自控成下闭环运行,达到商高
精度,高稳定速度运行。
4、什么叫能耗制动?什么叫反接制动?各有什么特点及适用场合?
答、
反接制动是将电动机定子接线任意调换两根线,使其产生与运行相反的旋
转磁场方向,克服运行转动惯性量,达到停止的目的。反接制动需要与速度继电
器配合,在电动机速度为零时,及时切断反接控制电源。否则将会出现反向启动。
能耗制动是在电动机定子绕组断电后,将直流电通入电动机定子绕组,使之产生
静止的磁场,用来克服运行转动惯性,达到停止的目的。能耗制动可与时间继电
器配合,在电动机速度为零时,及时切断能耗制动电源。
5、 常见的直流调速方案有哪些?各自的特点是什么?
答、
直流电动机有三种调速方法 1 、降低电枢电压调速 基速下调速 2 、
电枢电路串电阻调速 3 、弱磁调速 基速上调速 各种调速成方法特点: 1 、降
低电枢电压调速电枢回路必须有调压直流电源电枢回路及励磁回路电阻尽能小
电压降低转速下降人特性硬度变、运行转速稳定无级调速 2 、电枢回路串电阻
调速人特性族 过 n 射线串电阻越大机械特性越软、转速越稳定低速时串电阻大
损耗能量也越多效率变低调速范围受负载。