《电气控制与PLC应用(第四版)》习题解答

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带动活塞及橡皮膜向上移动,橡皮膜下方空气室的空气变得稀薄,形成负压,活塞杆只能缓慢移动,其向上移动速度由进气孔气隙大小决定。经一段延时后,活塞杆通过杠杆压动微动开关,使其触点动作,起到通电延时作用。

1-17 星形接法的三相异步电动机能否采用两相热继电器来作断相与过载保护,为什么?

答:星形接法的三相异步电动机采用两相热继电器就能实现电动机断相与过载保护,因为星形接线时,线电流等于相电流,流过电动机绕组的电流就是流过热继电器热元件的电流。 1-18 三角形接法的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继电器来作断相与过载保护?

答:对于三角形联接的三相异步电动机在正常运转时,线电流是相电流的3倍,串接在电动机电源进线中的热元件是按电动机的额定电流即线电流来整定的。当发生一相电源断路时,流过跨接全电压下的一相绕组电流等于1.15倍额定相电流,而流过另两相绕组串联的电流仅为0.58倍的额定相电流。这时流过未断相的那两相电源线中的线电流正好为3倍额定相电流即为额定线电流,接在电动机进线中的热元件流过的是额定线电流,热继电器不动作,但流过全压下的一相绕组已流过1.15倍额定相电流,时间一长有过热烧毁危险。所以,三角形接法的三相异步电动机必须采用带断相保护的三相热继电器来作为断相和过载保护。

1-19 什么是热继电器的整定电流?

答:热继电器的整定电流是指调节热继电器上的凸轮,进而调节补偿双金属片与导板的距离,达到调节热继电器整定动作电流的目的。所以整定电流是预先设定的动作电流。 1-20 熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断电流三者有何区别?

答:熔断器的额定电流也就是熔管额定电流,指长期工作熔管温升不超过允许温升的最大工作电流。

熔体的额定电流是熔体长期工作,熔体不会熔断的最大电流。

熔体的极限分断电流是指熔断器可靠分断的是最大短路电流。

熔管额定电流等级较少,熔体额定电流等级较多,且一种电流规格的熔管内可安装等于或小于熔管额定电流的多种规格的熔体。 1-21 热继电器、熔断器的保护功能有何不同?

答:热继电器主要用作电动机的断相保护与长期过载保护。

熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中作短路和过电流保护。

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1-22 能否用过电流继电器来作电动机的过载保护,为什么?

答:不能用过电流继电器来作电动机的过载保护。这是因为三相异步电动机在设计时是允许短时过载的,若用过电流继电器作为过载保护时,只要电动机一出现过载,过电流继电器立即动作,电动机停转,这不符合电动机的使用要求,也使电动机因起动电流过大致使过电流继电器动作而无法正常工作。

1-23 如何选用电动机过载保护用的热继电器?

答:一般来说按电动机的额定电流来选择热继电器的额定电流,但对于过载能力较差的电动机,则按电动机额定电流的0.6~0.8倍来选择热继电器的额定电流。 1-24 低压断路器具有哪些脱扣装置?各有何保护功能?

答:低压断路器有分励脱扣器,欠电压、失电压脱扣器,过电流脱扣器,热脱扣器。分励脱扣器用来远距离断开电路;欠电压、失电压脱扣器用来实现欠电压与失电压保护;过电流脱扣器用来实现过电流与短路电流保护;热脱扣器用来实现长期过载保护。 1-25 如何选用塑壳式断路器?

答:塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护,其选择原则是; 1)断路器额定电压等于或大于线路额定电压。 2)断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。

3)断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。 4)欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。 5)分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 6)长延时电流整定值等于电动机额定电流。

7)瞬时整定电流:对保护笼型感应电动机的断路器,瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流;对于保护绕线型感应电动机的断路器,瞬时整定电流为3~6倍电动机额定电流。

8)6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。 1-26 电动机主电路中接有断路器,是否可以不接熔断器,为什么?

答:电动机主电路中接有断路器,可以不接熔断器。一方面低压断路器具有短路保护作用,更何况低压断路器短路保护要比熔断器性能更为优越,不会出现单相运行状况。 1-27 行程开关与接近开关工作原理有何不同?

答:行程开关分为机械结构的接触式有触点行程开关与电气结构下的非接触式接近开关。前者工作原理是依靠移动机械上的撞块碰撞行程开关的可动部件使触头动作发出信号的。后者是一种开关型传感器,既有开关作用又具有传感性能,它是当机械运动部件运动到

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接近开关一定距离时就能发出动作信号的开关元件。常用的高频振荡型接近开关其工作原理是当装在移动机械上的金属检测体接近感辨头时,由于感应作用,使高频振荡器线圈磁场中的物体内部产生涡流与磁滞损耗,使振荡回路振荡减弱,甚至停振,将此信号发出起到控制作用。

1-28 速度继电器的释放转速应如何调整?

答:速度继电器的释放转速是通过调节反力弹簧的松紧程度来改变的。若将反力弹簧压紧,反力作用加大,则释放转速较高,否则反之。

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第二章 电气控制电路基本环节

2-1 常用的电气控制系统有哪三种?

答:常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与安装接线图。 2-2 何为电气原理图?绘制电气原理图的原则是什么?

答:电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的图。 绘制电气原理图的原则

1)电气原理图的绘制标准 图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。

2)电气原理图的组成 电气原理图由主电路和辅助电路组成。主电路是从电源到电动机的电路,其中有刀开关、熔断器、接触器主触头、热继电器发热元件与电动机等。主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等。它们由继电器、接触器的电磁线圈,继电器、接触器辅助触头,控制按钮,其他控制元件触头、控制变压器、熔断器、照明灯、信号灯及控制开关等组成,用细实线绘制在图面的右侧或下方。

3)电源线的画法 原理图中直流电源用水平线画出,一般直流电源的正极画在图面上方,负极画在图面的下方。三相交流电源线集中水平画在图面上方,相序自上而下依L1、L2、L3排列,中性线(N线)和保护接地线(PE线)排在相线之下。主电路垂直于电源线画出,控制电路与信号电路垂直在两条水平电源线之间。耗电元器件(如接触器、继电器的线圈、电磁铁线圈、照明灯、信号灯等)直接与下方水平电源线相接,控制触头接在上方电源水平线与耗电元器件之间。

4)原理图中电气元器件的画法 原理图中的各电气元器件均不画实际的外形图,原理图中只画出其带电部件,同一电气元器件上的不同带电部件是按电路中的连接关系画出,但必须按国家标准规定的图形符号画出,并且用同一文字符号注明。对于几个同类电器,在表示名称的文字符号之后加上数字序号,以示区别。

5)电气原理图中电气触头的画法 原理图中各元器件触头状态均按没有外力作用时或未通电时触头的自然状态画出。对于接触器、电磁式继电器是按电磁线圈未通电时触头状态画出;对于控制按钮、行程开关的触头是按不受外力作用时的状态画出;对于断路器和开关电器触头按断开状态画出。当电气触头的图形符号垂直放置时,以“左开右闭”原则绘制,即垂线左侧的触头为常开触头,垂线右侧的触头为常闭触头;当符号为水平放置时,以“上

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