《电气控制与PLC应用(第四版)》习题解答

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闭下开”原则绘制,即在水平线上方的触头为常闭触头,水平线下方的触头为常开触头。

6)原理图的布局 原理图按功能布置,即同一功能的电气元器件集中在一起,尽可能按动作顺序从上到下或从左到右的原则绘制。

7)线路连接点、交叉点的绘制 在电路图中,对于需要测试和拆接的外部引线的端子,采用“空心圆”表示;有直接电联系的导线连接点,用“实心圆”表示;无直接电联系的导线交叉点不画黑圆点,但在电气图中尽量避免线条的交叉。

8)原理图绘制要求 原理图的绘制要层次分明,各电器元件及触头的安排要合理,既要做到所用元件、触头最少,耗能最少,又要保证电路运行可靠,节省连接导线以及安装、维修方便。

2-3 何为电器布置图?电器元件的布置应注意哪几方面?

答:电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置,可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。 电器元件的布置应注意以下几方面:

1)体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方,而发热元件应安装在电器安装板的上面。

2)强电、弱电应分开,弱电应屏蔽,防止外界干扰。

3)需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。

4)电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起,以利安装和配线。

5)电器元件布置不宜过密,应留有一定间距。如用走线槽,应加大各排电器间距,以利布线和维修。

2-4 何为安装接线图?安装接线图的绘制原则是什么?

答:安装接线图主要用于电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理,通常接线图与电气原理图和元件布置图一起使用。接线图表示出项目的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线型号、导线截面等内容。

安装接线图的绘制原则是:

1)各电气元器件均按实际安装位置绘出,元器件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制。 2)一个元器件中所有的带电部件均画在一起,并用点划线框起来,即采用集中表示法。 3)各电气元器件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致,并符合国家标准。 4)各电气元器件上凡是需接线的部件端子都应绘出,并予以编号,各接线端子的编号

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必须与电气原理图上的导线编号相一致。

5)绘制安装接线图时,走向相同的相邻导线可以绘成一股线。 2-5 电气控制电路的基本控制规律主要有哪些控制?

答:电气控制电路的基本控制规律有自锁与互锁的控制、点动与连续运转的控制、多地联锁控制、顺序控制与自动循环的控制等。

2-6 电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节是什么?其主电路又有何区别(从电动机保护环节设置上分析)?

答:电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节在于有无自锁电路,该电路是用电动机起动接触器的常开辅助触头并接在起动按钮常开触头两端构成。有自锁电路为连续运转,无自锁电路为点动控制。对于点动控制的电动机主电路中不用接热继电器,即无需长期过载保护。

2-7 何为电动机的欠电压与失电压保护?接触器与按钮控制电路是如何实现欠电压与失电压保护的?

答:电动机的欠电压保护是指当电动机电源电压降到0.6~0.8倍额定电压时,将电动机电源切除而停止工作的保护。

电动机的失电压保护是指当电动机电源电压消失而停转,但一旦电源电压恢复时电动机不会自行起动的保护。

对于采用接触器和按钮控制的起动、停止电路,当电动机电源电压消失或下降过多时,接触器自行释放,主触头断开电动机主电路而停止转动,接触器自锁常开触头断开自锁电路,电源恢复时,电动机不会自行起动,而需再次按下按钮后电动机方可起动旋转,实现欠电压、失电压保护。

2-8 何为互锁控制?实现电动机正反转互锁控制的方法有哪两种?它们有何不同?

答:在控制电路中相互制约的控制关系称为互锁,其中电动机正反转控制中正转控制与反转控制的互锁最为典型。

实现电动机正反转互锁控制的方法其一是将正反转接触器的常闭辅助触头串接在对方接触器线圈的前面,此法常称为电气互锁;其二是将正、反转起动按钮的常闭触头串接在对方接触器线圈的前面,此法常称为机械互锁。

常用电气互锁时,电路是正转起动-停止-反转起动的控制,而采用机械互锁时,电路是可以实现由正转直接变反转的正转起动-反转-正转-?-停止的控制。 2-9 试画出用按钮选择控制电动机既可点动又可连续运转的控制电路。

10 题2-9图

2-10 试画出用按钮来两地控制电动机单向旋转既可点动又可连续运转的控制电路。

题2-10图 2-11 指出电动机正反转控制电路中关键控制在哪两处? 答:电动机正反转电路控制电路关键控制在:一是在主电路中正转接触器与反转接触器主触点应保证电动机定子绕组所接三相交流电源相序要接反,这样才能保证电动机能实现正、反转。为此正反转接触器主触头之间上方采用对应接,下方则采用包围接;二是在控制电路中要有正、反转控制的互锁环节,否则发生按下正转起动按钮,电动机正转运行后发生又按下反转起动按钮的误操作时出现正、反转接触线圈都通电吸合,造成三相交流电源相间短路,电源三相熔断器熔断,电动机停止。

2-12 电动机正反转电路中何为电气互锁?何为机械互锁?

答:电动机正反转电路中,由正、反转接触器辅助常闭触点接于对方接触器线圈电路中为电气互锁;由正、反转起动按钮常闭触头串接与对方接触器线圈电路中为机械互锁。 2-13 实现电动机可直接由正转变反转或由反转变正转,其控制要点在何处?

答:实现电动机可直接由正转变反转或由反转变正转,其控制要点为采用机械互锁。 2-14 分析图2-13电路工作原理。

答:电路工作原理:合上主电路与控制电路电源开关,按下正转起动按钮SB2,KM1线圈通电并自锁,电动机正转起动旋转,拖动工作台前进向右移动,当移动到位时,撞块A压下ST2,其常闭触头断开,常开触头闭合,前者使KM1线圈断电,后者使KM2线圈通电并自锁,电动机由正转变为反转,拖动工作台由前进变为后退,工作台向左移动。当后退到位时,撞块B压下ST1,使KM2断电,KM1通电,电动机由反转变为正转,拖动工作台变后退为前进,如此周而复始实现自动往返工作。当按下停止按钮SB1时,电动机停止,工作台停下。当行程开关ST1、ST2失灵时,电动机换向无法实现,工作台继续沿原方向移动,撞块将压下SQ1或SQ2限位开关,使相应接触器线圈断电释放,电动机停止,工作台

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停止移动,从而避免运动部件因超出极限位置而发生事故,实现限位保护。 2-15 试分析图2-31中各电路中的错误,工作时会出现什么现象?应如何改进?

答:图2-31中a)按下SB点动按钮,KM线圈无法通电吸合,即无法工作。 见题2-15改进图a)。

b)按下起动按钮SB2,KM线圈通电后,按下停止按钮SB1,KM线圈无法断电释放。见题2-15改进图b)。

c)按下SB2,KM线圈通电吸合后,按下SB1,KM线圈不能断电释放。见题2-15改进图c)。

d)按下SB2,KM线圈通电吸合,松开SB2,KM线圈断电释放成为点动控制。见题2-15改进图d)。

e)KM1线圈吸合时与KM2线圈通电吸合时,相序不变,电动机无法实现正、反转。见题2-15改进图e)。

f)按下正转起动按钮SB2、KM1线圈无法通电吸合。见题2-15改进图f)。

g)控制电源一合闸,不用按下SB2,KM2线圈立即通电吸合。见题2-15改进图g)。

题2-15改进图 2-16 两台三相笼型异步电动机M1、M2,要求M1先起动,在M1起动后才可进行M2的起动,停止时M1、M2同时停止。试画出其电气电路图。

答:见图2-10

2-17 两台三相笼型异步电动机M1、M2,要求既可实现M1、M2的分别起动和停止,又可实现两台电动机同时停止。试画出其电气电路图。

题2-17图 2-18 分析图2-14QX4系列自动星形-三角形起动器电路,并阐明每对触头作用。

答:电路工作原理:合上电源开关Q,按下起动按钮SB2,KM1、KT、KM3线圈同时

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