发布时间 : 星期三 文章《电气控制与PLC应用（第四版）》习题解答更新完毕开始阅读
同。
“提升1”为准备起动级；“提升2”~“提升6”为电动机正转电动状态； “下放1”~“下放3”为倒拉反接制动下放；“下放4”~“下放6”为强力下放； 2）电动机转子接入三相对称电阻。
3）具有更为完善的联锁与保护：①由强力下放过渡到反接制动下放，避免重载时高速下放的保护；②确保反接制动电阻串入情况下进行制动下放的环节；③制动下放档位与强力下放档位相互转换时切断机械制动的保护环节；④顺序联锁保护环节：由过电流继电器KOC实现过电流保护；电压继电器KV与主令控制器QM实现零压保护与零位保护；行程开关ST1实现上升的限位保护等。
操作时应注意以下事项：
1）提升重物时“提升1”只作张紧钢丝绳与消除齿轮间隙的起动预备级。 2）“提升2”~“提升6”可根据负载大小选择适当档位进行提升操作。
3）“下放1”档为预备级，制动器未打开，电动机定子接通三相电源处于堵转，此档不可停留，应迅速通过该档扳向下放其它档位，以防电机堵转过长而烧毁电动机。
4）“下放2”档是为重载低速下放而设，“下放3”档为中载低速下放而设，应适当判断载荷情况选择。对于轻载在这两档会出现不但不下放反而提升。
5）“下放4”~“下放6”为轻载或空钩强力下放档位。根据要求下放速度选择。 3-18 图3-15电路设置了哪些联锁环节？它们是如何实现的？
答：电路的联锁保护有：
1）由强力下放过渡到反接制动下放，避免重载时高速下放的保护。对于轻型载荷 ，控制器可置于下放“4”、“5”、“6”挡位进行强力下放。若此时重物并非轻载，而判断错误，将控制器手柄板在下放“6”位，此时电动机在重物重力转矩和电动机下放电磁转矩共同作用下，将运行在再生发电制动状态，如图3-16所示，当TL =0.6时，电动机工作在a点。这时应将控制器手柄从下放“6”位扳回下放“3”位。在这过程中势必要经过下放“5”档位与下放“4”档位，在这过程中，工作点将由a→b→c→d→e→f，最终在B点以低速稳定下放。为避免这中间的高速，控制器手柄在由下放“6”档位扳回至下放“3”位时，应避开下放“5”与下放“4”档位对应的下放5、下放4两条机械特性。为此，在控制电路中的触头KM2（16—24）、KM9（24—23）串联后接在控制器QM8与接触器KM9线圈之间。这样，当控制器手柄由下放“6”位扳回至下放“3”或“2”挡位时，在途经下放“5”或“4”
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档位时，接触器KM9仍保持通电吸合状态，转子始终串入R7常串电阻，使电动机仍运行在下放6机械特性上，由a点经b′点平稳过渡到B点，不致发生高速下放。
在该环节中串入触头KM2（16—24）是为了当提升电动机正转接线时，该触头断开，使KM9不能构成自锁电路，从而使该保护环节在提升重物时不起作用。
2）确保反接制动电阻串入情况下进行制动下放的环节。当控制器手柄由下放“4”扳到下放“3‘时，控制器触头QM5断开，QM6闭合。接触器KM2断电释放，而KM1通电吸合，电动机处于反接制动状态。为避免反接时产生过大的冲击电流，应使接触器KM9断电释放，接入反接电阻，且只有在KM9断电释放后才允许KM1通电吸合。为此，一方面在控制器触头闭合顺序上保证在QM8断开后，QM6才闭合；另一方面增设了KM1（11—12）与KM9（11—12）常闭触头相并联的联锁触头。这就保证了在KM9断电释放后，KM1才能通电并自锁。此环节还可防止由于KM9主触头因电流过大而发生熔焊使触头分不开，将转子电阻R1~R6短接，只剩下常串电阻R7，此时若将控制器手柄扳于提升档位将造成转子只串入R7发生直接起动事故。
3）制动下放档位与强力下放档位相互转换时切断机械制动的保护环节。在控制器手柄下放“3”位与下放“4”位转换时，接触器KM1、KM2之间设有电气互锁，这样，在换接过程中必有一瞬间这两个接触器均处于断电状态，这将使制动接触器KM3断电释放，造成电动机在高速下进行机械制动引起强烈振动而损坏设备和发生人身事故。为此，在KM3线圈电路中设有KM1、KM2、KM3三对常开触头并联电路。这样，由KM3实现自锁，确保KM1、KM2换接过程中KM3线圈始终通电吸合，避免上述情况发生。
4）顺序联锁保护环节 在加速接触器KM6、KM7、KM8、KM9线圈电路中串接了前一级加速接触器的常开辅助触头，确保转子电阻R3~R6接顺序依次短接，实现机械特性平滑过渡，电动机转速逐级提高。 3-19 桥式起重机具有哪些保护环节？
答：桥式起重机常用的保护环节有：电动机过电流保护；短路保护；零压保护；控制器的零位保护；各运动方向的行程限位保护；舱盖、栏杆安全开关及紧急断电保护。此外还有缓冲器、提升高度限位器、负荷限制器、超速开关等。
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第四章 电气控制系统设计
4-1 电气控制设计中应遵循的原则是什么？设计内容包括哪些主要方面？
答：在电气控制系统的设计中，应遵循以下几个原则：
1）最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求，这些生产工艺要求是电气控制设计的依据。因此在设计前，应深入现场进行调查，搜集资料，并与生产过程有关人员、机械部分设计人员、实际操作者密切配合，明确控制要求，共同拟定电气控制方案，协同解决设计中的各种问题，使设计成果满足生产工艺要求。
2）在满足控制要求前提下，设计方案力求简单、经济、合理，不要盲目追求自动化和高指标。力求控制系统操作简单、使用与维修方便。
3）正确、合理地选用电器元件，确保控制系统安全可靠地工作。同时考虑技术进步、造型美观。
4）为适应生产的发展和工艺的改进，在选择控制设备时，设备能力留有适当裕量。 电气控制系统设计内容主要包括电气原理图设计和电气工艺设计两部分。以电力拖动控制设备为例，分别叙述如下：
（一）、电气原理图设计内容 1）拟定电气设计任务书。 2）选择电气拖动方案和控制方式。 3）确定电动机类型、型号、容量、转速。
4）设计电气控制原理框图，确定各部分之间的关系，拟定各部分技术指标与要求。 5）设计并绘制电气控制原理图，计算主要技术参数。 6）选择电器元件，制定元器件目录清单。 7）编写设计说明书。
电气原理图是整个设计的中心环节，是工艺设计和制定其它技术资料的依据。 （二）、电气工艺设计内容
电气工艺设计是为了便于组织电气控制装置的制造与施工，实现电气原理图设计功能和各项技术指标，为设备的制造、调试、维护、使用提供必要的技术资料。电气工艺设计的主要内容有：
1）根据设计出的电气原理图及选定的电器元件，设计电气设备的总体配置，绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。总图应反映出电动机、执行电器、电器箱各组件、操作台
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布置、电源以及检测元件的分布情况和各部分之间的接线关系及连接方式，以供总装、调试及日常维护使用。
2）按照原理框图或划分的组件，对总原理图进行编号，绘制各组件原理电路图，列出各部件的元件目录表，并根据总图编号列出各组件的进出线号。
3）根据组件原理电路图及选定的元件目录表，设计组件电器装配图（电器元件布置与安装图）、接线图、图中应反映出各电器元件的安装方式和接线方式。这些资料是组件装配和生产管理的依据。
4）根据组件装配要求，绘制电器安装板和非标准的电器安装零件图纸。这些图纸是机械加工的技术资料。
5）设计电气箱，根据组件尺寸及安装要求确定电气柜结构与外形尺寸，设置安装支架，标明安装方式，各组件的连接方式，通风散热方式及开门方式等。
6）汇总总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，列出外构件清单，标准件清单，主要材料消耗定额等。这些是生产管理和成本核算必备的技术资料。
7）编写使用维护说明书。 4-2 如何确定生产机械电气拖动方案？
答：首先根据生产机械结构和工艺要求来选用电动机的种类、数量，然后根据各运动部件的调速范围来选择调速方案。在选择电动机调速方案时，应使电动机的调速特性与负载特性相适应，以获得电动机的充分合理利用。 （一）、拖动方式的选择
电力拖动方式有单独拖动与集中拖动两种。电力拖动发展的趋向是电动机逐步接近工作机构，形成多电动机的拖动方式，这样，不仅能缩短机械传动链，提高传动效率，便于自动化，而且也能使总体结构得到简化。在具体选择时，应根据工艺要求及结构具体情况决定电动机的数量。
（二）、调速方案的选择
对于生产机械设备从生产工艺出发往往要求能够调速，不同的设备有不同的调速范围、调速精度等，为了满足一定的调速性能，应选用不同的调速方案，如采用机械变速，多速电动机变速，变频调速等方法来实现。随着交流调速技术的发展，其经济技术指标不断提高，采用各种形式的变频调速技术，将是机械设备调速的主流。 （三）、电动机调速性质应与负载特性相适应
机械设备的各个工作机构，具有各自不同的负载特性，如机床的主运动为恒功率负载，
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