机电传动控制习题集及解答(4)

2020-04-03 11:42

4)各电气元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。

5-19 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?

答:所谓点动控制是指:按下按钮,电动机转动,松开按钮,电动机停转,这种控制就叫点动控制,它能实现电动机短时转动,常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。

连续运转控制是指对电动机的控制具有连续性。

电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节是看有没有自锁环节。但其主电路没什么区别。

5-20 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:将任何一个接触器的辅助常闭触点串入对应另一个接触器线圈电路中,则其中任何一个接触器先通电后,切断了另一个接触器的控制回路,即使按下相反方向的起动按钮,另一个接触器也无法通电,这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制的方式,叫电气互锁,或叫电气联锁。起互锁作用的常闭触点叫互锁触点。

“正→停→反”“正→反→停”的两种互锁控制。

5-21 电动机可逆运行控制电路中何为机械互锁?何为电气互锁?

答:略。

5-22 电动机常用的保护环节有哪些?通常它们各由哪些电器来实现其保护?

答:短路保护——熔断器;过载保护——热继电器;过电流保护——过电流继电器;零电压及欠电压保护——继电器、接触器;弱磁保护——欠电流继电器。 5-23 何为电动机的欠电压与失电压保护?接触器和按钮控制电路如何实现欠电压与失电压保护的?

答:欠电压、失电压保护:通过接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压(如停电)时,接触器KM断电释放,电动机停止转动。当电源电压恢复正常时,接触器线圈不会自行通电,电动机也不会自行起动,只有在操作人员重新按下起动按钮后,电动机才能起动。

5-24 画出具有热继电器过载保护的笼型异步电动机正常运转的控制线路。

答:如下图

5-25 如何决定异步电动机是否可采用直接起动法?

答:由于直接起动时起动电流较大,而过大的起动电流在短时间内会在线路上造成较大的电压损失,使负载端的电压降低,影响临近负载的正常工作。

一台电动机能否直接起动,有一定的规定。有的地区规定:用电单位如有独立的变压器容量的20%时允许直接起动;如果电动机不经常起动,它的容量小于变压器的30%时允许直接起动。如果没有独立的变压器(与照明共用),电动机直接起动时产生的电压降不应超过5%。

二、三十千瓦的异步电动机一般都采用直接起动。

5-26 叙述异步电动机星形—三角形起动法的优缺点及适用场合。

答:与其他减压相比,量形一三角形减压起动投资少,线路简单,操作方便,但起动转矩小,起动转矩为三角形连接直接起动的 1/3,故适用于空载或轻载状态下的起动,并且仅当正常运行时采用三角形接法的电动机才可采用这种起动方法。

5-27 什么叫反接制动?什么叫能耗制动?各有什么特点,适用场合?

答:反接制动是利用改变电动机电源的相序,使定子绕组产生相反方向的旋转磁场,因而产生制动转矩的一种制动方法。

反接制动的特点是制动迅速,效果好,冲击大,通常仅适用于10KW以下的小容量电动机。

能耗制动,是在电动机脱离三相交流电源之后,定子绕组上加一个直流电压,即通入直流电流,利用转子感应电流和静止磁场的作用以达到制动的目的。 能耗制动比反接制动消耗的能量少,其制动电流也比反接制动电流小得多,但能耗制动的制动效果不及反接制动的那么明显,同时需要直流电源,控制线路也较复杂,通常适用于电动机容量较大和起动,制动频繁的场合。

5-28 为什么在异步电动机脱离电源后,在定子绕组中通入直流电,电动机能迅速停止?

答:利用转子感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。直流的磁场是固定的,而转子由于固性继续在原方向转动。根据右手定则和左手定则可知转子电流与固定磁场相互作用产生的转矩与电动机转动的方向相反,因而起制动作用。制动转矩的大小与直流的大小有关。支流的大小一般为电动机额定电流的0.5——1倍。

5-29 设计一个控制电线路,要求第一台电动机起动10S后,第二台电动机自动起动,运行5S后,第一台电动机停止并同时使第三台电动机自行起动,再运行15S后,电动机全部停止。

答:(参考方案)

5-30 有一台三级皮带运输机,分别由M1,M2,M3三台电动机拖动,其动作顺序如下:

1)起动时要求按M1→M2→M3顺序起动。 2)停车时要求按M3→M2→M1顺序停车。 3)上述动作要求有一定时间间隔。 解:(参考方案)

5-31 为两台异步电动机设计一个控制线路,其要求如下: 1)两台电动机互不影响地独立操作。 2)能同时控制两台电动机的起动和停止。

3)当一台电动机发生过载时,两台电动机均停止。

解:

5-32 现有一双速电动机,试按下述要求设计控制线路。

1)分别用两个按钮操作电动机的高速起动和低速起动,用一个总停按钮操作电动机的停止;

2)起动高速时,应先接成低速然后经延时后再换接到高速; 3)应有短路保护与过载保护。

5-33 设计一小车运行的控制线路,小车由异步电动机拖动,其动作程序如下:

1)小车由原位开始前进,到终点后自动停止; 2)在终端停留2min后自动停止;

3)要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或起动。 5-34 某机床主轴电动机M1,要求M1:

1)进行可逆运行;

2)可正向点动、两处起动、停止; 3)可进行反接制动; 4)有短路和过载保护。 试画出其电气线路图。

5-35 有两台电动机M1、M2,要求:

1)按下控制按钮SB1电动机正转,过10s后电动机自动停止,再过15s电动机自动反转;

2)M1、M2能同时或分别停止。

3)控制电路应有短路、过载和零压保护环节。 试画出其电气线路 第6章 可编程控制器原理

6-1什么是可编程控制器(PLC)?与继电器控制和微机控制相比它的主要优点是什么?

答:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计,他采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算,顺序控

制,定时,计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型机械的生产过程。可编程控制器及其有关外围设备,都较易于与工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

与微机控制相比的优点:可以直接应用于工业环境,必须具有很强的抗干扰能力,广泛的适应能力和应用范围。

与继电器:在“可编程”方面有着质的区别,继电器通过硬件或硬接线的变更来改变程序,而PC引入了微处理导体存储器等新一代的微电子器件,并用规定的指令进行编程,能灵活的修改,即用软件方式来实现“可编程”的目的。 6-2 PLC基本单元(主机)有哪几部分组成?各部分的作用是什么?

答:(1)CPU是运算与控制的中心,完成以下任务:

接收从编程器上位机或其他外围设备输入用户程序数据等信息

用扫描方式接收输入设备的状态或数据,并存入指定输入存储单元或数据寄存器中

诊断电源,PC内部电路和编程过程中存在的语法错误

在PC进入运行状态后,从存储器中逐条读取用户程序,经指令解释后,按指令规定的任务产生相应的控制信号,去启闭有关控制电路,分时分渠道地去执行数据的存取传送组合比较和交换动作,完成用户程序中规定的逻辑运算或算术运算等任务。

根据运算结果,更新有关标志位数据寄存器的内容,再由输出寄存器的位状态或数据寄存器的有关内容,实现输出控制制表打印或数据通信等外部功能

(2)存储器,PC主机内容配有两种不同类型的存储器,即:

系统存储器(ROM区),用以固化PC生产厂家编写的各种系统工作程序,相当于个人计算机的操作系统,在很大程度上它决定该种PC的性能与质量,用户无法更改和调用。系统工作程序有三种类型:系统管理程序;用户程序编辑和指令解释程序;标准子程序与调用管理程序

用户存储器(RAM区),包括用户程序存储器(程序区)和数据存储器(数据区)两种,前者用于存放用户程序,后者用来存放(或记忆)用户程序执行过程中使用ON/OFF状态量或数据量,以生成用户数据区

(3)输入输出单元(I/O单元)I/O单元又称为I/O接口电路,PC程序执行过程中需调用的各种开关量(状态量),数字量或模拟量等各种外部信号或设定量,都是通过输入电路进入PC。而程序执行结果又是通过输出电路送到控制现场实现外部控制功能

PC与通用计算机I/O电路起着类似的作用。即电平转换,速度匹配,驱动功率放大,信号隔离等。并且,PC产品的I/O单元是顾及其工作环境和各种要求而经过精心设计和制造的


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