课题四 位置控制与自动循环控制线路
课题四位置控制与自动循环控制线路
一、教学目的及要求
1、掌握位置控制与自动循环控制线路的组成及工作原理，并熟练地画出电路图。
2、掌握位置控制与自动循环控制线路的安装、调试与维修。
二、教学重点及难点
重点：1、位置控制线路的原理、安装、调试与维修。
2、自动循环控制线路和原理、安装、调试与维修。
难点：自动循环控制线路和安装、调试与维修。
三、教具
四、教学过程
（一）位置控制线路（又称行程控制或限位控制线路）
位置开关是一种将机械信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。而位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。
线路工作原理叙述如下：先合上电源开关QS 。
此时，即使再按下SB1，由于SQ1常闭触头已分断，接触器KM1线圈也不会得电，保
证了行车不会超过SQ1所在的位置。
停车时只需按下SB3即可。 二、自动循环控制电路
引入：在行车限位控制电路中，当行车到达两端终点，其挡铁压下位置开关时，不但要求行车停止原来方向的运动，而且还要求它自动改变方向，向相反的方向运行，应将该电路如何改进呢？
提问：①能否用利用位置控制？②一般的位置开关既有常闭触头，又有常开触头。③前端位置开关的常开触头应如何接入向后接触器KM2的线圈回路？串联还是并联？④并联于何处？⑤为了防止在位置开关SQ1、SQ2失灵时德国超越极限位置而发生事故，需要采取什么措施？
移至限定位置，挡铁1碰撞位置开关SQ1 行车停止前移
SQ1常闭触头分断
行车前移 行车后移（SQ1常闭触头恢复闭合）
移至限定位置，挡铁2碰撞位置开关SQ2 SQ2常闭
电动机M 失电停转
停止时，按下SB3 整个控制电路失电
电动机M 失电停转
KM1(或KM2)主触头分断
五、小结
位置控制线路、自动循环控制线路的构成、工作原理。
六、作业
1、P250页，24题、25题
2、补充：把两个电路图画一遍。
位置控制线路
位置控制（又称行程控制，限位控制）线路 在生产过程中，如摇臂钻床、镗床、万能铣床和桥式起重机等各种自动或半自动控制的机床设备中，经常要求生产机械运动部件有一定的行程或位置，或者需要其运动部件在一定范围内自动往返循环等，这种控制要求需要由行程开关来实现。 行程控制，又称位置控制或限位控制，是利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关碰撞，使其触点动作来控制电路的接通或断开，以实现对生产机械运动部件的行程或位置上的控制。 1．电气原理图：如图6.14 图6.14位置控制线路 2、工作原理分析： （1）电路组成及其作用： 1）位置开关SQ1、SQ2常闭触头分别串联在正反转控制电路中，以实现电动机正反 转的转换。 2）接触器KM1、KM2分别控制正、反转电路。 （2）原理分析： L1 L2L3
合上电源开关QS： 1）行车向前运动： 2）行车向后运动： 3）停车：按下SB3。 3、填写元器件清单，如表6．26 表6．26 元器件及导线明细表
4、画实际布线图（见附表） 5、线路检测： (1)主电路接线检查。按电路图或接线图从电源端开始，逐段核对接线有无漏接、错接之处，检查导线接点是否符合要求，压接是否牢固，以免带负载运行时产生闪弧现象。 (2)控制电路接线检查。用万用表电阻挡检查控制电路接线情况。检查时，应选用倍率适当的电阻挡，并调零。 ①检查控制电路通断。断开主电路，将表笔分别搭在U11、V11线端上，读数应为“∞”。按下按钮SB1（或按钮SB2）时，万用表读数应为接触器线圈的直流电阻值(如CJlO一10线圈的直流电阻值约为1800Ω)；同时按下停止按钮SB3，万用表读数由线圈的直流电阻值变为“∞”。 ②自锁控制线路的控制电路检查.松开启动按钮SB1（或SB2），按下KM1（或KM2）触头架，使其常开辅助触点闭合，万用表读数应为接触器线圈的直流电阻值。同时按下停止按钮SB3，万用表读数由线圈的直流电阻值变为“∞”。 ③检查接触器联锁。同时按下KM1和KM2触头架，万用表读数由“∞” 6、通电试车 接线后，用万用表自检电路，自检正确后进行空载运行。空载试运转时接通三相电源，合上电源开关，用试电笔检查熔断器出线端，氖管亮表示电源接通。依次按动按钮，观察接触器动作是否正常，经反复几次操作，正常后方可进行带负载试运行。 带负载试运转时，检查电动机接线无误后，按下电源开关，启动电动机，当电动机平稳运行时，用钳形电流表测量三相电流是否平衡。 带负载试运转正常，切断电源，整理场所。 7、技能实训评分表，如表6.27 表6.27
(完整word版)自动控制元件及线路试题及答案,推荐文档
自动控制元件 2．输入信号是电枢电压a u ，输出信号是电机转角θ。绘出直流电动机动态框图，标出)(s I a ， ),(),(s T s E em a 及扰动力矩)(s T c 。 3．绘出直流电动机电枢控制的调节特性和机械特性曲线，标出始动电压、理想空载转速和堵转转矩，标出电动机、发电机和反接制动状态。 4．直流电动机的主要优点和缺点是什么？ 优点：力矩大，控制容易。 缺点：有机械换向器，有火花，摩擦大，维护较复杂，价高，结构复杂。 5.电机铁心多用硅钢片叠压而成。采用片状材料的目的是什么？ 减小涡流损耗 6.性能优良的永磁直流力矩电动机现在一般采用什么永磁材料？ 钕铁硼 e t K K 、大，电枢扁平状。 7.与直流伺服电动机相比，直流力矩电动机的e K 、t K 有什么特点？电枢的几何形状有什么特点？ 二．（20分） 1.异步电动机等效电路图中s s r 1'2上的热损耗表示什么？
2.简述两相对称绕组产生椭圆形旋转磁场的条件。 3画出两相电机幅相控制时的电路图。 3．磁场) F- =ω表示什么磁场？为什么？ A sin(x t 4.绘出圆形旋转磁场时异 步电动机的两条典型机械 特性曲线（转子电阻大和小）。 5．推导两相伺服电动机传递函数) s s GΩ =,并说明其中的参数与静态特性曲线 ( U /) (s ( ) 的关系。
6．绘出三相异步电动机 从基频向下变频调速时 的机械特性。 7.异步电动机从基频向下变频调速时，若电压保持不变将产生什么现象？用公式说 明。 8．一台三相异步电动机空载转速是1450 r/min，电源频率50 Hz。这是几极电机？ 为什么？ 三、（7分） 1.简述永磁同步电机同步运行时的工作原理，画出必要的图形，写出电磁转矩公式。 2.写出磁阻同步电动机电磁转矩表达式并说明参数的含义。 3.哪种同步电动机不加鼠笼绕组就能 自行起动并具有较大的起动转矩？ （） 绘出它的机械特性曲线。
自动往复循环延时电机控制线路
自动往复循环延时电机控制线路 【摘要】通过对电机工作原理及拖动过程的分析，根据生产机械的运行要求，采取现代电气控制技术设计的自动往复循环延时控制线路控制电机的工作，该电路适用于电动机容量较小，循环周期较长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统中。 【关键词】现代电气控制;电机;循环;延时 0.引言 三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等有点获得了广泛的应用。在生产实际中，它的应用占到了使用电机的80%以上。在生产实践中，各种生产机械常常需要自动往复运动，如：机床工作台。因此，利用现代电气技术设计的控制线路来控制电机的正反转，方便可靠。该控制线路由继电器、接触器和按钮等有触点的电器组成。该线路可以提高生产效率，给厂家带来更大的利益，也方便了人们的生活。 1.解决方案 由电动机原理可知，三相异步电动机的三相电源进线最终任意两相对调，电动机即可反转。因此，采取现代电气控制技术，由继电器、接触器和按钮等有触点的电器组成的控制线路来改变定子绕组相序来实现正反向的切换工作，实现自动往复循环延时运动。 2.控制线路及工作原理 控制线路如下： 工作原理： L1、L2、L3为三相电源进线端子。BG3、BG4分别为左、右超限限位保护用的形成开关。限位开关BG1放在左端需要反向的位置，而BG2放在右端需要反向的位置，机械挡铁放在运动部件上。启动时利用正向或反向按钮。当按下正转按钮SF2，接触器QA1通电吸合，并形成自锁，主触点QA1闭合，电动机正向旋转并带动机械向左运动。当机械移至左端，并碰到BG1时，将其压下，其常闭触点断开，QA1线圈失电，同时，使其常开出点闭合，继电器KF1线圈得电并形成自锁，当KF1得电一段时间后，通电延时闭合常开触点闭合，接通反转接触器QA2线圈电路，主触点QA2闭合。此时电动机则由正转变为反转，带动机械向右边运动。当机械移至右端，并碰到BG2时，将其压下，其常闭触点断开，QA2线圈失电，同时，使其常开出点闭合，继电器KF2线圈得电并形成自锁，当KF2得电一段时间后，通电延时闭合常开触点闭合，接通正转接触器QA1线圈电路，电机又开始正转带动机械向左边运动。如此循环往复，从而使
基于PLC小车自动往返控制2组
项目课题： 基于PLC小车自动往返控制 2015年8月 项目一：基于PLC小车自动往返控制 利用PLC完成小车自动往返控制线路的安装与调试 1、按下正转启动按钮→正转接触器线圈得电吸合→电动机正向连续运转→小车右行；小车右行碰到SQ1→小车右行停止，延时1s后小车左行。
2、按下反转启动按钮→反转接触器线圈得电吸合→电动机反向连续运转→小车左行；小车左行碰到SQ2→小车左行停止，延时1s后小车右行。 3、按下停止按钮后，电动机停止运转。 4、SQ3、SQ4为小车运行的左右行极限位开关。 5、控制线路具有短路保护、过载保护等完善的保护措施。 6、各小组发挥团队合作精神，共同设计出PLC的I/O分配表，电气原理图、正确选择安装所需要的电器元件、规范完成线路的安装与配线、正确编制出PLC程序，并下载到PLC内，完成任务运行调试（空载与带载实验）。 一、电动机继电器控制线路 二、PLC基本知识 一、根据控制要求，首先确定I/O的个数，进行I/O的分配。本案例需要8个输入点，2个输出点，如表2-1所示。 二、根据控制要求分析，设计并绘制PLC系统接线原理图，如下图2-1所示。 1．设计电路原理图时，应具备完善的保护功能，PLC外部硬件也具备互锁电路。 2．PLC继电器输出所驱动的负载额定电压一般不超过220V，或设置外部中间继电器。 3．绘制原理图要完整规范。
图2-1 plc系统接线原理图 三、安装与接线 1．材料准备：根据接线原理图，列出需要的所有材料清单，如表2-2所示。 （2）检测元器件的质量好坏。 （3）PLC的选型要合理，在满足要求下尽量减少I/O的点数，以降低硬件的成本。 表2－2 材料清单
自动控制元件及线路试题及答案
自动控制元件 一．（20分） 1. 1台永磁直流力矩电机，反电势系数),rad/s V/( 2=e K 摩擦转矩m N 2.0?=f T ，转动惯量3104-?=J kg ?m 2，电感02.0=a L H 。连续堵转时电流A 51=I ，电压V 201=U 。 （1）求机电时间常数m τ，电磁时间常数e τ，连续堵转的电磁转矩1T 。 答案：33e 1410s 510s 10N m m T ττ--=?=?=?，， （2）电枢电压2U =25V ，求起动时的输出转矩20T 和此电压对应的空载转速20ω。 答案：202012.3N m 12.3rad/s T ω=?=， （3）电机转速rad/s 103=ω，电磁转矩m N 23?=T 时，求电枢电压3U 和输出 转矩30T 。 答案：33024V 1.8N m U T ==?， （4）写出该电机的传递函数)(/)(s U s a Ω。 答案： （4） 2()0.50.5()(0.041)(0.0051)0.000020.041 a s U s s s s s Ω=≈++++ 2．输入信号是电枢电压a u ，输出信号是电机转角θ。绘出直流电动机动态框图，标出)(s I a ，),(),(s T s E em a 及扰动力矩)(s T c 。 答案： 3．绘出直流电动机电枢控制的调节特性和机械特性曲线，标出始动电压、理想空载转速和堵转转矩，标出电动机、发电机和反接制动状态。 答案：
4．直流电动机的主要优点和缺点是什么？ . 优点：力矩大，控制容易。 缺点：有机械换向器，有火花，摩擦大，维护较复杂，价高，结构复杂。 5.电机铁心多用硅钢片叠压而成。采用片状材料的目的是什么？ 5.减小涡流损耗。 6.性能优良的永磁直流力矩电动机现在一般采用什么永磁材料？ 6.钕铁硼。 7.与直流伺服电动机相比，直流力矩电动机的e K 、t K 有什么特点？电枢的几何形状有什么特点？ 7.e t K K 、大，电枢扁平状。 二．（20分） 1.异步电动机等效电路图中s s r -1' 2上的热损耗表示什么？ 答案.电机一相绕组产生的机械功率。 2.简述两相对称绕组产生椭圆形旋转磁场的条件。 答案.两相电流相位差：090θ<< 两相电压相位差90o，幅值不等。 3画出两相电机幅相控制时的电路图。 4.绘出圆形旋转磁场时异步电 动机的两条典型机械特性曲线（转子电阻大和小）。 5．推导两相伺服电动机传递函数)(/)()(s U s s G Ω=,并说明其 中的参数与静态特性曲线的关系。 答案： d (,)d T J U T t ωωω==?，
位置控制和自动往返控制电路
教案 2015 ?2016 学年度上学期 课程名称：_________ 《电力拖动控制线路》 授课教师：_______________ xxx ____________________ 课程所属系（部）：机电工程系
《位置控制与自动往返控制线路》课程教案
教学容与教学过程 如图1所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行 车向前和向后运行？ 提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置 时未能及时按下停止按钮，会出现什么结果？如何避免出现 这一现象？ 阶段与时间 安排 」、组织教 学 : （3 min ） 教学容教师活动学生活动整顿课堂纪律，分小组坐好，准备进入教学 整顿课 堂纪律， 检查考 勤,准备 进入教 学。 二、复习旧 知,引入新 知 (5min ) 利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前和向 后运动，电路图如下图2所示： 1112 口 匚駄 V 7 1 W-L1 出挂图 提问问 题 出挂图复 习旧知 提出问题 学生观 察行车 的运动 状态思 考并尝 试回答 问题 温故而 知新， 为新课 的讲授 做好铺 垫。
【讲授新课】 位置开关： 定义：将机械信号转换为电气信号以控制运动部件 位置或行程的控制电器。 位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行 程位置开 关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路, 以实现对生产机械运动部件的位置或行程的一种方 在行车的两端终点处各安装一个行程开关 SQ1和 SQ2行车前后各装有挡铁1和挡铁2指出利用行程 开关，可以使行车在到达两端极限位置时自动停下 来。 4向南|行丰|向 后? 档铁/ W2 想一想：请同学们在接触器联锁正反转控制线路基 三、讲授新 知 识 (30mi n ) 法称为位置控制，又称为行程控制或限位控制 图位置开关
《自动往返控制电路》教学设计
《电动机自动往返控制电路原理与安装、调试、检修》 教学设计 一、教学内容分析 “电动机自动往返控制电路原理与安装、调试、检修”是机电技术应用专业的主要专业课程。本课程包含四个学习任务，分别为：⑴介绍自动往返控制电路工作原理、⑵自动往返控制电路的安装、⑶自动往返控制电路调试、⑷自动往返控制电路检修 本学习任务的主要内容是：记住自动往返控制电路工作原理；会安装和调试自动往返控制电路；能用电路工作原理来分析电路故障现象；编写故障检修流程；实际检测并排除电路故障。 二、教学对象分析 本课程的教学对象是初中起点机电技术应用专业2年级的学生，学生已经学习了起、保、停电路的安装；正反转控制电路的安装。在教师指导下，能对简单控制电路进行检测与维修。 该班学生上课不太认真，逻辑思维能力、总结能力、应急能力和
合作能力相对较差。 三、教学目标设计 1、能说出自动往返控制线路的工作原理。 2、会正确安装自动往返控制线路。 3、根据故障现象，能运用专业化语言描述故障现象产生的原因。 4、会制定故障诊断与排除故障的流程。 5、会检测与维修自动往返控制线路。 6、通过该任务的学习，提高学生分析电路的能力、实际动手能力、团结协作能力。 四、学习重点及其化解方法 1、重点 自动往返控制线路的工作原理和电路中各电器元件的作用，会安装并调试电路。 2、化解方法 老师详讲，提出问题，学生分组讨论；老师示范操作、学生实际安装电路。 五、学习难点及其化解方法 1.难点 安装电路，故障分析与检修步骤的制定，实际检修电路。 2.化解方法 老师现场分析并示范检修故障，学生小组合作、查阅资料、实际检修电路，教师巡回指导。 六、教学策略选择与设计
自动往复控制线路
2007.11.5~11.9 技师电419 课题四自动往复循环控制线路 1、正确掌握自动往复循环控制线路的工作原理； 2、正确进行自动往复循环控制线路装配。 德育目标：1、引导学生逐渐树立较强的质量意识。 2、引导学生逐渐养成勤俭节约的良好作风。 自动往复循环控制线路的工作原理 自动往复循环控制线路的装配 教学方法：讲解法、演示法、现场实习法 课日一：自动往复循环控制线路的介绍 课日授课日期：2007.11.5 课日教学目的：1、了解自动往复循环控制线路的组成； 2、熟练掌握位置开关的工作原理。 课日教学过程： 一、组织教学 1、检查学生出席情况及劳动保护穿戴情况； 2、调动学生参与教学的积极性； 3、随时注意实习课堂动向，控制好教学秩序。 二、复习旧课
1、复习常用低压电器种类、名称、符号、使用方法及维修。 三、讲授新课 1、位置开关和位置控制 位置开关是一种将机械信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。而位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。 2、行程开关 行程开关是用以反映工作机械的行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关。 3、自动往复循环控制线路的组成 KM1、KM2为正反转接触器，SB1、SB2为正反启动按钮，SB3为停车按钮，SQ1、SQ2为限位开关，FU1、FU2作短路保护。 四、安全注意事项 1、集体背诵安全操作规程； 2、注意两人上岗，其中一人负责安全。 五、巡回指导 1、对学生的接线进行检查指导； 2、对学生的排故障操作进行指导； 3、对学生排故障技巧进行指导。
自动控制元件部分课后题答案
自动控制元件 部分课后题答案 第一章 直流伺服电动机 1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定？ 答：a ：由T em =C m ΦI a 知电磁转矩由每极磁通量和绕组电流大小决定。 b ：由T em =T 0 +T 2 =CmΦIa 控制电流由负载转矩(T 2)和空载转矩(T 0)大小 决定。 1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时，控制电压升高将使稳态的电磁转矩、控制电流、转速发生怎样的变化？为什么？ 答：a ：电磁转矩T em =T 0 +T 2可见电磁转矩也不变。由T em =C m ΦI a 知控制电流 I a 也不变 b ：KeKt RaTem Ke Ua n -=知T em 不变可见U a 转速升高理想空载转速变大导致转速n 升高。 1-3已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V ，额定运行时电枢电流Ia=0.4A ，转速n=3600rpm ，它的电枢电阻Ra=50欧姆，负载阻转矩To=15mN.m 。试问该电动机额定负载转矩是多少？ 答：Ea= Ua- IaRa=110-0.4×50=90V Ea=Ce Φn, Ce=0.105Cm Cm Φ=0.2383600 0.10590n 105.0=?=?Ea T em =T 0 +T 2=CmΦIa→T 2=CmΦIa -T 0 =0.40.238=0.0952-15×10-3=80.2mN.m 1-6当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化？并说明由原来的状态到新的稳态的物理过程。 答：磁转矩T em =T 0 +T 2可见T 2 ↓电磁转矩也↓。由T em =C m ΦI a 知控制电流I a ↓
位置控制和自动往返控制电路
教案 2015 ~ 2016 学年度上学期 课程名称：《电力拖动控制线路》 授课教师： xxx 课程所属系（部）：机电工程系
《位置控制与自动往返控制线路》课程教案
教学用具 (设备准 备) 1、分组名单 2、教案 3、挂图 4、教材 教学内容与教学过程 阶段与时间 安排 教学内容教师活动学生活动 一、组织教学：（ 3 min ） 一、整顿课堂纪律，分小组坐好，准备进入教学。 整顿课 堂纪律， 检查考 勤,准备 进入教 学。 二、复习旧知,引入新知：（5min ）如图1所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行 车向前和向后运行 利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前 和向后运动，电路图如下图2所示: 出挂图 提问问 题 出挂图 复习旧 知 学生观 察行车 的运动 状态 思考并 尝试回 答问题 温故而
提出问题知新，为新课的讲授做好铺垫。 提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么结果如何避免出现这一现象 【讲授新课】 位置开关： 定义：将机械信号转换为电气信号以控制运动部件位置或行程的控制电器。 位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行程位置开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的一种方法称为位置控制，又称为行程控制或限位控制 提出问题， 总结评小组讨论 代表汇 三、讲授新知识
图位置开关 在行车的两端终点处各安装一个行程开关SQ1和 SQ2，行车前后各装有挡铁1和挡铁2指出利用行程 开关，可以使行车在到达两端极限位置时自动停下 来。 想一想：请同学们在接触器联锁正反转控制线路基 础之上动手绘制可以对生产机械的运动部件实现位 置控制的电路图。 提示：行程开关SQ1和SQ2的常闭触头应分别接入 到接触器联锁正反转控制线路的哪部分 图位置控制线路 线路的工作原理：先合上电源开关QS. 1.行车向前运动： 出挂图 讲解原 理 小组讨 论，学 生思考 分析，
自动控制元件设计与实践
自动控制元件设计与实践 Prepared on 24 November 2020
《自动控制元件设计与实践》题目库题目1. 波形信号发生器 设计要求： 1.利用运算放大器UA741CD设计方波和三角波发生电路。 2.使用Multisim 仿真并焊接实物电路图 3.并测试实际电路的放大位倍数。 设计方案： 图1 波形信号发生器Multisim仿真图 图波形信号发生器仿真结果图 器件清单： 题目2. 可控单音频发声电路 设计要求： 利用555定时器设计并实现一个标准的单音发声电路，了解声音的产生过程。并在multisim上进行仿真。 设计方案： 图2 可控单音频发声电路Multisim仿真图
器件清单： 题目3. 电压-频率转换电路 设计要求： 1.掌握电压-频率转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。 3.以上电路的实现所使用的放大器原件主要基于UA741CD。 4.设计完成在Multisim上进行仿真，并测试实际电路与仿真电路的误差。 5.从原理上分析该误差产生的原因，并简控讨减小误差和优化设计的思路和方法。 电压-频率转换电路的功能是将输入直流电压转换成频率与其数值成正比的输出电压，故称为电压控制震荡电路。可以认为电压-频率转换电路是一种模拟量到数字量的转换电路。 设计方案： 图3 电压频率转换电路Multisim仿真图 图仿真波形图 器件清单： 题目4. 电流-电压转换电路 设计要求： 1.掌握电流-电压转换电路的工作原理及设计方法。 2.掌握电路参数的调整方法。
3.电路可输入几毫安至几十毫安的电流，经过比例放大器和加法器后可输出±10V的电 压信号。 4.分析设计小电流信息号源产生电路，并用于该实验。 5.电路实现所用放大器基于UA741CD。设计思路用Multisim进行仿真。仿真通过后方接 入实际电路。 6.从原理上简要分析仿真结果我与实际电路结果误差产生的原因。并至少提出一种可以 优化设计的方安。 设计方案： 图4 电流电压转换电路Multisim仿真图 器件清单： 题目5. 555定时器单稳态触发器电路 设计要求： 用555定时器构成一个单稳态触发器，该触发器具有一个稳态电路和一个暂稳态电路。一般情况下，电路处于稳态，外加触发脉冲可以使电路翻转到暂稳态，在暂稳态停留一段时间后自动返回稳态。 1.使用Multism对设计思路进行仿真。 2.仿真通过后在面包板上搭建实际电路。并测试实际电路与仿真结果的差异。 3.对该差异进行原理上的探讨和分析。并至少提出一种可以优化设的方案。 设计方案： 图5 555定时器单稳态触发器Multisim仿真图 器件清单：
彩灯循环控制电路的设计与制作
学号： 课程设计 题目 学院 专业 班级 姓名 指导教师 年月日
目录 摘要 (3) 1设计任务及要求 (4) 2方案设计及选择 (4) 2.1 方案设计 (4) 2.2 方案的比较与选择 (8) 3单元电路的设计 (9) 4 整体电路图及原理 (15) 4.1整体电路图 (15) 4.2工作原理 (16) 5 电路调试及结果分析 (16) 5.1调试 (16) 6 结果评价与改进方法 (17) 6.1结果评价 (17) 6.2改进方法 (17) 7总结 (18) 8参考文献 (18)
摘要 多组彩灯按照一定的顺序点亮构成的电路具有很高的观赏性，在生活中有着很广泛的应用，例如广告牌，霓虹灯等。本设计中彩灯控制器可用于对霓虹灯或彩灯及节日字灯的控制，本次课程设计将对设计框图、设计电路图、单元电路图、工作原理、所用器件、电路调试等方面进行介绍，最后对本次课程设计进行总结。 关键词：循环，计数，单元电路
彩灯循环控制电路的设计与制作 1设计任务及要求 （1）8个彩灯能够自动循环点亮。 （2）彩灯循环显示且频率快慢为1S。 选作：设计具有控制彩灯左移，右移，全亮及全灭功能的电路 2方案设计及选择 2.1 方案设计 2.1.1 方案一 根据设计要求，使用计数器来实现循环，设计电路使其可实现以下功能 1）彩灯右移依次点亮的循环； 0101 2）彩灯左移依次点亮的循环： 0111 0010
3）彩灯全灭的功能；00000000 设计方案原理图 各单元电路所用器件为： 1）脉冲发生器：使用555构成的多谐振荡电路产生频率为1Hz 的脉 冲信号；
自动控制元件(第四版)习题答案
部分习题答案，仅供参考！ 直流测速发电机 1.为什么直流发电机电枢绕组元件的电势是交变电势而电刷电势是直流电势? 答：电枢连续旋转，导体ab和cd轮流交替地切割N极和S极下的磁力线，因而ab和cd中的电势及线圈电势是交变的。 由于通过换向器的作用，无论线圈转到什么位置，电刷通过换向片只与处于一定极性下的导体相连接，如电刷A始终与处在N极下的导体相连接，而处在一定极性下的导体电势方向是不变的，因而电刷两端得到的电势极性不变，为直流电势。 2. 如果图2 - 1 中的电枢反时针方向旋转，试问元件电势的方向和 A、B电刷的极性如何? 答：在图示瞬时，N极下导体ab中电势的方向由b指向a，S极下导体cd中电势由d指向c。电刷A通过换向片与线圈的a端相接触，电刷B与线圈的d端相接触，故此时A电刷为正，B电刷为负。 当电枢转过180°以后，导体cd处于N极下，导体ab处于S极下，这时它们的电势与前一时刻大小相等方向相反，于是线圈电势的方向也变为由a到d，此时d为正，a为负，仍然是A刷为正，B刷为负。 4. 为什么直流测速机的转速不得超过规定的最高转速? 负载电阻不能小于给定值?
答：转速越高，负载电阻越小，电枢电流越大，电枢反应的去磁作用越强，磁通被削弱得越多，输出特性偏离直线越远，线性误差越大，为了减少电枢反应对输出特性的影响，直流测速发电机的转速不得超过规定的最高转速，负载电阻不能低于最小负载电阻值，以保证线性误差在限度的范围内。而且换向周期与转速成反比，电机转速越高，元件的换向周期越短；eL正比于单位时间内换向元件电流的变化量。基于上述分析，eL必正比转速的平方，即eL∝n2。同样可以证明ea ∝n2。因此，换向元件的附加电流及延迟换向去磁磁通与n2成正比，使输出特性呈现非线性。所以，直流测速发电机的转速上限要受到延迟换向去磁效应的限制。为了改善线性度，采用限制转速的措施来削弱延迟换向去磁作用，即规定了最高工作转速。 第三章 1. 直流电动机的电磁转矩和电枢电流由什么决定? 答;直流电动机的电枢电流不仅取决于外加电压和本身的内阻，而且还取决于与转速成正比的反电势（当?=常数时） 根据转矩平衡方程式，当负载转矩不变时，电磁转矩不变；加上励磁电流If不变，磁通Φ不变，所以电枢电流Ia也不变，直流电动机的电磁转矩和电枢电流由直流电动机的总阻转矩决定。 3. 一台他励直流电动机，如果励磁电流和被拖动的负载转矩都不变，而仅仅提高电枢端电压，试问电枢电流、转速变化怎样? 答：当直流伺服电动机负载转矩、励磁电流不变时，仅将电枢电压
教案--位置控制线路
2.3.1位置控制线路 学科工厂电气维修授课时期第九/十周课题 2.3.1位置控制线路授课时数6学时教学方法讲授法、任务驱动法 教学目标【知识目标】 1.掌握位置控制线路构成和工作原理； 2.理解限位保护的功能； 【能力目标】 1、看懂电路图以及简单分析电路图。 2、能够正确接线。 【德育目标】 1、形成求知，积极向上的科学态度。 2、增强发现问题、认识问题、解决问题的能力 教学重点位置控制线路构成和工作原理性及符号 教学难点位置控制线路的构成 教学环节教学内容、方法和过程 组织教学课程回顾 新课学习一、组织教学 1、点名，检查学生出勤情况 2、检查学生课前准备情况 二、复习提问 接触器联锁的正反转控制线路工作原理？ 三、导入新课 车间的行车，每当走到轨道尽头时，都象长了眼睛一样能自动停下来，而不会朝着墙撞上去，这是为什么？
难度提升理解原理课堂总结 四、新课讲授：说明行车要向前和向后两个相反方向的运动。提问：如何用电机拖动行车向前向后运行呢？ 结论：接触器联锁的正反转控制工作原理就是行车向前、向后 的控制原理 五、巩固求新知：位置控制线路。 1、行程开关：又叫位置开关或限位开关，它的作用是将机械位移转变为电信号，使电动机运行状态发生改变，即按照一定行程自动停车、反转、变速或循环，从而控制机械运动或实现安全保护。 2、行程开关的分类及符号 3、行程开关的动作原理 4、位置控制：利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关SQ 碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。 启发：如何在接触器连锁正反转控制线路的基础上进行改进，利用行程开关对生产机械的运动部件实现位置控制呢？（引入位置控制线路） 告诉学生：利用位置开关可以使行车在到达两端极限位置时自动停下来，行车示意图上加上SQ1和SQ2，再引导学生去思考如何利用行程开关的触点，正反转线路上加SQ 的常闭触头。给出控制线路图： 六、位置控制线路
三相交流电动机自动循环控制电路中的PLC梯形图和语句表
三相交流电动机自动循环控制电路中的PLC梯形图和语句 表 三相交流电动机自动循环控制是指电动机在限位开关的作用下自动实现正反转循环控制的方式。 图1所示为三相交流电动机自动循环控制中的plc梯形图和语句表，表1所列为其I/O地址分配表。 图1 三相交流电动机自动循环控制中的PLC梯形图和语句表
表1 三相交流电动机自动循环控制中PLC控制I/O地址分配表 结合I/O地址分配表，首先了解该梯形图或语句表中各触点及符号表示的含义，并将梯形图与语句表相结合分析。 1．按下正向起动按钮SB1电动机正转至自动反转的控制过程 图2所示为按下起动按钮SB1时，电动机M1起动至自动反转的控制过程。
图2 电动机M1起动至自动反转的控制过程 1 按下起动按钮SB1，将PLC程序中的输入继电器常开触点I0.1置“1”，即常开触点I0.1闭合。 1→2 输出继电器Q0.0线圈得电。 →2-1 自锁常开触点Q0.0闭合，实现自锁功能； →2-2 控制输出继电器Q0.1的常闭触点Q0.0断开，防止Q0.1得电，实现互锁； →2-3 控制PLC外接交流接触器KM1线圈得电吸合，带动主电路中的主触点闭合，接通电动机M1正向电源，电动机M1正向启动运转。 3 当电动机运行到正向限位开关SQ1位置时，SQ1受压触发，PLC程序中相应的输入继电器触点I0.4动作。 →3-1 控制输出继电器Q0.0的常闭触点I0.4断开； →3-2 控制输出继电器Q0.1的常开触点I0.4闭合； 3-1→4 输出继电器Q0.0线圈失电。 →4-1 自锁常开触点Q0.0复位断开，解除自锁； →4-2 控制输出继电器Q0.1的常闭触点Q0.0复位闭合，为Q0.1得电做好准备； →4-3 控制PLC外接交流接触器KM1线圈失电释放，带动主电路中的主触点复位断开，切断电动机M1正向电源，电动机M1正向运行停止。3-2和4-2→5 输出继电器Q0.1线圈得电。 →5-1 自锁常开触点Q0.1闭合，实现自锁功能； →5-2 控制输出继电器Q0.0的常闭触点Q0.1断开，防止Q0.0得电，
任务三 PLC改造三相异步电动机自动循环控制
任务三PLC改造三相异步电动机自动循环控制 知识目标： 熟悉并掌握继电器控制中位置控制、自动循环控制的基本工作原理。 技能目标： 通过实训，熟练掌握用PLC控制位置控制、自动循环控制，并且能够进行实际应用。 实训课时：4学时。 知识位置控制线路的PLC控制 1.行车位置控制线路原理 图4-19所示是工厂车间内行车运动示意图。在行车的两头终点处各安装一个位置开关SQ1、SQ2，作为行车的终端位置保护装置，并将行程开光的常闭触点分别串接在控制行车前后前进的正/反转控制线路中，在行车前后各安装挡铁1和挡铁2，当挡铁碰触到终点处的行程开关，其常闭触头切断了控制线路，切断了电源，保护了行车运行。 图4-19 行车运行示意图 工厂车间里的行车常采用位置控制。位置控制线路的原理如图4-20所示。 行车位置控制基本原理：当KM1(KM2)线圈得电时，此时电动机M正（反）转，行车向前运行，当挡铁1（2）碰到位置开关SQ1(SQ2),其常闭触头分断，接触器KM1（KM2）线圈失电，停止正转运行，此时若再按下SB1(SB2)，KM1(KM2)线圈也不得电，行车也不会再运行，从而保证了行车不会超过SQ1(SQ2)所在的位置，保护了行车的运行。 2.列出I/O口分配 根据原理图，列出PLC控制I/O口元件地址分配表。I/O口分配如表4-15所列。 3.PLC外部硬接线图 根据I/O口分配，画出PLC控制I/O口外部硬接线图。位置控制PLC外接线示意图如图4-21所示。
注意：在正/反转控制中，除了要在外部硬件进行联锁之外，还应该在梯形图程序中进行必要的联锁，这样可以保证运行的安全性、正确性。 4.编写梯形图程序 据电路的工作原理及PLC的I/O口分配，应用经验法进行合理编程。PLC控制位置控制参考程序如图4-22 图4-21位置控制PLC外接线示意图
位置控制与自动往返控制线路实训教(学)案
湖南省技工学校实习教学教案
FU1 熔断器RL1-60/25 10A、配熔体25A 3 FU2 熔断器RL1-15/2 15A、配熔体2A 2 KM1 KM2 接触器CJ10-20 20A、线圈电压380V 2 FR 热继电器JR16-20/3 三极、20A、整定电流8.8A 1 SQ1~SQ4 位置开关JLXK1-111 单轮旋转式 4 SB1~SB3 按钮LA10-3H 保护式、按钮数3 1 XT 端子板JD0-1020 380V、10A、20节 1 主电路导线BVR-1.5 1.5mm2(7*0.52mm) 若 干 控制电路导线BVR-1.0 1 mm2 (7*0.43mm) 若 干 按钮线BVR-0.75 0.75 mm2若 干接地线BVR-1.5 1.5 mm2若 干控制板500mm*400mm*20mm 1 ? … 三.自动循环控制线路 1. 自动循环控制线路，如图10—1所示
图10—1 工作台自动往返行程控制线路 2..线路工作原理 先合上QS. →电动机M正转→工作台左移→至限定位置挡铁1碰SQ1→ →工作台右移（SQ1触头复位）→至限定位置挡铁2碰SQ2→
→→工作台又左移（SQ2触头复位）→→······以后重复上述过程，工作台就在限定的行程内自动往返运动 停止时，按下SB3→→整个控制电路失电→→KM1（或KM2）主触头分断→→电动机M失电停转→→工作台停止运动。 这里SB1、SB2分别作为正转启动按钮和反转启动按钮，若启动时工作台在左边，则应按下SB2进行启动。 四、安装训练 1.安装步骤及工艺要求 (1).按表10-1配齐所用电器元件，并检验元件质量。 (2).在控制板上按图安装电器元件，并贴上醒目的文字符合，安装布线时应做到横平竖直、排列整齐匀称，安装牢固和便于走线等。 (3).按电路图十进行配线，并在导线端部套编码套管和冷压接线头。 配线的工艺要求是： 1)所有导线面积在等于或大于0.5mm2时，采用软线。最小截面积在控制箱外为1mm2，在控制箱内为0.75 mm2。
课题四 位置控制与自动循环控制线路
课题四位置控制与自动循环控制线路 一、教学目的及要求 1、掌握位置控制与自动循环控制线路的组成及工作原理，并熟练地画出电路图。 2、掌握位置控制与自动循环控制线路的安装、调试与维修。 二、教学重点及难点 重点：1、位置控制线路的原理、安装、调试与维修。 2、自动循环控制线路和原理、安装、调试与维修。 难点：自动循环控制线路和安装、调试与维修。 三、教具 四、教学过程 （一）位置控制线路（又称行程控制或限位控制线路） 位置开关是一种将机械信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或行程的自动控制电器。而位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与位置开关碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制。
线路工作原理叙述如下：先合上电源开关QS 。 此时，即使再按下SB1，由于SQ1常闭触头已分断，接触器KM1线圈也不会得电，保 证了行车不会超过SQ1所在的位置。 停车时只需按下SB3即可。 二、自动循环控制电路 引入：在行车限位控制电路中，当行车到达两端终点，其挡铁压下位置开关时，不但要求行车停止原来方向的运动，而且还要求它自动改变方向，向相反的方向运行，应将该电路如何改进呢？ 提问：①能否用利用位置控制？②一般的位置开关既有常闭触头，又有常开触头。③前端位置开关的常开触头应如何接入向后接触器KM2的线圈回路？串联还是并联？④并联于何处？⑤为了防止在位置开关SQ1、SQ2失灵时德国超越极限位置而发生事故，需要采取什么措施？ 移至限定位置，挡铁1碰撞位置开关SQ1 行车停止前移 SQ1常闭触头分断 行车前移 行车后移（SQ1常闭触头恢复闭合） 移至限定位置，挡铁2碰撞位置开关SQ2 SQ2常闭 电动机M 失电停转
浙大自动控制元件作业
学号D20607620027 李恒 《自动控制元件》作业 第一章 直流伺服电动机 1-1直流伺服电动机的电磁转矩和控制电流由什么决定？ 答：a ：由T em =C m ΦI a 知电磁转矩由每极磁通量和绕组电流大小决定。 b ：由T em =T 0 +T 2 =CmΦIa 控制电流由负载转矩(T 2)和空载转矩(T 0)大小 决定。 1-2当直流伺服电动机的负载转矩恒定不变时，控制电压升高将使稳态的电磁转矩、控制电流、转速发生怎样的变化？为什么？ 答：a ：电磁转矩T em =T 0 +T 2可见电磁转矩也不变。由T em =C m ΦI a 知控制电流 I a 也不变 b ：KeKt RaTem Ke Ua n -=知T em 不变可见U a 转速升高理想空载转速变大导致转速n 升高。 1-3已知一台直流电动机，其电枢额定电压Ua=110V ，额定运行时电枢电流Ia=0.4A ，转速n=3600rpm ，它的电枢电阻Ra=50欧姆，负载阻转矩To=15mN.m 。试问该电动机额定负载转矩是多少？ 答：Ea= Ua- IaRa=110-0.4×50=90V Ea=Ce Φn, Ce=0.105Cm Cm Φ= 0.2383600 0.10590 n 105.0=?=?Ea T em =T 0 +T 2=CmΦIa→T 2=CmΦIa -T 0 =0.40.238=0.0952-15×10-3 =80.2mN.m 1-6当直流伺服电动机电枢电压、励磁电压不变时，如将负载转矩减少，试问此时电动机的电枢电流、电磁转矩、转速将怎样变化？并说明由原来的状态到新的稳态的物理过程。 答：磁转矩T em =T 0 +T 2可见T 2 ↓电磁转矩也↓。由T em =C m ΦI a 知控制电流I a ↓ Ea= Ua- IaRa 可见I a ↓知Ea↑，由Ea=Ce Φn 知Ea↑知n ↑ 第二章 直流测速发电机 2-4某直流测速发电机，其电枢电压U=50V ，负载电阻R L =3000Ω，电枢电阻Ra=180Ω，转速n=3000rpm ，求该转速下的空载输出电压Uo 和输出电流Ia 。 Ea = Ua IaRa Ia=3000 50 =0.0167A Ea=50 Ea =50+3000 50 ×180=53 空载Uo =Ea =53 第三章 步进电动机 3-8某五相反应式步进电动机转子有48个齿，试分析其有哪几种运行方式及对应的步距角，并画出它们的矩角特性曲线族。 答: 5相单5拍A→B→C→D→E→A Θb ==?=48 5360 NZr 360 1.5°
彩灯循环控制电路
电子技术课程设计 ——四路彩灯控制器设计与制作 学院: 电子信息工程学院 专业、班级： 姓名： 学号： 指导教师： 2011年12月
目录 一．设计任务与要求――――――――――――――－（2）二．总体框图――――――――――――――――――（3）三．选择器件――――――――――――――――――（5）四．功能模块――――――――――――――――――（11）五．总体设计电路――――――――――――――― (14) 六．课程设计心得――――――――――――――― (16)
四路彩灯控制器设计与制作 一、设计任务与要求 设计一个循环可预置序列发生器，并用一控制彩灯的循环显示。不同的预置产生不同的效果。 实现循环序列发生器和彩灯控制电路，使得彩灯按一定的规律循环显示。假定循环规律为：L1—L8的状态是00001111（0表示灭，1表示亮），每隔一秒灯L1—L8的状态依次循环一位，即： 设计控制电路，可自动预置4种不同的初状态，每隔64秒改变一种，并在这四种初状态循环，使得彩灯定时改变显示的效果，假定四种不同的初状态为：00001111，00010001，00110011，01110111 二、总体框图 时钟信号发生电路部分： 振荡器有多种振荡器电路，其中（a）图为CMOS非门构成的振荡器，（b）图为石英晶体构成的振荡器，（c）图为555构成的多谐振荡器。 CMOS非门构成的 振荡器的振荡周期T=1.4RC，555构成的振荡器的振荡周期T=0.7（R 1+2R 2 ）C。
我最终还是选择了555构成的振荡器，因为555使用起来方便、简单。通过调节R1，R2和C1的大小调节振荡频率以达到1HZ的秒钟连续脉冲 图1 CMOS非门构成的振荡器（a） 图2石英晶体振荡器（b）
位置控制和自动往返控制电路
.. . .. . . 教案 2015 ~ 2016 学年度上学期 课程名称：《电力拖动控制线路》 授课教师：xxx 课程所属系（部）：机电工程系
《位置控制与自动往返控制线路》课程教案
教学方法本节课采用了讲授法、讨论法，在教学过程中，通过讲授和启发式的提问，给学生自己思考并小组讨论解决问题，总体教学构想突出三点，一是突出知识结构，二是识图，三是动手操作。将以往的读图展成为“识图、说图、绘图”的教学模式。 教学用具 (设备准备) 1、分组 2、教案 3、挂图 4、教材 教学容与教学过程 阶段与时间安 排 教学容教师活动学生活动一、组织教 学：（ 3 min ） 一、整顿课堂纪律，分小组坐好，准备进入教学。 整顿课 堂纪律， 检查考 勤,准备 进入教 学。 二、复习旧知,引入新知：（5min ）如图1所示行车运行示意图，如何用电动机拖动行 车向前和向后运行？ 利用接触器联锁正反转控制线路来拖动行车的向前 出挂图 提问问 题 学生观 察行车
和向后运动，电路图如下图2所示: 出挂图 复习旧 知 提出问 题的运动状态 思考并尝试回答问题 温故而知新，为新课的讲授做好铺垫。 提出问题：如果操作者失误，在行车运行到两端的极限位置时未能及时按下停止按钮，会出现什么结果？如何避免出现这一现象？ 【讲授新课】
位置开关： 定义：将机械信号转换为电气信号以控制运动部件 位置或行程的控制电器。 位置控制就是利用生产机械运动部件上的挡铁与行 程位置开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路， 以实现对生产机械运动部件的位置或行程的一种方 法称为位置控制，又称为行程控制或限位控制 图位置开关 在行车的两端终点处各安装一个行程开关SQ1和 SQ2，行车前后各装有挡铁1和挡铁2指出利用行 程开关，可以使行车在到达两端极限位置时自动停 下来。 想一想：请同学们在接触器联锁正反转控制线路基三、讲授新 知识 （30min）