模块2

继电--接触器控制电路的基本环节模块2继电

思考题与习题参考答案

2-1何为电气原理图？绘制电气原理图的原则是什么？

答：将电气控制系统中各电气元件及其连接，用一定的图形表达出来，这种图形称为电气系统图。

绘制电气原理图的原则：1）原理图一般分主电路和辅助电路两部分画出：主电路就是从电源到电动机绕组的大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、信号电路及保护电路等，由继电器的线圈和触头、接触器的线圈和辅助触头、按钮、照明灯、控制变压器等电器元件组成。一般主电路用粗实线表示，画在左边（或上部）；辅助电路用细实线表示，画在右边（或下部）。

2）原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准来画，文字符号也要符合国家标准。属于同一电器的线圈和触头，都要用同一文字符号表示。当使用相同类型电器时，可在文字符号后面加注阿拉伯数字序号来区分。

3）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上方，负极画在下方。三相交流电源线集中画在上方，相序自上而下按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。耗能元件（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能元器件之间。

4）原理图中，各电器元件的导电部件如线圈和触头的位置，应根据便于阅读和发现的原则来安排，绘在它们完成作用的地方。同电器元件的各个部件可以不画在一起。

5）原理图中所有电器的触头，都按没有通电或没有外力作用时的开闭状态画出。

6）原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。

7）原理图中，对于需要测试和拆接的外部引线端子，采用“空心圆”表示；有直接电连接的导线连接点，用“实心圆”表示；无直接电连接的导线交叉点不画黑圆点。

2-2在电气控制电路中采用低压断路器作电源引入开关，电源电路是否还要用熔断器作短路保护？控制电路是否还要用熔断器作短路保护？

答:电源电路可以不用熔断器作短路保护，因为低压断路器本身具有短路保护。控制电路要用熔断器作短路保护，因为控制电路的负载较小不能与主电路共用熔断器作为短路保护。

2-3电动机的点动控制与连续运行控制在控制电路上有何不同？其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：不同在于连续运行控制电路上启动按钮的两端并联了交流接触器的辅助常开触头。其关键控制环节是自锁。其主电路后者串接了热继电器的热元件，作为过载保护，而前者没有。

2-4电气原理图中，QS、FU、KM、KA、FR、SB、SQ分别是什么电器元件的文字符号，它们各有何功能？

答：QS—隔离开关，隔离电源，FU —熔断器，短路保护，KM—接触器，用于频繁地接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。KA—中间继电器，在电路中起增加触头数量和起中间放大作用。FR—热继电器，过载保护。SB—按钮，主要用于远距离操作具有电磁线圈的电器，如接触器、继电器等，也用在控制电路中发布指令和执行电气联锁。SQ—限位开关，用以限制生产机械的行程。

2-5何为互锁控制？实现电动机正反转互锁的方法有哪两种？它们有何区别？

答：将交流接触器的辅助常闭触头和按钮的常闭触头串联在对方的接触器线圈电路，限制对方接触器线圈的通电，这种限制作用称为互锁。实现电动机正反转互锁的方法有电气互锁和按钮互锁。前者为自动，后者为手动。

2-6在接触器正反转控制电路中，若正、反向控制的接触器同时通电，会发生什么现象？

答：会发生主电路短路。熔断器动作，切断主电路电源。

2-7什么叫减压起动？常用的减压起动方法有哪几种？

答：所谓减压起动，是指三相异步电动机起动时降低加在定子绕组上的电压，待电动机起动后再将电压恢复到额定电压值，使之运行在额定电压下。

常用的减压起动方法有定子绕组串电阻减压起动、Y-△减压起动、自耦变压器减压起动、软起动（固态减压起动器）、延边三角形减压起动。

2-8电动机在什么情况下应采用减压起动？定子绕组为Y形接法的三相异步电动机能否用Y—△减压起动？为什么？

答：当电动机容量较大（10kW以上时），起动电流造成电网电压的显著下降，直接影响在同一电网工作的其他用电设备正常工作时，应采用减压起动。不能。因为Y—△减压起动是三相异步电动机起动时利用交流接触器将电动机接成Y形连接，实现减压起动的目的。如果电动机定子绕组为Y形接法，起动时将其接成Y形，加在电动机定子绕组上的电压不变，这样，达不到减压起动的目的。

2-9分析图2-28中各控制电路按正常操作时会出现什么现象？若不能正常工作加以改进。

(a)（b）(c)(d)(e)

图2-28题2-9图

答：（a）按下SB2，KM线圈不能通电。将图中KM辅助常开触头改为并在SB2的两端。

（b）按下SB2，KM线圈通电并自锁，此时，若按下SB1，KM线圈不能断电。将图中KM 辅助常开触头改为并在SB2的两端。

(c)控制电路接通电源后，KM线圈直接通电，KM辅助常闭触头断开，KM断电，之后，KM 辅助常闭触头闭合，KM又通电。这样，KM将出现瞬时通-断-通-断循环重复的现象。将并接在SB2两端的KM辅助常闭触头去掉，或改为辅助常开触头。

(d)按下SB2,KM线圈通电后，KM辅助常开触头闭合，KM线圈被短路。将SB1改为与KM 和SB2串联的支路串联，并将KM辅助常开触头并在SB2的两端或去掉。

(e)按下SB2，KM线圈通电，松开后，KM将断电，即并在SB2两端的支路没有作用。将并在SB2两端支路中的KM辅助常闭触头去掉。

2-10试画出某电动机能满足以下控制要求的电气原理图。

（1）可正反转；（2）可正向点动；（3）可两地起停。

答：满足控制要求的电气原理图如下图所示。

题2-10电气原理图

2-11指出图2-11所示的Y—△降压起动控制电路中的错误，并画出正确的电路。

题2-11图

答：主电路：

控制电路：

2-12试分析图2-13（b）所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与

延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？

答：（1）如果时间继电器KT延时时间太短，则起动后，很快便切换到三角形连接运行，这样减压起动的效果将不理想。

（2）延时闭合与延时断开的触头如果接反，则按下起动按钮，KM3线圈即可得电，电动机不经过星形启动就直接工作三角形全压运行状态，实现不了减压起动。

2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15s后才可以起动M2，停止时M1、M2同时停止。试画出其电气原理图。

答：

（a）主电路（b）控制电路

题2-13图电气原理图

2-14两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的同时停止。试画出其电气原理图。

答：

（a）主电路（b）控制电路

题2-14图电气原理图

2-15三台电动机M1、M2、M3，要求按起动按钮SB1时，按下列顺序起动：M1→M2→M3。当停止时，按下停止按钮SB2，则按相反的顺序停止，即M3→M2→M1。起动和停止的时间间隔均为10秒。试画出其电气原理图。

答：

（a）主电路（b）控制电路

题2-15图电气原理图

2-16某水泵由一台三相笼型异步电动机拖动，按下列要求设计电气控制电路：

（1）采用Y—△减压起动；

（2）三处控制电动机的起动和停止；

（3）有短路、过载、欠压保护。

答：

（a）主电路（b）控制电路

题2-16图电气原理图

2-17某机床有主轴电动机M1、液压泵电动机M2，均采用直接起动，生产工艺要求：主轴必须在液压泵起动后方可起动；主轴要求正、反转，但为测试方便，要求能实现正、反向点动；主轴停止后，才允许液压泵电动机停止；电路具有短路、过载、失压保护。试设计电气控制电路。

答：

（a）主电路（b）控制电路

题2-17图电气原理图

2-18电动机控制常用的保护环节有哪些？它们各采用什么电器元件？

答：电动机常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护、失压和欠压保护及其他保护等。

常用的短路保护元件有熔断器和低压断路器。过电流保护常用过电流继电器实现，通常过电流继电器与接触器配合使用。过载保护常用热继电器实现。常用的失压、欠压保护元件

有接触器与按钮配合、零压继电器、欠压继电器及低压断路器。