第六章习题参考答案

第六章习题参考答案

1. 填空题

(1) 电气互锁规律：为了使两接触器不能同时工作，只需将两接触器的常闭触点互相串入对方的线圈电路中即可。

(2) 异步电动机有三种降压起动方法，分别是：Y-Δ降压起动控制、自耦降压起动控制、定子串电阻降压起动控制。

(3) 控制柜、操作台和生产现场相互之间的连接线越少越好；同一电器的不同触点在线路中应尽可能具有更多的公共接线。

(4) 在控制电路中，应尽量将所有电气的联锁触点接在线圈的左端，线圈的右端直接接电源。

(5) 电气线路设计时，选用的电器元件要可靠、牢固、动作时间少、抗干扰性能好。

(6) 在频繁操作的可逆线路中，正反向接触器之间不但要有电气联锁，而且还要有机械联锁。

(7) 控制电路在正常工作或事故情况下，发生意外接通的电路叫寄生电路。

(8) 在自动控制系统中，常用的保护环节有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超速、极限等。

(9) 常用的短路保护元件有熔断器和断路器。

(10) 电气控制线路通常有两种设计方法：经验设计法和逻辑设计法。

2. 简答题

(1) 什么是点动？什么是自锁？电路中为什么要设计自锁环节？

答：点动是电动机控制方式中的一种，其控制电路如图6-1所示，由于在这一控制回路中没有自保，也没有并接其它的自动装置，只是按下控制回路的启动按扭，主回路才通电；松开启动按扭，主回路就没电了。实现了一点就动，松手就停的控制过程。

自锁在直接起停控制电路中的运用如图6-2所示，在启动按钮下方并联一个交流接触器的常开辅助触点，以保证按下起动按纽后，接触器吸合，电路接通，松开起动按纽后电路仍接通，电机持续运转，这种作用称为自锁，直到按下停止按纽才能使电机停车。

自锁是一种在异常情况下保护线路和电气设备的措施，加入自锁，在松开控制按钮后电动机还能运转。

(2) 什么是联锁？为什么要设计联锁环节？

答：生产机械或自动生产线由许多运动部件组成，不同运动部件之间有联系又互相制约。这种互相联系而又互相制约的控制称为联锁。

在电路中设计联锁环节，使在控制线路中一条支路通电时保证另一条支路断电，确保按照生产机械加工的工艺和工作过程顺序运行。

(3) 某设备所用电动机，额定功率为15kW，额定电压为380V，额定电流为11A，起动电流是额定电流的6.5倍，现用按钮进行起停控制，要求有短路保护和过载保护，试选用控制所需的合适的电器：接触器、按钮、熔断器、热继电器。

答：由题可知电动机的额定电流为11A，下面根据额定电流来选择各器件的型号。

1）接触器KM型号的选择：

显然应选交流接触器；电动机额定电压为380V，故KM主触头额定电压选为AC380V；电动机额定电流为11A，起动电流是额定电流的6.5倍，故接触器额定电流等级选择100A。

故可以选择型号为CJ10-100的交流接触器。

2）按钮SB型号的选择：

？

3）熔断器FU1的选择：

电动机功率为15KW ，容量不大，故可选用RL 系列熔断器，用于过载及短路保护；考虑到本题中单台电动机长期工作，根据I (1.5~2.5)I rN N 计算出熔体额定电流应大于17~28A ，而由于起动电流的存在，故熔体额定电流I rN 取30A ；

综上分析：选择型号为RL1-60的熔断器，其熔断器额定电流为60A ，可满足要求。

4) 熔断器FU2的选择：

？

5) 热继电器FR 的选择

本题中，电动机长期工作，一般可选用热继电器的额定电流大于电动机的额定电流，选择20A ，可忽略起动瞬时电流I N 的影响，其热元件额定电流选择7.2A 即可。故可选择型号为JR26-20/3D 的热继电器。

(4) 在电气控制线路中，常用的保护环节有哪些？各种保护的作用是什么？常用什么电器来实现相应的保护要求？

答：在自动控制系统中，常用的保护环节有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超速、极限等。

1）短路保护：一旦发生短路故障时，控制电路能迅速切断电源。常用的短路保护元件有熔断器和断路器。

2）过流保护：在电动机运行过程中，由于各种各样的原因，会引起电动机产生很大的电流，从而造成电动机或生产机械设备的损坏。为保护电动机的安全运行，在这种情况下，设置过电流保护。常用的过流保护元件是电流继电器。

3）过载保护：电动机长期超载运行，其绕组的温升将超过允许值而损坏，需设过载保护环节。这种保护多采用热继电器作为保护元件，同时装有熔断器或过流继电器配合使用。

4）失压保护：防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。失压保护一般通过并联在起动按钮上的接触器的常开触头来实现。

5）极限保护：某些直线运动的生产机械常设极限保护，是由行程开关的常闭触头来实现的。

(5) 电气控制线路设计应遵循的原则是什么？

答：满足机电设备需求原则、简单实用经济原则、可靠性原则、安全性原则和使用方便原则。

(6) 电气原理图的设计方法有几种？常用什么方法？

答：电气控制线路通常有两种设计方法：一种是经验设计法和逻辑设计法。

(7) 电气图中，SB 、SA 、SQ 、FU 、KM 、KA 、KT 分别是什么电器元件的文字符号？ 答：SB-按钮、SA-转换开关、SQ-行程开关、FU-熔断器、KM-接触器、KA-中间继电器、KT-时间继电器。

(8) 设计一个具有点动和连续运转功能的混合控制电路。

答：1）分析题意

题目要求实现点动和连续运转的混合控制，可以采用1KM 、2KM 两个接触器来分别实现点动控制和连续运转控制。

2）主电路设计

根据分析，采用1KM 、2KM 两个接触器来分别实现电动机的点动控制和连续运转控制。

根据电气控制线路设计的安全性原则，主电路中还需要短路保护和过载保护，因此采用FU 1熔断器作为短路保护器件，FR 热继电器作为过载保护器件，再加上刀开关QS 设计出如图6-34左半部分所示的主电路。

3）基本控制电路设计