项目一三相笼型异步电动机起动控制 1,试述单相交流电磁铁短路环的作用。 答：在单相交流电磁机构中，由于磁通是交变的，当磁通为零时，吸力也为零，吸合后的衔 铁在反作用弹簧的作用下将被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。 衔铁的吸力随交流电源每个周期两次过零，因而衔铁会产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松 散。为了解决这个问题，在铁心端面上装一个铜制的短路环，短路环就像一匝两端接在一起 的线图。一般镶嵌在静铁心端面的槽内，在环中产生湿流。根据电磁感应定律，出祝流产生 的吸力作用在衔铁上，只要此力始终超过其反力，衔铁的振动现象就会消失 2.试比较刀开关与负荷（铁壳）开关的差并及各自的用途。 答：刀开关主要用于隔离、转换以及接通和分断电路，刀开关的代表产品有系列瓷底胶盖 刀开关和出系列铁壳开关。 瓷底胶盖刀开关又称为开启式负荷开关，不设专门的灭那装置，仅利用胶盖的藏护以时 电约伤人手 因 不宜带负操作，适用于接通或断开有电压而无负载电流的电路，其结 构简单、操作方便、价格便宜。 铁壳开关又称为封闭式负荷开关，铁壳开关的灭弧性能、操作及通断负载的能力和安全 防护性能都优于瓷底胶盖刀开关，但其价格比瓷底胶盖刀开关贵。 .中间继电器与交流接触器有什么差异？在什么条件下中间继电器也可以用来起动电动 机 答：中间继电器是电磁式继电器的一种，其结构与工作原理与电磁式接触器相似，但是中间 继电器触点允许通过的电流较小，不适宜用于控制主电路的通断。 如果电动的容量较小，额定工作电流与中间继电器触点允许通过的电流一致，也可以用 来起动电动机。 4.画出断电延时时间继电器电磁线圈和各种延时触点的图形和文字符号。 答：文字符号：KT,图形符号如下图所示： 断电延时线圈 A或 延时闭合瞬时断开动合触点 瞬时闭合延时断开动合触太 延时断开时闭合动断触点 瞬时断开延时闭合动晰断触点
项目一 三相笼型异步电动机起动控制 1.试述单相交流电磁铁短路环的作用。 答：在单相交流电磁机构中，由于磁通是交变的，当磁通为零时，吸力也为零，吸合后的衔 铁在反作用弹簧的作用下将被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。 衔铁的吸力随交流电源每个周期两次过零，因而衔铁会产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松 散。为了解决这个问题，在铁心端面上装一个铜制的短路环，短路环就像一匝两端接在一起 的线圈，一般镶嵌在静铁心端面的槽内，在环中产生涡流。根据电磁感应定律，此涡流产生 的吸力作用在衔铁上，只要此力始终超过其反力，衔铁的振动现象就会消失。 2.试比较刀开关与负荷（铁壳）开关的差异及各自的用途。 答：刀开关主要用于隔离、转换以及接通和分断电路，刀开关的代表产品有HK系列瓷底胶盖 刀开关和HH系列铁壳开关。 瓷底胶盖刀开关又称为开启式负荷开关，不设专门的灭弧装置，仅利用胶盖的遮护以防 电弧灼伤人手，因此不宜带负载操作，适用于接通或断开有电压而无负载电流的电路,其结 构简单、操作方便、价格便宜。 铁壳开关又称为封闭式负荷开关，铁壳开关的灭弧性能、操作及通断负载的能力和安全 防护性能都优于瓷底胶盖刀开关，但其价格比瓷底胶盖刀开关贵。 3.中间继电器与交流接触器有什么差异？在什么条件下中间继电器也可以用来起动电动 机？ 答：中间继电器是电磁式继电器的一种，其结构与工作原理与电磁式接触器相似，但是中间 继电器触点允许通过的电流较小，不适宜用于控制主电路的通断。 如果电动的容量较小，额定工作电流与中间继电器触点允许通过的电流一致，也可以用 来起动电动机。 4.画出断电延时时间继电器电磁线圈和各种延时触点的图形和文字符号。 答：文字符号：KT，图形符号如下图所示：
5.说明熔断器和热继电器保护功能的不同之处。 答：熔断器用于短路保护，如果电路中电流过大，熔断器会瞬间切断电路：而热继电器用于 过载保护，不会瞬间切断电路，而是要经过一段时间之后，才能切断电路 熔断器的工作原理是：当电路发生短路故障时，通过熔断器的电流达到或超过某一规定 值，以其自身产生的热量使熔体熔断而自动切断电路，起到保护作用。 热继电器的工作原理是：热元件串联在被保护电路中，利用电流通过时产生的热量，促 使主双金属片受热弯曲，当电动机过载时，热元件产生的热量增大，使主双金属片弯曲位移 增大，经过一定时间后，主双金属片向左弯曲到一定程度，推动导板，并通过补偿双金属片 与推杆向右推动片簧，推到一定位置后，号簧的作用方向改变，使片簧向左移动，将触点迅 速分断。 6.什么是白墙？加何实现？ 答：自锁是指接触器、继电器等器件的动合触点闭合，用以维持其线圈的得电状态：通过在 动合按钮的两端并联接触器、继电器的动合辅助触点，即可形成“自锁”控制。 7,画出既能使三相异步电动机实现点动，又能实现连续运行的几种控制电路。 答：参考电路如下图所示： 2 U21 U21 B1E-7 21 21 8.试画出用时间原则进行控制的三相笼型异步电动机串电抗降压起动控制电路。 答：参考电路如下图所示： 。 FR SB1E SB2 E M KM KT KMI KM2
5.说明熔断器和热继电器保护功能的不同之处。 答：熔断器用于短路保护，如果电路中电流过大，熔断器会瞬间切断电路；而热继电器用于 过载保护，不会瞬间切断电路，而是要经过一段时间之后，才能切断电路。 熔断器的工作原理是：当电路发生短路故障时，通过熔断器的电流达到或超过某一规定 值，以其自身产生的热量使熔体熔断而自动切断电路，起到保护作用。 热继电器的工作原理是：热元件串联在被保护电路中，利用电流通过时产生的热量，促 使主双金属片受热弯曲，当电动机过载时，热元件产生的热量增大，使主双金属片弯曲位移 增大，经过一定时间后，主双金属片向左弯曲到一定程度，推动导板，并通过补偿双金属片 与推杆向右推动片簧，推到一定位置后，弓簧的作用方向改变，使片簧向左移动，将触点迅 速分断。 6.什么是自锁？如何实现？ 答：自锁是指接触器、继电器等器件的动合触点闭合，用以维持其线圈的得电状态；通过在 动合按钮的两端并联接触器、继电器的动合辅助触点，即可形成“自锁”控制。 7.画出既能使三相异步电动机实现点动，又能实现连续运行的几种控制电路。 答：参考电路如下图所示： 8.试画出用时间原则进行控制的三相笼型异步电动机串电抗降压起动控制电路。 答：参考电路如下图所示：
9.设计一控制鼓风机与引风机的由路，要求加下」 (1)引风机必须先起动，引风机起动5$后，鼓风机自行起动 (2)停转时，必须先停鼓风机。鼓风机停转10S后，引风机自行停转。 答：输入信号：SB1:启动按钮，SB2:停止按钮 输出信号：1：控制引风机接触器，K2:控制鼓风机接触器 KT1:延时5S,KT2:延时10S 参考电路 881 KM1 KA TA 参考电路二 "当 KA1 10.图1-69所示为电厂常用的闪光电源控制电路。当发生故障时，事故继电器KA的动合触点 闭合。试分析图中信号灯发出闪光信号的工作原理。 KA KT2L HL KT1 KT2 图1-69闪光电源控制电路 答：当发生故障时，事故继电器KA的动合触点闭合，得电延时型时间继电器KT1线圈得
9.设计一控制鼓风机与引风机的电路，要求如下： (1)引风机必须先起动，引风机起动5S后，鼓风机自行起动。 (2)停转时，必须先停鼓风机。鼓风机停转10S后，引风机自行停转。 答: 输入信号: SB1:启动按钮,SB2:停止按钮 输出信号: KM1:控制引风机接触器,KM2:控制鼓风机接触器 KT1:延时5S,KT2:延时10S 参考电路一: FU SB1 KT2 KM1 KT1 KM2 KA KT2 KM1 KM1 KM1 KA KA SB2 KT1 参考电路二: FU SB1 KT2 KM1 KT1 KM2 KA2 KT2 KM1 KM1 KM1 KA2 SB2 KA1 KT1 KA1 KA2 KA1 KA1 10.图1-69所示为电厂常用的闪光电源控制电路。当发生故障时，事故继电器KA的动合触点 闭合。试分析图中信号灯HL发出闪光信号的工作原理。 图1-69 闪光电源控制电路 答：当发生故障时，事故继电器KA的动合触点闭合，得电延时型时间继电器KT1线圈得
电，得电一段时间后，KT1的延时闭合瞬时断开动合触点闭合，断电延时型时间继电器KT2 线圈得电，KT2的延时断开解时闭合动合触点闭合，信号灯L得电发光，同时KT2的延时闭合 瞬时断开动断触点断开，KT1线圈失电，KTI的延时闭合瞬时断开动合触点断开，KT2的线圈 失电，延时一段时间后，KT2的延时触点再次动作，使得信号灯失电，KT1线圈得电，进入循 环状态，从而使得信号灯L能够发出闪光信号。 项目二三相笼型异步电动机正反转控制 1,行程开关按其动作及结构可分为哪三种类型 答：可分为按钮式（值动式）、滚轮式（旋转式）、微动式三种类型。 2.接近开关的功能是什么？ 答：接近开关的功能是：当有某种物体与之接近到一定距离时，就发出动作信号，从而 控制继电器或逻辑元件，而不像机械式行程开关那样需要施加机械力。 3开关的作用是什么？ 答：开关的作用是接通和切断电路。 4.开关与行程开关有何异同？ 答：开关与行程开关都能够接通和切断电路。二者不同之处在于：开关的动作有稳定性， 一旦接通或是断开电路后，电路的状态就是稳定的，不会因为作用于开关上的外力的撤消 改变：但是行程开关则不然，随着作用于行程开关上的外力的施加与撒消，电路的通断状态 会相应改变。 5.何为互锁？如何实现？ 答：假如电路中有两个接触 ,但是在任何时刻都只允许有一个接触器动作，那么就需 要形成相互制约的关系，简称为互锁控制。实现互锁控制的方法是分别将两个接触器的动断 触点串接在对方线圈的电路中， 6.在大中型设备上，为了操作方便，常常要求能在多个(2个以上)地点进行控制操作 实现两地控制。两地控制是在两个地点各设 套电动机起动和停止用的控制按钮，用以控料 电动机的工作。试设计 个两地控制系统，控制电动机单向运行，要设置必要的保护环节 答：输入信号：起动按钮：SB1、SB2,停止按钮：SB3、SB4 输出信号：控制电机运行的接触器：KM 参考电路如下：
电，得电一段时间后，KT1的延时闭合瞬时断开动合触点闭合，断电延时型时间继电器KT2 线圈得电，KT2的延时断开瞬时闭合动合触点闭合，信号灯HL得电发光，同时KT2的延时闭合 瞬时断开动断触点断开，KT1线圈失电，KT1的延时闭合瞬时断开动合触点断开，KT2的线圈 失电，延时一段时间后，KT2的延时触点再次动作，使得信号灯失电，KT1线圈得电，进入循 环状态，从而使得信号灯HL能够发出闪光信号。 项目二 三相笼型异步电动机正反转控制 1.行程开关按其动作及结构可分为哪三种类型？ 答：可分为按钮式(直动式)、滚轮式(旋转式)、微动式三种类型。 2.接近开关的功能是什么？ 答：接近开关的功能是：当有某种物体与之接近到一定距离时，就发出动作信号，从而 控制继电器或逻辑元件，而不像机械式行程开关那样需要施加机械力。 3.开关的作用是什么？ 答：开关的作用是接通和切断电路。 4.开关与行程开关有何异同？ 答：开关与行程开关都能够接通和切断电路。二者不同之处在于：开关的动作有稳定性， 一旦接通或是断开电路后，电路的状态就是稳定的，不会因为作用于开关上的外力的撤消而 改变；但是行程开关则不然，随着作用于行程开关上的外力的施加与撤消，电路的通断状态 会相应改变。 5.何为互锁？如何实现？ 答：假如电路中有两个接触器，但是在任何时刻都只允许有一个接触器动作，那么就需 要形成相互制约的关系，简称为互锁控制。实现互锁控制的方法是分别将两个接触器的动断 触点串接在对方线圈的电路中， 6.在大中型设备上，为了操作方便，常常要求能在多个(2个以上)地点进行控制操作。 实现两地控制。两地控制是在两个地点各设一套电动机起动和停止用的控制按钮，用以控制 电动机的工作。试设计一个两地控制系统，控制电动机单向运行，要设置必要的保护环节。 答：输入信号：起动按钮：SB1、SB2，停止按钮：SB3、SB4 输出信号：控制电机运行的接触器：KM 参考电路如下：
QS FU2 5日1 M KM 7.设计一小车控制电路。要求如下： (1)在AB两地间白动往返，在两端各停留5S (2)在前进或后退的任意地方都能起动或停止 (3)必要的保护。 答：输入信号：起动按钮：SB1,停止按钮：SB2, A处形成开关：SQA,B处形成开关：SQB 输出信号：控制小车由A处运行至B处的接触器：W1, 控制小车由B处运行至A处的接触器：KW2 参考电路如下： KA2 KT KA3 KA3 0 KA KA3
KM FU1 QS FU2 L1 L2 L3 KM FR SB4 SB3 SB1 SB2 KM FR 7. 设计一小车控制电路。要求如下： (1)在AB两地间自动往返，在两端各停留5S。 (2)在前进或后退的任意地方都能起动或停止。 (3)必要的保护。 答：输入信号：起动按钮：SB1，停止按钮：SB2， A处形成开关：SQA，B处形成开关：SQB 输出信号：控制小车由A处运行至B处的接触器：KM1， 控制小车由B处运行至A处的接触器：KM2 参考电路如下： FU SB2 SB1 SQB KM2 KM1 KM1 KA3 SQB SQA KM1 KA1 KA3 KA1 SQB KA2 SQA KT KA3 KM1 KM2 SB1 SQB KM2 KA3 KM2 KA2 KA3 SQA KM1 KA1 KT KA3 KM2 KA2 SQA
8.电动机驱动的生产机械上，各台电动机所起的作用不同，设备有时要求某些电动机 按一定顺序起动工作，以保证设备的安全运行。例如铣床工作台（放置工件）的进给电动机必 须在主轴（刀具）电动机起动的条件下才允许起动工作。这就对电动机起动过程提出了顺序控 制的要求，实现顺序控制要求的电路称为顺序控制电路。如图2-15所示顺序控制电路，试分 析此电路的工作过程。 答：a图分析如下：按下SB1,KM1线圈得电并且自锁，电机M1得电：M1得电后，再按下SB2, KM2线圈得电并且自锁，电机M2得电。一旦KM1失电，K2也会随之失电。 b图分析如下：按下SB3,KM1线圈得电并且自锁，电机N1得电：K得电后，再按下SB4,K2 线圈得电并且自锁，电机2得电 31失电，K2也会随之失电。 C图分析如下：按下SB3,KM1线圈得电并且自锁，电机M1得电：KW1得电后，再按下SB4,K2 线圈得电并且自锁，电机2得电。只有当K2失电后，KOM1才有可能失电
8.电动机驱动的生产机械上，各台电动机所起的作用不同，设备有时要求某些电动机 按一定顺序起动工作，以保证设备的安全运行。例如铣床工作台(放置工件)的进给电动机必 须在主轴(刀具)电动机起动的条件下才允许起动工作。这就对电动机起动过程提出了顺序控 制的要求，实现顺序控制要求的电路称为顺序控制电路。如图2-15所示顺序控制电路，试分 析此电路的工作过程。 答：a图分析如下：按下SB1，KM1线圈得电并且自锁，电机M1得电；M1得电后，再按下SB2， KM2线圈得电并且自锁，电机M2得电。一旦KM1失电，KM2也会随之失电。 b图分析如下：按下SB3，KM1线圈得电并且自锁，电机M1得电；KM1得电后，再按下SB4，KM2 线圈得电并且自锁，电机M2得电。一旦KM1失电，KM2也会随之失电。 c图分析如下：按下SB3，KM1线圈得电并且自锁，电机M1得电；KM1得电后，再按下SB4，KM2 线圈得电并且自锁，电机M2得电。只有当KM2失电后，KM1才有可能失电
QS 1 FRI7 FR1 KMI SBI E SB2 R155]55]R2 SB3E KMI KMI 白白 KMI KM2 2 KMI 10 SB2 SB3 KMI KM KM 20 KMI
项目三三相笼型异步电动机调速控制 1笼型三相交流异步电动机常用的调速方法有哪几种？工作原理分别是什么？ 答：笼型三相交流异步电动机常用的调速方法有变极调速、变频调速、电磁滑差调速，其工 n=60-9w 作原理如下式所示： 式中 ∫电机供电频率 P电机磁极对数，确定电机后，此数值确定 5转差率 N输出轴与电机轴速比 变极调速即改变电动机的磁极对数：变频调速即改变电动机的供电频率：、电磁滑差调速即 改变电动机的转差率 2。交流异步电动机的无级调速如何实现？ 答：交流异步电动机的无级调速是通过变频器，改变了电动机的供电频率，从而改变了电动 机的转速。 3.变频器的调速方法包括哪几种？ 答：变频器的调速方法包括RS485接口通讯调速、操作面板调速、模拟旋钮调速和多功能输 入端子调速等四种方法。 4变频器调速时，适用于用户手动调节电机速度的调速方法有哪几种？ 答：模拟面板调速和模拟旋钮调速适用于用户手动调节电机速度。 5.变频器调速时，适用于PLC控制变频器速度调控的调速方法有哪几种？ 答：S485接口通讯方式适于PLC控制变频器速度调控。 6。有哪几种常见的定子绕组接法能使双速电动机极数减少一半？分别绘制其原理接线图 答：双速电动机定子绕组常见的接法有Y/YY和△/Y两种，这两种形式都能使电动机极数减 少一半。图3-1所示为△Y的原理接线图，图3-2为Y/Y的双速电动机定子绕组接线图。 LI L3 83 U2 图3-1△Y的原理接线图
项目三 三相笼型异步电动机调速控制 1.笼型三相交流异步电动机常用的调速方法有哪几种？工作原理分别是什么？ 答：笼型三相交流异步电动机常用的调速方法有变极调速、变频调速、电磁滑差调速，其工 作原理如下式所示： 60 (1 ) f n s N p 式中: f 电机供电频率 p 电机磁极对数,确定电机后,此数值确定 s 转差率 N 输出轴与电机轴速比 变极调速即改变电动机的磁极对数；变频调速即改变电动机的供电频率；、电磁滑差调速即 改变电动机的转差率。 2. 交流异步电动机的无级调速如何实现？ 答：交流异步电动机的无级调速是通过变频器，改变了电动机的供电频率，从而改变了电动 机的转速。 3. 变频器的调速方法包括哪几种？ 答：变频器的调速方法包括 RS485 接口通讯调速、操作面板调速、模拟旋钮调速和多功能输 入端子调速等四种方法。 4. 变频器调速时，适用于用户手动调节电机速度的调速方法有哪几种？ 答：模拟面板调速和模拟旋钮调速适用于用户手动调节电机速度。 5. 变频器调速时，适用于 PLC 控制变频器速度调控的调速方法有哪几种？ 答：RS485 接口通讯方式适于 PLC 控制变频器速度调控。 6. 有哪几种常见的定子绕组接法能使双速电动机极数减少一半？分别绘制其原理接线图。 答：双速电动机定子绕组常见的接法有Y/YY和Δ/YY两种，这两种形式都能使电动机极数减 少一半。图3-1所示为Δ/YY的原理接线图,图3-2为Y/YY的双速电动机定子绕组接线图。 图 3-1 Δ/YY 的原理接线图
L2L31 23 U。V3。w (a) 图3-2Y/Y原理接线图
图 3-2 Y/YY 原理接线图
项目四三相笼型异步电动机制动控制 1.三相笼型异步电动机单向运转，要求起动电流不能太大，制动时迅速停车。试设计 主电路和控制电路，并要求有必要的保护。 答：采取串电阻降压起动以限制启动电流，采取反接制动以实现迅速停车，采用速度 控制原则。参考电路如下： 25 KM 2.画出能实现正反转起动、运行，正反转都能采用能耗制动停车的三相笼型异步电动 机控制电路。 答：参考电路如下图所示： PFR KM3 KMI KM
项目四 三相笼型异步电动机制动控制 1.三相笼型异步电动机单向运转，要求起动电流不能太大，制动时迅速停车。试设计 主电路和控制电路，并要求有必要的保护。 答：采取串电阻降压起动以限制启动电流，采取反接制动以实现迅速停车，采用速度 控制原则。参考电路如下： FR FU1 QS FU2 L1 L2 L3 KM1 FR SB1 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM3 KS n n KM3 KM2 KM2 KM2 KM1 KM2 KS KS R 2.画出能实现正反转起动、运行，正反转都能采用能耗制动停车的三相笼型异步电动 机控制电路。 答：参考电路如下图所示：