第八章--继电器——接触器控制系统

第八章继电器——接触器控制系统8.1、从接触器的结构特征上如何区分交流接触器与直流接触器？为什么？答：直流接触器与交流接触器相比，直流接触器的铁心比较小，线圈也比较小，交流电磁铁的铁心是用硅钢片叠铆而成的。线圈做成有支架式，形式较扁。因为直流电磁铁不存在电涡流的现象。8.2、为什么交流电弧比直流电弧容易熄灭？答：因为交流是成正弦变化的，当触点断开时总会有某一时刻电流为零，此时电流熄灭。而直流电一直存在，所以与交流电相比电弧不易熄灭。8.3、若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源，或直流电器的线圈误接入同电压的交流电源，会发生什么问题？为什么？答：若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源上，会因为交流线圈的电阻太小而流过很大的电流使线圈损坏。直流电器的线圈误接入同电压的交流电源，触点会频繁的通断，造成设备不能正常运行。8.4、交流接触器动作太频繁时为什么会过热？答：因为交流接触器启动的瞬间，由于铁心气隙大，电抗小，电流可达到15倍的工作电流，所以线圈会过热。8.5、在交流接触器铁心上安装短路环为什么会减少振动和噪声？答：在线圈中通有交变电流时，在铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的，当电流频率为50HZ时，磁通每秒有100次通过零点，这样所产生的吸力也为零，动铁心有离开趋势，但还未离开，磁通又很快上升，动铁心又被吸回，结果造成振动和噪声。安装短路环后，铁心面一部分被短路环包围，该面在短路环内产生感应电势和电流，这电流所产生的磁通将企图阻止该面内磁通的变化，导致穿过该面的实际磁通滞后于穿过未被短路环包围面内的磁通，两个磁通产生的吸力有滞后关系，使总的合力不经过零点，从而消除了振动和噪音。8.6、两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行？为什么？若是直流接触器情况又如何？为什么？答：两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V的交流电源上运行，因为在接通电路的瞬间，两个衔铁不能同时工作，先吸合的线圈电感就增大，感抗大的线圈的端电压就大，另一个端电压就小，时间长了，有可能把线圈烧毁。若是直流接触器，线圈的电流值仅由工作电压与线圈导线电阻决定，与磁路是否闭合无关，所以可以串联运行。8.7、电磁继电器与接触器的区别主要是什么？答：接触器是在外界输入信号下能够自动接通或断开带有负载的主回路的自动控制电器。继电器实质上是一种传递信号的电器，可根据输入的信号达到不同的控制目的。8.8、电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？答：电动机中的短路保护是指电源线的电路发生短路，防止电动机因过大的电枢电流而损坏，自动切断电源的保护动作。过电流保护是指当电动机发生严重过载时，保护电动机不超过最大许可电流。长期过载保护是指电动机可以短时过载，但长期过载时电动机就要发热，防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度。8.9、过电流继电器与热继电器有何区别？各有什么用途？答：过电流继电器是电流过大就断开电源，它是为了防止电动机短路或过大的电枢电流而损坏电动机。热继电器是温度升高到一定值才动作，用来对电动机长期过载起保护。8.10、为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护？而熔断器则相反，为什么？答：因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作，如果短路，热继电器不能马上动作，这样就会造成电动机的损坏。而熔断器，当电路一旦短路或严重过载，它的熔体立即自动熔断，切断电源，保护电动机。8.11、自动空气断路器有什么功能和特点？答：功能和特点是：既具有熔断器能直接断开主回路的特点，又具有过电流继电器动作准确性高、容易复位、不会造成单相运行等优点。而且不仅具有作为短路保护的电流脱扣器，还具有作为长期过载保护的热脱扣器，还有失压保护。8.12、时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？答：四个延时触点符号代表的意思如下图所示：8.13、机电传动装置的电器控制线路有哪几种？各有何用途？电气控制线路原理图的绘制原则主要有哪些？答：机电传动装置的电器控制线路有：1、启动控制线路：控制电动机的启动；2、正反转控制线路：控制电动机的正、反转；3、点动控制线路：用于生产机械调整工作状态；4、多电动机的连锁控制线路：为实现复杂的工艺要求和保证可靠工作，同时控制多台电动机；5、多点控制线路：在两个或多个地点都能进行操作；6、顺序（程序）控制线路：根据工艺要求，使加工按一定的程序进行；7、多速异步电动机的基本控制线路：控制多速电动机，代替笨重的齿轮变速箱，满足一般调速的要求；8、电磁铁、电磁离合器的基本控制线路：缩短电磁机构启动时的动作时间和防止断电时电感储能造成的危害。电气控制线路原理图的绘制原则主要有：1、应满足生产工艺所提出的要求；2、线路简单，布局合理，电器元件选择正确并得到充分利用；3、操作、维修方便；4、设有各种保护和防止发生故障的环节；5、能长期准确、稳定、可靠地工作。8.14、为什么电动机要设有零电压和欠电压保护？答：零电压和欠电压保护的作用在于防止因电源电压消失或降低而可能发生的不容许的故障。8.15、在装有电气控制的机床上，电动机由于过载而自动停车后，若立即按启动按钮则不能开车，这可能是什么原因？答：有可能熔断器烧毁，使电路断电；或者是热继电器的感应部分还未降温，热继电器的触点还处于断开状态。8.16、要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动后，2M才能启动；2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。试设计此控制线路。答：该控制线路如下图所示。按下启动按钮SB1使1KM得电，启动1M，1M启动后，按下启动按钮SB2，使2KM得电，启动2M，2M启动后，按下启动按钮SB3，使3KM得电，启动3M。延时闭合的动合触点延时断开的动合触点延时闭合的动断触点延时断开的动断触点8.17、如题8.17图所示的启停控制线路，试从接线、经济、安全、方便等方面来分析一下，有什么问题？答：(a)控制不方便。(b)从控制柜到按钮盒多接了线，并且接线复杂，造成了不必要的麻烦。(c)电路容易造成故障，不安全。(d)停止按钮没有在主回路上，停止控制不安全。8.18、试设计一台异步电动机的控制线路。要求：①能实现启、停的两地控制；②能实现点动调整；③能实现单方向的行程保护；④要有短路和长期过载保护。答：该控制线路如下图所示。启动按钮3SB和4SB实现两地启动控制；停止按钮1SB和2SB实现两地停止控制；点动按钮5SB实现点动调整；ST实现单方向的行程保护；热继电器FR实现长期过载保护；熔断器FR实现短路保护。SBSB1SB2SB31KM1KM2KM2KM3KM3KM2KM1KMFU1KMFRM1SB2SB3SB4SB5SB1KMSTFR1KM8.19、为了限制点动调整时电动机的冲击电流，试设计它的电气控制线路。要求正常运行时为直接启动，而点动调整时需串入限流电阻。答：该控制线路如下图所示。1SB为停止按钮，2SB为点动调整按钮，3SB为正常运动启动按钮。8.20试设计一台电动机的控制线路。要求能正反转并能实现能耗制动。答：该控制线路图如下图所示，1SB为正转启动按钮，2SB为反转启动按钮，SB为能耗制动按钮，制动结束自行停机。1SB2SB3SB1KMFR1KM2KMFU1KMFRM2KMFUFR1KM2KM3KM3KMM8.21、冲压机床的冲头，有时用按钮控制，有时用脚踏开关操作，试设计用转换开关选择工作方式的控制线路。答：该控制线路如下图所示，1SB为停止按钮，2SB为脚踏开关，采用点动控制，3SB为按钮，采用长动控制。8.22、容量较大的鼠笼式异步电动机反接制动时电流较大，应在反接制动时在定子回路中串入电阻，试按转速原则设计其控制线路。答：该控制线路原理图如下图所示，1SB为启动按钮，2SB为反接制动按钮。SBSB1SB1SB2SB2SB1KM2KM1KM2KM1KM2KMFR3KM3KM1KM2KM3KM1SB1KM1KM3SB2SBQB8.23、平面磨床中的电磁吸盘能否采用交流的？为什么？答：平面磨床中的电磁吸盘不能采用交流的，因为交流电是成正弦波变化的，某一时刻电流会为零，此时工件受力会甩出，造成事故。8.24、起重机上的电动机为什么不采用熔断器和热继电器作保护？答：因为如果使用熔断器和热继电器作保护，当它们动作的时候，造成电动机断电，电动机没有转矩，重物由于重力会迅速下降，造成事故。8.25、试设计一条自动运输线，有两台电动机，1M拖动运输机，2M拖动卸料机。要求：①1M先启动后，才允许2M启动；②2M先停止，经一段时间后1M才自动停止，且2M可以单独停止；③两台电动机均有短路、长期过载保护。答：控制线路如下图所示，3SB为1M的启动按钮，4SB为2M的启动按钮，2KM电磁线圈前的1KM动合触点保证1M启动后2M才能启动。按下2SB按钮，2M即可停止，因为1KT的延时断开动合触点的原因，需经过一段时间1M才自动停止。按下5SB，2M可以单独停止，FU和FR对电动机进行短路和长期过载保护。按下1SB，全部停止。FU1KMFRM2KM2SB1SB1KMFR1KM2KM2KM1KM[n]KS8.26、题8.26图为机床自动间歇润滑的控制线路图，其中接触器KM为润滑油泵电动机启停用接触器（主电路为画出），控制线路可使润滑有规律地间歇工作。试分析此线路的工作原理，并说明开关S和按钮SB的作用。答：开关S为自动的间歇润滑开关，按钮SB为人工的点动控制按钮。按下自动控制开关S后，KM得电，电动机工作，润滑系统开始润滑，1KT得电，经过一段时间后，动合触点闭合，K得电并自锁，同时KM失电，电动机停止工作，2KT得电一段时间后，动断触点断开，K失电，同时K的动断触点闭合，电动机重新工作。按下人工点动按钮SB后，KM得电，电动机工作，润滑系统开始润滑，松开SB后，电动机停止，润滑系统停止润滑。FU1KMFRMFU2KMFRM1SB1KM3SB1KT1KM2SB1KM1KT5SB4SB2KM1KM2KMFR8.27、试设计1M和2M两台电动机顺序启、停的控制线路。要求：①1M启动后，2M立即自动启动；②1M停止后，延时一段时间，2M才自动停止；③2M能点动调整工作；④两台电动机均有短路，长期过载保护。答：该控制系统线路图如下图所示。2SB为1M的启动按钮，1KT保证1M启动后2M才能启动，且1M启动后2M立即启动，以及1M停止后，延时一段时间2M才停止，3SB实现2M的点动调整，1SB为1M的停止按钮，FU和FR实现短路和长期过载保护。FU1KMFRMFU2KMFRM1SB1KM2SB1KM1KT3SB2KMFR1KT8.28、试设计某机床主轴电动机控制线路图。要求：①可正反转，且可反接制动；②正转可点动，可在两处控制启，停；③有短路和长期过载保护；④有安全工作照明及电源信号灯。答：该控制线路如下图所示。3SB和4SB可在两处控制电动机正转启动，1SB和2SB可在两处控制电动机停止，并且通过3KM实现反接制动，然后利用定子绕组串电阻的方式反向启动，当转速达到一定程度后切除电阻，FU和FR实现短路和长期过载保护，通过感应线圈产生感应电动势使照明灯和电源信号等发光。8.29、试设计一个工作台前进——退回的控制线路。工作台由电动机M拖动，行程开关1ST，2ST分别装在工作台的原位和终点。要求：①能自动实现前进——后退——停止到原位；②工作台前进到达终点后停一下在后退；③工作台在前进中可以人为地立即后退到原位；④有终端保护。1SB2SB3SB4SB5SBKKK1KM2KM1KM3KM3KM3KM2KMKSn3KM1KM2KM2KM6SBQGFUFRM1KM2KM2KM2KM3KM3KM3KMQFHL答：该控制线路图如下图所示。当工作台停在原位时，按钮1SB、3SB均可使电动机正转（1KM控制），工作台前进；工作台不在原位时，3SB控制工作台前进启动；到终点后，2ST发出信号使电动机反转（2KM控制），工作台后退，退到原点后1ST发出信号使电动机停止；KT控制工作台在终点停留时间；按钮2SB控制工作台在前进中人为地立即后退到原位