機床電氣控制習(xí)題.doc

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1、 設(shè)計一個三相異步電動機兩地起動的主電路和控制電路，并具有短路、過載保護。 2、 設(shè)計一個三相異步電動機正—反—停的主電路和控制電路，并具有短路、過載保護。(B) 3、 設(shè)計一個三相異步電動機星型——三角形減壓起動的主電路和控制電路，并具有短路、過載保護。(B) 4、 設(shè)計一個三相異步電動機單向反接串電阻制動的主電路和控制電路，并具有短路、過載保護。(B) 5、 某機床有兩臺三相異步電動機，要求第一臺電機起動運行5s后，第二臺電機自行起動，第二臺電機運行10s后，兩臺電機停止；兩臺電機都具有短路、過載保護，設(shè)計主電路和控制電路。(B) 6、 某機床主軸工作和潤滑泵各由一臺電機控制，要求主軸電機必須在潤滑泵電機運行后才能運行，主軸電機能正反轉(zhuǎn)，并能單獨停機，有短路、過載保護，設(shè)計主電路和控制電路。(B) 7、 一臺三相異步電動機運行要求為：按下起動按鈕，電機正轉(zhuǎn)，5s后，電機自行反轉(zhuǎn)，再過10s，電機停止，并具有短路、過載保護，設(shè)計主電路和控制電路。(A) 8、 設(shè)計兩臺三相異步電動機M1、M2的主電路和控制電路，要求M1、M2可分別起動和停止，也可實現(xiàn)同時起動和停止，并具有短路、過載保護。 9、 一臺小車由一臺三相異步電動機拖動，動作順序如下：1）小車由原位開始前進，到終點后自動停止。2）在終點停留20s后自動返回原位并停止。要求在前進或后退途中，任意位置都能停止或起動，并具有短路、過載保護，設(shè)計主電路和控制電路。(A) 10、設(shè)計三相異步電動機交流接觸器控制的全壓起動主輔控制電路，具有短路保護，熱保護功能。（C） 七、分析題（每題10分） 1、根據(jù)下圖，分析它的工作原理 按下SB2，KM1吸合并自保，電機運行，速度達到140轉(zhuǎn)/分以上時，KS觸點閉合。按下SB1，KM1斷電，KM2吸合，進行反接制動，速度達到100轉(zhuǎn)/分以下時，KS觸點斷開，制動結(jié)束，電機慢慢停止轉(zhuǎn)動。 2、分析點動控制電路的工作原理 按下SB，KM線圈得電，KM觸點閉合，電機轉(zhuǎn)動；松開SB， KM線圈失電，KM觸點斷開，電機停轉(zhuǎn)。 3、分析起動、自保控制電路的工作原理 按下SB2，KM1線圈得電，KM吸合，主觸電接通電機電源，電機運行；同時輔助觸點閉合，接通控制回路，并保持。松開SB2，由于輔助觸點已經(jīng)閉合了控制回路，靠輔助觸點繼續(xù)接通控制回路，電機繼續(xù)運行。按下SB1，KM1斷電，輔助觸點斷開，主觸點斷開電機電源，電機慢慢停止轉(zhuǎn)動。 4、分析多點控制電路的工作原理 按下SB2、SB4、SB6中的任何一個按鈕，KM線圈就得電，KM就吸合并自保，電機運行；按下SB1、SB3、SB5中的任何一個按鈕，KM線圈就失電，KM就斷開，電機就慢慢停轉(zhuǎn)。 7、分析正、停、反轉(zhuǎn)電路的工作原理 當(dāng)正轉(zhuǎn)起動時，按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，KM1線圈通電吸合并自鎖，電動機正向起動并旋轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)起動時，按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3，KM2線圈通電吸合并自鎖，電動機便反向起動并旋轉(zhuǎn)。在控制電路中將KM1、KM2正反轉(zhuǎn)接觸器的常閉輔助觸頭串接在對方線圈的電路中，形成相互制約的控制，若在按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，電動機已進入正轉(zhuǎn)運行后，要使電動機轉(zhuǎn)向改變，必須先按下停止按鈕SBl，而后再按反向起動按鈕。 8、分析倒順開關(guān)控制電路的工作原理 開關(guān)SA放在0位置，電機不會轉(zhuǎn)動；開關(guān)SA放在1位置，合上開關(guān)Q，控制回路和主回路電源接通，按下SB2，KM線圈得電，KM吸合，主觸點閉合，輔助觸點閉合自保，電機正轉(zhuǎn)，按下SB1，電機慢慢停轉(zhuǎn)；開關(guān)SA放在2位置，合上開關(guān)Q，控制回路和主回路電源接通，按下SB2，KM線圈得電，KM吸合，主觸點閉合，輔助觸點閉合自保，主電路與SA在1位置相比，L1和L3調(diào)整相序，電機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，按下SB1，電機慢慢停轉(zhuǎn)。 三極刀開關(guān) 按扭常開觸頭 行程開關(guān)常開觸頭 接近開關(guān)常開觸頭 接觸器線圈 線圈通電時 通電延時斷開 線圈斷電延時 通電延時線圈 斷開延時線圈 延時閉合常開觸頭 常閉觸頭 閉合的常開觸頭 1. 簡述PLC的硬件組成及工作原理。（10分） 解答：1.一般由基本單元、擴展單元組成。PLC的基本單元主要包括：CPU、存儲器、輸入/輸出模塊、電源模塊、I/O擴展接口、外設(shè)I/O接以及編程器等部分組成。（5分） 2.PLC的工作原理： （1）PLC采用的是周期性循環(huán)掃描的工作方式。（2分） （2）PLC的工作過程分為：輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。 2.列舉異步電動機變轉(zhuǎn)差率S的調(diào)速方法（8分） 解答：1.轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速（2分） 2.調(diào)壓調(diào)速（2分） 3.串級調(diào)速 （2分） 4.電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速 （2分） 設(shè)計題（共25分） 設(shè)計三相異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路。要求如下： （1）電路具有正、反轉(zhuǎn)互鎖功能； （2）從正轉(zhuǎn)→反轉(zhuǎn)，或從反轉(zhuǎn)→正轉(zhuǎn)時，可直接轉(zhuǎn)換； （3）具有短路、長期過載保護。 設(shè)計要求： （1）設(shè)計并繪出采用繼電—接觸器控制的電動機主電路和控制電路； （3）繪出PLC梯形圖； 解答： （1）采用繼電—接觸器控制的電動機主電路和控制電路如圖1； M 3 ～ FR 3 2KM 1KM 1FU L1 L2 L3 ～　～ 1KM 1KM 2KM 2SB 2KM FR 1SB 3SB 圖1 2FU 2KM 1KM （ ）PLC梯形圖如圖； 3.分別列舉機床電氣控制系統(tǒng)中自鎖控制與互鎖控制的電路。（10分） 解答：自鎖控制（5分） 互鎖控制（5分） 1、電氣控制系統(tǒng)中常用的保護環(huán)節(jié)有：短路保護、 過載保護、 過電流保護 、 零電壓和欠電壓 等。 2、直流電機的調(diào)速方法有 改變電樞回路電阻 、改變電樞端電壓 、 改變磁通 三種。 3、PLC常用的編程語言有：語句表 、 梯形圖 、 流程圖 。 分析 1、試分析下面兩圖控制原理 (a) (b) 答：(a)按下SB1，KM1線圈得電，KM1常開觸點閉合，此時按下SB2時KM2線圈才能得電，KM2常開觸點閉合，此時按下SB3，KM3線圈才能得電。這是一個順序控制電路。 (a)按下SB1，KA1、KT1線圈得電，KA1常開觸點閉合自鎖，定時時間到，KT1延時閉合，KA2、KT2線圈得電。這是一個靠時間繼電器實現(xiàn)順序控制的電路。 設(shè)計題 1、某機床由一臺籠型異步電動機拖動，潤滑油泵由一臺籠型異步電動機拖動，均采用直接起動，工藝要求如下： 1)主軸必須在油泵開動后，才能起動； 2)主軸正常為正向運轉(zhuǎn)，但為調(diào)試方便，要求能正反向點動； 3)主軸停止后，才允許油泵停止； 4)有短路、過載及失壓保護。 2、有兩臺電動機M1、M2，主回路控制電路如圖所示，電路控制要求為： 1)有自鎖、短路和過載保護；2)M1啟動后2分鐘，M2能自動投入運行；3)M2工作時，M1不能停機；4)M2停止后3分鐘，M1能自行停止。 試設(shè)計其控制電路。 二、機床電路設(shè)計 按照以下要求試用低壓電器按鈕、開關(guān)、交流接觸器設(shè)計一臺三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路（畫出主電路及控制電路）。 要求：（1）、能實現(xiàn)長動，正向點動調(diào)整； （2）、能實現(xiàn)正向的行程保護；電機運行時有指示燈顯示。 （3）、有短路、過載保護；電路具有電氣互鎖、機械互鎖保護； L3 L2 L1 KM2 SB2 KM1 KM1 KM2 SB1 V FR KM2 FU2 QS KM1 SB0 M 3 ～ U M FR KM2 KM1 SB4 SB3 SB5 FU1 三臺電機的順序啟動和順序停止 要求： 電源接通，按下啟動按鈕，電機M1全壓啟動，延時10s后M2 啟動并運行，延時15s后第三臺電機M3啟動并運行； 按下停止按鈕后， M1停，延時5s后M2停，延時10s后M3停。 三相電機正反轉(zhuǎn)控制 要求： 按下正轉(zhuǎn)按鈕，正向啟動運行 按下反轉(zhuǎn)按鈕，由正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn) 15