機(jī)電傳動(dòng)與控制考試參考答案2023

機(jī)電傳動(dòng)與控制考試樣題一．選擇題（從下列各題備選答案中選出一個(gè)正確答案，再將其代號(hào)寫在題后的括號(hào)內(nèi)，每小題2分，共10分）1．機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中必然存在一個(gè)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩Td，當(dāng)Td>0時(shí)，表示系統(tǒng)處于（B）A勻速運(yùn)行狀態(tài);B加速運(yùn)行狀態(tài);C減速運(yùn)行狀態(tài);D.靜止?fàn)顟B(tài)2.下列啟動(dòng)方法中，不能用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的是（D）A電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)；B直接啟動(dòng)；C星形－三角形降壓?jiǎn)?dòng)；D轉(zhuǎn)子電路逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻3．為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的多點(diǎn)控制，接線的組成原則是（A）A各啟動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)并聯(lián)，各停止按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)B各啟動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)并聯(lián)，各停止按鈕的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)C各啟動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，各停止按鈕的常閉觸點(diǎn)并聯(lián)D各啟動(dòng)按鈕的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，各停止按鈕的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)4．下列對(duì)他勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的描述，不屬于人為特性的是（A）A在額定電壓和額定磁通下，電樞電路內(nèi)不接任何電阻時(shí)的機(jī)械特性；B電樞電路串接電阻時(shí)的機(jī)械特性；C降低電源電壓時(shí)的機(jī)械特性；D改變磁通時(shí)的機(jī)械特性5．可工作于交流電源的晶閘管形式是（B）A可關(guān)斷晶閘管B雙向晶閘管C大功率晶閘管D功率晶閘管二．填空題（每空1分，共10分）1．盡管電動(dòng)機(jī)種類繁多、特性各異，生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)也可以各種各樣，但從動(dòng)力學(xué)的角度來分析，都應(yīng)服從動(dòng)力學(xué)的一般規(guī)律，即在同一傳動(dòng)軸上電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距TM、負(fù)載轉(zhuǎn)距TL、轉(zhuǎn)軸角速度w三者之間符合關(guān)系式（1）。2．在諸如電車下坡這樣的過程中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載的拖動(dòng)下使得電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速n大于其理想空載轉(zhuǎn)速n0（即n>n0），電樞電流Ia反向，電磁轉(zhuǎn)矩T反向變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生的制動(dòng)稱為（2）反饋制動(dòng)或再生制動(dòng)或發(fā)電制動(dòng)；在要求生產(chǎn)機(jī)械迅速減速、停車或反向的場(chǎng)合，將電樞電壓U改變方向而產(chǎn)生的制動(dòng)稱為（3）電源反接制動(dòng)。3．為了衡量機(jī)械特性的平直程度，引進(jìn)了一個(gè)機(jī)械特性硬度的概念，記作β，其定義為轉(zhuǎn)距變化dT與所引起的轉(zhuǎn)速變化dn的比值。根據(jù)β值的不同，可將電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性分為三類，其中若β時(shí)稱為（4）絕對(duì)硬特性。4．異步電動(dòng)機(jī)依據(jù)電磁感應(yīng)和電磁力的原理使定子以低于同步轉(zhuǎn)速n0的轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)差率S用n0和n表示的關(guān)系式為（5），轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。5．為適應(yīng)不同的負(fù)載，PLC可以有多種輸出方式，其中雙向晶閘管輸出方式可用于交流負(fù)載，晶體管輸出方式用于直流負(fù)載；既可用于交流負(fù)載，又可用于直流負(fù)載的輸出方式是（6）繼電器輸出方式；PLC的內(nèi)部等效繼電器中，只能由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，而不能用內(nèi)部程序指令控制的繼電器類型是（7）輸入繼電器。圖16．短路保護(hù)用于防止突然流過短路電流而引起電動(dòng)機(jī)繞組、導(dǎo)線絕緣及機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，或防止電源損壞。常用的短路電流保護(hù)元件有（8）熔斷器、（9）過電流繼電器、（10）自動(dòng)開關(guān)等。圖1三．簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1．圖1為異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)工作的特性曲線，其中n=f(TM)為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，n=f(TL)為生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性。試判斷圖中b點(diǎn)是否為穩(wěn)定平衡點(diǎn)，并闡述機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件？（10分）答：b點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。幾點(diǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：（1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線n=f(TM)和生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性曲線n=f(TL)有交點(diǎn)（即拖動(dòng)系統(tǒng)的平衡點(diǎn)）；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，TM<TL，即若干擾使轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)干擾消除后應(yīng)用TM-TL<0；而當(dāng)轉(zhuǎn)速小于平衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，TM>TL，即若干擾使轉(zhuǎn)速小將，當(dāng)干擾消除后應(yīng)有TM-TL>0。2．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角的含義是什么？步進(jìn)電機(jī)使用中的常說的單三拍、單雙六拍和雙三拍分別指的是什么？（10分）答：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將電脈沖信號(hào)變換為響應(yīng)的角位移或直線位移的機(jī)電執(zhí)行元件，每當(dāng)通電狀態(tài)變換一次時(shí)，轉(zhuǎn)子就走一步，轉(zhuǎn)過一個(gè)固定的角度，這個(gè)角度稱為步距角。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速既取決于控制繞組通電的頻率，也取決于繞組通電方式，三相異步電動(dòng)機(jī)的“單”的意思是每次切換前后只有一相繞組通電，“雙”指的是每次有兩相繞組通電，“拍”是指從一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種通電狀態(tài)。所以“單三拍”就是指定子繞組有三相，每次只有一相繞組通電，而每一個(gè)循環(huán)只有三次通電，如A-B-C-A的通電方式；“雙三拍”指每次有兩相繞組通電，每個(gè)循環(huán)有三次通電，如AB-BC-CA-AB的通電方式；“單雙六拍”是指單相通電和雙相通電交替出現(xiàn)，每一個(gè)循環(huán)有六次通電，如A-AB-B-BC-C-CA-A的通電方式。圖2圖23．圖2為PLC直流開關(guān)量的輸入電路，試以0輸入點(diǎn)為例說明輸入電路的工作原理，并指出光電耦合器件的作用。（10分）答：當(dāng)開關(guān)K0合上時(shí)，24V電源經(jīng)R、LED0、V0、K0形成回路，LED0發(fā)光，指示該路接通，同時(shí)光電耦合器的V0發(fā)光，VT0受光照飽和導(dǎo)通，X0輸出高電平。K0未合上時(shí)，電路不通，LED0不亮，光電耦合器不導(dǎo)通，X0＝0，無信號(hào)輸入到CPU。光電耦合器的作用有三：（a）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與plc主機(jī)的電氣隔離；（b）避免外電路出故障時(shí)，外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī)，抗干擾；（c）電平轉(zhuǎn)換。四．計(jì)算題（共10分）一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下：，，，，，試計(jì)算出電樞中附件電阻為時(shí)此電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性，并繪制出機(jī)械特性曲線。解：（1）固有機(jī)械特性：求，額定運(yùn)行條件下的反電勢(shì)，故求理想空載轉(zhuǎn)速：（轉(zhuǎn)/分））求額定轉(zhuǎn)矩：所以兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)分別為（0，1559.2）和（41.38，1500），從而得到固有特性曲線為n=1559.2-1.43T。畫出曲線圖。（2）當(dāng)附加電阻為時(shí)，由知道，理想空載轉(zhuǎn)速不變，由于，而Ra=0.242，所以，于是人為機(jī)械特性曲線的斜率為，從而，人為特性曲線為n＝1559.2-30.97T。作出曲線圖。五．分析題圖3用于實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)聯(lián)合控制和分別控制的線路，其中1KM和2KM分別控制一個(gè)電動(dòng)機(jī)，請(qǐng)說明組合開關(guān)1QB和2QB的在不同狀態(tài)時(shí)該線路的工作原理。（10分）（1）1QB和2QB都在I位置時(shí)，聯(lián)合控制1KM和2KM所控制的電動(dòng)機(jī)；1QB在I位置，2QB在II位置時(shí)，控制1KM控制的電動(dòng)機(jī)；1QB在II位置，2QB在I位置時(shí)，控制2KM控制的電動(dòng)機(jī)；1QB和2QB都在II位置時(shí)，1KM和2KM所控制的電動(dòng)機(jī)均不動(dòng)作。（2）晶閘管VS上的電壓波形如圖1所示。0wtuVS(a)(b)0wtuVS(a)(b)(c)圖4(d)（2）晶閘管VS上的電壓波形如圖1所示。圖1圖1六．設(shè)計(jì)題（每題10分，共20分）1．設(shè)計(jì)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的控制線路（10分）。要求：（1）能實(shí)現(xiàn)啟、停的兩地控制；（2）能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整；（3）能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù)；（4）要有短路和長(zhǎng)期過載保護(hù)。（1）可參考下圖，圖中，F(xiàn)U實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，F(xiàn)R實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),QG為開關(guān)，SB1，SB2為停止按鈕，實(shí)現(xiàn)兩地控制，SB3，SB4為兩地控制連續(xù)動(dòng)作控制，SB5，SB6兩地控制，點(diǎn)動(dòng)，ST和STL實(shí)現(xiàn)單方向的行程控制。2．圖4為用PLC實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-Δ啟動(dòng)控制，其中（a）圖為主電路，（b）圖為PLC外接線路，（c）圖為梯形圖。寫出對(duì)應(yīng)的指令程序（10分）。（2）指令程序如下：LD400OR430ANI401OUT430ANI432OUT450K10LD430OUT100MC100LDI450ANI432OUT431LDI431ANI432OUT451K2LD451OR432OUT432MCR100END參考2.4本章練習(xí)題圖2-11．盡管電動(dòng)機(jī)種類繁多、特性各異，生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)也可以各種各樣，但從動(dòng)力學(xué)的角度來分析，都應(yīng)服從動(dòng)力學(xué)的一般規(guī)律，即在同一傳動(dòng)軸上電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)距TM、負(fù)載轉(zhuǎn)距TL、轉(zhuǎn)軸角速度w三者之間符合關(guān)系式圖2-12．在分析生產(chǎn)實(shí)際中的多軸拖動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，為了列出系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程，需先將各轉(zhuǎn)動(dòng)部分的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量或直線運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量折算到電動(dòng)機(jī)軸上，對(duì)于靜態(tài)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的折算，可以根據(jù)靜態(tài)時(shí)功率守恒原則進(jìn)行折算，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算，可根據(jù)動(dòng)能守恒原則進(jìn)行折算。圖2-23．請(qǐng)列舉四種典型的生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性。圖2-2答：恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性、離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性、直線型機(jī)械特性和恒功率型機(jī)械特性4．圖2-1所示的各圖中，TM、TL、n均為實(shí)際方向，請(qǐng)回答：（1）根據(jù)圖示TM、TL、n的方向，列出各機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行方程式；（2）說明各圖中TM、TL是拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，還是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；（3）說明各系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是加速、減速還是勻速。答：1）因按正方向的約定：TM與n同向?yàn)檎?；TM與n反向，TM為負(fù)。TL與n反向，TL為正；TL與n通向，TL為負(fù)。故a圖中b圖中c圖中2）因T與n同向時(shí)，T為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩；T與n反向時(shí)，T為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，故a圖中TM為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，TL為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；b圖中TM、TL均為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩c圖中TL為拖動(dòng)轉(zhuǎn)矩，TM為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩3）因動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩Td=TM-TL>0時(shí)加速，Td<0時(shí)為減速，Td=0時(shí)為勻速。故a圖為加速運(yùn)行狀態(tài)；b圖為減速運(yùn)行狀態(tài)；c圖為減速運(yùn)行狀態(tài)。5．圖2-2為異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)直流他勵(lì)發(fā)電機(jī)工作的特性曲線，其中n=f(TM)為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，n=f(TL)為生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性。試判斷圖中b點(diǎn)是否為穩(wěn)定平衡點(diǎn)，并闡述機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件？答：b點(diǎn)是穩(wěn)定平衡點(diǎn)。幾點(diǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：（1）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線n=f(TM)和生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性曲線n=f(TL)有交點(diǎn)（即拖動(dòng)系統(tǒng)的平衡點(diǎn)）；（2）當(dāng)轉(zhuǎn)速大于平衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，TM<TL，即若干擾使轉(zhuǎn)速上升，當(dāng)干擾消除后應(yīng)用TM-TL<0；而當(dāng)轉(zhuǎn)速小于平衡點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，TM>TL，即若干擾使轉(zhuǎn)速下降，當(dāng)干擾消除后應(yīng)有TM-TL>0。3.4本章練習(xí)題1．一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=常數(shù)，當(dāng)電樞電壓或電樞附加電阻改變時(shí)，能否改變其穩(wěn)定運(yùn)行下電樞電流的大?。繛槭裁?？這時(shí)拖動(dòng)系統(tǒng)中哪些量必然發(fā)生變化？答：不能改變Ia的大小；而電動(dòng)勢(shì)E和轉(zhuǎn)速n要發(fā)生變化。（提示：注意負(fù)載TL＝常數(shù)這個(gè)已知條件，根據(jù)機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律、轉(zhuǎn)矩方程式、電勢(shì)方程式等確定。2．一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其額定數(shù)據(jù)為：PN=17kW，UN=220V，IN=91A，nN=1500r/min,Ra=0.22Ω。試求：（1）TN=？（2）直接啟動(dòng)時(shí)的Ist=？（3）如果要使啟動(dòng)電流不超過額定電流的兩倍，求啟動(dòng)電阻為多少？此時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為多少？（4）如果采用降壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流不超過額定電流的兩倍，電源電壓應(yīng)為多少？答：（1）TN=？（2）直接啟動(dòng)時(shí)的Ist=？（3）串入啟動(dòng)電阻Rad啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩：（4）降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的電源電壓：3．什么是機(jī)械特性硬度？根據(jù)機(jī)械特性硬度的不同，可以將電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性分為哪幾類？答：為了衡量機(jī)械特性的平直程度，引進(jìn)了一個(gè)機(jī)械特性硬度的概念，記作β，其定義為轉(zhuǎn)距變化dT與所引起的轉(zhuǎn)速變化dn的比值。根據(jù)β值的不同，可將電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性分為三類：分別為β時(shí)的絕對(duì)硬特性，β>10時(shí)的硬特性和β<10的軟特性。4．一臺(tái)直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)為：，，，，，試?yán)L出它的固有特性曲線。答：解：求固有機(jī)械特性：求，額定運(yùn)行條件下的反電勢(shì)，故求理想空載轉(zhuǎn)速：（轉(zhuǎn)/分）求額定轉(zhuǎn)矩：所以兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)分別為（0，1667）和（35，1500），從而得到固有特性曲線為n=1667-4.77T。畫出曲線圖。5．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法主要有哪幾種？答：調(diào)速方法主要有（1）改變電樞供電電壓U；（2）改變電樞電阻Rad；（3）改變磁通Φ三種。5.4本章練習(xí)題1．名詞解釋（1）轉(zhuǎn)差率答：異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速差（－）與同步轉(zhuǎn)速的比值，稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，即S=（－）/；（2）啟動(dòng)能力系數(shù)答：異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械同特性上啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值作為衡量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力的一個(gè)重要數(shù)據(jù)，稱為啟動(dòng)能力系數(shù)（3）過載能力系數(shù)答：異步電動(dòng)機(jī)固有機(jī)械特性上最大電磁轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值稱為電動(dòng)機(jī)的過載能力系數(shù)，它表征電動(dòng)機(jī)能夠承受沖擊負(fù)載的能力大小。2．三相異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種調(diào)速方法？各種調(diào)速方法有何優(yōu)缺點(diǎn)？答：異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速主要有變極對(duì)數(shù)調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變頻調(diào)速三大類：（一）變極對(duì)數(shù)調(diào)速。主要針對(duì)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，通過改變其極對(duì)數(shù)進(jìn)行調(diào)速，該種調(diào)速方式主要有和兩種方式，前者屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，后者屬于恒功率調(diào)速。變極對(duì)數(shù)調(diào)速時(shí)，為保證改變極對(duì)數(shù)后轉(zhuǎn)向不變，要注意同時(shí)改變相序，設(shè)計(jì)控制線路時(shí)要特別注意。一般先低速，后高速，這樣才有大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（二）改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速又有調(diào)壓調(diào)速、轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速、串級(jí)調(diào)速和電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速等幾種形式。調(diào)壓調(diào)速方法能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)調(diào)速，但當(dāng)電壓降低時(shí)，轉(zhuǎn)矩按電壓的平方比例減少，所以調(diào)速范圍不大，對(duì)于風(fēng)機(jī)設(shè)備的調(diào)速范圍稍寬一點(diǎn)；轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速適應(yīng)于繞線式電動(dòng)機(jī)，是有級(jí)調(diào)速，隨轉(zhuǎn)速降低，特性變軟，啟動(dòng)電阻兼作調(diào)速電阻用，要考慮發(fā)熱和低速損耗，多用在重復(fù)短期運(yùn)轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械中，如起重運(yùn)輸設(shè)備；串級(jí)調(diào)速運(yùn)行效率高，但設(shè)備體積隨調(diào)速范圍的擴(kuò)大而增大，故造價(jià)較高；電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)較方便，能平滑調(diào)速，但低速時(shí)損耗大，效率低。（三）變頻調(diào)速。這種調(diào)速方式可實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速，多用于鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，可采用SCR和PWM調(diào)速，調(diào)速性能較好。3．三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)形式有幾種？分別是什么？答：三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)主要有三種形式：反饋制動(dòng)、反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。其中反接制動(dòng)又進(jìn)一步分為電源反接和倒拉反接。4．鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是否可以直接啟動(dòng)？鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法主要有哪些？答：鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)可以直接啟動(dòng)（全壓?jiǎn)?dòng)）。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有a.直接啟動(dòng)；b.電阻或電抗器降壓?jiǎn)?dòng)；c.Y-降壓?jiǎn)?dòng)；d.自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)；e.延邊三角形啟動(dòng)；線繞式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法有：a.逐級(jí)切除啟動(dòng)電阻法；b.頻敏變阻器啟動(dòng)法。8.4本章練習(xí)題1．過電流繼電器與熱繼電器有和區(qū)別？各有什么用途？答：電流繼電器是根據(jù)電流信號(hào)而動(dòng)作的。如在直流并激電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁線圈里串聯(lián)一電流繼電器，當(dāng)勵(lì)磁電流過大時(shí)，它的觸頭便打開，從而控制接觸器以切除電動(dòng)機(jī)的電源，防止因電動(dòng)機(jī)短路或過大的電樞電流（如嚴(yán)重過載）而損壞電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)帶有比額定負(fù)載稍高一點(diǎn)的負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)因發(fā)熱而導(dǎo)致溫度升高，甚至?xí)^設(shè)備所允許的溫升而使電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的絕緣損壞，常用熱繼電器進(jìn)行保護(hù)。2．常用的短路保護(hù)元件主要有哪些？答：常用的短路保護(hù)元件有熔斷器、過電流繼電器、自動(dòng)開關(guān)等。圖13．為什么熱繼電器不能做短路保護(hù)而只能做長(zhǎng)期過載保護(hù)？而熔斷器則相反，為什么？圖1答：長(zhǎng)期過載是電動(dòng)機(jī)帶有比額定負(fù)載稍高一點(diǎn)的負(fù)載長(zhǎng)期運(yùn)行，這樣會(huì)因發(fā)熱而導(dǎo)致溫度升高，甚至?xí)^設(shè)備所允許的溫升而使電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的絕緣損壞，常用的保護(hù)器件有熱繼電器等，由于短路或瞬時(shí)流過大電流時(shí)，并沒有明顯發(fā)熱現(xiàn)象，所以熱繼電器不能用于短路保護(hù)。短路保護(hù)的作用在于防止電動(dòng)機(jī)突然流過短路電流而引起電動(dòng)機(jī)繞組、導(dǎo)線絕緣及機(jī)械上的嚴(yán)重?fù)p壞，或防止電源損壞。此時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)立刻可靠地使電動(dòng)機(jī)與電源斷開，常用器件有熔斷器等，長(zhǎng)期過載時(shí)，電流并沒有大到足以使熔斷器斷開，所以熔斷器也不能用于長(zhǎng)期過載保護(hù)。4．圖8-1為鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)定子串電阻啟動(dòng)的自動(dòng)控制線路。KT為時(shí)間繼電器，實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)過程的按時(shí)間控制。分析該自動(dòng)控制線路的工作原理。答：按下啟動(dòng)按鈕1SB，接觸器1KM立即動(dòng)作，于是在電動(dòng)機(jī)M的定子中傳入電阻RST，降壓?jiǎn)?dòng)，與此同時(shí)，1KM的一個(gè)動(dòng)合輔助觸點(diǎn)自鎖工作，另一個(gè)接通時(shí)間繼電器KT的線圈，開始延時(shí)，待電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完了，延時(shí)結(jié)束，KT的延時(shí)閉合觸點(diǎn)閉合使接觸器2KM得電，2KM的動(dòng)合主觸點(diǎn)將啟動(dòng)電阻RST短接，電動(dòng)機(jī)全電壓工作，這時(shí)2KM的動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)斷開1KM線圈的回路，另一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)使其自鎖。5．設(shè)計(jì)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的控制線路，要求：（1）能實(shí)現(xiàn)啟、停的兩地控制；（2）能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)調(diào)整；（3）能實(shí)現(xiàn)單方向的行程保護(hù)；（4）要有短路和長(zhǎng)期過載保護(hù)。答：可參考下圖，圖中，F(xiàn)U實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，F(xiàn)R實(shí)現(xiàn)過載保護(hù),QG為開關(guān)，SB1，SB2為停止按鈕，實(shí)現(xiàn)兩地控制，SB3，SB4為兩地控制連續(xù)動(dòng)作控制，SB5，SB6兩地控制，點(diǎn)動(dòng)，ST和STL實(shí)現(xiàn)單方向的行程控制。9.4本章練習(xí)題1．圖9-1為PLC直流開關(guān)量的輸入電路，試以0輸入點(diǎn)為例說明輸入電路的工作原理，并指出光電耦合器件的作用。圖9-1圖9-1答：當(dāng)開關(guān)K0合上時(shí)，24V電源經(jīng)R、LED0、V0、K0形成回路，LED0發(fā)光，指示該路接通，同時(shí)光電耦合器的V0發(fā)光，VT0受光照飽和導(dǎo)通，X0輸出高電平。K0未合上時(shí)，電路不通，LED0不亮，光電耦合器不導(dǎo)通，X0＝0，無信號(hào)輸入到CPU。光電耦合器的作用有三：（a）實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與plc主機(jī)的電氣隔離；（b）避免外電路出故障時(shí)，外部強(qiáng)電侵入主機(jī)而損壞主機(jī)，抗干擾；（c）電平轉(zhuǎn)換。2．PLC的輸出接口有哪幾種形式，各用于哪些場(chǎng)合？答：為適應(yīng)不同的負(fù)載，PLC的輸出接口有多種方式。常用的有晶體管輸出方式、晶閘管輸出方式和繼電器輸出方式。晶體管輸出方式用于直流負(fù)載；雙向晶閘管輸出方式用于交流負(fù)載，繼電器輸出方式可用于直流負(fù)載，也可用于交流負(fù)載。3．什么是PLC的掃描周期？簡(jiǎn)述PLC的工作過程？答：PLC的基本工作過程有〔1〕輸入現(xiàn)場(chǎng)信息；〔2〕執(zhí)行程序；〔3〕輸出控制信號(hào)等；上述過程執(zhí)行完后，又重新開始，反復(fù)地執(zhí)行。每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。4．在PLC的程序末了，使用或不使用END指令是否有區(qū)別？為什么？答：程序終了加上END語句，表示程序結(jié)束，可以縮短掃描運(yùn)算周期；將END指令插入各程序段之后，可以方便地調(diào)試檢查各段程序的動(dòng)作，各段動(dòng)作確認(rèn)無誤后，再依次清楚END語句。使用END語句時(shí)，PLC掃描到END指令，便自動(dòng)返回，如果無END指令，則程序在000到PLC允許的用戶程序長(zhǎng)度（如F-40型PLC為890步）之間反復(fù)執(zhí)行。所以，如果加入END指令，則縮短了掃描周期，加快了PLC的掃描速度；反之，如無END指令，既增加運(yùn)算速度，也易引起系統(tǒng)出錯(cuò)。圖9-25．圖9-2為用PLC實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-Δ啟動(dòng)控制，其中（a）圖為主電路，（b）圖為PLC外接線路，（c）圖為梯形圖。寫出對(duì)應(yīng)的指令程序圖9-2答：LD400OR430ANI401OUT430ANI432OUT450K10LD430OUT100MC100LDI450ANI432OUT431LDI431ANI432OUT451K2LD451OR432OUT432MCR100END10.4本章練習(xí)題1．晶閘管的導(dǎo)通條件是什么？導(dǎo)通后流過晶閘管的電流決定于什么？晶閘管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)樽钄嗟臈l件是什么？阻斷后它所承受的電壓大小決定于什么？（10分）答：晶閘管的陽極和控制極同時(shí)加正向電壓時(shí)晶閘管才能導(dǎo)通；晶閘管導(dǎo)通后，通過晶閘管的電流由電源電壓和負(fù)載的大小決定；晶閘管由導(dǎo)通恢復(fù)到阻斷狀態(tài)時(shí)，必須把陽極正向電壓降低到一定值（斷開或反向）；阻斷后所能承受的電壓取決于反向不重復(fù)峰值電壓和斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓中較小的一個(gè)。2．如圖10-1所示，若在t1時(shí)刻合上開關(guān)S，t2時(shí)刻斷開S，試畫出負(fù)載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形。答：畫出負(fù)載電阻R上的電壓波形和晶閘管上的電壓波形分別如圖中所示。3.名詞解釋：（1