(完整版)【电气控制与PLC】课后习题及答案解析

第一章参考答案

1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？

答:（1）低压电器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、额定电压小于1200V和直流额定电压小于1500V的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。

（2）低压电器的分类方法很多,按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。

2．什么是额定电流?什么是约定发热电流？两者有什么区别？

答：

（1) 额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。

（2）约定发热电流:在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。

额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。

3．我国的低压电器经历了哪几代？

答:

我国的低压电器产品大致可分为如下四代。第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。

4．低压电器的发展趋势是什么？

答:

（1)智能化

（2）电子化

(3）产品的模块化和组合化

（4）产品的质量和可靠性明显提高

5．防止触电有哪些措施？

答:

（1) 防止接触带电部件

常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距.

(2）防止电气设备漏电伤人

(3) 采用安全电压

（4) 使用漏电保护装置

(5）合理使用防护用具

(6）加强安全用电管理

6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式?

答：

按照接地的目的可将接地分为如下几类：

①工作接地。

②保护接地，也称安全接地。

③过电压保护接地。

④防静电接地.

7．保护接地要注意哪些问题?工作接地要注意哪些问题？

答：

保护接地要注意的问题：

①电气设备都应有专门的保护导线接线端子（保护接线端子),并用‘’符号标记，也可用黄绿色标记。不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子.

②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上，接地排要接入大地，接地电阻要小于4。

③保护接地不允许形成环路。

④设备的金属外壳良好接地，是抑制放电干扰的最主要措施。

⑤设备外壳接地，起到屏蔽作用，减少与其他设备的相互电磁干扰。

工作接地要注意的问题：

①设备的接地不能布置成环形,一定要有开口，保护接地也遵循这一原则。

②采用光电隔离、隔离变压器、继电器等隔离方法,切断设备或电路间的地线环路，抑制地线环路引起的共阻抗耦合干扰。

③设备内的数字地和模拟地都应该设置独立的地线，最后汇总到一起。

④工作地浮地方式只适用于小规模设备和工作速度较低的电路,而对于规模较大的复杂电路或者设备不应该采用浮地方式。

⑤电柜中的工作地线、保护地线和屏蔽地线一般都接至电柜中的中心接地点,然后连接大地,这种接法可使柜体、设备、屏蔽地和工作地保持在同一电位上，保护地和屏蔽地最终都连在一起后又与大地连通.

8．怎样制作接地装置?

答：

正规的接地装置有两种简易的做法,借助埋入地下的金属棒和金属板实现对大地的电接触.其中，钢接地体的规格和接地线的规格都要按照相关规定.

选择地势较低、较为潮湿的地方将金属棒打入或者埋入地下。往往要使用多个金属棒并联构成接地电阻小于4的接地极，金属棒的一段加工成尖型,以便打入地下，棒长为2。5m

9．电磁辐射的危害是什么？如何防止电磁辐射?

答：

主要危害如下：

(1）对人体的危害

(2）对电气、电子设备和系统的危害

（3）对电器元件的危害

防止电磁辐射的方法：

电磁屏蔽是防止电磁辐射的主要措施。

10．何谓接地电阻？

答：

接地体或自然接地体的对地电阻的总和称为接地的接地电阻

11．常见的触电事故的主要原因有哪些?怎样防止触电?

答：

（1）常见触电事故的主要原因

常见的触电事故的主要原因有以下几个。

①电气线路、设备检修中措施不落实。

②电气线路、设备安装不符合安全要求.

③非电工任意处理电气事务，接线错误。

④现场临时用电管理不善。

⑤操作漏电的机器设备或使用漏电的电动工具（包括设备、工具无接地和接零保护措施）.

⑥设备、工具已有的保护线中断。

⑦移动长、高金属物体触碰高压线，在高位作业(天车、塔、架、梯等）误碰带电体或误送电触电。

⑧电焊作业者穿背心、短裤，不穿绝缘鞋，汗水浸透手套，焊钳误碰自身，湿手操作机器按钮等。

⑨水泥搅拌机等机械的电机受潮，打夯机等机械的电源线磨损。

⑩暴风雨、雷击等自然灾害.

第二章参考答案

2．交流接触器在运行中有时在线圈断电后，衔铁仍掉不下来，电动机不能停止,这时应如何处理?故障原因在哪里？应如何排除？

答：首先用电源开关将整个回路的电源切断，再用手动按钮下压，查看主触头是否复位，若已经复位,可再通电，若因主触头熔焊在一起，则可将接触器拆除更换。

3．接触器的线圈额定电流和额定电压与接触器的额定电流和接触器的额定电压有何区别？

答：线圈的额定电压标注在线包上,与是控制回路的电压一致；而额定电压标注在铭牌上，与主回路的电压一致。

4．接触器的使用类别的含义是什么?

答：接触器用于不同的负载时，其对主触头的接通和分断能力要求不同，按不同的使用条件来选用相应的使用类别的接触器便能满足其要求。

5．线圈电压为220V的交流接触器误接入380V交流电源会发生什么问题？为什么？

答：通常会烧毁.因为电压过大.

6．中间继电器的作用是什么？中间继电器和接触器有何区别？在什么情况下中间继电器可以取代接触器启动电动机？

答：中间继电器的作用是：

中间继电器主要起中间转换（传递、放大、翻转分路和记忆）作用,其输入为线圈的通电和断电，输出信号是触头的断开和闭合，它可将输出信号同时传给几个控制元件或回路.中间继电器的触头额定电流要比线圈额定电流大得多,因此具有放大信号的作用,一般控制线路的中间控制环节基本由中间继电器组成。

区别如下：

用途上的区别：接触器是指仅有一个起始位置，能接通、承载或分断正常条件（包括过载运行条件）下电流的非手动机械开关电器。接触器不能切断短路电流,它可以频繁地接通或分断交、直流电路，并可实现远距离控制.其主要控制对象是交、直流电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他负载。中间继电器触头和线圈通常都用在控制回路。

使用回路区别：中间继电器的触点和线圈一般都用于控制回路,而接触器线圈在控制回路.

结构上的区别：中间继电器一般没有灭弧装置，而接触器通常有。

小功率、轻负载的电动机。

7．电动机的启动电流很大，当电动机启动时,热继电器会不会动作?为什么？

答：正常情况下不会动作；因为电动机启动的时间比较短,因此热继电器不会动作。

8．某电动机的额定功率为5.5kW，电压为380V，电流为12。5A，启动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行启停控制，要有短路保护和过载保护，应该选用哪种型号的接触器、按钮、熔断器、热继电器和开关?

解：额定电流I=12.5A，接触器、按钮、熔断器、热继电器可分别选择：

CJX1-12、LAY3-22、RT23-63/16和JRS2-25/Z.

9．什么是电流继电器和电压继电器？

答：

电流继电器(Current Relay）是反映输入量为电流的继电器。电流继电器的线圈串联在被测量电路中，用来检测电路的电流。电流继电器的线圈匝数少，导线粗，线圈的阻抗小。

电压继电器（Voltage Relay）是指反映输入量为电压的继电器。它的结构与电流继电器相似，不同的是，电压继电器的线圈是并联在被测量的电路两端,以监控电路电压的变化。电压继电器的线圈的匝数多，导线细，线圈的阻抗大。

10．按钮和行程开关的工作原理、用途有何异同?

答：按钮和行程开关的工作原理基本相同，当按下按钮时，先断开常闭触头，后接通常开触头;当按钮释放后，在复位弹簧的作用下，按钮触头自动复位的先后顺序相反.

用途：

一般用于发出启动或停止指令，它可以与接触器或继电器配合，对电动机等实现远距离的自动控制，用于实现控制线路的电气联锁.多为手控制。

行程开关用于控制机械设备的运动部件行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当安装在生产机械运动部件上的挡块撞击行程开关时，行程开关的触头动作，实现电路的切换。

11．温度继电器和热继电器都用于保护电动机，它们的具体作用、使用条件有何不同？

答：

温度继电器和热继电器一样,主要是用来对电动机进行过载保护

温度继电器主要是对大、中容量异步电动机实行过载保护.在使用中一般将它埋设在电动机的发热部位（如定子槽中或绕组端部），无论是电机本身出现的温度升高，还是其他原因引起的温度升高，温度继电器都可以起到保护作用，所以温度继电器直接反映该处的发热情况，并在温度达到设置值时动作，具有“全热保护"作用。

热继电器是按电流原则工作的，这种继电器所反映的是电动机的电流，虽然电动机过载是其绕组温升过高的主要原因，而且可通过反映电流的热元件间接反映出温升的高低。

12．第8小题中若选用了低压断路器，还一定需要选用熔断器和热继电器吗？请选择适合的低压断路器型号。

答：不一定要选用熔断器和热继电器;型号是：DZ47-63/16。

13．熔断器的额定电流和熔体的额定电流有何区别?

答：熔断器的额定电流大于等于熔体的额定电流.

14．在什么情况下，电动机可以不进行过载保护？

答：短时间运行的电动机。

15．说明熔断器和热继电器的保护功能有何不同?

答：熔断器：短路保护和严重过载保护;

热继电器:过载保护。

16．现使用CJX1-9接触器控制一台电动机,若改用固态继电器，请选用合适的型号.

答：适合的型号很多，但额定电流一定要比9A大，如：10A。

17．空气式时间继电器如何调节延时时间?JS7-A型时间继电器触头有哪几类？画出它们的图形符号。

答:用螺丝刀调节.

其触头有如下类型：

18．空气式时间继电器与晶体管时间继电器、数显式时间继电器相比有何缺点？

答：空气式时间继电器体积大，定时范围小，精度低，价格低,基本已经淘汰；

晶体管时间继电器体积小，定时范围大，精度高,价格低,使用广泛；

数显式时间继电器体积小,定时范围大，精度高，价格高，使用广泛。

19．什么是主令电器？常用的主令电器有哪些？

答:在控制系统中，主令电器用做闭合或断开控制电路，以发出指令或作为程序控制的开关电器。它一般用于控制接触器、继电器或其他电气线路，从而使电路接通或者分断,来实现对电力传输系统或者生产过程的自动控制。

主令电器应用广泛,种类繁多,按照其作用分类,常用的主令电器有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器(如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等）.

21．智能电器有什么特点？其核心是什么？

答：智能电器有保护、监测、自诊断、显示等功能；

22．三线式NPN型接近开关怎样接线？

答：

23．电容式和电感式开关传感器的区别是什么？

答：工作原理不同；能够探测的物体种类多少有区别，前者多,后者少。

24．两线/三线式NPN和PNP型接近开关怎样接线？

二线式NPN型接近开关接线图二线式PNP型接近开关接线图

三线式NPN型接近开关接线图三线式PNP型接近开关接线图

25．根据国家标准，三线式接近开关的信号线、电源线分别是什么颜色？

答：棕色－电源正极；黑色－信号线；蓝色－电源负极.

26．常用的接近开关有哪些类型?

答：按照工作原理区分，接近开关分为电感式、电容式、光电式和磁感式等形式.另外，根据应用电路电流的类型分为交流型和直流型。

27．怎样选用合适的接近开关?在选择接近开关的检测距离时要注意什么问题?

答:选型：

①接近开关类型的选择.检测金属时优先选用感应式接近开关,检测非金属时选用电容式接近开关，检测磁信号时选用磁感式接近开关。

②外观的选择。根据实际情况选用，但圆柱螺纹形状的最为常见。

③检测距离的选择。

④信号的输出选择。

⑤触头数量的选择。

⑥开关频率的确定.

⑦额定电压的选择。

28．固态继电器与接触器相比有何优势？

答：体积小；动作快；允许动作频率大；无触点，噪声小。

29．某学生用万用表判定按钮的接线端子的定义，他的操作和结论如下：

(1）用万用表的“欧姆挡”测定1号和3号端子间的电阻约为0，所以判定1号和3号端子间是常闭触头。

（2）用万用表的“欧姆挡”测定1号和2号端子电阻为无穷大，所以判定1号和2号端子间是常开触头.

请问该学生的结论是否正确？为什么？

答:第一个判断正确；但第二个判断不准确，若压下按钮，用万用表的“欧姆挡”测定1号和2号端子电阻为零，才能判定1号和2号端子间是常开触头。

30．常见的启动器的种类和用途是什么？

答：按照启动方法分类,启动器有直接启动和减压启动两大类。其中，减压启动器又分为星形－三角形启动器、自耦减压启动器、电抗减压启动器、电阻减压启动器和延边三角形启动器。

31．只用两个单相固态继电器，而把电源的第三相与电动机直接相连，这种设计方案的优缺点是什么？

答：优点：成本低；

缺点：当定子短路和接地断开时，可能会触电.

32．交流接触器的线圈能否串联使用？为什么？

答：不能，电压过低时，接触器不能动作。

33．怎样区分常开和常闭触头？时间继电器的常开与常闭触头与中间继电器的常开与常闭触头有何区别？

答:本章的实训中有具体的方法。

34．电压继电器和电流继电器在电路中起什么作用?

欠电流继电器常用于直流电动机和电磁吸盘的失磁保护。而瞬动型过流继电器常用于电动机的短路保护，延时型继电器常用于过载兼短路保护。过流继电器分为手动复位和自动复位两种。

过电压继电器在电压为额定电压的110%～115％以上时动作，欠电压继电器在电压为额定电压的40％～70％时动作,零电压继电器在电压为额定电压的5%~25%时动作。过电压继电器在电路正常工作条件下（未出现过压)，动铁芯不产生吸合动作，而欠电压继电器在

电路正常工作条件下（未出现欠压)，衔铁处于吸合状态。

35．是否可以用过电流继电器取代热继电器作为电动机的过载保护?

答：可以。

36．简要说明漏电保护器的工作原理.

答:当被保护电路中出现漏电事故时，由于有漏电的存在，三相交流电的电流矢量和不为零,零序电流互感器的二次侧有感应电流产生，当剩余电流脱扣器上的电流达到额定漏电动作电流时，剩余电流脱扣器动作，使漏电断路器切断电源，从而达到防止触电事故的发生。

37．电子式电器的特点是什么？

答：体积小；精度高；动作频率大；使用方便;功能强大。

38．继电器有什么功能？

答：继电器的作用如下：

①输入与输出电路之间的隔离。

②信号切换（从接通到断开）.

③增加输出电路（切换几个负载或者切换不同的电源负载）。

④切换不同的电压或者电流负载。

⑤闭锁电路。

⑥提供遥控功能.

⑦重复信号。

⑧保留输出信号。

39．同一电器的约定发热电流和额定电流哪个更大?

答:约定发热电流大。

第三章参考答案

1．三相异步交流电动机换向的原理是什么？

答:改变通电相序.

2．直流电动机换向的原理是什么？

答：改变定子或者转子的极性。

3．三相异步交流电动机有哪几种调速方法?

答：变频调速;变极调速；变转差率。

4．直流电动机有哪几种调速方法?

答:弱磁调速；调压调速;串电阻调速。

5．电气控制系统的常用保护环节有哪些？

答：电压保护；电流保护;还有速度保护、漏电保护、超速保护、行程保护、油压(水压)等。

6．常用的电气系统图有哪些?

答：原理图、接线图和布置图。

7．多地启动和停止控制用在什么场合？

答：多用于大型设备的控制.

8．根据图3—4所示的电动机单向点动线路图，画出对应的接线图和布置图。

9．根据图3-8所示的电动机正/反转原理图，画出对应的接线图和布置图。

10．图3-6所示为自动往复循环控制线路，指出SQ3和SQ4的作用是什么。

答：当SQ1或SQ2损坏时,SQ3和SQ4可替代SQ1或SQ2限位，实质上起保险作用。

11．大功率的三相异步交流电动机为何要减压启动?

答：电动机空载启动电流通常是额定电流的4～8倍，若不降压启动，较大的电压降将严重影响周边设备或者变压器的正常工作。

12．直流电动机启动时为何要在电枢中串入电阻？

答：直流电动机的空载启动电流通常是额定电流的10～20倍，在电枢中串入电阻是为了降压启动，减小启动电流。

13．三相异步交流电动机减压启动的常用方法有哪些?

答：星形—三角形减压启动、自耦变压器减压启动等。

14．三相异步交流电动机制动的常用方法有哪些？

答：机械制动、反接制动、自励发电-短接制动、电容—电磁制动和能耗制动等.

15．直流电动机制动的常用方法有哪些?

答：反接制动和能耗制动.

16．三相异步交流电动机调速的常用方法有哪些?

答：变频调速;变极调速；变转差率。

17．有一台电动机功率为7。5kW，现要求其反接制动I

Z ≤1/2I

st

，估算在三相电路中应该串入多大阻值和

功率的电阻。

解：先估算电动机的额定电流和启动电流

额定电流约为AUPI7。193807500

一般，可取II st)7～4(AII st6。1087.195.55。5

8。26.1082005.12005.1＝＝st IRz

WWRIP ZZ752。28.2）6.1085。0(3/1)（）4/1～3/1(22＝）（

18．有一台笼型电动机,功率为20kW,额定电压为380V，额定电流N I=38.4A,＝14。9A,定子绕组的电阻为0.83，定子绕组为Y接线，估算这台电动机采用全波能耗制动时所需的直流电压、直流电流以及变压器的二次侧电压和功率。0I

解：AII Z7。599。144）4~5。3（0＝＝

VRIU ZZ3.6683。07.59＝

变压器二次侧的电流为：

AII Z3。669。0/7.599。0/2＝

变压器二次侧的电压为：

VUU Z559.0/5。499。0/2＝

变压器的容量为：

kWIUP7.33646553。6622＝

19．单相异步电动机只有一个绕组吗？

答：实用单相异步电动机通常有2个绕组。

20．简述家用电风扇的电抗器调速的原理.

答：单相异步电动机有一个主绕组和副绕组,属于电容启动运行式电动机。当选择开关

选择“低”挡位时，由于电抗器的分压最多，导致主绕组的电压最低,因此转速也最低；当选择开关选择“高”挡位时，由于电抗器不分压，主绕组的电压最高，因此转速也最高；当选择开关选择“中”挡位时，由于电抗器的分压中等，主绕组的电压中等，因此转速也是中等.

21．单相异步电动机有几种启动方法？

答：单相异步电动机的启动方法分为单相分相启动、单相电容启动、单相电容启动运转3种方法

22．单相异步电动机有几种常用的调速方法？

答:电抗器调速和晶闸管调速.

24．图3—16中的反接制动采用了速度继电器,若不使用速度继电器，而采用时间继电器，应该如何设计控制线路?

M13RFRSB2KM1FRKM2KM1QS FU2FU1L3L2L1KM2SB1KM1KM2KM1KM2KTKT

第四章参考答案

1．为什么图4-1中的M1电动机没有进行短路保护,而M2、M3电动机有短路保护？

答:QF对M1进行短路保护；M2和M3的功率相对较小，因此QF不能对M2和M3起到短路保护。

2．为什么图4-1中的M3电动机没有进行过载保护,而M1、M2电动机有过载保护？若图中不使用热继电器，可以使用什么电器取代？

答：M2电动机的运行时间很短；一般不会过载。QF对M1进行过载保护；可以用断路器取代。

3．图4—1中的电动机不进行接地有什么问题？

答：可能发生触电事故.

4．分析图4—4和图4-5，若变速手柄推不上，应该怎么办？

答:压下行程开关SQ5，使接触器KM1和KM2瞬时接通,主轴就作瞬时转动。

5．分析图4—4和图4—5，主轴是怎样制动的？

答：按停止按钮SB1或者SB2，切断KM1或者KM2线圈的供电线路，并且接通YC1主轴制动电磁离合器,主轴即可停止转动。铣床主轴的制动是机械制动.

6．分析图4-4和图4-5，简述圆工作台的工作过程。

答：圆工作台的回转运动是进给电动机经过传动机构驱动的，使用圆工作台时，先将SA3转到接通位置,然后操纵启动按钮，则接触器KM1和KM3相继接通，圆工作台开始

转动.圆工作台的回路为：SQ6→SQ4→SQ3→SQ1→SQ2→SA3→KM4（触头)→KM3（线圈）.

7．分析图4—4和图4—5，设计XA5032铣床的接线图和布置图.

8．若图4—7中不用限位开关SQ，会出现什么问题？是否影响液压系统的保压与补压？

答：到达极限位置后,液压系统仍然在工作,对油缸不利.

9．若图4—7中不用断路器QF2、QF3,可用什么电器取代？

答：熔断器和热继电器取代。

11．在图4-10中,若将PNP接近开关换成NPN接近开关，应该怎样接线？若将接近开关换成行程开关，则应该怎样设计原理图？

13．在图4-11中,RC1、RC2、RC3的作用是什么?

答：消灭电弧.

14．在图4-12中，控制系统电动机M1是怎样进行调速、制动和换向的？

答：调速：采用的是模拟量无级调速；制动采用的是再生制动.

15．在图4—13中，换刀是怎样进行的？

答:当HNC-21的Y06输出低电平发出刀具松紧信号时,使KA4的线圈上电,刀具松紧电磁阀通电，刀具松开，将刀具拔下,延时一段时间后,HNC—21的Y12输出低电平发出吹气信号,使KA7的线圈上电，继电器KA7的常开触头闭合，主轴吹气电磁阀通电，吹掉主轴锥孔内的脏物，延时一段时间后，HNC—21的Y12输出高电平，吹气电磁阀断电，停止吹气。HNC-21数控系统实际上就是一台特殊的工业控制计算机，它具有定时功能,因此虽然吹气时有延时，仍然不需要时间继电器.

第五章参考答案

1．PLC的主要性能指标有哪些?

答:（1)输入/输出（I/O）点数

（2）存储容量

（3）扫描速度

（4）指令系统

(5）内部寄存器(继电器）

（6）扩展能力

2．PLC主要用在哪些场合?

答:

（1)顺序控制

(2）计数和定时控制

（3)位置控制

（4）模拟量处理

（5）数据处理

（6）通信连网

3．PLC怎样分类？

答:(1）从组成结构形式分类

可以将PLC分为两类：一类是整体式PLC(也称单元式），其特点是电源、中央处理单元、I/O接口都集成在一个机壳内；另一类是标准模板式结构化的PLC（也称组合式）。

（2）按输入/输出（I/O)点数分类

①小型PLC.小型PLC的I/O点数一般在128点以下。

②中型PLC。中型PLC采用模块化结构，其I/O点数一般在256～1 024点之间。

③大型PLC。一般I/O点数在1 024点以上的称为大型PLC。

4．PLC的发展趋势是什么?

答:PLC的发展趋势如下。

①向高性能、高速度、大容量的方向发展。

②网络化。

③小型化、低成本、简单易用。

④不断提高编程软件的功能。

⑤适合PLC应用的新模块。

⑥ PLC的软件化与PC化。

5．PLC的结构主要由哪几个部分组成？

答：可编程控制器的功能结构区由CPU（中央处理器）、存储器和输入/输出模块三部分组成.

6．PLC的输入和输出模块主要由哪几个部分组成?每部分的作用是什么？

答：输入接口电路由接线端子、信号调理和电平转换电路、模块状态显示、电隔离电路和多路选择开关模块组成。

输出接口电路由多路选择开关模块、信号锁存器、电隔离电路、模块状态显示、输出电平转换电路和接线端子组成。

7．PLC的存储器可以细分为哪几个部分？

答：一种是只读类型的存储器，如EPROM和EEPROM，另一种是可读/写的随机存储器RAM.

8．PLC是怎样进行工作的？

答：PLC用扫描工作方式进行工作，主要分为3个阶段：输入扫描、程序执行和输出刷新.

9．举例说明常见的哪些设备可以作为PLC的输入设备和输出设备？

答：输入端的设备类型可以是限位开关、按钮、压力继电器、继电器触点、接近开关、选择开关、光电开关等。

输出端的设备类型可以是电磁阀的线圈、电动机的启动器、控制柜的指示器、接触器的线圈、LED灯、指示灯、继电器的线圈、报警器和蜂鸣器等.

10．什么是立即输入和立即输出？它们分别在何种场合应用?

答:立即输入适用于要求对反映速度很严格的场合，例如，几毫秒的时间对于控制来说十分关键的情况下。立即输入时,PLC立即挂起正在执行的程序，扫描输入模块，然后更新特定的输入状态到输入映像表，最后继续执行剩余的程序.

所谓立即输出功能就是输出模块在用户程序时,能立即被刷新。PLC临时挂起（中断）正常运行的程序,将输出映像表中的信息输送到输出模块,立即进行输出刷新，然后再回到程序中继续运行.

11．S7系列的PLC有哪几类?

答：SIMATIC S7系列产品分为通用逻辑模块（LOGO!）、微型PLC（S7—200系列）、中小型PLC（S7-300系列）和大中型PLC(S7-400系列)4个产品系列。

12．S7—200系列PLC有什么特色？

答：（1）有功能强大的指令集

（2)丰富的通信功能

（3）编程软件容易使用且功能强大

（4)提供多种扩展模块

（5）有较好的性能价格比

13．S7—200系列CPU有几种工作方式?下载文件时，能否使其置于“运行”状态?

答：STOP、RUN；下载文件时，PLC不能处于“运行”状态。

14．使用模拟量输入模块时,要注意什么问题？

答：①模拟量模块有专用的扁平电缆(与模块打包出售）与CPU通信，并通过此电缆由CPU向模拟量模块提供5V DC的电源。此外，模拟量模块必须外接24V DC电源。

②每个模块能同时输入/输出电流或者电压信号,对于模拟量输入的电压或者电流信号选择通过DIP开关设定,量程的选择也是通过DIP开关来设定的.一个模块可以同时作为电流信号或者电压输入模块使用,但必须分别按照电流和电压型信号的要求接线。但是DIP开关设置对整个模块的所有通道有效，在这种情况下，电流、电压信号的规格必须能设置为相同的DIP开关状态。如表5-6中,0～5V和0～20mA信号具有相同的DIP设置状态，可以接入同一个模拟量模块的不同通道。

③对于模拟量输入模块，传感器电缆线应尽可能短，而且应使用屏蔽双绞线，导线应避免弯成锐角.靠近信号源屏蔽线的屏蔽层应单端接地。

④未使用的通道应短接，如图5-21中的B+和B−端子未使用，进行了短接。

⑤一般电压信号比电流信号容易受干扰，应优先选用电流信号。电压型的模拟量信号由于输入端的内阻很高（S7—200的模拟量模块为10M）,极易引入干扰。一般电压信号是用在控制设备柜内电位器设置,或者距离非常近、电磁环境好的场合。电流型信号不容易受到传输线沿途的电磁干扰，因而在工业现场获得广泛的应用。电流信号可以传输比电压信号远得多的距离。

⑥对于模拟量输出模块，电压型和电流型信号的输出信号的接线不同,各自的负载接到各自的端子上。

⑦前述的CPU和扩展模块的数字量的输入点和输出点都有隔离保护，但模拟量的输入和输出则没有隔离。如果用户的系统中需要隔离，请另行购买信号隔离器件。

⑧模拟量输入模块的电源地和传感器的信号地必须连接（工作接地）,否则将会产生一个很高的上下振动的共模电压,影响模拟量输入值,测量结果可能是一个变动很大的不稳定的值。

⑨模拟量输出模块总是要占据两个通道的输出地址。即便有些模块（EM 235）只有一个实际输出通道，它也要占用两个通道的地址.在计算机和CPU实际联机时，使用Micro/WIN 的菜单命令“PLC”|“信息”，可以查看CPU和扩展模块的实际I/O地址分配。

15．在例5—2中,如果不经过转换能否直接用晶体管输出CPU代替?应该如何转换？

答：不能；加中间继电器.

16．以下哪些表达有错误？请改正。

AQW3、8＃11、10＃22、16＃FF、16#FFH、2#110、2＃21

答:改正如下：

AQW2、9、22、16＃FF、16#FF、2#110、2＃11

17．如何进行S7—200的电源需求与计算？

答：所谓电源计算，就是用CPU所能提供的电源容量减去各模块所需要的电源消耗量.

S7—200 CPU模块提供5V DC和24V DC电源.当有扩展模块时，CPU通过I/O总线为其提供5V电源，所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定值。若不够用,不能外接5V 电源。

18．通信口参数如何设置？

答:

19．是否可以通过EM 277模块控制变频器？

答：不能

20．为什么重新设置EM 277地址后不起作用？

答：必须将EM 277断电，设置的地址才起作用。

21．S7-200系列PLC的输入和输出怎样接线？

答：参考图5-6 输入/输出接口.

22．PLC控制与继电器控制有何优缺点？

《电气控制与PLC》课后习题参考答案

《电气控制与PLC》课后习题参考答案 上篇习题 1.从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎样区分电压线圈与电流线圈？ 答：（1）、交流：铁心用硅钢片冲压而成（减少铁损），线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上（便于散热）。 （2）、直流：铁心用整块钢制成（方便加工），线圈绕制成长而薄的圆筒状（便于散热）。 （3）、电压线圈：匝数多，线径细。 （4）、电流线圈：匝数少，线径粗。 2.单相交流电磁机构为何要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁铁是否要装设短路环？ 答：（1）、由于交流接触器铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样，随着交流电源频率的变化，衔铁产生强烈振动和噪声，甚至使铁心松散。 （2）、当交变的磁通穿过短路环所包围的面积S2在环中产生涡流时，此涡流产生的磁通φ2在相位上落后于短路环外铁心截面S1中的磁通φ1，由φ1、φ2产生的电磁吸力为F1、F2，作用在衔铁上的合成电磁吸力是F1+F2，只要此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生振动和噪声。 （3）、由于三相电流电磁铁的电磁吸力三相本身具有相位差，其电磁吸力为一恒定值，故无需设置分磁环。 3.当交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源时，会发生什么问题？为什么？ 答：（1）、交流电磁线圈误接入直流电源，由于不存在感抗，则I=U/R，比原来的电流大很多，则线圈容易烧毁。 （2）、直流电磁线圈误接入交流电源，由于存在感抗，则I=u/(R+jX)，比原来的电流小很多，可能吸力不够，不能吸合，即使可以吸合也会由于直流电磁系统没有分磁环而发生振动。同时由于直流电磁系统的铁心由整块钢构成，损耗比较大。 4.若交流接触器线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合，则会产生什么后

【电气控制与PLC】课后习题及答案

【电气控制与PLC】课后习题及答案 第一章课后习题参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系 答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象为什么 答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。

5、接触器的作用是什么根据结构特征如何区分交、直流接触器答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合 答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y 形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。 9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。 11、中间继电器与接触器有何异同

(完整版)电气控制与PLC应用_第1章习题与思考题参考解答

第1章 常用低压控制电器 习题与思考题 1. 何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？ 答：不同的电磁机构，有不同的吸力特性。电磁机构动作时，其气隙δ是变化的，22F B Φ∝∝。 对于直流电磁机构：其励磁电流的大小与气隙无关，衔铁动作过程中为恒磁动势工作，根 据磁路定律/1/m m IN R R Φ=∝，式中R m 为气隙磁阻，则222m 1/1/F R Φδ∝∝∝，电磁吸力随气 隙的减少而增加，所以吸力特性比较陡峭。 对于交流电磁机构：设线圈外加电压U 不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，若电阻忽略不计，则 4.44U E f N Φ≈=，/(4.44)U fN Φ=，当电压频率f 、线圈匝数N 、外加电压U 为常数时，气隙磁通Φ也为常数，即励磁电流与气隙成正比，衔铁动作过程中为恒磁通工作，但考虑到漏磁通的影响，其电磁吸力随气隙的减少略有增加，所以吸力特性比较平坦。 为了保证衔铁能牢固吸合，反作用力特性必须与吸力特性配合好。在整个吸合过程中，吸力都必须大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能过大或过小，吸力过大时，动、静触头接触时以及衔铁与铁心接触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触头的熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的1-直流电磁铁吸力特性；2-交流电磁铁吸力特性；3-反力特性 答案图1 F/I δ 0 1 2 3

要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。在实际应用中，可调整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特性有良好配合，参见答案图1所示。 2.单相交流电磁机构为什么要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁铁要否装设短路环？ 答：由于单相交流接触器铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样就使衔铁产生强烈的振动和噪声，甚至使铁心松散。因此，交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环。短路环将铁心端面分隔成两部分，当交变磁通穿过短路环所包围的截面积S2在短路环中产生涡流时，根据电磁感应定律，此涡流产生的磁通Φ2在相位上落后于短路环外铁心截面S1中的磁通Φ1，由Φ1、Φ2产生的电磁吸力为F1、F2，作用在衔铁上的合成电磁吸力是F1+F2，只要此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生振动和噪声。参见答案图2所示。 答案图2 对于三相交流电而言，因为三相不可能同时为零。就相当于整个电磁铁磁通没有过零点，磁场不会消失，衔铁就不会振动。故无须加装短路环。 3.从结构特征上如何区分交流、直流电磁机构？ 答：交流接触器的线圈通以交流电，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的筒状绕在骨架上。 直流接触器的线圈通以直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热。为方便加工，铁心用整块钢块制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的筒状。 4.交流电磁线圈通电后，衔铁长时间被卡不能吸合，会产生什么后果？ 答：衔铁在吸合过程中，交流励磁线圈的电流与气隙成正比，当线圈通电瞬间，衔铁尚未吸合时，气隙较大，电流将达到吸合后额定电流的5~15倍，如果衔铁长时间被卡不能吸合，容易烧毁线圈。 5.交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题？为什么？ 答：交流电磁线圈接入直流电源时会通过很大的电流，很快会烧毁。因为交流线圈对交流电有感抗，而对直流电没有感抗，交流线圈只有很小的直流电阻，所以会通过很大的电流。

(完整版)【电气控制与PLC】课后习题及答案解析

第一章参考答案 1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？ 答:（1）低压电器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、额定电压小于1200V和直流额定电压小于1500V的电路中,起通断、保护、控制或调节作用的电器。 （2）低压电器的分类方法很多,按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。 2．什么是额定电流?什么是约定发热电流？两者有什么区别？ 答： （1) 额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。 （2）约定发热电流:在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。 额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。 3．我国的低压电器经历了哪几代？ 答: 我国的低压电器产品大致可分为如下四代。第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。 4．低压电器的发展趋势是什么？ 答: （1)智能化 （2）电子化 (3）产品的模块化和组合化 （4）产品的质量和可靠性明显提高 5．防止触电有哪些措施？ 答: （1) 防止接触带电部件 常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距. (2）防止电气设备漏电伤人 (3) 采用安全电压 （4) 使用漏电保护装置 (5）合理使用防护用具 (6）加强安全用电管理 6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式? 答： 按照接地的目的可将接地分为如下几类： ①工作接地。 ②保护接地，也称安全接地。 ③过电压保护接地。 ④防静电接地. 7．保护接地要注意哪些问题?工作接地要注意哪些问题？ 答： 保护接地要注意的问题：

电气控制与PLC第二版课后练习题含答案

电气控制与PLC第二版课后练习题含答案前言 在学习电气控制和PLC（可编程逻辑控制器）的过程中，理论知识的掌握是非常重要的，但是以上知识的应用能力则是更为实用和必要的。因此本文将介绍一些电气控制和PLC的课后习题及其答案，供学习者参考和学习。 电气控制习题 第一节电气元件安装 问题1 在电气装置上，为了保证线路安全，现代化的电控柜上常设有漏电保护器。漏电保护器的作用是什么？ 答案1 漏电保护器是为了保护人身安全，在接地弱或者接地不完好的情况下遗漏电流会引起漏电保护器跳闸，从而切断电源保护人身安全。 问题2 「SELECTRON」电控开关生产厂家说明中的「4P, 30A」是什么意思？ 答案2 「4P, 30A」表示该电控开关为四极，额定电流为30A。 第二节电气图件的认识 问题1 标识符J在电气图件中代表什么元件？

标识符J代表接触器元件。 问题2 在电气控制电路中，接点标识符X2.1代表什么？ 答案2 接点标识符X2.1代表接触器K2的常闭触点。 PLC习题 第一节常用指令 问题1 在PLC 编程中，LD指令的作用是什么？ 答案1 LD指令的作用是将输入信号逐一导入字节区，并将该字节区的最高位设置为1。问题2 在PLC 编程中，SET指令的作用是什么？ 答案2 SET指令的作用是将输出信号置位。 第二节 PLC图件的认识 问题1 在PLC图件中，元器件图形中不含数字，是什么原因？

PLC图件中不含数字是为了避免与数字逻辑电路、数字电路的图形混淆，并且简化了电路的图形。 问题2 在PLC图件中，一个电缆的x点表示什么？ 答案2 在PLC图件中，一个电缆的x点表示断开电缆的端点，可以用于在图件上区分单一的电缆。 总结 本文介绍了一些电气控制和PLC的习题及其答案，旨在帮助学习者更好地掌握电气控制和PLC的应用。学习者应该养成经常做习题的好习惯，掌握理论知识的同时，注重应用能力的提高。

电气控制与plc课后熊幸明

电气控制与 plc 课后答案熊幸明 【篇一：【电气控制与plc 】课后习题及答案】 ．什么是低压电器？低压电器是如何分类的？ 答：（ 1）低压电器平时是指工作在交流 50hz （60hz ）、额定电压小于 1200v 和直流额定电压小于 1500v 的电路中，起通断、保护、控制或调理作用的电器。 （2）低压电器的分类方法很多，依据不一样的分类方式有不一样的种类，主要有依 据用途分类、依据工作条件分类、依据操作方法分类和按 照工作原理分类均分类方法。 2．什么是额定电流？什么是商定发热电流？二者有什么差别？答： （1）额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。 （2）商定发热电流：在规定的条件下实验，电器在8 小时工作制下，各零件的温升不超出极限数值时所承载的最大电流。 额定电流平时是连续工作的条件下，而商定发热电流是在8 小时工作制下，后者大于前者。 3．我国的低压电器经历了哪几代？ 答： 我国的低压电器产品大体可分为以下四代。第一代产品：20 世纪60 年月至 70 年月初；第二代产品：20 世纪 70 年月末至 80 年月； 第三代产品： 20 世纪 90 年月；第四代产品：20 世纪 90 年月末到现在。4．低压电器的发展趋向是什么？ 答： （1）智能化 （2）电子化 （3）产品的模块化和组合化 （4）产品的质量和靠谱性显然提升 5．防范触电有哪些措施？ 答： (1) 防范接触带电零件 常有的安全措施有绝缘、屏护和安全间距。 (2) 防范电气设备漏电伤人 (3) 采纳安全电压 (4) 使用漏电保护装置

(5)合理使用防范器具 (6)增强安全用电管理 6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式？ 答： 依据接地的目的可将接地分为以下几类： ①工作接地。 ② 保护接地，也称安全接地。 ③过电压保护接地。 ④防静电接地。 7．保护接地要注意哪些问题？工作接地要注意哪些问题？ 答： 保护接地要注意的问题： ① 电气设备都应有特地的保护导线接线端子（保护接线端子），并 用?? 符号标志，也可用黄绿色标志。不一样意用螺丝在外壳、底盘等取代保护接 地端子。 ②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上，接地排要接入大地，接地电阻要小于 4? 。 ③ 保护接地不一样意形成环路。 ④ 设备的金属外壳优异接地，是克制放电搅乱的最主要措施。 ⑤ 设备外壳接地，起到障蔽作用，减少与其余设备的互相电磁搅乱。工作接地要注意的问题： ① 设备的接地不可以部署成环形，必定要有张口，保护接地也依据这一原则。 ②采纳光电隔断、隔断变压器、继电器等隔断方法，切断设备或电路间的地线环路，克制地线环路引起的共阻抗耦合搅乱。 ③ 设备内的数字地和模拟地都应该设置独立的地线，最后汇总到一起。 ④ 工作地浮地方式只合用于小规模设备和工作速度较低的电路，而对于规模较大的复杂电路也许设备不该该采纳浮地方式。 ⑤ 电柜中的工作地线、保护地线和障蔽地线一般都接至电柜中的中心接地点，而后连接大地，这类接法可使柜体、设备、障蔽地和工作地保持在同一电位上，保护地和障蔽地最后都连在一起后又与大地连通。 8．如何制作接地装置？ 答：

电气控制与plc应用技术课后答案(全)

电气控制与plc应用技术课后答案(全)第一章课后习题参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？ 答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。 5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。

直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁 线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易 于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的 三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以 及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法 的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。 9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热 膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的 作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。 11、中间继电器与接触器有何异同？答：相同点：输入信号都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。不同点：中间继电器用于小电流控制电路中，起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实 现逻辑控制； 接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路，是 执行电器，分主、辅助触点，大多有灭弧装置 第二章作业参考答案 1、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动？试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对 所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护 功能？

电气控制与PLC课后习题参考答案

电气限制与PLC?课后习题参考答案 上篇习题 1.从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎样区分电 压线圈与电流线圈？ 答：〔1〕、交流：铁心用硅钢片冲压而成〔减少铁损〕,线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上〔便于散热〕. 〔2〕、直流：铁心用整块钢制成〔方便加工〕,线圈绕制成长而薄的圆筒状〔便于散热〕. 〔3〕、电压线圈：匝数多,线径细. 〔4〕、电流线圈：匝数少,线径粗. 2.单相交流电磁机构为何要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁 铁是否要装设短路环？ 答：〔1〕、由于交流接触器铁心的磁通是交变的,故当磁通过零时,电磁吸力也为零,吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开,磁通过零后电磁吸力又增大,当吸力大于反力时,衔铁又被吸合.这样,随着交流电源频率的变化, 衔铁产生强烈振动和噪声,甚至使铁心松散. 〔2〕、当交变的磁通穿过短路环所包围的面积S2在环中产生涡流时, 此涡流产生的磁通力2在相位上落后于短路环外铁心截面51中的磁通力1,由“ 1、42产生的电磁吸力为F1、F2,作用在衔铁上的合成电磁吸力是F1+F2,只要此合力始终大于其反力,衔铁就不会产生振动和噪声. 〔3〕、由于三相电流电磁铁的电磁吸力三相本身具有相位差,其电磁吸力为一恒定值,故无需设置分磁环. 3.当交流电磁线圈误接入直流电源,直流电磁线圈误接入交流电源时,会 发生什么问题？为什么？ 答：〔1〕、交流电磁线圈误接入直流电源,由于不存在感抗,那么I二U/R,比原来的电流大很多,那么线圈容易烧毁. 〔2〕、直流电磁线圈误接入交流电源,由于存在感抗,那么I=u/〔R+jX〕, 比原来的电流小很多,可能吸力不够,不能吸合,即使可以吸合也会由于直流电磁系统没有分磁环而发生振动.同时由于直流电磁系统的铁心由整块钢构成, 损耗比拟大. 4.假设交流接触器线圈通电后,衔铁长时间被卡死不能吸合,那么会产生什么

电气控制与PLC课后习题答案

模块一基本电气控制电路 任务一思虑与练习 1.填空题 （1）低压电器是指工作于沟通1200伏以下或直流1500伏以下电路中的电器。 （2）接触器是一种低压自动切换的电磁式电器，拥有控制和保护作用。用于屡次地接通或断开交直流主回路和 大容量控制电路。 （3）接触器的构造主要由电磁机构、触头系统和灭弧装置等构成。 （4）接触器的触点分主触点与协助触点，此中前者用于通断较大电流的主电路，后者用于通断小电流的控制电路。 （5）线圈未通电时触点处于断开状态的触点称为动合触点，而处于闭合状态的触点称为动断触点。 （6）热继电器是利用电流热效应来切断电路的一种保护电器，它用作电动机的过载保护，不宜作为短 路保护。热继电器热元件的整定电流一般状况下取~（咅电动机额定电流。 （7）熔断器用于各样电气电路中作短路保护。 （8）按钮帽做成不一样样颜色用以差别各按钮作用，一般用红色表示停止按钮，绿色表示启动按钮。 （9）接触器采纳时，其主触点的额定工作电压应等于或大于负载电路的电压，主触点的额定工作电流应等于或大于负载电路的电流。 2.选择题 （1）图示1-17电路中，（b）图能实现点动和自锁工作。 r 图1-17题（1）图 （2）图示1-18电路中,b）图按正常操作时岀现点动工作。

KM (a)(b) 图1-18题（2）图 3.熔断器与热继电器用于保护沟通三相异步电动机时，能不可以够相互代替为何 答案：不可以够，熔断器用于短路保护而热继电器用于过载保护，熔断器保护时，断开电路的速度较快，而热继电器保护电路时需要一段时间的延缓。短路保护需要快速性，因此不可以够交换。 4?电路中QSFU、KM、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号

电气控制与PLC应用 第三版陈建明课后习题答案

电气控制与PLC应用-陈建明(第三版)习题 解答 第1章常用低压控制电器 习题与思考题 1. 何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？ 答：不同的电磁机构，有不同的吸力特性。电磁机构动作时，其气隙δ是变化的，F?B2??2。 对于直流电磁机构：其励磁电流的大小与气隙无关，衔铁动作过程中为恒磁动势工作，根 2据磁路定律??IN/Rm?1/Rm，式中Rm为气隙磁阻，则F??2?1/Rm?1/?2，电磁吸力随气 隙的减少而增加，所以吸力特性比较陡峭。 对于交流电磁机构：设线圈外加电压U不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，若电阻忽略不计，则U?E?4.44f?N，??U/(4.44fN)，当电压频率f、线圈匝数N、外加电压U为常数时，气隙磁通Φ也为常数，即励磁电流与气隙成正比，衔铁动作过程中为恒磁通工作，但考虑到漏磁通的影响，其电磁吸力随气隙的减少略有增加，所以吸力特性比较平坦。 F/I δ 1-直流电磁铁吸力特性；2-交流电磁铁吸力特性；3-反力特性 答案图1 0

为了保证衔铁能牢固吸合，反作用力特性必须与吸力特性配合好。在整个吸合过程中，吸力都必须大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能过大或过小，吸力过大时，动、静 触头接触时以及衔铁与铁心接触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触头的熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。在实际应用中，可调整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特性有良好配合，参见答案图1所示。 2. 单相交流电磁机构为什么要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁铁要否装设短路环？ 答：由于单相交流接触器铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样就使衔铁产生强烈的振动和噪声，甚至使铁心松散。因此，交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环。短路环将铁心端面分隔成两部分，当交变磁通穿过短路环所包围的截面积S2在短路环中产生涡流时，根据电磁感应定律，此涡流产生的磁通Φ2在相位上落后于短路环外铁心截面S1中的磁通Φ1，由Φ1、Φ2产生的电磁吸力为F1、F2，作用在衔铁上的合成电磁吸力是F1+F2，只要此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生振动和噪声。参见答案图2所示。 答案图2 对于三相交流电而言，因为三相不可能同时为零。就相当于整个电磁铁磁通没有过零点，磁场不会消失，衔铁就不会振动。故无须加装短路环。 3. 从结构特征上如何区分交流、直流电磁机构？ 答：交流接触器的线圈通以交流电，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的筒状绕在骨架上。

电气控制及PLC习题及答案解析

习题及答案 "电气控制及PLC应用" 第一局部电气控制局部 工程一电动机正反转控制线路 1．电路中FU、KM、KA、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号？ 答：熔断器、接触器、继电器、热继电器、按钮 2．鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的？ 答：改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线 3．什么是互锁〔联锁〕？什么是自锁？试举例说明各自的作用。 答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。这种接法就叫做"自锁〞。 互锁：典型的应用是将继电器A的常闭触点串联在其他回路当中，而其他回路中继电器B的常闭触电串联在继电器A的回路中。当继电器A的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器B的回路。相反，如果继电器B的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器A的回路。这样互相牵制，起到一定的逻辑作用。这种接法就叫"互锁〞。 4．低压电器的电磁机构由哪几局部组成" 答：电磁系统主要由线圈、铁芯〔静铁芯〕和衔铁〔动铁芯〕3局部组成 5．熔断器有哪几种类型？试写出各种熔断器的型号。熔断器在电路中的作用是什么？ 答：熔断器按构造形式分为半封闭插入式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、螺旋自复式熔断器等。其中，有填料封闭管式熔断器又分为刀形触点熔断器、螺栓连接熔断器和圆筒形帽熔断器。 瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS 熔断器的作用：熔断器是在控制系统中主要用作短路保护的电器，使用时串联在被保护的电路中，当电路发生短路故障，通过熔断

器的电流到达或超过*一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。 6．熔断器有哪些主要参数？熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一样？ 〔1〕额定电压〔2〕额定电流〔3〕分断能力〔4〕时间—电流特性 不一样，熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念，通常一个额定电流等级的熔断器可以配用假设干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。 7．熔断器与热继电器用于保护交流三相异步电动机时能不能互相取代？为什么？ 答：不能，熔断器短路保护，热继电器过载保护 8．交流接触器主要由哪几局部组成？简述其工作原理。 答：1〕电磁机构电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。 〔2〕触点系统包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。 〔3〕灭弧装置容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。 〔4〕其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。 电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克制弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点翻开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。 9．试说明热继电器的工作原理和优缺点。 工作原理：热继电器是由两种不同热膨胀系数的金属片压制组合

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第一章课后习题参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？ 答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？ 答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。 5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？ 答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？ 答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。

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1.1、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？ 答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此挨近。 1.3、单相交流电磁铁的短路环断裂或者脱落后，在工作中会浮现什么现象？为什么？ 答：在工作中会浮现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr 的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力 Fr 作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。 1.5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？ 答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或者工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 1.8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器； Y 形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。 1.9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。 答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。 1.11、中间继电器与接触器有何异同？ 答：相同点：输入信号都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。 不同点：中间继电器用于小电流控制电路中，起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现逻辑控制； 接触器用于频繁远距离接通或者分断电动机主电路或者其他负载电路，是执行电器，分主、辅助触点，大多有灭弧装置

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“电气控制与PLC工程应用”习题解答 第1章常用低压电器 一、问答题 1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些? 答：低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器，例如按钮、主令控制器、行程开关；熔断器、漏电保护器、热继电器；接触器、继电器、电磁阀等 2 断路器在电路中的作用是什么? 失压、过载和过电流脱扣器起什么作用? 答：用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护。当系统发生严重的过载、短路及欠电压等故障时，能自动切断电路，其功能相当于熔断器式的断路器与过流、欠压、热继电器的组合。 失压、过载和过电流脱扣器自动切断电路 3 接触器的作用是什么? 根据结构特征如何区分交流、直流接触器? 答：接触器是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器，接触器不仅能自动地接通和断开电路，还具有控制容量大、低电压释放保护、寿命长、能远距离控制等优点 根据结构特征，直流接触器不安装短路环 4 试比较中间继电器和交流接触器有何异同? 答：中间继电器通常用来扩展触头的数量或容量，增加控制电路中控制信号的数量，以及作为信号传递、连锁、转换以及隔离用。各触头的额定电流相同，一般为5~l0A，交流接触器有主、辅触点之分。 5 接近开关与行程开关有何异同? 6什么是时间继电器? 它有何用途? 答：时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触点延时接通或断开的自动控制电器, 可以用来进行时间控制。 7如果误把220V交流接触器的线圈接入220V直流电源，接触器能正常工作吗? 为什么? 不能。 如果误把24V直流继电器线圈接入24V交流电源，能证常工作吗? 为什么? 答：不能 8 交流接触器能否串联使用?为什么? 答：不能，线圈工作电压低于85％额定工作电压 11 在电动机起动过程中，热继电器会不会动作?为什么? 答：不会动作，热继电器是用来进行过载保护的 12 既然在电动机的主电路中装有熔断器。为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器?为什么? 熔断器是过流保护，热继电器是用来进行过载保护的，所以装有热继电器还需要装熔断器13 是否可用过电流继电器来做电动机的过载保护?为什么? 不可以，过电流继电器感应电流，热继电器判断电机是否过载，双金属片是否过热。14 在三相式热继电器中采用补偿双金属片的目的是什么?

电气控制与PLC_习题集(含答案)

《电气控制与PLC》课程习题集 一、填空题1 1.电磁机构中，吸引线圈的作用是（）。 2.用来分断或接通主电路的是交流接触器的（）。 3.电磁机构由（）、铁心、衔铁等几部分组成。 4.接触器用于远距离频繁地接通或断开交直流（）及大容量控制电路的一种自动开关电器。 5.把线圈额定电压为220V的中间继电器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是（）。 6.交流接触器的触点系统分为（）和辅助触点，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。 7.电气控制系统中常用的保护环节有（）保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护等。 8.当电动机容量较大，起动时产生较大的（），会引起电网电压下降，因此必须采用降压起动的方法。 9.电动机连续转动与点动控制区别的关键环节是（）触头是否接入。 10. PLC采用（）的工作方式。 11.通常把内部存储器又称为（）。 12. PLC的运算和控制中心是（）。 13.具有自己的CPU和系统的模块称为（）。 14. S7-200系列PLC的串行通信口可以由用户程序来控制，这种由用户程序控制的通信方式称为（）。 15. PLC运行时总是ON的特殊存储器位是（）。 16.字移位指令的最大移位位数为（）。 17.在第一个扫描周期接通可用于初始化子程序的特殊存储器位是（）。 18.把一个实数转换为一个双字整数值的ROUND指令，它的小数部分采用（）原则处理。 19.高速计数器HC的寻址格式是（）。 20.子程序可以嵌套，嵌套深度最多为（）层。 二、综合设计题 21.画出三相笼型异步电动机单向反接制动的主电路及控制电路。 22.设计三相笼型异步电动机的正反转控制线路，要求有必要的保护环节（包括主回路和控制回路）。

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电气控制与p l c应用 技术课后答案(全)本页仅作为文档封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March

1.1、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系 答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。 电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。 1.3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象为什么 答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。 1.5、接触器的作用是什么根据结构特征如何区分交、直流接触器 答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 1.8、热继电器在电路中的作用是什么带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合 答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。

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《电气控制与PLC》习题集 目录 第一章 (2) 第一章参考答案 (4) 第二章 (12) 第二章参考答案 (15) 第三章 (20) 第三章参考答案 (21) 第四章 (24) 第四章参考答案 (24) 第五章 (28) 第五章参考答案 (28) 第六章 (33) 第六章参考答案 (35) 第七章 (36) 第七章参考答案 (42) 第八章 (44) 第八章参考答案 (46) 第九章 (47) 第九章参考答案 (48)

第一章 1. 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构?怎样区分 电压线圈与电流线圈? 2. 三相交流电磁铁有无短路环，为什么? 3. 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电 源，将发生什么问题，为什么？ 4. 交流、直流接触器是以什么来定义的?交流接触器的额定参数中为何要 规定操作频率? 5. 接触器的主要技术参数有哪些?其含义是什么? 6. 如何选用接触器? 7. 交流、直流电磁式继电器是以什么来定义的? 8. 电磁式继电器与电磁式接触器在结构上有何不同? 9. 何为电磁式继电器的吸力特性与反力特性?它们之间应如何配合? 10. 电磁式继电器的主要参数有哪些?其含义如何? 11. 过电压继电器、过电流继电器的作用是什么? 12. 中间继电器与接触器有何不同? 13. 何为通用电磁式继电器? 14. 如何选用电磁式继电器? 15. 星形联结的三相异步电动机能否采用两相热继电器来做断相与过载 保护，为什么? 16. 三角形联结的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继 电器来做断相与过载保护？ 17. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断电流三者有何