工厂电气控制技术主要复习内容

工厂电气控制技术主要复习内容

在生产实践环节中，对机械设备进行自动控制的电气控制系统主要是（继电器——接触器控制系统）。

继电器——接触器控制系统主要由（继电器）、（接触器）、（按钮）、（行程开关）等电器元件组成。

电磁机构由（电磁线圈）、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）、极靴、铁轭和空气隙等组成。

电磁机构中的（线圈）、（铁心）在工作状态下是不动的；（衔铁）则是可动的；通过（衔铁）的动作过程将（电磁能）转换为（机械能）带动（触点系统）动作，由于（触点系统）动作后（触点状态）发生了改变，即可对电路中其他电器或电路进行（接通）或（分断）的控制。

在控制电路中以串联方式连接的电磁机构类型的电器称为（电流型电器）。

在控制电路中以并联方式连接的电磁机构类型的电器称为（电压型电器）。

串联型电磁机构的电磁线圈的主要特征是（线圈导线粗）、（线圈匝数少）、（线圈内阻值小）。

并联型电磁机构的电磁线圈的主要特征是（线圈导线细）、（线圈匝数多）、（线圈内阻值大）。

在表示电磁机构的工作情况时常用电磁机构的（吸力特性）和（反力特性）来表示。

影响电接触工作情况的主要因素是触点的（接触压力）和（接触电阻）。

电接触形式主要有（点接触）、（线接触）和（面接触）三种形式。

电磁机构中相对应的动、静触点之间最终打开的距离称为（触点开距），也叫做（触点行程）。

触点弹簧压缩的距离称为触点的（超行程）。即：从动、静触点刚刚开始接触到触点压紧后动触点（继续压紧）的距离。

动、静触点完全闭合后动触点不再继续压紧时的触点压力称为（终压力）。

磁吹式灭弧装置是借助（电弧）与（弧隙磁场）相互作用而产生的（电磁力）实现灭弧的装置。

低压电器是指工作在交流（1200V）、直流（1500V）电压以下的各种电器以及电气设备。

低压电器的用途是对供电、用电系统进行（开关）、（控制）、（保护）和调节。

低压电器根据其控制对象的不同，分为（配电电器）和（控制电器）两大类。

自动开关主要用于（低压动力线路中），用于（分断）和（接通）负荷电路。所以，自动开关又被称之为（低压断路器）。

自动开关具有（过载）、（短路）、（欠电压）等保护功能，自动开关（分断能力）高、（操作方便）、（使用安全）等优点，能（自动切断）故障电路，保护（用电设备）的安全。

自动开关按其用途和结构不同分类，主要有（装置式）、（万能式）、直流快速式和限流式。常用的主要是（装置式）、

（万能式）两种。

继电器按用途可分为（控制继电器）和（保护继电器）。

热继电器、过电流继电器、欠电压继电器属于（保护型）继电器；

时间继电器、速度继电器、中间继电器属于（控制型）继电器。

电流型继电器的线圈（）在电路中以反映电路中电流的变化。

为了不影响电路的正常工作，电流型继电器线圈（线圈匝数少）、（导线粗）、（线圈阻抗小）。

电磁式继电器的主要参数主要有（灵敏度）、（额定电压和额定电流）、（吸合电压或吸合电流）、（释放电压或释放电流）。

继电器的触点形式主要有（动合型H）、（动断型D）、（转换型Z）。

时间继电器主要分为（通电延时型）和（断电延时型）两大类。

凸轮控制器主要用于（起重设备）和其他（电力拖动装置），以控制（电动机）的启动、正反转、调速和制动。

电气控制系统图按用途和表达方式的不同可分为（电气系统图和框图）、（电气原理图）、（电器布置图）、（电气安装接线图）、（功能图）、（电器元件明细表）以及设计说明书与使用说明书等其他相关的技术资料。

电气原理图是按照国家标准规定的（标准符号）和（文字符号）表示电气控制系统或电气设备组成部分之间相互关系的一种简图。

电器元件在电气原理图中可以采用（集中表示法）、（半集中表示法）、（分开表示法）来表示。

在电气原理图中所选用的电器元件或电气设备的可动作部分，都必须按照（没有通电）和（没有外力作用）时的（开闭）状态以国家标准规定的（标准符号）和（文字符号）绘制。

在电器元件布置图中发热元件应安装在电器元件安装板的（上面）位置。

连续正常运行方式（长动）与点动运行方式的主要区别就是在控制过程中实施（控制）的控制电器能否（自锁）。

判断题

1、选用熔断器时，熔断器的额定电流值应与熔体的额定电流值相等。（ ）

2、为了保证电磁机构的正常运行，电磁机构的“反力特性曲线”应在远离“吸力特性曲线”的下方。（ ）

3、因为“自动开关”已经具有多种保护功能，所以在控制电路中可以只采用自动开关来对电路或电气设备进行保护。（ ）

4、由于电压继电器和电流继电器的触点系统相同，所以这两种继电器在控制电路中的作用也相同。（ ）

5、在选用“热继电器”作为保护性电器元件的时候，其“额定电流值”要大于被保护的电器（例如：电动机）的额定电流值。（ ）

6、“限位开关”就是依靠运动中的机械机构的机械碰撞或推压后而改变其内部触点状态的控制电器。（ ）

7、“中间继电器”就是处于两个或

两个以上的控制电器元件连接线路中间的继电器。（ ）

8、欲使两个以上的“按钮”都能分别控制接触器KM断电，则这些按钮的动断触点应并联在KM的线圈电路中。（ ）

9、在“电气控制原理图”中，必须按照“节点”标注相应的序号。（ ）

10、在“电气控制原理图”中，可以不标注“控制电路”部分所需电源的连接点，由实践者自定。（ ）

11、接触器可以替代继电器应用在电气控制系统中。（ ）

12、热继电器的工作原理就是在检测到控制电路中温度的变化后其触点系统动作的。（ ）

13、速度继电器是根据机械装置移动的速度变化过程来进行控制的一种电器。（ ）

14、在同一个电气控制系统中，为保证准确控制，所选用的电器元件的额定电压必须相同。（ ）

15、降压启动的目的是在电气系统运行或电动机运行过程中降低电流消耗节省电力资源。（ ）

16、按钮的作用就是按动按钮后用来接通电动机的电路的。（ ）

17、

继电器—接触器控制系统的优缺点有哪几个主要方面？

继电器—接触器控制系统具有控制简单、方便实用、价格低廉、易于维护、抗干扰能力强等优点。但是，由于其接线方式固定，灵活性较差。

同时，由于其工作状态转换的频率点较低、触点易损坏、可靠性相对较差，使其难以适应需要复杂控制或程序可以无极变化控制的需求。

电磁式低压电器的两个最基本的组成部分是什么，其各自的作用是什么？

电磁式低压电器的两个最基本的组成部分是感测部分和执行部分 感测部分是接收外界输入的信号，通过转换、放大、判断并做出相应的符合自动控制规律要求的反应，从而使执行部分动作，输出相应的指令，实现控制目的的装置或机构。

感测部分大都是电磁机构，而执行部分则是触点系统。

简要说明电磁机构的作用。

电磁机构通过衔铁与相应的机械机构的动作状态和动作过程，将电磁线圈产生的电磁能转换为机械能来带动触点系统，使触点闭合或者断开以实现对被控制电路或电器的控制目的。

在串联型电磁机构中，影响衔铁动作与否的主要因素是什么？

串联电磁机构中的衔铁的动作与否取决于流过串联电磁机构中的线圈中的电流的大小。

在并联型电磁机构中，影响衔铁动作与否的主要因素是什么？

并联电磁机构中的衔铁的动作与否取决于线圈两端的电压的大小。

在电磁机构的“反力特性”中决定“反力”大小的主要因素有哪几方面？

电磁机构的反力主要由电磁机构中的释放弹簧和触点弹簧以及运动部件自身的重力构成

简要说明将电磁机构中的“吸力特性”与“反力特性”适当配合的

目的。

吸力特性和反力特性适当配合的目的是在保证衔铁产生可靠的吸合动作的前提下，尽量减少衔铁和铁心柱端面间的机械磨损和触点的电磨损。

什么是“电接触”？

当触点在闭合状态下动、静触点完全接触并有工作电流通过时，称之为电接触。

触点在闭合或分断电路的过程中有哪几种工作状态？

触点有四种工作状态：闭合状态、断开状态、闭合过程、断开过程。

什么是电弧？

电弧是电气设备在运行中在产生的一种物理现象,是气体放电的形式之一，是电在空气中流动引发气体放电而产生的一种发光放热的物理现象。

在电磁机构系统中，电弧是动、静触点在闭合或者断开的初始阶段在其间隙内产生的一种放电现象。

产生电弧的因素主要有哪些？

实验结果表明：如果电路中的电压在10—20V之间、电流在80—100ｍＡ之间，动、静触点在即将接触或者动、静触点由闭合状态向断开状态转换的初始过程中，在空气电离原理的作用下，就会在动、静触点之间的间隙中发生电离弧光放电，也就是电弧。

电弧的危害主要有哪几个方面？

1、其很高的温度会在很短的时间内烧蚀触点而降低电器使用寿命和电器工作的可靠性。在触点闭合时的瞬间若烧蚀严重，动、静触点将产生熔焊现象，导致需要分断时不能断开；

2、其密度很大的电流在扩散过程中极易造成相邻触点间的相间电弧短路而危害到供电网络；

3、其间隙中的气体放电将使触点的闭合时间提前或者断开的时间延长；，影响控制的精度。

4、其很高的温度和与其同时产生的电火花可引起其工作环境周围可燃物体的燃烧或者引起可燃气体、粉尘的燃烧、爆炸。

简要说明在低压控制电器中常用的灭弧方法。

（1）电动力灭弧 ；

（2）灭弧栅灭弧 ；

（3）灭弧罩灭弧 ；

（4）纵缝灭弧；

（5）磁吹式灭弧装置 。

简述电动力灭弧的原理。

电动力灭弧的原理：当触点在闭合或断开时，在桥式结构接触片两触点各自的间隙中产生两个彼此串连的电弧，在电动力的作用下，分别向两外侧运动并拉长。电弧所产生的热量在电弧被拉长的过程中由于受到周围环境空气的冷却而快速熄灭。

简述灭弧栅灭弧原理。

当电弧产生时，在电弧的周围会产生相应的磁场，灭弧栅中镀铜的可导磁的钢片在导磁的同时也将被吸入栅格中。当电弧在通过这些由若干个栅片所组成的若干个电极时，就将产生多次的阳极压降和阴极压降（降压）。同时，由于栅片的本身是由薄钢片制成，也可以导出（吸收）电弧的热量。从而实现灭弧。

简述：什么是电器？

电器是一种能够根据外界指令信号的要求，通过

手动或者自动的方式接通或者断开电路，断续或者连续地改变电路参数，以实现对电路或者非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节作用的电气设备。简言之，电器就是一种能够控制电的设备。

在选择刀开关的时候应遵循的原则是什么？

（1）刀开关结构形式的选择：应根据具体使用需要以及刀开关的作用和安装形式来选择 ；

（2）刀开关的额定电流的选择 ：一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和。 （绘制刀开关的图形符号和文字符号）

下列型号的含义是什么？

ＨＫ□-□/□ 开启是复合闸刀开关 设计序号 级数 额定电流

什么是组合开关，组合开关的用途主要有哪些？

组合开关又称为转换开关，是由多节触点组合而成的一种手动控制电器。 组合开关有单级、双极和三级之分。 组合开关可以用作电源引入开关、也可以用作5.5KW以下的电动机的直接启动、停止、反转和调速的控制开关。（绘制组合开关的图形符号和文字符号）

什么是自动开关？

自动开关又称为自动空气开关或自动空气断路器。自动开关是一种可以自动切断电路故障的组合型保护电器。 自动开关主要用于低压动力线路中，用于分断和接通负荷电路。所以，自动开关又被称之为低压断路器。（绘制自动开关的图形符号和文字符号）

自动开关具有哪些保护功能？

自动开关具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，能自动切断故障电路，保护用电设备的安全。

画出自动开关的图形符号。

什么是熔断器？

熔断器是一种广泛应用于低压电路或者电动机控制电路中的最简单有效的保护电器。 熔断器的主体是用低熔点的金属丝或者金属薄片制成的熔体，熔体与绝缘底座或者融管组合而成熔断器总成。

简述熔断器的保护特性。

当流过熔体的电流达到熔体额定电流的 1.3—2倍时，熔体自身的发热温度开始缓慢上升，熔体开始缓慢融断； 当流过熔体的电流达到熔体额定电流的 8—10倍时，熔体自身的发热温度呈突变式上升，熔体迅速融断。

常用的熔断器有哪几种？

①插入式熔断器

②无填料封闭管式熔断器

③有填料封闭管式熔断器

④螺旋式熔断器

⑤半导体器件保护用熔断器

⑥NT型低压高分断能力熔断器

⑦自复式熔断器

画出熔断器的图形符号。

下列计算公式表示的含义是什么？

1、 IFU≥I

2、 IFU≥（1.5-2.5）IＮ

3、 IFU≥（1.5-2.5）INMAX+∑IＮ

这三项计算公式所表示的含义是在选用安装在“熔断器”内的“熔丝”或者是“整体式熔断器”作为电路保护性元器件时，融

丝或者是“整体式熔断器”的“额定电流值”的选用数值。其中：

IFU≥I 是对于例如照明电路等只有很小或者没有冲击电流的负载电路的保护时，熔体的额定电流应等于或者稍大于被保护的电路的工作电流，即：IFU≥I 式中，IFU为熔体的额定电流；I为电路的工作电流。

IFU≥（1.5-2.5）IN是对对于电动机类负载保护时，必须考虑启动冲击电流的影响来选择熔体的额定电流值，即：IFU≥（1.5-2.5）In 式中，In为电动机额定电流。

IFU≥（1.5-2.5）INMAX+∑IN 是对于多台电动机由一个熔断器保护时，熔断器熔体额定电流的选择应按此式计算：IFU≥（1.5-2.5）INMAX+∑In 式中，INMAX为容量最大的一台电动机的额定电流， ∑In为其余电动机额定电流的总和。

简要回答什么是继电器？

继电器是一种根据电量(电压、电流等)或非电量(温度、时间、转速、压力)等信号的变化而动作并带动触点系统动作，来接通或断开所控制的电路或者电器，以实现自动控制和保护电力拖动装置的电器设备。

继电器的三个基本组成部分是什么？

继电器一般由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成

简要回答什么是主令电器？

主令电器是一种机械操作的控制电器，可对各种电气系统发出控制指令，使继电器或接触器动作，从而改变电气设备的工作状态（如电动机的起动、停止、变速等），利用导线连接获得对电气设备的远距离控制。

最常见的主令电器有:控制按钮、行程开关、接近开关、转换开关和主令控制器等。

简要回答什么是电磁式继电器？

电磁式继电器是以电磁吸合力为驱动动力源的继电器。配装不同功能的电磁线圈后可分别制成电流继电器、电压继电器和中间继电器。

电磁式继电器与接触器的区别表现在哪几个方面？

继电器一般用于在控制电路中控制小电流电路，触点额定电流不大于5A，不加灭弧装置；

接触器一般用于在主电路中控制大电流电路，其主触点额定电流不小于5A，需加灭弧装置。

继电器可以在相应的各种电量或非电量信号的作用下动作；接触器通常只对电压的变化作出反应。

简要回答什么是过流继电器？

当流过电磁线圈的电流高于整定值时动作的继电器称为过电流继电器。过电流继电器在电路正常工作时衔铁不吸合，当电路中的电流超过整定值时衔铁才吸合(动作) 。

简要回答什么是欠电流继电器：

当流过电磁线圈的电流低于整定值时动作的继电器称为欠电流继电器。

简要回答什么是中间继电器？

中间继电器在结构上是一个电压型继电器，但它的触点数多、触点容量大(额定电流5-10A)，是用来转换控制信号的中

间元件。

中间继电器主要用途是：当其他继电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电器来增加触点数或扩大触点容量。

什么是继电器的吸合电压或吸合电流？

使电磁式继电器衔铁开始运动时电磁线圈的电压(电压继电器)或电流(电流继电器)值，称为吸合电压或吸合电流，用UxH或IxH表示。

什么是继电器的释放电流？

电磁式继电器衔铁开始释放时电磁线圈的电压或电流，用UsF或IsF表示。

选用继电器时需要注意哪些问题？

1.先了解必要的条件：

①控制电路的电源电压，能提供的最大电流；

②被控制电路中的电压和电流；

③被控电路需要几组、什么形式的触点。

2.查阅有关资料确定使用条件 ；

3.注意安装继电器位置的空间容积。

简要回答什么是时间继电器？

电磁线圈通电或断电以后其触点经过一定时间延时后再动作的继电器称为时间继电器。（绘制时间继电器的图形符号和文字符号）

时间继电器主要分为哪几类？

时间继电器按其动作原理与构造不同，可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等时间继电器。（绘制时间继电器的图形符号和文字符号）

什么是热继电器？

热继电器是一种具有过载保护特性的过电流型继电器。

热继电器广泛用于电动机的过载保护以及断相保护，也适用于其他电气设备的过载保护。（绘制热继电器的图形符号和文字符号）

热继电器的基本结构及工作原理

热继电器是一种具有过载保护特性的过电流型继电器。其基本结构主要有：热敏元件、双金属片、导板、触点系统、复位机构、辅助机构及外壳。

热继电器的工作原理：当电路中有电流通过时热敏元件在电流的作用下产生热量，热敏元件产生的热量使双金属片进行“定向弯曲”动作。在双金属片弯曲动作的过程中带动导板同步动作。在设定的动作值范围内，导板不会带动触点系统动作。当电路中的电流高于已设定的动作值或者电路连续工作时间过长后所产生的热量积累，使双金属片进一步弯曲，导板在双金属片的继续带动下，将带动触点系统动作。触点系统动作后其触点状态发生改变，即可对控制电路进行分断或闭合控制。排除故障后，利用复位机构使其恢复到初始设置状态。

在选用行程开关的时候应注意哪些事项？

行程开关在选用时，主要根据被控电路的特点、要求以及生产现场条件和所需要的触点的数量、种类等综合因素来考虑选用其种类，要根据机械位置对开关型式的要求和控制线路对触点的数量要求以及电流、电压等级来确定其型号。（绘制行程开关的图形符号和文字符号）

简要回答什么是接近开关？

接

近开关是一种无接触式物体检测装置。接近开关又称为无触点行程开关。当接近开关检测到物体接近它的工作面并达到一定距离时，不论检测体是运动的还是静止的，接近开关都会自动地发出物体接近而“动作”的信号，而不像机械式行程开关那样需施以机械力。

（绘制接近开关的图形符号和文字符号）

“主令控制器是电气控制系统中最主要的电器”这种说法正确与否？为什么？

不正确。在电气控制系统中所选用的各种电器缺一不可，无主次之分。

主令控制器是按照预定程序转换控制电路的一种主令电器，用它在控制系统中发布命令，通过接触器来实现对电动机的启动、停止、制动、调速和反转控制。

主令电器主要是指哪几种电器？

主令电器是用于在自动控制系统中发出相应的控制指令的电器。利用主令电气控制诸如：接触器、继电器或者其他的电器元件，使电路接通或者分断，来实现对生产机械的自动控制。常用的主令电器有：按钮开关、行程开关、万能转换开关、接近开关、凸轮控制器、主令控制器等。

简要回答什么是电气控制系统图？

将电气控制系统中各电器元件、电气设备的连接方式或相互关系用一定的图形表示出来，这种图就是电气控制系统图。

什么是电气原理图？

用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图形。

什么是电器元件布置图？

是用来表明电气设备上所有电器的实际位置，为电气设备的制造、安装、维修提供资料的一种电气控制系统简图。

什么是互锁控制？

在同一时间里只允许两个或多个接触器（或继电器）其中的一个接触器（或继电器）工作的控制方式称为互锁或联锁控制。（绘制简图）

要求互锁控制时的控制规律是什么？

（1）、当要求甲接触器工作时，不允许乙接触器工作，应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点;

（2）、当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，或者乙接触器工作时甲接触器不能工作时，要在这两个接触器的线圈电路中互串入对方的动断触点。（绘制简图）

按顺序工作的控制规律是什么？

（1）、当要求第一启动的接触器工作后方允许第二启动的接触器工作时，则在第二启动的接触器线圈电路中串入第一启动的接触器的动合触点；

（2）、当要求第二启动的接触器线圈断电后方允许第一启动的接触器线圈断电，则将第二启动的接触器的动合触点并联在第一启动的接触器的停止按钮两端。

什么是降压启动？

降压启动是在启动电动机时，先将电源电压适当降低以后，再加到电动机

的定子绕组上，经过一定的启动所需时间或者是启动完毕后，再将电源电压恢复到额定值保持电动机的正常运行，借以减少大功率（≥10KW）电动机在启动时由于启动电流过大对电网和电动机本身造成的冲击和损坏的一种启动方式。

什么是电动机的能耗制动？

能耗制动就是在运行中的三相异步电动机停车时，在切除三相交流电源的同时，将一组直流电源接入电动机定子绕组中的任意两个绕组中，以获得大小和方向都不变化的恒定磁场，从而产生一个与电动机原来的转矩方向相反的电磁转矩以实现制动。当电动机转速下降到零速或者制动所需要的时间结束后，再切除直流电源。根据制动控制的原则，一般分为：时间继电器控制与速度继电器控制两种形式。

什么是电动机的反接制动？

反接制动是改变电动机定子绕组的电源相序，使电动机定子绕组原有的旋转磁场反向旋转，转子受到与原旋转方向相反的制动力矩作用而迅速停车。其控制要求是：制动时使被制动的电动机得到的电源为反相序电源；当制动到接近零转速时，反相序电源再自动切除。

三相异步电动机的调速方法主要有哪些？

1、改变极对数调速方法 ；

2、串级调速方法 ；

3、绕线式电动机转子串电阻调速方法 ；

4、变频调速方法；

5、定子调压调速方法 ；

识图：

（一）、星～角降压启动控制电路； （二）、按照时间原则控制的能耗制动控制电路；

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（三）、按照速度原则控制的能耗制动控制电路； （四）、顺序启动逆序停止控制电路

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（五）、自动往复循环控制电路。

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