电器控制与PLC试题和答案
电气控制与PLC 期末考核1
姓名：张文骥 班级：机械0903 学号：2009012058
1、某机床主轴电动机为Y-132S-4型，额定功率为5.5KW ，电压为380V ，电流为11.6A ，三角形接法，起动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行起停控制，要有短路保护和过载保护，试选用接触器、按钮、热继电器、熔断器和转换开关的型号。
（1）接触器的选择：根据负载性质及额定电压选择型号为CJ20-40交流接触器
（2）按钮的选择：根据国标GB-5226-85停止按钮选择红色，启动按钮选择绿色，型号选用LA25-10
（3）熔断器的选择：三角形接法需采用断相保护的熔断器，对于单台电动机 NF
I
≥（1.5~2.5）*
MN I
=（1.5~2.5）
?11.6=（17.4~29）A
式中
NF
I
-熔断体额定电流（A ），
MN
I
-电动机额定电流。熔断器额定电流应大于或等
于熔体的额定电流，额定分断电流应大于大于电动机的起动电流。由题意知：
11.6781.2st I A =?=
故选用型号为RC1A-30熔断器符合要求
（4）热继电器的选择：
(0.95~1.05)(0.95~1.05)11.6(11.02~12.18)N MN I I A =?=?=
--N MN I I 式中：热元件额定电流，电动机额定电流
应该选用带断相保护装置的三相结构热继电器，型号为：JR16-20/3D/11
(5)转换开关的选择：由于功能较少，故可以选用低触电座数即可满足使用要求，选用型号为：LW6-4。
2、.设计一个小车运行的控制路线，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下： ① 小车在原位装料（需约3min ），装料完毕向卸料位运行。 ② 在卸料位自动停止并卸料（需2min ），卸料完毕自动返回。
③ 回到原位装料，然后继续启动向卸料位运行，周而复始，自动往返。 ④ 要求能在任意位置停车或者启动，并有完善的保护措施。
电动机选用Y-132S-4型，额定功率5.5KW ，电压380V ，电流11.6A
一、主电路和控制电路设计：
由于电动机型号已经给出，属于小型电动机，故可以直接进行全压启动，利用TC 整流变压器和VC 桥式整流电路提供用于制动的直流电流，采用行程开关和时间继电器来进行自动控制小车进行往复运动。
二、控制线路工作原理：
1、原位装料后向卸料位运动：
QS →→→在装料位装好料后合上电源开关按下启动启动按钮SB2线圈KM1得电
K M 2K M 3→→→→→→→→辅常开触点闭合自锁辅常闭触点断开与互锁辅常闭触点断开切断线圈回路
主触点闭合电动机全压启动运行
KS 1→→→→电动机转速上升至120r/min 速度继电器动作常开触点闭合为能耗制动做准备
2、能耗制动（1）：
SQ →当小车运动到卸料位置时碰到行程开关1→
1
2
2min
KM1SQ1KM1KM1SQ1KT2KT2→→→→→→
→→→→
延时主触点断开电动机断电常闭触点断开线圈断开
辅助触点闭合常开触点闭合线圈得电延时闭合常开触点闭合
1
3
3
KM3KM3KM3120/min KS 1r →→→→→→→
→→→辅助触点闭合自锁
线圈得电主触点闭合电动机通直流电能耗制动速度降至以下速度继电器断开能耗制动结束，电动机自由停车
3、卸料位向原料为运动：
2
4
4
KM2KM2KM1KM2KM2KM3KM2120/min KS2r →→→→→→→→→→
→→→→辅常开触点闭合自锁
辅常闭触点断开与互锁线圈得电
辅常闭触点断开切断线圈回路
主触点闭合电动机反向全压启动运行电动机转速上升至速度继电器动作常开触点闭合为能耗制动组准备
4、能耗制动（2）：
5
6
SQ2SQ2
SQ2→→→→→常闭触点断开当小车运动到装料位置时碰到行程开关常开触点闭合
5
7
6
8
3min
KM2KM2KM2KT1KT1→→→→→
→→
→延时
主触点断开电动机断电线圈断开
辅助触点闭合线圈得电延时闭合常开触点闭合
7
9
9
KM3KM3KM3120/min KS2r →→→→→→→
→→→辅助触点闭合自锁
线圈得电主触点闭合电动机通直流电能耗制动速度降至以下速度继电器断开能耗制动结束，电动机自由停车
5、动作循环：
8KM1KM1KM2KM1KM1KM3KM1→→→→→→→→→→辅常开触点闭合自锁
辅常闭触点断开与互锁线圈得电
辅常闭触点断开切断线圈回路
主触点闭合电动机全压启动运行进入动作循环
6、任意位置停车：
若小车速度小于120r/min 时，如果是减速则处于能耗制动后的自由停车阶段，如果是加速或者速度大于120r/min ，按下按钮SB1保证线圈KM1、KM2断电，同时线圈KM3通电，进行能耗制动，至停止。故小车在任何位置按下按钮SB1后小车均能任意位置停车。 7、任意位置启动： （1）任意位置正转
K M 1K M 1K M 2
S B 2K M 1
K M 1K M 3K M 1→→→→→→→→→→→辅常开触点闭合自锁辅常闭触点断开与互锁按下按钮线圈通电辅常闭触点断开切断线圈回路主触点闭合电动机全压启动运行进入动作循环实现任意位置正转
（2）任意位置反转
KM2KM2KM1SB3KM2KM2KM3KM2→→→→→→→→→→→辅常开触点闭合自锁
辅常闭触点断开与互锁
按下按钮线圈通电
辅常闭触点断开切断线圈回路
主触点闭合电动机全压启动运行进入动作循环实现任意位置反转
电器原件的选择：
可以参照题1进行电气元件的选择
1、 接触器的选择：根据负载性质及额定电压选择型号为CJ20-40交流接触器
2、按钮的选择：根据国标GB-5226-85停止按钮选择红色，启动按钮选择绿色，型号选用LA25-10
3、熔断器的选择：三角形接法需采用断相保护的熔断器，对于单台电动机 NF
I
≥（1.5~2.5）*
MN I
=（1.5~2.5）
?11.6=（17.4~29）A
式中
NF
I
-熔断体额定电流（A ），
MN
I
-电动机额定电流。熔断器额定电流应大于或等
于熔体的额定电流，额定分断电流应大于大于电动机的起动电流。由题意知：
11.6781.2st I A =?=
故选用型号为RC1A-30熔断器符合要求
4、热继电器的选择：
(0.95~1.05)(0.95~1.05)11.6(11.02~12.18)N MN I I A =?=?=
--N MN I I 式中：热元件额定电流，电动机额定电流
应该选用带断相保护装置的三相结构热继电器，型号为：JR16-20/3D/11 5、行程开关的选择：选用防护式直杆滚轮型，型号为LX32-2Q 6、时间继电器的选择：由于对时间的要求精度不是太高，故可选择空气阻尼式时间继电器，型号选用JS23-3型。
7、刀开关的选择：选用三极，控制功率为5.5KW 电动机，额定电流20A ，型号为HK2-20
电气原件选择列表
序号 名称 型号 数量 1 接触器 CJ20-40 3 2 按钮 LA25-20 3 3 熔断器 RC1A-30 6 4 热继电器 JR16-20/3D/11 3 5 行程开关 LX32-2Q 4 6 时间继电器 JS23-3 1 7 刀开关 HK2-20 1 8 电动机
Y-132S-4
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