电器控制与PLC试题和答案

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 式中

INF（1.5~2.5）*

IMN=（1.5~2.5）

11.6=（17.4~29）A

INF-熔断体额定电流（A），

IMN-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：

Ist11.6781.2A

故选用型号为RC1A-30熔断器符合要求

（4）热继电器的选择：

IN(0.95~1.05)IMN(0.95~1.05)11.6(11.02~12.18)A

式中：IN-热元件额定电流，IMN-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：

在装料位装好料后合上电源开关QS按下启动启动按钮SB2线圈KM1得电

辅常开触点闭合自锁辅常闭触点断开与KM2互锁辅常闭触点断开切断KM3线圈回路 主触点闭合电动机全压启动运行

电动机转速上升至120r/min速度继电器动作KS1常开触点闭合为能耗制动做准备

2、能耗制动（1）：

当小车运动到卸料位置时碰到行程开关SQ1

SQ1常闭触点断开KM1线圈断开KM1主触点断开电动机断电KM1辅助触点闭合1SQ1常开触点闭合KT2线圈得电KT2延时闭合常开触点闭合2min延时2

KM3辅助触点闭合自锁KM3线圈得电KM3主触点闭合电动机通直流电能耗制动速度降至120r/min以下速度继电器KS1断开能耗制动结束，电动机自由停车

3133、卸料位向原料为运动：

KM2辅常开触点闭合自锁KM2辅常闭触点断开与KM1互锁KM2线圈得电KM2辅常闭触点断开切断KM3线圈回路2KM2主触点闭合电动机反向全压启动运行电动机转速上升至120r/min速度继电器动作KS2常开触点闭合为能耗制动组准备

444、能耗制动（2）：

当小车运动到装料位置时碰到行程开关SQ2SQ2常闭触点断开SQ2常开触点闭合

65KM2线圈断开65KM2主触点断开电动机断电KM2辅助触点闭合7

KT1线圈得电KT1延时闭合常开触点闭合3min延时8

KM3辅助触点闭合自锁KM3线圈得电KM3主触点闭合电动机通直流电能耗制动速度降至120r/min以下速度继电器KS2断开能耗制动结束，电动机自由停车

9795、动作循环：

KM1辅常开触点闭合自锁8KM1辅常闭触点断开与KM2互锁KM1线圈得电KM1辅常闭触点断开切断KM3线圈回路KM1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

KM1辅常开触点闭合自锁KM1辅常闭触点断开与KM互锁2按下按钮SB2KM线圈通电1KM1辅常闭触点断开切断KM线圈回路3KM1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KM2辅常开触点闭合自锁KM2辅常闭触点断开与KM1互锁按下按钮SB3KM2线圈通电KM2辅常闭触点断开切断KM3线圈回路KM2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 式中

INF（1.5~2.5）*

IMN=（1.5~2.5）

11.6=（17.4~29）A

INF-熔断体额定电流（A），

IMN-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：

Ist11.6781.2A

故选用型号为RC1A-30熔断器符合要求

4、热继电器的选择：

IN(0.95~1.05)IMN(0.95~1.05)11.6(11.02~12.18)A

式中：IN-热元件额定电流，IMN-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 1 2 3 4 5 6 7 8

名称 接触器 按钮 熔断器 热继电器 行程开关 时间继电器 刀开关 电动机 型号 CJ20-40 LA25-20 RC1A-30 JR16-20/3D/11 LX32-2Q JS23-3 HK2-20 Y-132S-4 数量 3 3 6 3 4 1 1 1