雕刻机总体及电气控制部分设计概述

1.引言

1.1雕刻机概述

1. 1. 1雕刻机起源

雕刻可以追溯到远古时期，母系氏族时期的半坡氏族的“人面网纹盆”便是雕刻的雏形。在我国北宋时期便发明了活字印刷，《梦溪笔谈》有记:“其法用胶泥刻字，薄为钱唇，每字为一印，火烧令坚··一”。这里的刻字应属于雕刻的范畴。随着时代的发展，我国的雕刻艺术日益精深，玉雕、象牙雕、红木雕、篆刻泥人雕等手工雕刻技术都可堪称一绝。

上世纪90年代至今，机械雕刻获得了前所未有的发展。从最初的刻字机，刻章机再到三维雕刻机，制作工艺也日渐成熟，应用范围也日渐广泛。大到楼房建筑的装饰，小到商店门前的招牌，乃至很多产品的标识铭牌，可谓雕刻的使用范围无处不在。

雕刻机(Engraving Plotter)，顾名思义就是用机器代替人工进行雕刻的设备。

1938年世界第一台手动雕刻机在法国“嘉宝”问世，1950年“嘉宝”生产出世界第一台真正意义的电动、可缩放比例的手动雕刻机。随后美国、日本和法国等国也开始研制。20世纪90年代，随着微电子技术的突飞猛进，直接推动微型计算机的急剧发展。微电子技术和微型计算机技术带动整个高技术群体飞速发展，从而使雕刻机产生了质的飞跃。雕刻机完成了从2D-2.5D-3D加工的变革，功能完善、性能稳定、造型美观和价格合理成为雕刻机研制的基本要求。

1.2数控雕刻机及其发展现状

1.2.1数控雕刻机

传统雕刻加工业是一门技术性要求很高的手工技艺，雕刻品的质量完全取于雕刻师的技艺水平，所以生产的效率低、成本高，制品的随意性强、一致性

差，严重制约了雕刻行业的发展。这使得雕刻机的产生成为必然。雕刻机的功能决定了其使用范围。从工艺上，雕刻可分为全自由度空间雕刻、三维立体雕刻和二维平面雕刻。其中，全自由度空间雕刻主要用于一些形状复杂的工艺品或大型艺术作品的雕刻工作，如玉雕、木雕工艺品以及冰雕与沙雕等作品。

此类制品往往注重艺术创作性，制品的构成形状复杂、随意性强、工艺性差。因此这类工艺迄今为止雕刻机尚无能为力，只能采用手工雕刻，制品的质量和艺术性完全依赖于雕刻师的技艺水平。相比之下，在三维立体雕刻和二维平面雕刻机则大有可为。三维立体雕刻类似于三维铣削加工，可以完成精密模具、艺术浮雕曲面等雕刻加工;而二维平面雕刻工艺主要用于标牌文字及平面几何图形的雕刻加工。目前，三维立体和二维平面雕刻大部分已采用雕刻机完成，克服了传统手工雕刻存在的缺陷。

数控雕刻机是数控技术和雕刻工艺相结合的产物，是一种专用的数控机床。与通用数控机床类似，数控雕刻机通过数控系统根据程序代码控制雕刻机动作，实现雕刻加工的自动化。较传统的手工雕刻、仿形雕刻，数控雕刻具有生产效率高、加工精度高、成品率高、对零件的适应性强等显著优势;同时，借助于专用的雕刻 CAD/CAM软件系统，加工控制程序的生成快捷、修改方便。因此，数控雕刻机现已成为实现雕刻加工自动化、高效率、高精度的有效手段，也是当今雕刻机的发展主流，广泛应用于机械工业、广告传媒、日常消费以及建筑装演等众多领域。

对象和应用领域的不同，数控雕刻机可分为模具雕刻机、木工雕刻机、广告雕刻机、激光雕刻机等多种类型。它们的加工性能要求出入很大，对机床和数控系统的要求也各不相同。如模具雕刻机的加工材料为金属，所以对机床本体的刚性要求较高，而且其加工对象是模具，所以对加工系统的精度要求高;而广告机加工的是一般是塑胶板或有机玻璃等非金属材料，所以对机床刚性和加工系统的精度都没有很高要求。但各类雕刻机都有一个共同的特点，也是数控雕刻机与普通数控机床的一个显著区别，就是由于雕刻刀的特殊性，每次切削的有效成形面积小，所以零件雕刻的刀具运动轨迹很长，加工时间往往也较长。

因此，提高雕刻机的刀具运动速度对缩短零件雕刻时间、提高加工效率具有特别重要的意义。

按照伺服驱动控制的类型不同，数控雕刻机又可以分为步进驱动雕刻机和伺服驱动雕刻机。步进驱动属于开环控制，控制精度较低，但价格便宜，适用于对加工要求不高的中低档雕刻机，如木工、广告业的雕刻加工。伺服驱动控制精度高，但价格较贵，主要用于模具加工等高精度雕刻机。

此外，还可根据运动坐标控制的联动轴数，将数控雕刻机分为三坐标数控雕刻机、五坐标数控雕刻机等。三坐标数控雕刻机可以控制三个坐标轴联动，完成浮雕等常规雕刻加工;五坐标数控雕刻机可以联动控制X，Y，Z三个移动轴和两个旋转轴，用来完成复杂形状零件的雕刻加工。

1.2.2研制雕刻机的目的和意义

建国五十年来，我国的机械工业虽然已经有了较大的发展，具备了一定的基础和规模，初步满足国民经济和人民生活的需要。但随着世界科学技术的迅速发展，我国机械工业的技术水平和生产能力与工业发达国家相比还存在相当大的差距。因此，在我国以新技术改造传统产业和开发高技术含量的新产品，已成为当前机械工业以至各传统产业密切关注和改革的焦点。

机电一体化技术是机械技术和电子技术的有机结合，它包括机械、电子、计算机和自动控制技术。它从系统工程的观点出发，使产品或系统实现整体优化。近年来，世界上各发达国家竞相发展机电一体化技术，以提高制造技术水平，实现生产系统向柔性化、智能化发展。机电一体化技术给传统的机械工业带来了革命性的变革和惊人的效益，使产业结构、生产方式和管理体制发生深刻的变化。机电一体化是当今世界机械工业技术和产品发展的主要趋势，也是我国机械工业发展的必由之路。

1.2.3数控雕刻机的特点

数控雕刻机的主要特点如下:

1、自动化程度高。具体的雕刻过程都是数控雕刻机自动完成的。

2、产品的尺寸精度高，一致性好。数控雕刻过程是由计算机控制完成，可以达到很高的精度和表面质量:批量加工时，产品的一致性好，这对于小模具行业十分重要。

3、拓展了雕刻领域。只需改变控制程序，数控雕刻机便可以雕刻浮雕、各种复杂的曲面，支持各种刀具，改善了雕刻表面质量，提高了雕刻效率。

4、数控雕刻机都有钻铣功能，可用于钻孔、切边、加工小模具，性价比高。

1.2.4数控雕刻机的应用领域

数控雕刻机的应用领域广泛，举例如下:

1、广告及礼品制作业，用于雕刻各类双色板标牌、有机玻璃、三维广告牌、双色人物雕像、浮雕奖章、有机板浮雕、立体门头字等。

2、模型制作业，制作沙盘模型、房屋模型等。

3、模具制作业，雕刻纽扣浮雕模、印刷烫金模，注塑模、冲压模、鞋模等。

4、木器业，用于浮雕图案设计及制作。

5、印刷电路板(PCB)新产品开发中的电路制作，钻孔、铣槽等。

6、印章业，各类字体各类材料的印章雕刻。

7、电火花加工机床电极雕刻加工。

8、机械加工业，刻度盘字轮及标尺刻度。

9、汽车工业、轮胎模具，车灯模具及装饰品模具加工。

而且，随着各种新型装饰材料的不断出现，能用于雕刻的材料越来越多，使得计算机数控雕刻机有了更大的用武之地。因此，计算机数控雕刻机的应用范围还将不断扩大。

1.2.5我国数控雕刻机的发展现状

随着近年来我国制造业的迅速发展，数控雕刻机产业也获得了良好的发机遇有效地促进了我国数控雕刻机的生产和推广应用。我国的数控雕刻机起步经济型数控机床，随着数控技术的进步，经过十多年的发展，己形成了多个国品牌的雕刻机，如上海洛克公司生产的啄木鸟数控雕刻机、北京糟雕公司生产精雕数控雕刻机和南京科能公司生产的威克数控雕刻机等。上述各类型雕刻机机床本体结构较为简单，控制器大多借鉴国外新技术，采用基于高档的微控制或PC的数控系统，伺服部分以步进电机细分驱动为主，可获得中等控制精度，但价格比较便宜，因此整机的性价比较高，适用于精度要求不太高的普及应用场合对高精度的雕刻加工，目前我国尚以进口数控雕刻机为主，如意大利的左日本的全量等品牌的数控雕刻机。这类数控雕刻机机床本体设计刚高度好、精度高，采用伺服电机驱动，加工精度高，控制系统功能全、可靠性，但价格昂贵往往倍于国产产品，因此主要应用于模具等高精度加工场合。

1.2.6主要任务

设计一台微型雕刻机，用于工程应用，雕刻机具有三个自由度方向的运动。其主要内容有：1. 设计微型雕刻机的总体方案。根据雕刻机的设计要求设计主轴结构，主要包括雕刻机主轴的传动和执行机构；2. 雕刻机零件的工艺分析；

3. 绘制雕刻机的零件图；

4. 数控系统选用及控制设计。本设计的设计依据有一下几方面：1. 课题来源：工程实践；2. 产品名称：微型雕刻机；3. 批量：一台；4. 雕刻机的设计定位精度±0.01mm；5．工作环境-10 oC~50 oC；6. 电气控制部分的设计按相关国家标准进行设计；7. 数控系统推荐选用市场上比较成熟的产品，能与设计的雕刻机巧妙结合。

2. 雕刻机的机械结构

2.1雕刻机的工作原理

计算机数控雕刻机实际是一个三维数控系统，其工作原理如图所示

图2.1 数控雕刻机工作原理

通用微型计算机内安装专用的设计排版软件进行图形、文字的设计、排版，自动生成加工路径信息，通过USB接口或其他数据传输接口将刀具路径数据传输给单片机，数控系统接收刀具路径数据，完成显示、和用户交互等一系列功能后，用特定的算法将输入的路径信息转化为数控信息，控制器把这些信息转

化为驱动步进电机或伺服电机的信号(脉冲串)，控制雕刻机X，Y，Z三轴的走刀。同时，进行铣削，即可雕刻出在计算机上设计的各种平面或立体的图形文字，实现雕刻自动化加工。

2.2整体结构

机械结构作为雕刻机的硬件部分，对雕刻机的加工过程、刻字效果等有着重要的影响。下面对数控雕刻机的机械结构作详细介绍。

2.2.1雕刻机总体布局的基本要求

雕刻机总体布局的基本要求有以下几点:

1、首先必须满足如加工范围、工作精度、生产率和经济性等等各种要求;

2、确保实现既定工艺方法所要求的工件和刀具的相对位置与相对运动。在经济、合理的条件下，尽量采用较短的传动链，以简化机构，提高传动精度和传动效率;

3、确保雕刻机具有与所要求的加工精度相适应的刚度、抗振性、热变形及噪音水平；

4、应便于观察加工过程，便于操作、调整和维修，便于输送、装卸工件和清理，注意防护，确保安全；

5、结构简单，合理可靠，便于加工和装配。

2.2.2 影响雕刻机布局的基本因素

在满足总体布局的基本要求的基础上，还应当考虑影响雕刻机布局的基本因素:

1、表面形成运动的影响

不同形状的加工表面往往采用不同的刀具来加工，从而表面形成运动的形式和数目就不同，并导致布局的差异。相同形状的加工表面，由于工件的技术要求和生产率要求等不同，也可以采用不同的刀具、不同的表面形成运动来加工，从而形成不同的布局。由此可知，工件表面形成运动直接决定了雕刻机布

局的形式，是影响雕刻机布局的决定性因素。因而，在布局雕刻机时，必须根据加工要求，全面、综合地考虑工件的表面形成方法及运动，以期作出具有较好技术经济效果的布局设计。

2、雕刻机运动分配的影响

工件表面形成方法及运动相同，而雕刻机的运动分配不同，雕刻机的布局也会不同。对于同一种运动分配的布局，由于导轨的布置和其它结构形式的不同，也将使雕刻机的布局出现变化。在分配雕刻机运动时，一般应注意以下几点:

1) 移动部件的重量应尽量轻。在其它条件相同的情况下，移动部件的重量越小，所需电机功率和传动件的尺寸也越小

2) 应有利于提高加工精度

3）应有利于提高雕刻机刚度，缩小占地面积

4）工件的尺寸重量和形状的影响

工件的表面形成运动及雕刻机部件的运动分配基本相同，而工件尺寸、重量和形状不同，雕刻机的布局也会有很大差异。另外，还应考虑雕刻机性能要求的影响，如振动、噪声、热变形、刚度和抗振性，操纵方便形的影响，模块化设计法的影响等。通过查阅相关的文献资料，雕刻机基本布局形式通常有下图所示的两种方案：

图2.2 雕刻机的布局简图

图2.2 雕刻机的布局形式

这两种布局都采用龙门式框架结构，雕刻机的刚度均较高。

布局(1)方案中，工作台固定，雕刻头作横向和上下移动，立柱作纵向移动。该方案便于变形为不同纵向长度的雕刻机。由于工作台不动，承载能力好，适合加工较重的工件。在使用外伸支架支撑纵向长工件进行批量加工时，支点高度相同，故支架支撑调整方便。但雕刻头运动精度较难保证且立柱移动较笨重。

布局(2)方案中，立柱固定，雕刻头作横向和上下移动，工作台作纵向移动。由于工作台移动，承载能力较布局(1)方案差。若设计所承载的工件较轻，这种布局方式所需电动机功率和传动件的尺寸较小，移动较轻便。在使用外伸支架支撑纵向长工件进行批量加工时，支点高度相同，故支架支撑调整方便，但支架结构较布局(1)方案略显复杂。该方案的最大优势在于雕刻头运动精度较易保证。

经以上比较，充分考虑到布局的基本要求、影响布局的基本因素及三坐标数控雕刻机的设计参数，可采用布局(2)的方案。

2.2.3 坐标系的确定

雕刻机的坐标系采用右手法则，直角卡笛儿坐标系统。基本坐标轴为X 、Y 、Z 直角坐标，对相应每一个旋转运动符号为A 、B 、C ，如图2. 3 所示。Z 轴为平行于雕刻机主轴的坐标轴，垂直于工件装夹面。

图2.3

图2.3右手坐标系统

2.2.4三维雕刻机的机械结构

该三维雕刻机的机械几何结构，由以下几部分组成:

1、底座部分

作为整机的基础，承担整个机体的重量，要求稳定坚固。底座由底下的四只支脚与地面接触;

2、工作台部分

工作台部分由工作台，y方向的丝杠和导轨，以及支架组成。工作台作为雕刻工作时承载雕刻物体的部件，表面有T形沟槽，由丝杠驱动，导轨导向:

3、横梁部分

横梁由x方向的丝杠和导轨，以及支架组成。横梁承载机头的重量，驱动机头动，容易弯曲变形，在结构仿真和运动仿真中是重要的分析对象:

4、机头部分

机头部分由主轴组件，Z方向的丝杠和导轨，以及支架组成。丝杠驱动主轴组的上下运动，主轴组件在加工过程中直接带动雕刻头的高速旋转运动。

下面从雕刻机的功能角度，介绍一下各部分的结构及设计:

2.3进给系统

进给系统由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件组成。它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作

转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。数控系统的伺服进给系统与一般机床的进给系统有本质上的区别，它能根据指令信号精确的控制执行部件的运动速度和位置，以及几个执行部件按一定规律运动所合成的运动轨迹。

下面介绍一下雕刻机的进给系统的机械结构和电机驱动。雕刻机的进给运动方式如下:

工作台带动工件做y方向的进给运动，机头沿x方向横梁做进给运动，雕刻头在直流电机的带动下做高速旋转，并在Z方向做上下运动。刀具和工件的运动的合成就可以得到文字和图案的轮廓。

1.机头沿x方向的丝杠左右运动，实现雕刻宽度;如下图所示

图2.4 雕刻机X方向进给图

2.工作台沿y方向的丝杠前后运动，实现雕刻长度,如下图所示：

图2.5雕刻机Y方向的进给图

3.机头沿Z向的丝杠上下运动，实现雕刻深度。

各个传动链中均采用丝杠螺母传动副，保证了运动的传递平稳和结构紧凑。丝杠一端通过联轴器与电机轴相联，由步进电机驱动丝杠，将旋转运动转化为直线运动。另一端采用轴承为支承。步进电机的旋转方向和转速，由指令脉冲决定。指令脉冲数就是电动机的转动步数，即角位移的大小。只要改变指令脉冲频率，就可以使步进电动机的旋转速度在很宽范围内连续调节。它具有以下特点:

1、位置控制功能

可预先发出具体的脉冲数量，从而得到需要输出的角度。

2、无极调速功能

可根据发送脉冲的速度，得到需要的电机的转速。

3、正/反，急停及锁定功能

通过对系统的高低电平控制，得到正/反旋转的效果，在电机锁定情况下（电机绕组中存在电流，外部没有要求旋转的电脉冲)，仍有静止力矩的输出。

4、低转速及高精度位置功能

通过对脉冲速度的控制，可直接得到极低的转速而不需要通过齿轮箱的过渡，从而避免了功率的损耗和角度位置的偏差。

5、长寿命

不需要象普通的直流电动机通过电刷和换相器换相，从而减少了摩擦，增长了寿命。如图2.6所示

图2.6 丝杠与电机轴的连接

刚性联轴器用于丝杆与电机的联接，可提高两轴头连接的固定精度，如图2.6所示。它的特点有:

1、可用于小型、瞬间惯量小和高速转动的场合;

2、安装后无反作用力，而且维护简单;

3、提高丝杠的强度时，跳动不会受到影响;

4、依靠锁紧螺栓施加的摩擦紧固，无需键;

6、在高速转动时可保持平稳。

导轨的主要功能是导向和承载作用。导轨使运动部件沿一定的轨迹运动，从而保证各部件的相对位置和相对位置精度。导轨承受运动部件及工件的重量及切削力，在很大程度上决定数控机床的刚度、精度与精度保持性。

雕刻机的x向和y向丝杠两侧各采用一对圆柱形导轨作为导向件，另外可以分担丝杠所承受的机头和工作台的重量。圆柱形导轨加工容易，导向精度高，可满足定位精度的要求。

Z丝杠不承受径向载荷，为保证精度，采用两根导轨导向。Z的固定依靠步进电机的自锁来实现。

圆形导轨两端通过螺钉固定在丝杠支架上，并与导轨套形成移动副。如图2.7所示

图2.7 丝杠和圆导轨的支承方式

各个传动链上的丝杠螺母与不同零件以螺钉固定连接，通过与丝杠的相对运动实现传动:

1、与工作台固定连接，相对于y向丝杠运动向丝杠运动向支架固定连接，相对于

2、与机头向丝杠运动

3、与机头向支架固定连接，相对于Z向丝杠移动。

2.4典型零件工艺分析

2.4.1滚珠丝杠工艺分析：

（1）零件材料：GCR15。合金含量较少，具有良好的性能，它为应用最广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊

接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。实际就是Cr15。

（2）零件组成表面：两端面，外圆附有滚珠，外身为单线螺纹，无键槽，无倒角。

（3）主要表面分析：Ф16 外圆表面主要用于传动件，将电机的旋转运动转换为所需的直线运动，具有相当的精度。

（4）主要技术条件：Ф16 外圆精度要求：

IT7 粗糙度要求Ra1.6μm。它是零件上主要的基准，两端螺纹应与之保持基本的同轴关系，键槽亦与之对称。

（5）零件总体特点：长径比达 18，为较典型的细长轴。

2.4.2 T型台工艺分析：

（1）零件材料：45 钢。切削加工性良好，无特殊加工问题，故加工中不需采取特殊工艺措施。刀具材料选择范围较大，高速钢或 YT 类硬质合金均能胜任。刀具几何参数可根据不同刀具类型通过相关表格查取。

（2）零件组成表面：长方形表面（长300mm，宽340mm），厚20mm，有T形凹槽。

（3）主要表面分析：外表面主要用于支承以及夹持工件，具有相当的定位精度。

（4）主要技术条件：外表面精度要求：

IT7 粗糙度要求Ra1.6μm。它是零件上主要的基准，两端平面应与之保持基本的平面关系，键槽亦与之对称。

（5）零件总体特点：简单，结构紧凑，定位能力非常强。

2.4.3 三轴滑块工艺分析：

（1）零件材料：铝合金。在工业生产中应用最广泛的一类有色结构金属材料。纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是

面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。

（2）零件组成表面：轴套类零件，表面是光滑的空孔，用于支持导轨。

（3）主要表面分析：内表面主要用于支承以及夹持工件，具有相当的定位精度。

（4）主要技术条件：外表面精度要求：

IT7 粗糙度要求Ra1.6μm。它是零件上主要的基准，两端平面应与之保持基本的平面关系，空孔亦与之对称。

（5）零件总体特点：机构中与机架用移动副相连又与其他运动构件用转动副相连的构件。

3. 三坐标数控雕刻机的机械系统的设计

本章详细介绍了微型三维机械雕刻机机械部分的主要零部件，如主轴电动机、步进电动机、传动部件和支承部件的详细设计计算及选型过程。

3.1 设计参数的确定

由课题所给的设计参数，结合微型三维机械雕刻机的总体设计方案，初步确定该雕刻机机械部分的主要参数，如表3.1所示。

表3.1 机械设计参数表

3.2 切削力、切削扭矩和切削功率计算

三坐标数控机械雕刻机的加工对象主要是针对非金属材料和铝合金材料的雕刻加工。这些材料具有较高的强度和良好的塑性。用硬质合金直柄立铣刀

（

06,2

d mm z

==）和高速钢标准直柄麻花钻（

03

d mm

=）在铝板上进行铣削和钻削，分别进行切削力、切削扭矩和切削功率的计算。

根据三维机械雕刻机的加工范围和使用功能及在实际生产过程中不同的切削方式所使用时间的分配，经过统计，大致可将切削方式分为强力切削（切）、一般切削（雕）、精细切削（刻）和快速进给。

3.2.1铣削力、扭矩和功率的计算

通过查阅王先逵主编的《机械加工工艺手册》，得到表3.2 左侧的经验公式，代入已知参数进行简化，可得到仅与切削深度p a 、进给速度f v 和铣刀转速n 有关的计算公式填入表3.2右侧。

表3.2 铣削力、扭矩和功率计算公式的简化

其中：F F F F F F F 铣削宽度a ()w mm ，铣削深度a ()p mm ,进

给速度(/min)f f v a zn mm =，铣削速度

0/1000(/min)v d n m =π，0d —— 铣刀外径((mm),f a —— 每齿进给量(mm/z)， z ——

铣刀齿数，n ——铣刀转速(r /min) 。

将切削深度p a 、进给速度f v 和铣刀转速n 的变量代入分别计算，得到计算结果，如下

表3.3所示。表3.3 铣削力、扭矩和功率的计算

丝—f h 丝h p a —铣削深度（mm ），f V —进给速度（mm/min ），n —铣刀转速（r/min ），

z F

—铣削力（N ），M —铣削扭矩（Nm ），m P —铣削功率（kW ）。

3.2.2钻削力、扭矩和功率的计算

通过查阅参考文献，按上节的简化过程，可得到仅与进给速度f v 和钻头转速n 有关的计算公式，如下表3.4所示。

表3.4 钻削力、扭矩和功率的计算公式的简化

F F F M M M F M

工厂电气控制技术复习资料及答案

工厂电气控制技术复习资料 、单选题 1. 某调速系统调速范围为150 —1500转/分，要求静差率为 0.02，此时该系统的静态转 速降是（A ）。 = 1500 n max、 150 10n（仁） n 二n max、二1500 0.02 _ 3 n ~ D（1 —、）一10（1-0.02）一3 A. 3 B . 5 C . 10 D . 30 2. 某直流调速系统最高理想转速为 1450转/分，最低理想空载转速 250转/分，额定负载 静态速降为50转/分，该系统调速范围为（ C ）。 A . 3 B . 6 C . 7 D . 8 6-n N - n02 50 150 二 0.2 D n max6 n N (1450-50) 0.2 二7 n n N(1-、) 50(1-0.2) 3.某直流调速系统额定最高转速为1450转/分, 该系统调速范围为10,静差率为0.1 , 额疋负载时转速降洛为（C ）。 A . 5.11 B .10.11 C .16.11 D .20.11 n 二n max、_ D(1-、) 1450 0.1 - 10(1-0.1) 16.1 1 4 ?双闭环调速系统在启动过程中调节作用主要靠（ D ）的作用。 A. P调节器 B . I调节器 C .速度调节器 D .电流调节器 5 .采用晶闸管通断控制法的交流电路（ B ）。 A .存在高次谐波 B .不存在高次谐波 C .存在少量的高次谐 D .有时存在高次谐波有时不存在高次谐波 6 .晶闸管调速系统中，PI调节器中的电容元件发生短路就会出现（ A ）。 A .调速性能下降 B .超速运行 C .无法调速 D .低速运行 7 .异步电机串级调速采用的电路是（ B ）电路。 A .无源逆变 B .有源逆变 C .普通逆变 D .整流 8 .为了保持小容量调速系统晶闸管不受冲击电流的损坏，在系统中应采用（ D ）。 A .电压反馈 B .电流正反馈 C .转速负反馈 D .电流截止负反馈 9.转速负反馈调速系统在稳定运行过程中，转速反馈线突然断开，电动机的转速会（A ）。D

工厂电气控制技术试题

成都电子机械高等专科学校2009——2010 工厂电气控制技术期末测试题 一、选择题 （每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内） 1.电气图中，断路器的符号为（ D ）。 （A）K （B）D （C）L （D）DL 2.不属于笼型异步电动机降压启动方法的是（ D ）启动。 （A）自耦变压器降压（B）星形一三角形换接 （C）延边三角形（D）在转子电路中串联变阻器 3.中小容量异步电动机的过载保护一般采用（ C ）。 （A）熔断器（B）磁力启动器（C）热继电器（D）电压继电器 4.笼型异步电动机的延边三角形启动方法，是变更（ C ）接法。 （A）电源相序（B）电动机端子（C）电动机定子绕组（D）电动机转子绕组5.属双速异步电动机接线方法的是（ B ）。 （A）YY/YY （B）YY/△（C）YY/Y （D）△△/Y 6.异步电动机的反接制动是指改变（ A ）。 （A）电源电压（B）电源电流（C）电源相序（D）电源频率 7.异步电动机的能耗制动采用的设备是（ B ）装置。 （A）电磁抱闸（B）直流电源（C）开关与继电器（D）电阻器 8. 在电动机的连续运转控制中，其控制关键是 1, 。 ①自锁触点②互锁触点③复合按钮④机械联锁 9. 下列低压电器中可以实现过载保护的有 1,4 。 ①热继电器②速度继电器 ③接触器④低压断路器⑤时间继电器 10. Y－△降压启动可使启动电流减少到直接启动时的 2 。 1 ① 1/2 ② 1/3 ③ 1/4 ④3 11. 下列属于低压配电电器的是 3 。 ①接触器②继电器③刀开关④时间继电器 12. 表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图称为 1 。 ①电路图②电气互联图 ③系统图④电气安装图 13. 交流接触器是利用 4 配合动作的一种自动控制电器。

工厂电气控制技术课程标准.

烟台汽车工程职业学院 <<工厂电气控制>> 课程标准 专业带头人：杜俊贤 系主任：林治熙 教学中心：信息自动化教研室 批准日期：二〇一一年八月 二〇一一年八月

目录 一、课程概述 (1) （一）课程性质.............................................................. 错误！未定义书签。（二）课程基本理念...................................................... 错误！未定义书签。（三）课程设计思路...................................................... 错误！未定义书签。 二、课程目标..................................................................... 错误！未定义书签。（一）总体目标.............................................................. 错误！未定义书签。（二）具体目标.............................................................. 错误！未定义书签。 三、内容标准 (4) （一）学习目标 (4) （二）活动安排 (4) （三）知识要点 (9) （四）技能要点 (9) 四、实施建议 (10) （一）教学建议 (10) （二）考核评价建议 (10) （三）教材编写建议 (11) （四）实验实训设备配置建议 (12) （五）课程资源开发与利用建议 (18) 五、其它说明 (19)

工厂电气控制技术习题库

课题一 一、填空题 1、低压开关主要用于__________、___________以及___________和_________电路。 2、常用的低压开关的主要类型有________、____________、___________等。 3、HK系列开启式负荷开关一般应__________________安装在控制屏或开关板上，不能________装，接线时____________和____________不能反接。 4、HK系列开启式负荷开关适用于接通或断开有_________而无_________的电路。 5、组合开关多用于在机床电气控制线路中作为电源的__________，也可以作为不频繁的_______和_____________电路、__________和___________等用。 二、判断题 1、低压开关可以用来直接控制任何容量的电动机的启动、停止和正反转。（） 2、HK系列开启式负荷开关不宜分段有负载电路。（） 3、HK系列开启式负荷开关若带负载操作时，动作越慢越好。（） 4、HK系列开启式负荷开关的安装，除垂直安装外，也可以倒装或横装。（） 5、组合开关可用作频繁的接通或断开电路，换接电源和负载。（） 三、选择题 1、低压开关一般为____________ A、非自动切换电器 B、自动切换电器 C、半自动切换电器 2、功率小于___________电动机的控制电路仍可采用HK系列开启式负荷开关。 A、5.5KW B、7.5KW C、10KW 3、DZ5-20型自动空气开关的电磁脱扣器用作__________ A、过载保护 B、短路保护 C、欠压保护 四、问答题 1、常用低压开关有哪几种？ 2、安装HK系列开启式负荷开关时应该注意些什么？ 3、自动空气开关具有什么特点？其用途是什么？

工厂电气控制技术测试题

工厂电气控制技术测试题 1电磁机构的吸力特性与反力特性的配合关系是()。 A、反力特性曲线应在吸力特性曲线的下方且被此靠近; B、反力特性曲线应在吸力特性曲线的上方且彼此靠近; C、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的下方； D、反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的上方。正确答案：A 2关于接触电阻，下列说法中不正确的是()。 A、由于接触电阻的存在，会导致电压损失 B、由于接触电阻的存在，触点的温度降低 C、由于接触电阻的存在，触点容易产生熔焊现象 D、由接触电阻的存在，触点工作不可靠 正确答案：B 3为了减小接触电阻，下列做法中不正确的是()。 A、在静铁芯的表面上嵌有短路环； B、加一个触点弹簧； C、接触面xx; D、在触点上镶一块纯银块 正确答案：A 4由于电弧的存在，将导致()。 A、电路的分断时间加长; B、电路的分断时间缩短; C、电路的分断时间不变;

D、电路的分断能力提高 正确答案：A 5在接触器的铭牌上常见到AC3 AC4等字样，它们代表()。 A、生产厂家代号 B、使用类别代号； C、国标代号； D、名称代号。 正确答案：B 6电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比，具有的特点是( A、电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻小； B、电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大； C、电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻小； D、电压继电器的线圈匝数少，导线粗，电阻大。 正确答案：B 7增大电压继电器的返回系数，应采的办法是()。 A、减小非磁性垫片的厚度； B、增大非磁性垫片的厚度； C、减小衔铁吸合后的气隙； D、增大衔铁释放后的气隙。)。正确答案：B 8在延时精度要求不高，电源电压波动较大的场合，应选用()

工厂电气控制技术概述

概述 电器与电气的区别 计划授课时间：2013.9.10 电器 泛指所有用电的器具，比如：电视机、电冰箱、风扇、电脑，从专业角度上来讲，主要指用于对电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的电工装置、设备和元件。 按工作原理分类。 1）电磁式电器依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。 2）非电量控制电器依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。 按动作原理分类 (1)手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。 (2)自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。 电气 电气就是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学，涵盖电能的转换、利用和研究三方面，包括基础理论，应用技术，设施设备等。 电气含义 电气是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造的/维持于改善限制空间空间和环境的一门科学，叫“电气”只要是以电能传输以及使用的途径只要有两种：一是直接的电的联系，每个电压等级内的所有用电设备，通过导线、断路器或者隔离开关等，均有电的直接联系。二是没有电的直接联系，而是通过气隙内的磁场进行能量交换（传输），比如说变压器的各绕组之间，就是通过气隙联系的。比如电机定子之间也都是通过气隙来联系的。 电气是指电气工程的弱电部分，只要研究信息的处理、变换；电子又可分为两块：电子电路和电子系统。电子电器（电子原件：制作电路板和电子设计的电子零部件，如二极管、三极管、硅类、LED灯。电子器件：有单个和多个电路板组成的一个电子功能器件），电子系统：由电子设备组成的一个系统即——弱电工程系统 电气之于电器，该怎么理解呢？电气/电气工程(EE)，其外延涵盖了微电子，光子学，以及微机应用技术。但似乎又与我们谈论的电气有所偏差。但，可以肯定一点，大家所认同的是，电器是具体的物体形象，电气是不可触摸的分类概念！电气包含电器。“电气”者,外文翻译之词也，盖西方工业之初，动力机械均由蒸汽轮机驱动，后来则有了电，故“电气”者，开始泛指工业动力者也，然现在也无蒸汽轮机了，故干脆以电气泛指电了。 电气：根据字面的含义，感觉就是不可触摸的东西而有些却是能看到摸不着的，上面提到的以前的蒸汽机驱动，还有以前的蒸汽机火车。 从字面上的意思我认为电气在汽车上所包括的：汽车空调系统、汽车气囊、以及汽车上的一些辅助设备，空气净化器等一些设备原件。还包括一些用空气来来连接的一些开关。 电气：电气是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学。电气设备指的是使用强电的设备，电子设备指的是使用弱电的设备。 电器：凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，继续或连续地改变电路参数，实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备均称为电器。 电器的范围要狭隘一些，而电气更为宽泛，与电有关的一切相关事物都可用电气表述，而电器一般是指保证用电设备与电网接通或关断的开关器件。电器侧重于个体，是元件和设备，而电气则涉及到整个系统或者系统集成。电气是广义词，指一种行业，一种专业，不具体指某种产品。电气也指一种技术，比如电气自动化专业，包括工厂电气（如变压器，供电线路）、建筑电气等；电器是实物词，指有具体的物质，比如电视机，空调等。 低压电器的作用与分类 控制电器按其工作电压的高低，以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。

工厂电气控制技术第一章的习题参考复习资料

第一章继电接触逻辑控制基础习题参考答案 一、何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？为什么两者配合应尽量靠近？ 解： 与气隙δ（衔铁与静铁心之间空气间吸力特性是指电磁机构在吸动过程中，电磁吸力F at 隙）的变化关系曲线。 反力特性是指电磁机构在吸动过程中，反作用力（包括弹簧力、衔铁自身重力、摩擦阻力）Fr与气隙δ的变化关系曲线。 为了使电磁机构能正常工作，其吸力特性与反力特性配合必须得当。在吸合过程中，其吸力特性位于反力特性上方，保证可靠吸合；若衔铁不能吸合，或衔铁频繁动作，除了设备无法正常工作外，交流电磁线圈很可能因电流过大而烧毁。在释放过程中，吸力特性位于反力特性下方。保证可靠释放。 二、单相交流电磁铁短路环断裂或脱落后，工作中会出现什么故障？为什么？ 解： 电磁铁的吸引线圈通电时，会出现衔铁发出振动或较大的噪声。这时因为，当流过吸引线圈的单相交流电流减小时，会使吸力下降，当吸力小于反力时，衔铁与静铁心释放。当流过吸引线圈的单相交流电流增大时，会使吸力上升，当吸力大于反力时，衔铁与静铁心吸合。如此周而复始引起振动或较大的噪声。 三、触头设计成双断口桥式结构的原因是什么？ 解： 触头设计成桥式双断口触点是为了提供灭弧能力。将电弧分成两段，以提高电弧的起弧电压；同时利用两段电弧的相互排斥的电磁力将电弧向外侧拉长，以增大电弧与冷空气的接触面，迅速散热而灭弧。见教材第7页的图1-6所示。 四、交流接触器在衔铁吸合前线圈中为什么会产生很大的电流？ 解： 交流接触器的线圈是可等效为一个电感和电阻串联，铁心越大，电感量越大。则感抗越大。在吸合前,由于铁心与衔铁不吸合，磁阻很大,电感量就小，阻抗就小，所以电流大。当铁心和衔铁吸合后，磁阻小，电感量增大，感抗增大，所以电流小。 直流接触器通的是直流电流，电感在直流电流下近似于短路。线圈的直流电阻很大，电流变化不大。 五、从结构、性能及故障形式等方面说明交流接触器与直流接触器的主要区别是什么？ 解： 结构方面：两者的组成部分一样。交流接触器的线圈一般做成粗而短的圆筒形，并绕在绝缘骨架上。直流接触器的线圈做成长而薄的圆筒形，且不设骨架。直流接触器线圈匝数多，但线圈导线线径较细。交流接触器的铁心是用硅钢片铆叠而成的，铁心和衔铁形状通常采用E型。直流接触器的铁心用整块铸钢或铸铁制成，衔铁采用拍合式。交流接触器的铁心装有短路环。直流接触器没有。交流接触器的灭弧装置常采用双断口电动力灭弧、纵缝灭弧和栅片灭弧。直流接触器常采用磁吹式灭弧。交流接触器的主触头是三对（对应三相交流电），直流接触器的主触头是二对（对应正负极）。交流接触器的线圈通交流电流，直流接触器的线圈通直流电流。

工厂电气控制技术复习题

工厂电气控制技术复习题（一） 一、填空题 1．熔断器在低压电路中起短路保护和过载保护作用。 2．电磁机构由线圈、铁心和衔铁组成。 3．降压启动是指利用某些设备或者采用电动机定子绕组换接方法，使电动机起动时，定子绕组的端电压低于额定电压，从而减少起动电流。 4．交流电磁机构的线圈通电后，衔铁尚未动作时的励磁电流为吸合后的额定电流5~6倍，所以交流电磁机构不适合用于可靠性要求高与操作频繁的场合。 5．绕线异步电动机有串电阻起动和串频敏变阻器起动两种控制电路。 6．PLC内部等效继电器的符号约定：○表示线圈、≠表示常闭触点、‖表示常开触点。7．0~T199是100ms定时器、T200~T245是10ms定时器。 8．STL指令称为步进接点指令。其功能是将步进接点接到左母线。STL指令的操作元件是状态继电器S。 二、判断题 1．直接启动所用设备少，线路简单，维修量较少，故电动机一般都采用直接启动。（×） 2．接触器可以频繁地接通和切断交直流主电路和控制电路，并能实现远距离控制。（√） 3．M7120磨床电磁吸盘电流过小时，电动机M1、M3停止旋转。（√） 4．直流电弧比交流电弧更容易熄灭。（×） 5．热继电器适用所有电动机的过载保护。（×） 6．接触器触头的常开和常闭是指电磁系统未通电动作前触头的状态。（√） 7．不具有掉电保护功能的计数器，掉电后当前触点不能自动复位，需要使用RST指令使触点复位。（√）8．PLC输出继电器的外部输出触点只有常开触点。（√） 9．步进接点既有常开触点又有常闭触点。（×） 10．PLF是上升沿脉冲微分指令。（×） 三、选择题 1．单台三相交流电动机（或设备）的三根引出线，按相序依次编号为（A） A、U、V、W B、L1、L2、L3 C、U11、V11、W11 2．桥式起重机电动机的过载保护均由（B ）来实现。 A、熔断器 B、过流继电器 C、热继电器 3．只有当Z3040摇臂钻床的摇臂完全松开后，活塞杆通过弹簧片才会压下位置开关（B ），使摇臂上升或下降。 A、SQ1 B、SQ2 C、SQ3 4．T68镗床主轴采用（B ）制动。 A、能耗制动 B、反接制动 C、机械制动 5．星-三角减压起动控制的起动转矩只有额定电压下起动的（B ）。 A、1/√3 B、1/3 C、1/2 四、简答题 1．请分析Z3040型钻床摇臂移动后夹不紧的故障原因。 答：夹紧动作结束是由行程开关SQ3来控制的。若摇臂夹不紧，是由于SQ3动作过早，使液压电动机M3在摇臂还未充分夹紧时就停止旋转了，这是由于SQ3安装不当，过早地被活塞杆压上动作所致。 2．X62W万能铣床是如何实现主轴电动机的起动停止控制？ 答：按下起动按钮SB3或SB4，接触器KM1线圈得电并自锁，KM主触头闭合，主轴电动机M1全压起动。

工厂电气控制技术习题集答案

一、选择题 （每题4个选项，只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内） 1.电气图中，断路器的符号为（）。 （A）K （B）D （C）L （D）DL 2.不属于笼型异步电动机降压启动方法的是（）启动。 （A）自耦变压器降压（B）星形一三角形换接 （C）延边三角形（D）在转子电路中串联变阻器 3.中小容量异步电动机的过载保护一般采用（）。 （A）熔断器（B）磁力启动器 （C）热继电器（D）电压继电器 4.笼型异步电动机的延边三角形启动方法，是变更（）接法。（A）电源相序（B）电动机端子 （C）电动机定子绕组（D）电动机转子绕组 5.属双速异步电动机接线方法的是（）。 （A）YY/YY （B）YY/△ （C）YY/Y （D）△△/Y 6.异步电动机的反接制动是指改变（）。 （A）电源电压（B）电源电流 （C）电源相序（D）电源频率 7.异步电动机的能耗制动采用的设备是（）装置。 （A）电磁抱闸（B）直流电源 （C）开关与继电器（D）电阻器 8. 在电动机的连续运转控制中，其控制关键是。 ①自锁触点②互锁触点 ③复合按钮④机械联锁 9. 下列低压电器中可以实现过载保护的有。 ①热继电器②速度继电器 ③接触器④低压断路器⑤时间继电器 10. Y－△降压启动可使启动电流减少到直接启动时的。 ① 1/2 ② 1/3 1 ③ 1/4 ④3 11. 下列属于低压配电电器的是。 ①接触器②继电器 ③刀开关④时间继电器 12. 表示电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理的图称为。 ①电路图②电气互联图 ③系统图④电气安装图 13. 交流接触器是利用配合动作的一种自动控制电器。 ①电动力与弹簧弹力②外施压力与弹簧弹力 ③电磁力与空气阻尼力④电磁力与弹簧弹力 14.对绕线型电动机而言，一般利用（）方法进行调速。 （A）改变电源频率（B）改变定子极对数

工厂电气控制技术(习题)

第一章常用低压电器 习题 1-1判断题（正确的打√，错误的打×） 1-1-1 一台额定电压为220V的交流接触器在交流20V和直流220V的电源上均可使用。（）1-1-2 交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。（） 1-1-3 交流接触器铁心端面嵌有短路环的目的是保证动、静铁心严密，不发生振动动与噪声。（）1-1-4 直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。（） 1-1-5 低压断路器又称为自动空气开关。（） 1-1-6 只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。（） 1-1-7 直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。（） 1-1-8 熔断器的保护特性是反时限的。（） 1-1-9 低压断路器具有失压保护的功能。（） 1-1-10 一定规格的热继电器，其所装的热元件规格可能是不同的。（） 1-1-11 无断相保护装置的热继电器不能对电动机的断相提供保护。（） 1-1-12 热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。（） 1-1-13 热继电器的保护特性是反时限的。（） 1-1-14 行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。（） 1-1-15 万能转换开关本身带有各种保护。（） 1-1-16 主令控制器除了手动式产品外，还有由电动机驱动的产品。（） 1-1-17 继电器在整定值下动作时所需的最小电压称为灵敏度。（） 1-2 选择题（将正确答案的序号填入括号中） 1-2-1 关于接触电阻，下列说法中不正确的是（）。 A 由于接触电阻的存在，会导致电压损失B由于接触电阻的存在，触点的温度降低 C 由于接触电阻的存在，触点容易产生熔焊现象 D 由于接触电阻的存在，触点工作不可靠 1-2-2 为了减小接触电阻，下列做法中不正确的是（）。 A 在静铁心的端面上嵌有短路环 B 加一个触点弹簧 C 触点接触面保持清洁 D 在触点上镶一块纯银块 1-2-3 由于电弧的存在，将导致（）。 A 电路的分断时间加长 B 电路的分断时间缩短 C 电路的分断时间不变 D 分断能力提高 1-2-4 CJ20—160型交流接触器在380V时的额定工作电流为160A，故它在380V时能控制的电动机的功率约为（）。 A 85KW B 100KW C 20KW D 160KW 1-2-5 在接触器的铬牌上常见到AC3、AC4等字样，它们代表（）。 A 生产厂家代号 B 使用类别代号 C 国标代号 D 电压级别代号 1-2-6 CJ40—160型交流接触器在380V时的额定电流为（）。 A 160A B 40A C 100A D 80A 1-2-7 交流接触器在不同的额定电压下，额定电流（）。 A 相同 B 不相同 C 与电压无关 D 与电压成正比 1-2-8 熔断器的额定电流与熔体的额定电流（）。 A 是一回事 B 不是一回事 1-2-9 电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比，具有的特点是（）。 A 电压继电器的线圈与被测电路串联 B 电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大 C 电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻小 D 电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻大

工厂电气控制技术试题样本

成都电子机械高等专科学校—— 工厂电气控制技术期末测试题 一、选取题 （每题4个选项，只有1个是对的，将对的选项填入括号内） 1.电气图中，断路器符号为（ D ）。 （A）K （B）D （C）L （D）DL 2.不属于笼型异步电动机降压启动办法是（ D ）启动。 （A）自耦变压器降压（B）星形一三角形换接 （C）延边三角形（D）在转子电路中串联变阻器 3.中小容量异步电动机过载保护普通采用（ C ）。 （A）熔断器（B）磁力启动器（C）热继电器（D）电压继电器 4.笼型异步电动机延边三角形启动办法，是变更（ C ）接法。 （A）电源相序（B）电动机端子（C）电动机定子绕组（D）电动机转子绕组5.属双速异步电动机接线办法是（ B ）。 （A）YY/YY （B）YY/△（C）YY/Y （D）△△/Y 6.异步电动机反接制动是指变化（ A ）。 （A）电源电压（B）电源电流（C）电源相序（D）电源频率 7.异步电动机能耗制动采用设备是（ B ）装置。 （A）电磁抱闸（B）直流电源（C）开关与继电器（D）电阻器

8. 在电动机持续运转控制中，其控制核心是 1，。 ①自锁触点②互锁触点③复合按钮④机械联锁 9. 下列低压电器中可以实现过载保护有 1,4 。 ①热继电器②速度继电器 ③接触器④低压断路器⑤时间继电器 10. Y－△降压启动可使启动电流减少到直接启动时 2 。 1 ① 1/2 ② 1/3 ③ 1/4 ④3 11. 下列属于低压配电电器是 3 。 ①接触器②继电器③刀开关④时间继电器 12. 表达电路中各个电气元件连接关系和电气工作原理图称为 1 。 ①电路图②电气互联图 ③系统图④电气安装图 13. 交流接触器是运用 4 配合动作一种自动控制电器。 ①电动力与弹簧弹力②外施压力与弹簧弹力 ③电磁力与空气阻尼力④电磁力与弹簧弹力 14.对绕线型电动机而言，普通运用（ D ）办法进行调速。 （A）变化电源频率（B）变化定子极对数 （C）变化转子电路中电阻（D）变化转差率

工厂电气控制技术考试复习题

工厂电气控制技术考试复习题 一、填空题： 1．工厂电气控制技术是把电机学、电力拖动、电气设备控制以及可编程序控制器结合在一起的一门课程。应用领域甚广，实践性很强的专业课。 2．在生产过程中，经常需要对电动机进行自动控制，使生产机械各部件的动作按顺序进行，保证生产过程和加工工艺合乎预定要求。对电动机的控制主要包括控制启动、停止、正反转、调速及制动。 3．工厂电气控制技术主要讲开关控制，即接通和关断控制。其他的有关连续的调速及制动等控制需要用到《电力电子技术》与《自动控制系统》知识。 4．现代工业自动化将是人与生产经营、生产管理以及过程控制和基础自动化连成一体，用于实现从原料进厂、生产加工到产品发货的整个生产过程全局自动化和过程自动化。 5．用刀闸控制的小型电动机的控制线路存在如下缺陷： （1）、刀闸的灭弧能力小；（2）、不能实现对电机的多种保护功能；（3）、不能自动实现起车、停车、反转、正转、制动等各种预定要求。 6．三相异步电动机继电器控制的主回路由隔离开关、熔断器、接触器、热继电器、电机等组成。 7．三相异步电动机继电器控制的主回路的器件的作用如下： （1）、隔离开关：明显的断开点，以便于断电检修，以及设备长时间停电。 （2）、熔断器：当发生短路时，或严重过载时，立即使该设备脱离供电系统，以保证供电系统的正常运行。否则，可能造成事故扩大。 （3）、接触器：灭弧作用，电动吸合、电动断开。 （4）、热继电器：避免长时间过电流而损坏电机，当过电流时，电机主回路应及时断电。在运行过程中，如出现过载、欠压、或者缺相时，都有可能使电流超过额定值。 8．三相异步电动机继电器控制的控制回路由控制电源、熔断器、启动按钮、自保接点、停止按钮、过热继电器接点、接触器线圈等组成。控制电源可以采用220V，或380V电源。 常动控制线路（自锁控制线路），应用面非常广泛，如风机、水泵等长时间运行场合。该控制线路的具有如下特点： （1）具有失压和欠压保护功能； AN（B）接在主回路FU的负荷侧，可以检测主回路电源的供电质量。当主回路缺 相、欠压时，接触器断开，从而使电机切断电源，得到保护。 （2）、具有自锁功能； 要求自保接点接触良好、防尘否则引起设备偷停，引起重大事故。使用前必须调

《工厂电气控制技术》课准

《工厂电气控制技术》课程标准 一、课程信息 课程名称：可编程控制技术课程类型：机电一体化、自动化专业核心课 课程代码：0722027 授课对象：机电一体化专业、电气自动化专业 学分：6 先修课：《电气控制技术》、《电机拖动基础》 学时：108 后续课：《交流调速系统》、《电气综合实训》 制定人：杨立波制定时间：2015年3月 二、课程性质 本课程是一门传授工厂电气控制相关理论和技能知识的专业课。本课程采用工厂电气控制中的各种典型实例，讲解相关的电压电器、基本控制线路知识、电气控制设计方法，来对工厂电气控制进行深入细致的讲解，内容涉及各类低压电器结构、工作原理、在控制线路中的使用和常用电机控制线路和车床控制线路实训操作。 通过本课程的学习，学生能够独立完成中等复杂程度控制电路安装、调试、维护和设计，并能获得电气控制国家职业技能中级证书。 三、课程设计 （1）能力目标 1．具有对电气控制系统分析能力； 2．具有电气控制系统初步设计的基本能力；

3．具有典型控制设备线路的安装与调试的能力。 总体目标：本课程的教学目标是：使学生具备高素质劳动者和中初级专门人才所必需的低压控制电器应用，机床控制电路基本知识和基本技能。授课过程中注重渗透专业思想教育，培养工程意识，激发创新思维，为毕业后尽快适应岗位需求奠定基础 具体目标：1、三相异步电动机的单向控制电路及其安装与调试 2、三相鼠笼异步电动机双向运转控制线路 3、三相异步电动机的降压启动控制线路 4、三相异步电动机的制动控制线路 5、异步电动机的调速控制线路 6、直流电动机的基本控制线路 7、电气控制线路识读与设计 8、典型设备电气控制线路分析 （2）知识目标 1.理解常用控制电器的工作原理和使用特性，并能正确选择和使用电器； 2.掌握识读和设计机床电器控制线路的基本方法。 2、课程内容设计（根据整个课程的内容，确定一定的载体，将整个课程划分为几个大的基本模块） （1）设计的整体思路：课程教学应服务于高职教育的培养目标和定位，坚持以职业岗位技能培养为主线、以行业导向、工学结合为主要手段、以职业能力培养为核心，培养学生

工厂电气控制技术期末考试A卷试题及答案

工厂电气控制技术期末考试试题及答案 一、填空题（20×1=20） 1．低压电器是指额定电压交流 1200V 及以下；直流 1500V 及以下，在电路中起通断、控制、保护、检测和调节作用的电气设备。 2．电磁机构的工作特性包括吸力特性和反力特性两种。 3．三相异步电动机直接起动时的起动电流可达其额定电流的 6～7 倍。 4．三相变压器的容量分别与电压和电流之间成正比。 5．在电动机控制线路中，实现过载保护的电器是。 6．熔断器主要由、和三部分组成。 7．接触器按主触头的电流种类，分为和两种。 8．电磁抱闸制动器分为制动型和制动型两种。 9．交流接触器主要由三个部分组成、和。10．自耦变压器降压起动方式适用于大容量电动机的不频繁起动场合，电动机起动电流的限制是依靠自耦变压器的作用来实现的。 二、判断题（10×1=10） 1、低压电器既可以实现对建筑物中的照明控制，也可以实现对水泵、风机的运行控制。（√） 2、低压电器主要由触头系统、灭弧装置、操作机构以及各种脱扣机构组成。（√） 3、由于热继电器的热惯性大，所以在电动机控制线路中，只适合用作过载保护，不宜作短路保护。（） 4、接触器可起欠压、失压保护作用，两者的保护原理是一样的。 ( ) 5、电动机的额定转速必须在750～1 500 r／rnin的范围内。 ( ) 6、刀开关是低压控制电器。 ( ) 7、.熔体的额定电流是指在规定工作条件下，长时间通过熔体不熔断的最大电流值。（） 8、按下复合按扭时，其常开和常闭触头同时动作。 ( ) 9、接触器的电磁线圈通电时，常开触头先闭合，常闭触头再断开。 ( )

10、串励电动机电力制动的方法只有能耗制动和反接制动两种。（） 三、选择题（10×1=10） 1、低压电器的主要用途是（ B ）。 A．实现建筑物内的照度控制 B．用于电能的产生、输送、分配和控制 C．实现电气元件的线路连接 D．用于交流电动机的速度转换 2、三相交流异步电动机的点动控制主要用于（ C ）。 A．实现对生产设备的条件控制 B．实现对生产设备的自锁控制 C．实现对生产设备的手动调整 D．实现对生产设备的顺序控制 3、熔断器串接在电路中主要用作（） A.短路保护 B.过载保护 C.欠压保护 4、按扭帽的颜色和符号标志是用来（） A.注意安全 B.引起警惕 C.区分功能 5、属双速异步电动机接线方法的是（）。 A. YY/YY B. YY/△ C . △△/Y D.YY/Y 6、依靠改变电动机定子绕组的电源相序来产生制动力矩，迫使电动机迅速停转的方法是（） A. 能耗制动 B. 电容制动 C. 反接制动 7、不属于笼型异步电动机降压启动方法的是（）启动。 A. 自耦变压器降压 B. 星形一三角形换接 C. 延边三角形 D. 在转子电路中串联变阻器 8、当线圈通过的电流为额定值时过电流继电器的衔铁（） A. 动作 B. 不动作 C. 不确定 9、接触器联锁的正反转控制线路中，其联锁触点就是串接对方的接触器的（）。 A.主触头 B.常开辅助触头 C.常闭辅助触头 10、接触器、按钮双重联锁正反转控制线路使电动机从正转变为反转时，正确的操作方法是（）。 A.可直接按下反转启动按钮 B.可直接按下正转启动按钮

工厂电气控制技术第三章习题参考答案

第三章习题参考答案 1、何谓编程语言？PLC常用的编程语言主要有哪几种？ 解： 编程语言就是用户程序的表达方式。PLC常用的编程语言主要有：梯形图、指令语句、顺序功能图（SFC）、级式编程语言（stage）、逻辑图编程语言、高级编程语言等几种方式。 2、梯形图与继电器控制线路图有哪些异同点？ 解： 相同点：两种图的结构类似，采用类似的图形符号。 不同点： 第1，继电器线路图为并行工作方式；梯形图为串行工作方式。 第2，继电器线路图中常开、常闭接点的数量有限；梯形图中各类软器件用于内部编程的常开、常闭接点使用次数不受限制。 3、为什么在梯形图中软器件接点的使用次数不受限制？ 解： 因为PLC内部调用的常开、常闭触头实质是位元件的电平信号，而内部电子电路采用的CMOS RAM电子电路功耗极小，从而在有限的用户程序容量内其使用次数不受限制。 4、在梯形图中地址相同的输出继电器重复使用会带来什么结果？ 解： plc在扫描的时候，最后扫描到的状态就是输出状态，即使你开始的程序中输出为1，如果最后的扫描为0的话，输出也是零。 5、FX2系列PLC的基本指令有几条？各条指令的功能是什么？写出图3-92所示梯形图的语 句表。 解： 基本指令是实现PLC基本指令功能即逻辑运算、顺序控制、定时与计数控制的指令系统。一共20条。各指令的功能见表3-5所示。

ORB 两块电路并联（块或）无 1 MPS（Push）进栈无 1 MRD（Read）读栈无 1 MPP（Pop）出栈无 1 PLS（Palse）信号上升沿微分输出（一个扫描周期） Y、M（特殊M除外） 2 PLF 信号下降沿微分输出（一个扫描周期） Y、M（特殊M除外） 2 SET 被操作数元件置位并保持Y、M、S Y、M 1 S、特殊M 2 RST（Reset）被操作数元件复位并保持或清零Y、M、S D、V、Z、T、C Y、M 1 S、T、C、特殊M 2 D、V、Z、特殊D 3 PLS 信号上升沿微分输出Y、M（特殊M除外） 2 PLF 信号下降沿微分输出Y、M（特殊M除外） 2 SET 被操作元件置位并保持Y、M、S Y、M 1 S、特M 2 RST 被操作元件复位并保持清零Y、M、S、D、V、Z、T、C Y、M 1 S、T、C、特M 2 D、V、Z、特D 2 NOP 空操作无动作无 1 END 程序结束回到第0步无 1 MC N级号主控电路块起点Y、M（除特殊M） 3 MCR N级号主控电路块终点N（嵌套级号） 2

《工厂电气控制技术》复习资料

《工厂电气控制技术》复习资料 一单选 1. 可控硅整流电路中, 当晶闸管的移相角减小时, 其输出电压平均值( B ) A. 减小 B. 增大 C. 不变 D. 不定 2. 转速无静差闭环调速系统中, 转速调节器一般采用( C )调节器 A. 比例 B. 积分 C. 比例积分 D. 比例微分 3. 双闭环调速系统中, 无论起动. 堵转或稳定运行时, 电流调节器始终处于( B ) 状态 A. 饱和 B. 不饱和 C. 开环 D. 不定 4. 由于变频器调速多应于( C ) 电动机的调速, 所以这种调速装置得到越来越广泛的应用 A. 直流 B. 步进 C. 鼠笼式异步 D. 绕线式异步 5. 转速负反馈调速系统在稳定运行过程中, 转速反馈线突然断开, 电动机的转速会( A) A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 不定 6. 在可控硅整流电路中, 当晶闸管的移相控制角增大时, 整流器输出直流电压平均值Ud ( B) Ａ．增加 B. 减小 C. 不变 D. 不定 7. 在转速负反馈系统中, 当开环放大倍数K增大时, 转速降落△n将( D ) A. 不变 B. 不定 C. 增大 D. 减小 8. 在晶闸管一直流电动机调速系统中, 当负载电流增加时, 则电枢回路电压降将( A) A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 不定 9. 双闭环调速系统比单闭环调速系统的起动时间( B ) A. 长 B. 短 C. 不快也不慢 D. 不定 10. 可编程序控制器的输出方式为继电器, 它是适用于控制( C ) A. 直流负载 B. 交流负载 C. 交直流负载 D. 电阻负载 11. PI调节器, 假设原有输出电压为为U0, 在这个初始条件下, 如果调节器输入信号电压, 也为O, 则此时的调节器的输出电压为( A) A. U0 B. 大于U0 C. 小于U0 D. 0 12. 某调速系统的最高理想空载转速为1600转/分, 最低理想空载转速为400转/分, 额定负载的转速降为100转/分, 该系统的调速范围是( B ) A. 4 B. 5 C. 3 D. 5.3 13. 当晶闸管直流电机无静差调速系统在稳定运行时, 速度反馈电压( C )速度给定电压 A. 小于 B. 大于 C. 等于 D. 不定 14. 在晶闸管直流电动机转速负反馈调速系统中, 当负载电流增加后晶闸管整流器输出电压将( A) A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 不定 15. 在调试晶闸管直流电动机转速负反馈调速系统时, 若把转速反馈信号减小, 这时直流电动机的转速将( B ) A. 降低 B. 升高 C. 不变 D. 不定 16. 转速负反馈调速系统机械特性硬度比电压负反馈调速系统机械特性硬度( A)

15秋地大《工厂电气控制技术》在线作业二 答案

地大《工厂电气控制技术》在线作业二 一、单选题（共 15 道试题，共 30 分。） 1. 开关电器切断电流电路时，触头间电压大于（）V，电流大于80m时，形成电弧。. 2 . 3 . 5 . 10 正确答案： 2. 使用PL编程语言，只需要（）个过程。 . 1 . 2 . 3 . 4 正确答案： 3. PL的每一个继电器都对应着内部的一个（）。 . 存储器位 . 寄存器位 . 接触器位 . 感应器位 正确答案： 4. 接通或分断电路时不分断电流，称为（）。 . 有载通断 . 空载通断 . 电压通断 . 电流通断 正确答案： 5. 熔断器可以控制（）kW以下电动机。 . 2 . 3 . 4 . 5 正确答案： 6. （）是将额定电压直接加在定子绕组上进行电动机起动。 . 直接起动 . 降压起动 . 电流起动 . 电阻起动

正确答案： 7. 发光二极管的正向阻抗约为（）。 . 10-100Ω . 100-1kΩ . 1-3kΩ . 3-5kΩ 正确答案： 8. PL是通过（）来实现控制的。 . 改变电压 . 改变电流 . 改变电阻 . 编程 正确答案： 9. PL梯形图左右的两根线叫（）。 . 接线 . 地线 . 母线 . 引线 正确答案： 10. 接触器的主要控制对象是（）。 . 电动机 . 发电机 . 10kV线路 . 35kV线路 正确答案： 11. 电磁机构是将（）转换为机械能并带动触头动作。 . 电磁能 . 动能 . 电能 . 热能 正确答案： 12. PL的继电器有（）个常开。 . 1 . 2 . 10 . 无数个 正确答案： 13. 瓷插式熔断器一般用于交流50Hz，额定电压（）以下。. 110V . 220V . 380V . 500V 正确答案：

奥鹏中国地质大学(北京)网考资料 工厂电气控制技术.doc

单选题 1.LD指令的作用是:() A.用于单个常开触点与母线连接 B.用于单个常闭触点与上面的触点并联连接 C.用于单个常闭触点与前面的触点串联连接 D.用于单个常开触点与上面的触点并联连接 答案: A 2.OR指令的作用是:() A.用于单个常开触点与前面的触点串联连接 B.用于单个常闭触点与上面的触点并联连接 C.用于单个常闭触点与前面的触点串联连接 D.用于单个常开触点与上面的触点并联连接 答案: D 3.下述对PLC存储器描述错误的是:() A.存放输入信号 B.存放用户程序 C.存放数据 D.存放系统程序 答案: A 4.下列对PLC软继电器的描述,正确的是:() A.有无数对常开和常闭触点供编程时使用 B.只有2对常开和常闭触点供编程时使用 C.不同型号的PLC的情况可能不一样 D.以上说法都不正确 答案: A 5.分析电气原理图的基本原则是:() A.先分析交流通路 B.先分析直流通路 C.先分析主电路,后分析辅助电路 D.先分析辅助电路,后分析主电路 答案: C 6.判断交流或直流接触器的依据是:() A.线圈电流的性质 B.主触点电流的性质 C.主触点的额定电流 D.辅助触点的额定电流 答案: B

7.用于驱动线圈的指令是:() A.LD B.AND C.OR D.OUT 答案: D 8.熔断器作为短路保护的电器,它是()于被保护电路中的. A.并接 B.串接 C.串接或并接都可以 答案: B 9.电磁机构中,吸引线圈的作用是:() A.将电能转化成磁场能量 B.将磁场能转化成电能 答案: A 10.把线圈额定电压为220V的交流接触器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是:() A.接触器正常工作 B.接触器产生强烈震动 C.烧毁线圈 D.烧毁触点 答案: C 多选题 1.S7-200可编程控制器的功能指令一般是指:() A.高速计数指令 B.PID控制指令 C.高速脉冲输出指令 D.中断程序与中断指令答案: D 2.防止电源干扰进入可编程控制器的主要措施有:() A.加交流电源滤波器 B.使用220V的直流电源(蓄电池) C.使用动力线路 D.使用开关电源 答案: B

工厂电气试卷及答案

试卷 一、选择题 1、功率小于（）的电动机控制电路可用HK 系列刀开关直接操作。 A、4KW B、5.5KW C、7.5KW D、15KW 2、HZ10 系列组合开关的额定电流一般取电动机额定电流的（）。 A、1 ?1.5 倍 B、1.5 ?2.5 倍 C、2.0 ?3.0 倍 D、3.5 ?5 倍 3、交流接触器的（）发热是主要的。 A、线圈 B、铁心 C、触点 D、短路环 4、由4.5KW、5KW、7KW3 台三相笼型感应电动机组成的电气设备中，总熔断器选择额定电流（）的熔体。 A、30A B、50A C、70A D、15A 5、DZ5-20 型低压断路器的欠电压脱扣器的作用是（）。 A、过载保护 B、欠电保护 C、失压保护 D、短路保护 6、交流接触器短路环的作用是（）。 A、短路保护 B、消除铁心振动 C、增大铁心磁通 D、减少铁心磁通 7、常用低压保护电器为（）。 A、刀开关 B、熔断器 C、接触器 D、热继电器 8、手动切换电器为（）。 A、低压断路器 B、继电器 C、接触器 D、组合开关 9、低压电器产品全型号中的第一位为（）。 A、设计序号 B、基本规格代号 C、类组代号 D、辅助规格代号 10、低压开关一般为（）。 A、非自动切换电器 B、自动切换电器 C、半自动切换电器 D、无触点电器 11、HH 系列刀开关采用储能分合闸方式，主要是为了（）。 A、操作安全 B、减少机械磨损 C、缩短通断时间 D、减少劳动强度 12、用于电动机直接启动时，可选用额定电流等于或大于电动机额定电流（）三极刀开关。 A、1 倍B 、3 倍C 、5 倍D 、7 倍 13、HZ系列组合开关的储能分合闸速度与手柄操作速度（）。 A、成正比 B、成反比 C、有关 D、无关 14、按下复合按钮时，（）。 A、动合触点先闭合 B、动断触点先断开 C、动合、动断触点同时动作