【机械自动化原理及应用】作业一
1、简答题（1 分/题）（总 20 分）
1)现代机械由哪四个部分组成?
工作机构、传动机构、原动机、自动控制系统 2)实现自动控制主要有哪四类方法? 电气控制、机械控制、液压控制、气动控制 3)电气拖动的发展阶段包括哪三个阶段? 单电机拖动，多电机拖动，交直流无级调速 4)电气控制系统的发展包括哪四个阶段？ *手动控制→继电器控制→可编程控制器PLC→大容量、高速、高性能、对大规模复杂控制系统能进行综合控制
5) 电器按电压等级分为哪几类？ 低压电气，高压电器 6) 电器按用途分为哪几类？
控制电器、配电电器、主令电器、保护电器、执行电器 7) 电器按动作原理分为哪几类？ 手动电器、自动电器
8)交流和直流电源的安全电压是多少？ 36V和24V
9)低压电器图形符号由哪部分组成？ 符号要素，一般符号，限定符号 10)低压电器文字符号由哪部分组成？
基本文字符号，辅助文字符号，补充文字符号 11)常用低压电器包括那几类？
低压控制电器、低压配电电器、低压主令电器、低压保护电器、低压执行电器 12)常用开关电器包括那几类？
刀开关、组合开关、自动开关，按钮开关，行程开关，感应开关 13)光电开关与接近开关相比具有的特点是什么？
*接近开关：当开关接近某一物体时，即发出控制信号。
光电开关：利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。 14)固态继电器与普通继电器相比具有的特点是什么？
*普通继电器：驱动简单，隔离好，短时过载忍耐性好；但体积较大，响应速度慢，驱动继电器的功耗较大。
固态继电器：体积小，反应灵敏；但抗电冲击性较差，隔离性稍差（光耦合器件除外），大电流负载特性变差
15)开关电器主要包括哪几种？
刀开关、组合开关、自动开关，按钮开关，行程开关，感应开关 16)电气控制系统图包括哪三种图？
电气原理图、电气布置图、电气安装接线图 17)光电开关按检测方式可分为哪三种类型？
反射式、对射式、镜面反射式 18)光电开关按结构可分为哪三种类型。
放大器分离型、放大器内藏型、电源内藏型 19)继电器按输入信号的性质可分为哪几类？ 电流继电器、电压继电器、压力继电器、温度继电器、时间继电器、速度继电器、功率继电器
20)继电器按工作原理可分为哪几类？
电磁式、感应式、电动式、电子式、热继电器
2、简述题（5 分/题）（总 20分）
1)什么是电气控制系统图？主要有哪几种形式？
为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用维修，需要对电气控制系统中各电气元件及相互连接用国家规定的统一符号和图形表示出来 它包括了：电气原理图、电器布置图、电器安装接线图 2)什么是电气控制原理图？主要有哪几种电路？
电气控制原理图是为了便于阅读和分析控制电路的各种功能，用各种符号、电气连接联系起来描绘全部或部分电气设备的工作原理的电路图。
包括：主电路、控制电路、信号电路、照明电路、保护电路 3)简述反接制动的原理、特点及适用范围。
原理：在电动机的三相电源被切断后，立刻通上 与原相序相反的三相交流电源，使绕组产生的旋转磁场与转子惯性旋转方向相反，利用反方向的制动力矩使电动机迅速停止转动
特点：冲击电流大，制动力矩大，制动迅速。但制动准确性差，制动过程中冲击强烈易损坏传动部件，制动能耗大
适用范围：系统惯性大，制动要求迅速且不频繁的场合。如镗床。 4)简述能耗制动的原理、特点及适用范围。
原理：在三相异步电动机切断三相交流电源后，迅速给定子绕组通入直流电流，产生静止磁场。此时电动机转子因惯性而继续运转产生感应电流，感应电流与静止磁场相互作用，产生制动力矩。
特点：制动准确平稳，能量消耗小，但制动力量较弱，特别是低速时制动效果不佳。另外，要附加直流电源装置，成本高。
适用范围：制动要求准确平稳，起动和制动频繁，如磨床，立式铣床。
3、设计题（总 40 分）
1)根据下面的逻辑表达式，画出对应的电气原理图。（2 分）
KM2= #SB2·#FR12·BV·{SB3·SB4+[#SB5+KM3·(SB3+#KA)]·KA}·#KM4
第一题图
2)写出图 2-27 中 KM2 的逻辑表达式。（2 分）
第二题图 图2-27
KM2= #FR·SB1·(SB2+KM1)·#KM3·(KT+KM2)
3)写出图 2-28 中 b)图的 KM2 的逻辑表达式。（2 分）
KM2= #FR·#SB1·[KM2+(SB2+KM)·KT]
第四题图 图2-30
第三题图 图2-28 b
4)写出图 2-30 中 KM2 的逻辑表达式。（2 分 ）
KM2= #FR·#SB1·(SB3+SQ2+KM2)·#SB2·#SQ1·#SQ3·#KM1
5)写出图 2-38 中 b)图的 KM3 的逻辑表达式。（2 分）
KM3= #FR·#SB1·(SB2+KM1+KM2)·SA·#KM1
第六题 电气原理图
6)设计用按钮实现长动和点动的控制电路。（5 分）
(1)画出电气原理图（包括图区的编号、用途栏、接触器和继电器触头的索引表）。 (2)写出各接触器、继电器的逻辑表达式。
第五题图 图2-38
KM= #SB1·[SB2+KM·#SB3+SB3]
7)设计多地点起动（三点）和多地点（三点）停止控制电路。（5分）
(1)画出电气原理图（包括图区的编号、用途栏、接触器和继电器触头的索引表）。
(2)写出各接触器、继电器的逻辑表达式。
第七题图 电气原理图
KM=
#SB1·[SB2+SB3+SB4+KM]·#SB5·#SB6·#SB7
8)设计一台三相电机停车正反转控制电路，正反转启动均为定子串电阻降压启动。（15 分） (1)画出电气原理图（包括主电路、图区的编号、用途栏、接触器和继电器触头的索引表）。
(2)说明各主要元件的名称及作用。
QS：三极刀开关，用以电源开关
KM1：接触器主触头，用以实
第八题图 电气原理图
现降压起动（正转）
KM2：接触器主触头，用以实现正常工作（正转） KM3：接触器主触头，用以实现降压起动（反转） KM4：接触器主触头，用以实现正常工作（反转） FU1：熔断器，防止短路，保护电路 FU2：熔断器
FR：热继电器，实现过载保护
SB1：常闭按钮开关，用以断开电路
SB2：常开按钮开关，用以启动电源正转 SB3：常开按钮开关，用以启动电源反转
KM1：接触器动合触头，用以实现正转自锁（7）
KM1：接触器动断触头，用以实现正反转电路互锁（9） KM3：接触器动合触头，用以实现反转自锁（10）
KM3：接触器动断触头，用以实现正反转电路互锁（6）
KT1：通电时间继电器，实现正转降压启动和正常工作的延时切换 KT2：通电时间继电器，实现反转降压启动和正常工作的延时切换 (3)写出各接触器、继电器的逻辑表达式。 KM1= #FR·#SB1·(SB2+KM1)·#KM3 KM2= #FR·#SB1·(SB2+KM1)·KT1 KT1= #FR·#SB1·(SB2+KM1)
KM3= #FR·#SB1·(SB2+KM3)·#KM1 KM4= #FR·#SB1·(SB3+KM3)·KT2 KT2= #FR·#SB1·(SB3+KM3)
4、第二章后面的习题 1~4 题（5 分/题） （总 20分） （1）图2-1为机床自动间歇润滑的控制电路图，KM控制润滑泵电机运行。试说明工作原理，指出开关SA和按钮SB的作用
当开关SA闭合时，KM和KT1得电，KM控制润滑泵电机运行。KT1延时闭合，KA和KT2得电，KA常闭触头断开，KM和KT1断电，润滑泵电机停止工作；KA常开触头闭合，实现自锁。KT2延时断开，KA断电，使KA常闭触头闭合，实现间歇润滑。 开关SA：控制自动间歇润滑 按钮SB：实现手动润滑。
（2）试用延时动作瞬时复位时间继电器、中间继电器、按钮开关等画出控制一个
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