第20练 单向连续控制电路的安装与检修 江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练的第20练，内容涵盖3-1-2 单向连续控制电路的安装与检修。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电气系统安装与调试》（高教版·第2版） 第20练 模块3 三相异步电动机控制线路的安装与检修 项目1 三相异步电动机单向运转控制电路的安装与检修 任务2 单向连续控制电路的安装与检修 一、判断题 1．采用接触器自锁控制的电动机电路不具备失压保护功能。当电网突然停电后又恢复供电时，如果操作工在停电前未及时按下停止按钮，恢复供电后接触器会自动吸合使电动机自行起动运转，容易造成人身伤害和设备损坏事故。（ ） 【答案】B（错误） 【解析】恰恰相反，自锁控制电路天然具备失压保护（又称零压保护）功能。停电时接触器线圈失电、衔铁在复位弹簧作用下释放，所有触头（包括自锁触头）恢复断开状态。恢复供电时，由于自锁触头已经断开，控制回路处于断路状态，电动机绝对不会自行起动。必须由操作工重新按下起动按钮SB2，经手动支路重新接通线圈后才能重新运转。这一特性是电气安全的重要保障，防止了停电后恢复供电时设备的意外自起动。 2．在单向连续运转控制电路中，接触器KM的一对常开辅助触头与起动按钮SB2的常开触头并联。按下SB2后KM线圈得电吸合、其常开辅助触头闭合，松开SB2后线圈电流经已闭合的常开辅助触头继续供电，电动机实现连续运转。停止按钮SB1的常闭触头串联在控制回路最前端，按下SB1即可切断整个控制回路使KM释放。（ ） 【答案】A（正确） 【解析】自锁控制电路的核心是"起动按钮+自锁触头"并联结构。KM常开辅助触头（53-54）与SB2常开触头（3-4）并联，构成两条并联的供电支路：手动支路（经SB2）和自动支路（经KM辅助触头）。起动时手动支路接通，KM吸合后自动支路接通替代手动支路，完成从"人控"到"自保"的切换。停止时SB1常闭断开，两条支路同时切断。 二、单项选择题 3．一台搅拌机电动机在运行中突然自动停机，操作工反复按下起动按钮也无法重新起动。打开控制柜后，电工发现热继电器FR的复位按钮已经弹起。按下FR的复位按钮后，电动机可以正常起动。这说明电动机之前停机的原因是（ ）。 A．电动机发生了过载，FR热元件发热使双金属片弯曲推动常闭触头断开，切断了控制回路使KM释放 B．停止按钮SB1内部的常闭触头因振动而瞬间断开又闭合，造成控制回路短暂断电 C．接触器KM线圈因匝间短路导致电流过大，FR检测到异常电流后保护性动作 D．电网瞬时电压跌落导致KM欠压释放，FR误将欠压判断为过载而动作 【答案】A 【解析】FR复位按钮弹起是FR动作的明确标志，双金属片受热弯曲推动连杆机构，一方面断开常闭触头（95-96），另一方面使复位按钮弹出。过载原因排查方向：检查搅拌机是否有物料卡堵导致负载增大、传动皮带是否过紧、轴承是否缺油磨损。若检查无异常，还需确认FR整定电流是否偏小导致正常负载下误动作。 4．一台由接触器自锁控制的机床正在加工工件，突然全厂停电约三分钟。电力恢复后，此时机床主轴电动机的运转状态是（ ）。 A．电动机自动重新起动恢复加工，因为停电前接触器KM处于吸合状态且电网恢复供电 B．电动机保持静止不动，必须由操作工重新按下起动按钮后才能运转 C．电动机低速运转几秒进行自检，确认无异常后自动恢复正常转速继续加工 D．接触器间歇吸合释放导致电动机断续通电，需反复按起动按钮多次才能正常起动 【答案】B 【解析】自锁控制电路的失压保护机制：停电，KM线圈失电，衔铁弹簧复位，所有触头断开（包括自锁触头）。恢复供电，控制回路无电流（因自锁触头已断、SB2未按下），KM无法吸合，电动机静止。必须人工重新起动：按下SB2，KM得电，主触头闭合，电动机运转，自锁建立。这一特性在法律层面也是强制要求，《机械电气安全标准》规定所有电动机控制电路必须具备防止意外自起动的功能。 5．一台额定电流为15A的三相异步电动机需要配热继电器作过载保护。电工在热继电器上调节整定电流旋钮，正确的调节位置是（ ）。 A．等于电动机的额定电流，即旋钮指向15A刻度附近 B．电动机额定电流的1.5倍即22.5A，以留出足够的起动过载裕量 C．电动机额定电流的0.6倍即约9A，以获得更灵敏的过载保护响应 D．电动机额定电流的2倍即30A，防止起动时的大电流造成误动作 【答案】A 【解析】热继电器整定电流的标准设置：等于电动机的额定电流（允许±5%的微调裕量）。整定过大（如1.5～2倍），过载时FR迟迟不动作，电动机长时间过流运行，绝缘加速老化甚至烧毁；整定过小（如0.6倍），电动机在正常负载甚至起动过程中FR就误动作，无法正常运行。对于起动时间长的重载电动机，可选用带速饱和电流互感器的热继电器，既能躲过起动电流又能保证额定负载下的准确保护。 三、填空题 6．单向连续运转控制电路中，自锁是通过将KM的一对____辅助触头与____按钮的常开触头____联实现的。该电路具有两种安全保护功能：FR热继电器提供____保护，接触器自锁结构提供____保护。在控制回路中，停止按钮SB1采用____色按钮，其触头类型为____触头。 【答案】常开；起动；并；过载；失压；红；常闭 【解析】自锁电路=起动回路（SB2常开）+自锁回路（KM常开辅助触头∥SB2常开）+停止回路（SB1常闭串联在总回路前端）。双重保护：①热继电器FR，热元件发热，双金属片弯曲，常闭触头断开，控制回路断开，KM释放（过载保护）；②自锁结构，停电时KM释放，自锁触头断开，来电后不会自行起动（失压保护）。两种保护分别覆盖了电气故障和过载故障两个维度。 7．热继电器FR的整定电流一般调节为电动机额定电流的____倍左右。FR的____触头串联在____回路中，当电动机发生过载时该触头____，切断控制回路使KM线圈失电释放。FR动作后必须等待内部双金属片____后方可按下复位按钮，然后重新起动电动机。 【答案】1；常闭；控制；断开；冷却 【解析】热继电器选用和整定的三个关键点：①整定值=电动机额定电流（不是起动电流，因FR具有反时限特性可躲过短时起动电流）；②FR常闭触头必须串联在控制回路中（而非主回路），用小电流控制大电流、安全可靠；③FR动作后不可强行复位立即起动，双金属片必须在冷却后恢复原始弯曲状态，否则会再次立即动作甚至损坏FR的触头机构。一般冷却时间约2～5分钟。 四、分析计算题 8．一台Y132M-4型三相异步电动机，铭牌参数为：额定功率PN=7.5kW、额定电压UN=380V、额定电流IN=15.4A、接法△。请计算：（1）为该电动机选配热继电器时，整定电流应调节为多少？应选用整定电流调节范围多大的热继电器？（2）如果选用了一只整定电流范围为12～18A的热继电器，将旋钮分别设置在12A、15A、18A三个位置，电动机在满载15.4A电流下长期运行时各会发生什么情况？（3）如果因传动皮带过紧，电动机长期在17A电流下运行（过载约10%），而FR整定在15A（约为IN的97.4%），FR是否一定会动作？这种轻微但持续的过载对电动机有何危害？ 【答案】（1）FR整定电流应取电动机额定电流IN=15.4A，鉴于调节标度是离散的，旋钮指向15A位置（15/15.4=97.4%，在95%～105%的允许范围内）。应选用整定电流范围涵盖15A的热继电器，如JR36-20型（范围10～16A）或JR36-32型（范围14～22A）均可。 （2）12A位置：12/15.4=78%，低于IN的78%，满载运行时FR热元件温度远超过双金属片动作温度，FR在数分钟内即动作跳闸，电动机无法正常运行。15A位置：15/15.4=97.4%，在允许偏差范围内，电动机满载可长期连续运行而不跳闸。18A位置：18/15.4=117%，高于IN约17%，电动机即使出现轻微过载FR也不会动作，过载保护功能被严重削弱，当电流达到18A以上FR才动作，而18A已是1.17倍IN，绕组发热可能已接近危险水平。 （3）不一定立即动作。FR为反时限保护特性，17A相对于15A整定值仅超出约13%，根据反时限曲线，动作时间可能长达数分钟至数十分钟。在此期间电动机绕组温度已持续超标（17A比15.4A高出约10%，发热量与电流平方成正比约增加21%），绝缘材料在高温下加速老化、寿命急剧缩短。这种"温温的过载"比短时严重过载危害更大，因FR不易动作而操作工不以为意，长期累积导致绝缘击穿甚至绕组烧毁。正确做法是查明并消除过载原因（调整皮带松紧度），而非依赖FR的延时动作来"保护"。 【解析】热继电器保护存在"盲区"，轻微但持续的过载（1.1～1.2倍IN）可能因FR反时限特性而延迟动作，在此期间绕组已受到热损伤。这是FR保护的固有局限性。现代工业中常采用电子式电动机保护器或变频器内置的电子热保护模型，可精确计算绕组的实时温升曲线，弥补单纯双金属片热继电器的不足。这也正是为什么热继电器整定不能随意偏大，偏大只会进一步扩大这个"盲区"。 五、综合分析题 9．一台三相异步电动机采用接触器自锁控制的单向连续运转电路，电路组成为：刀开关QS、熔断器FU1～FU3、接触器KM（含一对常开辅助触头）、热继电器FR、停止按钮SB1（红色常闭）、起动按钮SB2（绿色常开）。请回答：（1）从操作工按下SB2开始，到电动机稳定运转，描述电路中各电器的完整动作顺序和电流路径。（2）在电动机正常运转过程中，如果FR因过载而动作（常闭触头断开），电路会发生什么变化？过载原因排除后，操作工应如何正确操作恢复电动机运行？能否在FR复位按钮弹起的状态下强行按住复位按钮直接按SB2起动？为什么？（3）如果维修人员在更换停止按钮SB1时，误将常开按钮装在了SB1的位置上（原位置应装常闭按钮），会出现什么故障现象？请分析电路行为。 【答案】（1）按下SB2，SB2常开触头闭合，控制回路形成通路：L1，SB1常闭闭合，SB2常开闭合，KM线圈A1-A2，FR常闭触头(95-96)闭合，L2，KM线圈得电。KM动作顺序：①主触头闭合，主电路L1/L2/L3经QS，FU，KM主触头，FR热元件，电动机M，电动机通电运转；②KM常开辅助触头闭合，与SB2常开并联构成自锁支路。松开SB2，SB2常开断开，但电流改经KM常开辅助触头继续向线圈供电，自锁建立，电动机连续运转。 （2）FR动作：FR常闭触头(95-96)断开，控制回路被切断，KM线圈失电，KM主触头断开（电动机断电停转）+KM辅助触头断开（自锁解除）。过载排除后正确操作：①等待FR内部双金属片自然冷却（约2～5分钟，可观察FR外壳温度）；②按下FR的复位按钮使常闭触头恢复闭合；③按下SB2重新起动电动机。禁止在FR未冷却时强行按住复位按钮起动：此时双金属片仍处于弯曲状态，即使强行复位，常闭触头会因双金属片未恢复而再次立即断开或在电动机起动电流冲击下断开，导致KM再次跳闸、甚至损坏FR的触头机构。 （3）常开按钮装在SB1位置上的后果：正常状态下SB1为常开（不导通），控制回路始终处于断路状态，无论是否按下SB2，KM线圈都无法得电，电动机完全不能起动。即使操作工用一只手一直按住SB1（使其常开闭合）、另一只手按下SB2，KM可以吸合运转，但一旦松开SB1，SB1常开断开，控制回路切断，KM立即释放，电动机停止。此时电路完全丧失了正常的停止功能和起动功能，必须立即更换为常闭按钮。 【解析】本题以单向连续运转控制电路为对象，从正常操作流程、过载保护动作、到元件错装故障三个维度递进分析。第（1）问训练元件动作时序的精确描述能力；第（2）问强调FR复位操作的规范性和安全性（禁止强行复位），这是实际维护中的高频考点；第（3）问通过一个典型的安装错误（常开装成常闭），反向巩固对按钮触头类型的理解，电路分析的起点永远是"正常状态下各触头处于什么状态"。 10．一台由接触器自锁控制的搅拌机电动机，运行时出现异常：操作工发现电动机转速不稳、伴随短暂停顿后又自行恢复，控制柜内接触器发出时断时续的嗡嗡声。约五分钟后电动机彻底停止，按下SB2也无法重新起动。电工到现场检查：三相电源电压正常、熔断器完好、KM主触头无烧蚀痕迹、SB1和SB2按钮经万用表测试功能正常。请分析：（1）电动机"转速不稳+短暂停顿又恢复+接触器嗡嗡声"这一组症状共同指向什么故障？为什么会出现"短暂停顿后自行恢复"这种间歇性现象？（2）电动机彻底停止后无法再起动的直接原因可能是什么？电工首先应检查哪个部位？用万用表如何快速判断？（3）如果检查发现控制电源正常、FR常闭触头也导通，但故障仍与KM吸合不牢有关，可能原因有哪些？至少列出三种并简要分析。 【答案】（1）这组症状共同指向KM线圈供电回路接触不良或控制电源瞬时欠压，重点怀疑KM线圈A1/A2端子虚接。线圈端子虚接或电源瞬时欠压会使KM线圈电压时高时低，电磁吸力不足，衔铁吸合不牢，接触器发出时断时续的嗡嗡声，主触头接触压力随之波动，电动机出现转速不稳。若电压短时跌落后又恢复，且KM尚未完全释放或自锁支路未完全断开，接触器可重新吸稳，表现为短暂停顿后自行恢复。 （2）彻底停止后无法再起动，直接原因可能是KM线圈供电回路由虚接发展为开路，或控制电源电压已经低到不能使KM可靠吸合。应首先检查KM线圈A1/A2端子及其接线：断电后检查端子是否松动、导线是否断股；通电按下SB2时，用万用表交流电压档测量A1-A2两端电压。若按下SB2时A1-A2无额定电压，应沿控制回路向前查断点；若A1-A2有额定电压但KM不吸合，应断电测线圈电阻并检查线圈或机械卡滞。 （3）可能原因：①KM线圈A1/A2端子螺钉松动或导线断股，振动时接触电阻变化，造成线圈电压波动；②控制变压器容量不足或二次侧端子松动，KM吸合瞬间电压跌落，导致吸合不牢；③电网或控制电源存在瞬时欠压，使线圈吸力短时不足但不一定完全释放；④接触器铁心端面有油污、锈蚀或异物，导致衔铁不能完全贴合，交流磁路气隙增大而振动发声。 【解析】本题把"短暂停顿后自行恢复"与接触器线圈供电不稳定联系起来分析，避免把FR常闭触头断开后又自行恢复解释为KM自动重新自锁。单向自锁控制中，若KM已完全释放，自锁触头会断开，通常需要重新按起动按钮才能恢复；因此能短时自行恢复的现象更符合线圈端子虚接、控制电源瞬时欠压或吸合不牢但未完全释放的故障链。检修时应优先测量KM线圈A1-A2端电压，再区分控制回路断点、线圈本体故障和机械吸合故障。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是江苏省（职教高考）机电类《电气系统安装与调试》（高教版·第2版）一课一练的第20练，内容涵盖3-1-2 单向连续控制电路的安装与检修。 江苏省（职教高考）机电类 一课一练 《电气系统安装与调试》（高教版·第2版） 第20练 模块3 三相异步电动机控制线路的安装与检修 项目1 三相异步电动机单向运转控制电路的安装与检修 任务2 单向连续控制电路的安装与检修 一、判断题 1．采用接触器自锁控制的电动机电路不具备失压保护功能。当电网突然停电后又恢复供电时，如果操作工在停电前未及时按下停止按钮，恢复供电后接触器会自动吸合使电动机自行起动运转，容易造成人身伤害和设备损坏事故。（ ） 2．在单向连续运转控制电路中，接触器KM的一对常开辅助触头与起动按钮SB2的常开触头并联。按下SB2后KM线圈得电吸合、其常开辅助触头闭合，松开SB2后线圈电流经已闭合的常开辅助触头继续供电，电动机实现连续运转。停止按钮SB1的常闭触头串联在控制回路最前端，按下SB1即可切断整个控制回路使KM释放。（ ） 二、单项选择题 3．一台搅拌机电动机在运行中突然自动停机，操作工反复按下起动按钮也无法重新起动。打开控制柜后，电工发现热继电器FR的复位按钮已经弹起。按下FR的复位按钮后，电动机可以正常起动。这说明电动机之前停机的原因是（ ）。 A．电动机发生了过载，FR热元件发热使双金属片弯曲推动常闭触头断开，切断了控制回路使KM释放 B．停止按钮SB1内部的常闭触头因振动而瞬间断开又闭合，造成控制回路短暂断电 C．接触器KM线圈因匝间短路导致电流过大，FR检测到异常电流后保护性动作 D．电网瞬时电压跌落导致KM欠压释放，FR误将欠压判断为过载而动作 4．一台由接触器自锁控制的机床正在加工工件，突然全厂停电约三分钟。电力恢复后，此时机床主轴电动机的运转状态是（ ）。 A．电动机自动重新起动恢复加工，因为停电前接触器KM处于吸合状态且电网恢复供电 B．电动机保持静止不动，必须由操作工重新按下起动按钮后才能运转 C．电动机低速运转几秒进行自检，确认无异常后自动恢复正常转速继续加工 D．接触器间歇吸合释放导致电动机断续通电，需反复按起动按钮多次才能正常起动 5．一台额定电流为15A的三相异步电动机需要配热继电器作过载保护。电工在热继电器上调节整定电流旋钮，正确的调节位置是（ ）。 A．等于电动机的额定电流，即旋钮指向15A刻度附近 B．电动机额定电流的1.5倍即22.5A，以留出足够的起动过载裕量 C．电动机额定电流的0.6倍即约9A，以获得更灵敏的过载保护响应 D．电动机额定电流的2倍即30A，防止起动时的大电流造成误动作 三、填空题 6．单向连续运转控制电路中，自锁是通过将KM的一对____辅助触头与____按钮的常开触头____联实现的。该电路具有两种安全保护功能：FR热继电器提供____保护，接触器自锁结构提供____保护。在控制回路中，停止按钮SB1采用____色按钮，其触头类型为____触头。 7．热继电器FR的整定电流一般调节为电动机额定电流的____倍左右。FR的____触头串联在____回路中，当电动机发生过载时该触头____，切断控制回路使KM线圈失电释放。FR动作后必须等待内部双金属片____后方可按下复位按钮，然后重新起动电动机。 四、分析计算题 8．一台Y132M-4型三相异步电动机，铭牌参数为：额定功率PN=7.5kW、额定电压UN=380V、额定电流IN=15.4A、接法△。请计算：（1）为该电动机选配热继电器时，整定电流应调节为多少？应选用整定电流调节范围多大的热继电器？（2）如果选用了一只整定电流范围为12～18A的热继电器，将旋钮分别设置在12A、15A、18A三个位置，电动机在满载15.4A电流下长期运行时各会发生什么情况？（3）如果因传动皮带过紧，电动机长期在17A电流下运行（过载约10%），而FR整定在15A（约为IN的97.4%），FR是否一定会动作？这种轻微但持续的过载对电动机有何危害？ 五、综合分析题 9．一台三相异步电动机采用接触器自锁控制的单向连续运转电路，电路组成为：刀开关QS、熔断器FU1～FU3、接触器KM（含一对常开辅助触头）、热继电器FR、停止按钮SB1（红色常闭）、起动按钮SB2（绿色常开）。请回答：（1）从操作工按下SB2开始，到电动机稳定运转，描述电路中各电器的完整动作顺序和电流路径。（2）在电动机正常运转过程中，如果FR因过载而动作（常闭触头断开），电路会发生什么变化？过载原因排除后，操作工应如何正确操作恢复电动机运行？能否在FR复位按钮弹起的状态下强行按住复位按钮直接按SB2起动？为什么？（3）如果维修人员在更换停止按钮SB1时，误将常开按钮装在了SB1的位置上（原位置应装常闭按钮），会出现什么故障现象？请分析电路行为。 10．一台由接触器自锁控制的搅拌机电动机，运行时出现异常：操作工发现电动机转速不稳、伴随短暂停顿后又自行恢复，控制柜内接触器发出时断时续的嗡嗡声。约五分钟后电动机彻底停止，按下SB2也无法重新起动。电工到现场检查：三相电源电压正常、熔断器完好、KM主触头无烧蚀痕迹、SB1和SB2按钮经万用表测试功能正常。请分析：（1）电动机"转速不稳+短暂停顿又恢复+接触器嗡嗡声"这一组症状共同指向什么故障？为什么会出现"短暂停顿后自行恢复"这种间歇性现象？（2）电动机彻底停止后无法再起动的直接原因可能是什么？电工首先应检查哪个部位？用万用表如何快速判断？（3）如果检查发现控制电源正常、FR常闭触头也导通，但故障仍与KM吸合不牢有关，可能原因有哪些？至少列出三种并简要分析。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $