第3卷 顺序控制电路与制动控制电路 内蒙古自治区（对口招生）《电器及PLC控制技术》（高教版·第二版） 单元过关卷

内蒙古自治区（对口招生）机电类 《电器及PLC控制技术》（高教版·第二版） 顺序控制电路与制动控制电路 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 在三相异步电动机的起动控制电路中，_______方式通常用于控制开关元件的导通和切断顺序（ ） A. 脉冲延迟 B. 时间延迟 C. 电压控制 D. 频率控制 2. 两台电动机采用顺序起动控制时，要求第一台电动机运行后第二台电动机才能起动，通常应在第二台电动机控制回路中串入（ ） A. 第二台接触器的常闭辅助触点 B. 第一台接触器的常闭辅助触点 C. 第二台接触器的常开辅助触点 D. 第一台接触器的常开辅助触点 3. 顺序控制电路中，若前级电动机未起动，后级电动机的接触器线圈不能得电，其控制目的主要是（ ） A. 保证设备按规定次序工作 B. 提高电动机额定输出功率 C. 改变电动机正常旋转方向 D. 缩短电动机机械制动时间 4. 三相异步电动机能耗制动控制电路中，切断交流电源后通常向定子绕组通入（ ） A. 直流电流产生制动力矩 B. 交流电流维持运行转矩 C. 脉冲电流提高运行速度 D. 感应电流保持空载转动 5. 三相异步电动机反接制动控制电路中，进行制动时常采用的基本方法是（ ） A. 切除控制回路等待自然减速 B. 断开定子电源依靠摩擦停转 C. 降低定子电压保持低速运行 D. 改变定子电源相序形成反向转矩 6. 反接制动控制电路中，速度继电器的主要作用是（ ） A. 转速接近零时切除反接电源 B. 电流过大时自动切断主电源 C. 电压过低时保持线圈吸合 D. 负载过重时延长运行时间 7. 在制动过程中，电动机的转矩会对机械系统产生冲击和振动。为了减少这种冲击和振动，可以采用以下哪种方法（ ） A. 能耗制动控制 B. 反接制动控制 C. 电容制动控制 D. 电阻制动控制 8. 反接制动控制是一种改变电动机运行方向实现制动的方法，它能够产生哪种类型的制动转矩（ ） A. 正向制动转矩 B. 反向制动转矩 C. 双向制动转矩 D. 可调制动转矩 9. 电容制动控制通常适用于以下哪种负载特性的场景（ ） A. 高抗负载 B. 低抗负载 C. 高反应负载 D. 低反应负载 10. 电气制动的目的是什么？（ ） A. 提高电动机的转速 B. 减小电动机的转矩 C. 快速停止电动机运行 D. 增加电动机的效率 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. 顺序起动控制电路中，后起动电动机的控制回路常利用先起动电动机接触器的辅助触点作为联锁条件。（ ） 12. 在两台电动机顺序控制中，只要主电路接线正确，就不需要在控制回路中设置联锁触点。（ ） 13. 能耗制动时，电动机脱离三相交流电源后，向定子绕组通入直流电流以产生制动力矩。（ ） 14. 反接制动控制电路中，电动机转速接近零时应及时切断反接电源，防止电动机反向起动。（ ） 15. 制动控制电路只需考虑电动机快速停转，不必设置短路、过载等保护环节。（ ） 16. 反接制动时，如果电动机转速已接近零仍持续接入反接电源，电动机可能反向启动。（ ） 17. 反接制动时，只要改变电动机电源相序就能实现制动，无需其他控制元件。（ ） 18. 能耗制动中，电动机旋转的机械能转化为电阻中的热能。（ ） 19. 电容制动可以提供平滑的制动效果。（ ） 20. 单向起动反接制动控制电路中，速度继电器的常开触点在电机停止转动后仍保持闭合状态。（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 顺序起动控制电路中，使用 ______ 联络器来控制各相之间的启动顺序。 22. 两台电动机顺序起动控制中，KM1的______触点需串联在KM2线圈回路中。 23. 顺序控制是一种按照______进行工作的控制方式，通过控制不同的输出信号来实现不同的顺序操作。 24. 在生产实践中，有时要求一个拖动系统中多台电动机实现______，例如，机床中润滑 电动机起动后，主轴电动机才能起动。示为两台电动机顺序起动控制电路。 25. 在两台电动机顺序启动控制电路中，为使 只能在 运行后启动，常将 接触器的______串联在 接触器线圈回路中。 26. 按时间原则实现顺序控制时，常利用______的延时触点控制下一步动作。 27. 电动机断开交流电源后，向定子绕组通入直流电流产生制动转矩的制动方式称为______。 28. 反接制动控制电路中，为使电动机转速接近零时自动切断反接电源，通常采用______进行检测。 29. 在反接制动控制电路中，运行接触器与制动接触器之间应采用电气互锁，常把对方接触器的______串联在本接触器线圈回路中。 30. 在反接制动中，回馈电能的方式是由______回馈到电源中。 四、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. 某顺序控制电路中，润滑泵电动机 先起动，主轴电动机 必须在 起动 12 s 后才能起动。电路采用通电延时时间继电器 KT 控制 接触器线圈。若 KT 的整定范围为 0～30 s，刻度盘总角度为 。 32. 某三相异步电动机采用直流能耗制动，制动直流电源电压为 220 V，制动回路总电阻为 22 Ω。求：（1）制动电流；（2）制动回路消耗的电功率。 33. 某顺序控制电路中，按下启动按钮后 立即运行，延时 6 s 后 运行；按下停止按钮后 立即断电，延时 4 s 后 断电。若启动按钮在 0 s 时按下，停止按钮在 60 s 时按下。求：（1） 开始运行的时刻；（2） 停止运行的时刻；（3） 本次运行时长。 34. 某反接制动控制电路中，三相异步电动机额定电流为 18 A。反接制动时为限制电流，要求制动电流不超过额定电流的 2.5 倍。若不串电阻时反接制动电流约为 90 A，串入制动电阻后电流与总阻抗成反比。 35. 某能耗制动控制电路中，电动机断开交流电源后，由时间继电器控制直流制动接触器工作。已知直流制动电压为 110 V，定子绕组等效电阻为 22 Ω，原制动时间为 2 s，现要求制动时间为 6 s。 五、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 36. 简述两台电动机按顺序运行、按逆序停止的控制电路应满足的基本要求。 37. 某机床主轴电动机采用反接制动实现快速停车，简述该制动控制电路应具备的主要控制环节。 38. 简述三相异步电动机能耗制动控制电路安装与调试时应注意的主要事项。 39. 请简要说明在三相异步电动机的电气制动控制电路中，为什么需要使用制动电阻？ 40. 三相异步电动机反接制动与能耗制动和有何特点? 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 $ 内蒙古自治区（对口招生）机电类 《电器及PLC控制技术》（高教版·第二版） 顺序控制电路与制动控制电路 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 1. 在三相异步电动机的起动控制电路中，_______方式通常用于控制开关元件的导通和切断顺序（ ） A. 脉冲延迟 B. 时间延迟 C. 电压控制 D. 频率控制 【答案】B 【解析】在起动控制电路中，常采用时间延迟方式来控制开关元件的导通和切断顺序。 2. 两台电动机采用顺序起动控制时，要求第一台电动机运行后第二台电动机才能起动，通常应在第二台电动机控制回路中串入（ ） A. 第二台接触器的常闭辅助触点 B. 第一台接触器的常闭辅助触点 C. 第二台接触器的常开辅助触点 D. 第一台接触器的常开辅助触点 【答案】D 【解析】第一台接触器的常开辅助触点闭合，表示第一台电动机已起动运行，将其串入第二台电动机控制回路可实现先后顺序控制。常闭辅助触点或第二台自身触点不能可靠表示第一台电动机的运行状态。 3. 顺序控制电路中，若前级电动机未起动，后级电动机的接触器线圈不能得电，其控制目的主要是（ ） A. 保证设备按规定次序工作 B. 提高电动机额定输出功率 C. 改变电动机正常旋转方向 D. 缩短电动机机械制动时间 【答案】A 【解析】顺序控制的核心是利用辅助触点等联锁条件，使多台设备按规定先后次序起动或停止。该控制不能提高电动机额定功率，也不是专门用于改变转向或缩短制动时间。 4. 三相异步电动机能耗制动控制电路中，切断交流电源后通常向定子绕组通入（ ） A. 直流电流产生制动力矩 B. 交流电流维持运行转矩 C. 脉冲电流提高运行速度 D. 感应电流保持空载转动 【答案】A 【解析】能耗制动是在电动机脱离三相交流电源后，向定子绕组通入直流电流形成静止磁场，使转子切割磁场产生制动力矩。其目的不是维持运行转矩或提高转速。 5. 三相异步电动机反接制动控制电路中，进行制动时常采用的基本方法是（ ） A. 切除控制回路等待自然减速 B. 断开定子电源依靠摩擦停转 C. 降低定子电压保持低速运行 D. 改变定子电源相序形成反向转矩 【答案】D 【解析】反接制动通过改变定子电源相序，使电动机产生与原旋转方向相反的电磁转矩，从而迅速制动。自然停转、降压运行和单纯切除控制回路都不属于反接制动的基本方法。 6. 反接制动控制电路中，速度继电器的主要作用是（ ） A. 转速接近零时切除反接电源 B. 电流过大时自动切断主电源 C. 电压过低时保持线圈吸合 D. 负载过重时延长运行时间 【答案】A 【解析】反接制动时若电动机停转后仍接入反相电源，可能反向起动，因此需用速度继电器在转速接近零时切除反接电源。电流保护、电压保持和延时运行不是速度继电器在该电路中的主要作用。 7. 在制动过程中，电动机的转矩会对机械系统产生冲击和振动。为了减少这种冲击和振动，可以采用以下哪种方法（ ） A. 能耗制动控制 B. 反接制动控制 C. 电容制动控制 D. 电阻制动控制 【答案】C 【解析】通过电容制动控制，可以平滑地调节电动机转矩，减少冲击和振动。 8. 反接制动控制是一种改变电动机运行方向实现制动的方法，它能够产生哪种类型的制动转矩（ ） A. 正向制动转矩 B. 反向制动转矩 C. 双向制动转矩 D. 可调制动转矩 【答案】B 【解析】通过反接制动控制，改变电动机运行方向，可以产生反向的制动转矩。 9. 电容制动控制通常适用于以下哪种负载特性的场景（ ） A. 高抗负载 B. 低抗负载 C. 高反应负载 D. 低反应负载 【答案】D 【解析】电容制动控制通常适用于低反应负载 10. 电气制动的目的是什么？（ ） A. 提高电动机的转速 B. 减小电动机的转矩 C. 快速停止电动机运行 D. 增加电动机的效率 【答案】C 【解析】电气制动的目的是快速停止电动机的运行。 二、判断题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 11. 顺序起动控制电路中，后起动电动机的控制回路常利用先起动电动机接触器的辅助触点作为联锁条件。（ ） 【答案】正确 【解析】先起动电动机接触器的辅助触点能够反映其工作状态，将其作为后级控制回路的联锁条件，可保证设备按规定顺序起动。 12. 在两台电动机顺序控制中，只要主电路接线正确，就不需要在控制回路中设置联锁触点。（ ） 【答案】错误 【解析】顺序控制主要依靠控制回路中的联锁触点实现先后动作要求。只有主电路接线正确而缺少联锁条件，后级电动机可能不按规定顺序起动。 13. 能耗制动时，电动机脱离三相交流电源后，向定子绕组通入直流电流以产生制动力矩。（ ） 【答案】正确 【解析】能耗制动的基本原理是利用直流电流在定子中形成静止磁场，转子因惯性继续转动并切割磁场，从而产生阻碍转动的制动力矩。 14. 反接制动控制电路中，电动机转速接近零时应及时切断反接电源，防止电动机反向起动。（ ） 【答案】正确 【解析】反接制动会产生反向电磁转矩，若停转后仍不断开反接电源，电动机可能向相反方向起动。因此接近零速时必须及时切除反接电源。 15. 制动控制电路只需考虑电动机快速停转，不必设置短路、过载等保护环节。（ ） 【答案】错误 【解析】制动控制电路除满足停转要求外，还必须保证运行安全。短路保护、过载保护等环节能够防止设备和线路因异常电流受损，不能省略。 16. 反接制动时，如果电动机转速已接近零仍持续接入反接电源，电动机可能反向启动。（ ） 【答案】正确 【解析】反接制动利用改变定子电源相序产生反向制动转矩。转速接近零时若不及时切断反接电源，反向转矩会使电动机进入反向启动状态。 17. 反接制动时，只要改变电动机电源相序就能实现制动，无需其他控制元件。（ ） 【答案】错误 【解析】反接制动虽核心是改变电源相序，但还需速度继电器等元件。当电机转速接近零时，速度继电器能切断反接制动电路，防止电机反向起动。若仅改变相序而无此控制，会导致电机制动后反向运转，无法实现准确停车，因此该说法错误。 18. 能耗制动中，电动机旋转的机械能转化为电阻中的热能。（ ） 【答案】正确 【解析】能耗制动是通过将电动机接入电阻来消耗电动机的机械能，将其转化为热能来实现制动。 19. 电容制动可以提供平滑的制动效果。（ ） 【答案】错误 【解析】电容制动主要用于提供快速制动效果，而不是平滑的制动效果。 20. 单向起动反接制动控制电路中，速度继电器的常开触点在电机停止转动后仍保持闭合状态。（ ） 【答案】错误 【解析】速度继电器的转子与电机轴相连，当电机转速降至100 r/min以下时，其常开触点会断开。电机停止转动时，转速为零，速度继电器触点已复位断开，并非保持闭合，因此该说法错误。 三、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 顺序起动控制电路中，使用 ______ 联络器来控制各相之间的启动顺序。 【答案】时间延迟 【解析】顺序起动控制电路通过时间延迟来实现各相之间的有序启动。 22. 两台电动机顺序起动控制中，KM1的______触点需串联在KM2线圈回路中。 【答案】动合辅助 【解析】两台电动机顺序起动控制中，KM1的 动合辅助 触点需串联在KM2线圈回路 23. 顺序控制是一种按照______进行工作的控制方式，通过控制不同的输出信号来实现不同的顺序操作。 【答案】步骤 【解析】顺序控制是一种按照 进行工作的控制方式，通过控制不同的输出信号来实现不同的顺序操作 【点睛】 步骤 24. 在生产实践中，有时要求一个拖动系统中多台电动机实现______，例如，机床中润滑 电动机起动后，主轴电动机才能起动。示为两台电动机顺序起动控制电路。 【答案】先后顺序工作 【解析】在生产实践中，有时要求一个拖动系统中多台电动机实现 先后顺序工作 ，例如，机床中润滑 电动机起动后，主轴电动机才能起动。示为两台电动机顺序起动控制电路 25. 在两台电动机顺序启动控制电路中，为使 只能在 运行后启动，常将 接触器的______串联在 接触器线圈回路中。 【答案】常开辅助触点 【解析】 接触器吸合后，其常开辅助触点闭合， 接触器线圈才具备得电条件，因此可以保证 先运行、 后运行。 26. 按时间原则实现顺序控制时，常利用______的延时触点控制下一步动作。 【答案】时间继电器 【解析】时间继电器能够在设定时间到达后改变触点状态，常用于按规定时间间隔完成顺序动作的控制电路。 27. 电动机断开交流电源后，向定子绕组通入直流电流产生制动转矩的制动方式称为______。 【答案】能耗制动 【解析】能耗制动是在电动机脱离交流电源后通入直流电流，使定子产生静止磁场，转子切割磁场形成制动转矩。 28. 反接制动控制电路中，为使电动机转速接近零时自动切断反接电源，通常采用______进行检测。 【答案】速度继电器 【解析】速度继电器能根据电动机转速变化动作，在转速接近零时切断反接制动回路，防止电动机反向启动。 29. 在反接制动控制电路中，运行接触器与制动接触器之间应采用电气互锁，常把对方接触器的______串联在本接触器线圈回路中。 【答案】常闭辅助触点 【解析】将对方接触器的常闭辅助触点串入本接触器线圈回路，可以防止运行接触器和制动接触器同时吸合，避免主电路短路或误动作。 30. 在反接制动中，回馈电能的方式是由______回馈到电源中。 【答案】外部负载 【解析】反接制动通过外部负载将电动机产生的电能回馈到电源中，从而实现制动效果。 四、计算题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 31. 某顺序控制电路中，润滑泵电动机 先起动，主轴电动机 必须在 起动 12 s 后才能起动。电路采用通电延时时间继电器 KT 控制 接触器线圈。若 KT 的整定范围为 0～30 s，刻度盘总角度为 。 【答案】（1）KT 应整定为 12 s。 （2）指针角度为 。 【解析】（1）顺序控制要求 先运行 12 s 后 才允许起动，通电延时时间继电器应按延时时间整定。 （2）按比例计算，，所以指针应调到 位置。 32. 某三相异步电动机采用直流能耗制动，制动直流电源电压为 220 V，制动回路总电阻为 22 Ω。求：（1）制动电流；（2）制动回路消耗的电功率。 【答案】（1）制动电流为 10 A。（2）制动回路消耗的电功率为 2.2 kW。 【解析】制动电流按电压除以电阻计算，220 除以 22 得 10 A；电功率按电压乘以电流计算，220×10 得 2200 W，即 2.2 kW。 33. 某顺序控制电路中，按下启动按钮后 立即运行，延时 6 s 后 运行；按下停止按钮后 立即断电，延时 4 s 后 断电。若启动按钮在 0 s 时按下，停止按钮在 60 s 时按下。求：（1） 开始运行的时刻；（2） 停止运行的时刻；（3） 本次运行时长。 【答案】（1） 在 6 s 时开始运行。（2） 在 64 s 时停止运行。（3） 本次运行时长为 54 s。 【解析】 需在 运行后延时 6 s 才得电，所以开始时刻为 6 s；停止时 在 60 s 立即断电， 再延时 4 s 断电，所以 停止时刻为 64 s； 从 6 s 运行到 60 s，运行时长为 54 s。 34. 某反接制动控制电路中，三相异步电动机额定电流为 18 A。反接制动时为限制电流，要求制动电流不超过额定电流的 2.5 倍。若不串电阻时反接制动电流约为 90 A，串入制动电阻后电流与总阻抗成反比。 【答案】（1）允许的最大制动电流为 45 A。 （2）制动电流至少应降低为原来的 50%。 （3）电路总阻抗至少应增大为原来的 2 倍。 【解析】（1）允许电流为 A。 （2）电流比例为 。 （3）电流与总阻抗成反比，电流降为一半时，总阻抗至少应增大为原来的 2 倍。 35. 某能耗制动控制电路中，电动机断开交流电源后，由时间继电器控制直流制动接触器工作。已知直流制动电压为 110 V，定子绕组等效电阻为 22 Ω，原制动时间为 2 s，现要求制动时间为 6 s。 【答案】（1）直流制动电流为 5 A。 （2）6 s 内消耗的电能为 3300 J。 （3）若与 2 s 制动时间相比，多消耗的电能为 2200 J。 【解析】直流制动电流按欧姆定律 I=U/R=110÷22=5A；6s耗能 W=UIt=110×5×6=3300J。原2s改为6s，增加4s，故多耗能110×5×4=2200J。 五、简答题（本大题共5小题，每题4分，共20分） 36. 简述两台电动机按顺序运行、按逆序停止的控制电路应满足的基本要求。 【答案】（1）启动时， 应先得电运行， 只有在 已运行后才能得电运行。（2）停止时， 应先断电停止， 应在 停止后再断电停止。（3）控制电路应设置自锁、顺序联锁和必要保护，避免误操作破坏运行顺序。 【解析】本题考查顺序控制的动作逻辑。答题时应说明启动顺序、停止顺序和联锁保护三个方面，其中联锁触点是保证动作次序可靠的关键。 37. 某机床主轴电动机采用反接制动实现快速停车，简述该制动控制电路应具备的主要控制环节。 【答案】（1）停车时先切断正向运行接触器，接通反接制动接触器，使定子电源相序改变并产生反向制动转矩。（2）采用速度继电器或等效检测环节，在转速接近零时切断反接制动回路，防止电动机反向启动。（3）设置接触器互锁和过载保护，避免运行回路与制动回路同时接通，保证电路安全。 【解析】反接制动的核心是用反向电磁转矩快速降低转速，但制动电源不能长期接入。控制电路必须同时解决相序切换、零速切除和互锁保护问题。 38. 简述三相异步电动机能耗制动控制电路安装与调试时应注意的主要事项。 【答案】（1）主电路和控制电路接线应符合原理要求，运行接触器与制动接触器必须可靠互锁，防止交流电源与直流制动电源同时接入电动机定子绕组。（2）整流装置、制动电阻和时间继电器等元器件的规格应与电动机容量和制动要求相匹配，接线端子应压接牢固。（3）调试时应先检查绝缘、接地和保护元件，再空载试验运行、停止和制动动作顺序，确认接触器吸合与释放正常。（4）制动时间和制动电流应调节适当，使电动机能较快停车，又不因制动时间过长或电流过大造成绕组和元器件过热。 【解析】能耗制动控制电路的关键是先切断电动机交流电源，再向定子绕组通入直流电形成制动力矩，因此互锁、元器件容量和动作顺序必须可靠。调试时还应关注制动时间和制动电流，避免制动不足或设备过热。 39. 请简要说明在三相异步电动机的电气制动控制电路中，为什么需要使用制动电阻？ 【答案】制动电阻是三相异步电动机电气制动控制电路中的一个重要组成部分。其主要原因是，当电动机需要制动时，需要将电动机绕组接通到一个电阻器中，使电动机的绕组发生电流。这样，电动机就会产生一个电磁制动力，从而使电动机减速或停止。通过使用制动电阻，可以将电动机电路中的能量转化成热能消耗掉，从而使电动机能够快速而安全地停止或减速。需要注意的是，在使用制动电阻时，需要根据具体电动机的特性和使用情况，选用合适的电阻器容量和功率来保证制动效果和电路安全。 【解析】在三相异步电动机的电气制动控制电路中，为什么需要使用制动电阻 40. 三相异步电动机反接制动与能耗制动和有何特点? 【答案】反接制动：改电源相序，制动力大但冲击大； 能耗制动：通直流电，制动力平稳。 【解析】考查三相异步电动机反接制动与能耗制动的特点 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 $