第29练 三速异步电动机调速 浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版） 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，精心编制了浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）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。 本卷是浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）一课一练的第29练，内容为：三速控制线路、接触器组合、联锁与故障。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《工厂电气控制设备》（高教版） 第29练 三速异步电动机调速 一、单项选择题 1. 某工厂的三速异步电动机在运行过程中，要从低速切换到高速，控制线路中的时间继电器主要起什么作用（ ） A. 单纯延时，等待电机低速完全停止后再启动高速运转 B. 延时切换控制电路，保证低速接触器可靠断开，高速接触器平稳吸合，避免电源短路及电流冲击 C. 用于高速运行时的计时，以便到达设定时间后自动切换回低速运行 D. 控制电机在高低速切换期间的制动时间，确保快速制动再启动 2. 若中间继电器KA2在3-6线号间的动合触点接触不良，则下列故障现象说法正确的是（ ） A. 电动机M不能正转高、低速连续运行 B. 电动机M不能反转高、低速连续运行 C. 电动机M不能正、反转点动控制 D. 若按下反转起动按钮SB3的时间足够长，则电动机M能正、反转高、低速连续运行 3. 在三速异步电动机的控制线路中，哪个元件控制电动机的中速运转（ ） A. SB1和KM1 B. SB2和KM2 C. SB3和KM3 D. 无此控制 4. 双速电动机从低速切换到高速时，其转速变化规律通常是（ ） A. 线性增加 B. 呈指数增加 C. 阶跃式增加 D. 转速不变 5. 在三相异步电动机的调速控制电路中，故障检测与排除中，电动机无法启动可能是由于______引起（ ） A. 电源问题 B. 变频器故障 C. PLC控制信号异常 D. 电动机外壳接地良好 二、填空题 6. 要将三速异步电动机从低速运转转换为中速运转，需要操作的控制元件是______和______。 7. 如图所示电路，中间继电器KA1、KA2的作用是______。 8. 三速异步电动机采用变极调速时，在电源频率不变的条件下，电动机的转速随定子绕组磁极对数增加而______；因此，三种速度挡位对应的磁极对数应按______的顺序排列。 9. 在三速异步电动机控制线路里，为防止不同速度接触器同时吸合造成电源短路，接触器之间除电气互锁外，还需设置______，双重保障确保电路安全可靠，避免严重电气事故。 三、综合应用题 10. 某机加工车间使用一台三速异步电动机驱动钻床主轴。电动机采用三套独立定子绕组，分别由低速接触器 KM1、中速接触器 KM2 和高速接触器 KM3 控制。控制线路中，KM1、KM2、KM3 的常闭辅助触点分别串入另外两个接触器的线圈回路，并设置机械联锁，保证任意时刻只能有一个速度接触器吸合。电源频率为 50 Hz，三种绕组的极数分别为 8 极、6 极和 4 极，对应电动机实际转速分别为 720 r/min、960 r/min 和 1440 r/min。请回答：（1）分别计算三种速度绕组的同步转速和转差率，结果保留两位小数。（2）操作人员在低速运行时直接按下高速按钮，若控制线路工作正常，KM1 和 KM3 的吸合状态应如何变化？说明联锁的作用。（3）若出现 KM1 与 KM3 同时吸合的故障，分析可能原因，并写出两项检修或改进措施。 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 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，精心编制了浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）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。 本卷是浙江省（单独招生考试）《工厂电气控制设备》（高教版）一课一练的第29练，内容为：三速控制线路、接触器组合、联锁与故障。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《工厂电气控制设备》（高教版） 第29练 三速异步电动机调速 一、单项选择题 1. 某工厂的三速异步电动机在运行过程中，要从低速切换到高速，控制线路中的时间继电器主要起什么作用（ ） A. 单纯延时，等待电机低速完全停止后再启动高速运转 B. 延时切换控制电路，保证低速接触器可靠断开，高速接触器平稳吸合，避免电源短路及电流冲击 C. 用于高速运行时的计时，以便到达设定时间后自动切换回低速运行 D. 控制电机在高低速切换期间的制动时间，确保快速制动再启动 【答案】B 【解析】时间继电器在此处是为了实现平滑过渡，低速转高速时，它延时使低速接触器先断电，留出一定时间让电机绕组电流、磁场等状态平稳过渡，再让高速接触器吸合，防止两接触器同时动作造成短路，也减轻电流冲击，并非等待电机停转或高速计时切换回低速，也不涉及制动时间控制。 2. 若中间继电器KA2在3-6线号间的动合触点接触不良，则下列故障现象说法正确的是（ ） A. 电动机M不能正转高、低速连续运行 B. 电动机M不能反转高、低速连续运行 C. 电动机M不能正、反转点动控制 D. 若按下反转起动按钮SB3的时间足够长，则电动机M能正、反转高、低速连续运行 【答案】A 【解析】在电机控制电路中，如果中间继电器KA2的动合触点在3-6线号间接触不良，那么与该触点相关的电路可能会受到影响。根据图片中的文字文本和电路设计的常规理解，可以推断出这可能会导致电动机M不能正转高、低速连续运行。 3. 在三速异步电动机的控制线路中，哪个元件控制电动机的中速运转（ ） A. SB1和KM1 B. SB2和KM2 C. SB3和KM3 D. 无此控制 【答案】B 【解析】SB2和KM2共同控制电动机的中速运转。 4. 双速电动机从低速切换到高速时，其转速变化规律通常是（ ） A. 线性增加 B. 呈指数增加 C. 阶跃式增加 D. 转速不变 【答案】C 【解析】因为双速电动机是通过改变磁极对数来调速，是有级调速，所以转速是阶跃式增加的。 5. 在三相异步电动机的调速控制电路中，故障检测与排除中，电动机无法启动可能是由于______引起（ ） A. 电源问题 B. 变频器故障 C. PLC控制信号异常 D. 电动机外壳接地良好 【答案】D 【解析】电动机无法启动可能是由电源问题、变频器故障、PLC控制信号异常等多种原因引起。故障排除策略包括修复或更换损坏的元件、调整系统参数、优化控制程序等。 二、填空题 6. 要将三速异步电动机从低速运转转换为中速运转，需要操作的控制元件是______和______。 【答案】① SB2 ② KM2 【解析】SB2和KM2是三速异步电动机从低速运转转换为中速运转的控制元件。 7. 如图所示电路，中间继电器KA1、KA2的作用是______。 【答案】增加触点数量，控制电动机正转和反转 8. 三速异步电动机采用变极调速时，在电源频率不变的条件下，电动机的转速随定子绕组磁极对数增加而______；因此，三种速度挡位对应的磁极对数应按______的顺序排列。 【答案】降低；由少到多 【解析】异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，电源频率一定时，磁极对数越少，转速越高。因此，三速挡位由高速到低速排列时，磁极对数应由少到多。 9. 在三速异步电动机控制线路里，为防止不同速度接触器同时吸合造成电源短路，接触器之间除电气互锁外，还需设置______，双重保障确保电路安全可靠，避免严重电气事故。 【答案】机械互锁 【解析】三速异步电动机控制线路中，不同速度接触器分别控制不同极数的定子绕组。为防止两个或多个速度接触器因电气联锁失效、触点粘连或误操作而同时吸合，除利用常闭辅助触点实现电气互锁外，还应设置机械互锁。机械互锁通过机械结构限制相关接触器不能同时闭合，从而形成电气和机械双重保护，防止绕组误接入电源及由此引发的电气事故。 三、综合应用题 10. 某机加工车间使用一台三速异步电动机驱动钻床主轴。电动机采用三套独立定子绕组，分别由低速接触器 KM1、中速接触器 KM2 和高速接触器 KM3 控制。控制线路中，KM1、KM2、KM3 的常闭辅助触点分别串入另外两个接触器的线圈回路，并设置机械联锁，保证任意时刻只能有一个速度接触器吸合。电源频率为 50 Hz，三种绕组的极数分别为 8 极、6 极和 4 极，对应电动机实际转速分别为 720 r/min、960 r/min 和 1440 r/min。请回答：（1）分别计算三种速度绕组的同步转速和转差率，结果保留两位小数。（2）操作人员在低速运行时直接按下高速按钮，若控制线路工作正常，KM1 和 KM3 的吸合状态应如何变化？说明联锁的作用。（3）若出现 KM1 与 KM3 同时吸合的故障，分析可能原因，并写出两项检修或改进措施。 【答案】（1）同步转速公式为 ns=120f/P，转差率公式为 s=(ns-n)/ns×100%。8极绕组：ns1=120×50/8=750 r/min；s1=(750-720)/750×100%=4.00%。6极绕组：ns2=120×50/6=1000 r/min；s2=(1000-960)/1000×100%=4.00%。4极绕组：ns3=120×50/4=1500 r/min；s3=(1500-1440)/1500×100%=4.00%。（2）低速运行时直接按下高速按钮，KM1仍保持吸合，KM3不能吸合。因为KM1吸合后，其串入KM3线圈回路的常闭辅助触点断开，切断KM3线圈电源；机械联锁也会阻止KM3吸合。只有先使KM1断电释放，待其常闭辅助触点恢复闭合后，KM3才可能吸合。联锁的作用是防止不同速度绕组同时接入电源，避免接触器同时吸合及由此引发的电气故障和电动机损坏。（3）可能原因：KM1或KM3的常闭辅助触点熔焊，导致电气联锁失效；机械联锁损坏或调整不当；接线错误，导致联锁触点未串入相应线圈回路；控制线路中存在短接或误接。检修或改进措施：断电检查并更换熔焊的辅助触点或接触器；校验和调整机械联锁，确认两接触器不能同时吸合；按控制原理图检查并纠正接线，确认常闭辅助触点正确串入对方线圈回路；必要时增设或完善先断后合的速度切换控制。 【解析】（1）按ns=120f/P、s=(ns-n)/ns×100%计算：8极绕组同步转速750 r/min，转差率4.00%；6极为1000 r/min、4.00%；4极为1500 r/min、4.00%。（2）KM1保持吸合，KM3不能吸合；KM1常闭触点断开且机械联锁阻止其动作。联锁防止两套绕组同时通电。（3）原因可能是常闭触点熔焊、机械联锁失效、接线错误或线路短接。措施：更换触点、校验机械联锁，核对并纠正接线，试验确认不能同时吸合。 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 学科网（北京）股份有限公司 $