第六章习题参考答案
1. 填空题
(1) 电气互锁规律：为了使两接触器不能同时工作，只需将两接触器的 常闭 触点互
相 串入 对方的 线圈 电路中即可。
(2) 异步电动机有三种降压起动方法，分别是：Y-Δ降压起动控制、自耦降压起动控制、
定子串电阻降压起动控制。
(3) 控制柜 、 操作台 和 生产现场 相互之间的连接线越 少 越好；同一电器的不
同触点在线路中应尽可能具有 更多 的公共接线。
(4) 在控制电路中，应尽量将所有电气的 联锁触点 接在线圈的左端，线圈的右端直接
接 电源 。
(5) 电气线路设计时，选用的电器元件要 可靠 、 牢固 、动作时间少、抗干扰性能好。
(6) 在频繁操作的可逆线路中，正反向接触器之间不但要有 电气联锁 ，而且还要有 机
械联锁 。
(7) 控制电路在正常工作或事故情况下，发生意外接通的电路叫 寄生电路 。
(8) 在自动控制系统中，常用的保护环节有 短路 、 过流 、 过载 、 过压 、 失压 、
弱磁 、 超速 、 极限 等。
(9) 常用的短路保护元件有 熔断器 和 断路器 。
(10) 电气控制线路通常有两种设计方法： 经验设计法 和 逻辑设计法 。
2. 简答题
(1) 什么是点动？什么是自锁？电路中为什么要设计自锁环节？
答：点动是电动机控制方式中的一种，其控制电路如图6-1所示，由于在这一控制回路
中没有自保，也没有并接其它的自动装置，只是按下控制回路的启动按扭，主回路才通电；
松开启动按扭，主回路就没电了。实现了一点就动，松手就停的控制过程。
自锁在直接起停控制电路中的运用如图6-2所示，在启动按钮下方并联一个交流接触器
的常开辅助触点，以保证按下起动按纽后，接触器吸合，电路接通，松开起动按纽后电路仍
接通，电机持续运转，这种作用称为自锁，直到按下停止按纽才能使电机停车。
自锁是一种在异常情况下保护线路和电气设备的措施，加入自锁，在松开控制按钮后电
动机还能运转。
(2) 什么是联锁？为什么要设计联锁环节？
答：生产机械或自动生产线由许多运动部件组成，不同运动部件之间有联系又互相制约。
这种互相联系而又互相制约的控制称为联锁。
在电路中设计联锁环节，使在控制线路中一条支路通电时保证另一条支路断电，确保按
照生产机械加工的工艺和工作过程顺序运行。
(3) 某设备所用电动机，额定功率为15kW，额定电压为380V，额定电流为11A，起动
电流是额定电流的6.5倍，现用按钮进行起停控制，要求有短路保护和过载保护，试选用控
制所需的合适的电器：接触器、按钮、熔断器、热继电器。
答：由题可知电动机的额定电流为11A，下面根据额定电流来选择各器件的型号。
1）接触器KM型号的选择：
显然应选交流接触器；电动机额定电压为380V，故KM主触头额定电压选为AC380V；
电动机额定电流为11A，起动电流是额定电流的6.5倍，故接触器额定电流等级选择100A。
故可以选择型号为CJ10-100的交流接触器。
2）按钮SB型号的选择：
？
3）熔断器FU1的选择：
电动机功率为15KW，容量不大，故可选用RL系列熔断器，用于过载及短路保护；考
虑到本题中单台电动机长期工作，根据I(1.5~2.5)IrNN计算出熔体额定电流应大于
17~28A，而由于起动电流的存在，故熔体额定电流IrN取30A；
综上分析：选择型号为RL1-60的熔断器，其熔断器额定电流为60A，可满足要求。
4) 熔断器FU2的选择：
？
5) 热继电器FR的选择
本题中，电动机长期工作，一般可选用热继电器的额定电流大于电动机的额定电流，选
择20A，可忽略起动瞬时电流IN的影响，其热元件额定电流选择7.2A即可。故可选择型号
为JR26-20/3D的热继电器。
(4) 在电气控制线路中，常用的保护环节有哪些？各种保护的作用是什么？常用什么电
器来实现相应的保护要求？
答：在自动控制系统中，常用的保护环节有短路、过流、过载、过压、失压、弱磁、超
速、极限等。
1）短路保护：一旦发生短路故障时，控制电路能迅速切断电源。常用的短路保护元件
有熔断器和断路器。
2）过流保护：在电动机运行过程中，由于各种各样的原因，会引起电动机产生很大的
电流，从而造成电动机或生产机械设备的损坏。为保护电动机的安全运行，在这种情况下，
设置过电流保护。常用的过流保护元件是电流继电器。
3）过载保护：电动机长期超载运行，其绕组的温升将超过允许值而损坏，需设过载保
护环节。这种保护多采用热继电器作为保护元件，同时装有熔断器或过流继电器配合使用。
4）失压保护：防止电压恢复时电动机自行起动的保护称为失压保护。失压保护一般通
过并联在起动按钮上的接触器的常开触头来实现。
5）极限保护：某些直线运动的生产机械常设极限保护，是由行程开关的常闭触头来实
现的。
(5) 电气控制线路设计应遵循的原则是什么？
答：满足机电设备需求原则、简单实用经济原则、可靠性原则、安全性原则和使用方便
原则。
(6) 电气原理图的设计方法有几种？常用什么方法？
答：电气控制线路通常有两种设计方法：一种是经验设计法和逻辑设计法。
(7) 电气图中，SB、SA、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电器元件的文字符号？
答：SB-按钮、SA-转换开关、SQ-行程开关、FU-熔断器、KM-接触器、KA-中间继电
器、KT-时间继电器。
(8) 设计一个具有点动和连续运转功能的混合控制电路。
答：1）分析题意
题目要求实现点动和连续运转的混合控制，可以采用1KM、2KM两个接触器来分别实
现点动控制和连续运转控制。
2）主电路设计
根据分析，采用1KM、2KM两个接触器来分别实现电动机的点动控制和连续运转控制。
根据电气控制线路设计的安全性原则，主电路中还需要短路保护和过载保护，因此采用
FU1熔断器作为短路保护器件，FR热继电器作为过载保护器件，再加上刀开关QS设计出如
图6-34左半部分所示的主电路。
3）基本控制电路设计
要实现点动控制，可以参照图6-1所示的点动控制线路；要实现连续运转，很显然这是
带自锁环节的直接起停控制线路可以实现的，可以参照图6-1的控制线路。
按照以上步骤设计出来的原理图如下图6-34所示，其工作原理是：
按下SB1，由于KM2为常闭触点，所以KM1得电，KM1常开触点吸合，电机与三相
电源接通运转，松开SB1，KM1失电，吸合的触点断开，电机M与三相电源脱离，M运转
停止。
按下SB2，KM2得电，其常开触点吸合，并自锁，松开SB2，电机M仍与三相电源保
持连接，电机连续转动，而KM2的常闭触点断开，切断了电动控制回路，这时就算按下SB1
也不起作用。
QS
1
FU
1
KM
1
M
3~
2
KM
FR
1L3L2
L
2
FU
1
KM
1
SB
FR
2
KM
2
KM
2
KM
SB
2
SB
图6-34 具有点动和连续运转功能的混合控制电路
(9) 要求某机床液压泵电动机M1和主电动机M2的运行情况如下：必须先起动M1，然
后才能起动M2；M2可以单独停转；M1停转后，M2也应自动停转。试用经验设计法画出主
电路和控制电路。
答：
QS
1
FU
1
KM
1
M
3~2KM1FR2M3~
2
FR
1
KM
3
SB
1
SB
1
FR
1
KM
2
KM
2
KM
2
SB
2
FR
1L2
L
3
L
4
SB
1
KM
2
FU
图6-35 第9题控制电路图
(10) 设计一个符合下列条件的卧室照明控制线路。卧室进门处安装有一个开关SB1，室
内床头有开关SB2，晚上进入卧室时，按下SB1，灯EL亮，上床后按下SB2，等EL灭。以
后再按下SB1、SB2中的任何一个灯EL都亮。试用逻辑设计法设计该控制线路。
答：1）确定逻辑变量：
输入逻辑变量：SB1 、SB2；输出逻辑变量：EL。
2）列出控制元件和执行元件的动作状态表，以满足控制要求；通电状态的真值表如表
6-7所示。
表6-7 第10题通电状态表
SB1 SB2 EL
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
3）写出执行元件的表达式：
1212
EL=SBSB+SBSB
4)绘制控制电路。根据逻辑函数关系式，可绘制如图6-36所示的电气控制线路：
1
SB
2
SB
2
SB
1
SB
图6-36 第10题控制线路图