电气控制与PLC应用陈建明(第三版)习题解答.doc

常用低压控制电器 习题与思考题 答：不同的电磁机构，有不同的吸力特性。电磁机构动作时，其气隙δ是变化的，。 对于直流电磁机构：其励磁电流的大小与气隙无关，衔铁动作过程中为恒磁动势工作，根据磁路定律，式中Rm为气隙磁阻，则，电磁吸力随气隙的减少而增加，所以吸力特性比较陡峭。 对于交流电磁机构：设线圈外加电压U不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，若电阻忽略不计，则，，当电压频率f、线圈匝数N、外加电压U为常数时，气隙磁通Φ也为常数，即励磁电流与气隙成正比，衔铁动作过程中为恒磁通工作，但考虑到漏磁通的影响，其电磁吸力随气隙的减少略有增加，所以吸力特性比较平坦。 为了保证衔铁能牢固吸合，反作用力特性必须与吸力特性配合好。在整个吸合过程中，吸力都必须大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能过大或过小，吸力过大时，动、静触头接触时以及衔铁与铁心接触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触头的熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。在实际应用中，可调整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特性有良好配合，参见答案图1所示。 单相交流电磁机构为什么要设置短路环？？？ Φ2在相位上落后于短路环外铁心截面S1中的磁通Φ1，由Φ1、Φ2产生的电磁吸力为F1、F2，作用在衔铁上的合成电磁吸力是F1+F2，只要此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生振动和噪声。参见答案图2所示。 对于三相交流电而言，因为三相不可能同时为零。就相当于整个电磁铁磁通没有过零点，磁场不会消失，衔铁就不会振动。故无须加装短路环。 从结构特征上如何区分交流、直流电磁机构？ 直流接触器的线圈通以直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热。为方便加工，铁心用整块钢块制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的筒状。 交流电磁线圈通电后，衔铁长时间被卡不能吸合，会产生什么后果？ 交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题？？ 交流电磁线圈接入直流电源时会通过很大的电流，很快会烧毁。因为交流线圈对交流电有感抗，而对直流电没有感抗，交流线圈只有很小的直流电阻，所以会通过很大的电流。 若将直流电磁线圈误接入交流电源上，接触器将不能正常工作。因阻抗增大，电流减小，吸力不足，不能吸合，线圈电流降不下去。此外，直流电磁铁铁心采用整块钢制成，交流电磁场会导致铁心中产生较大的涡流，导致铁心和线圈发热。 220V的交流接触器，误接入380V交流电源会发生什么问题？？ 接触器是怎样选择的？？ 主要考虑因素有：接触器的额定电压、接触器的额定电流、电磁线圈的额定电压、触头数目、额定操作频率。 两个相同的交流线圈能否串联使用？？ 常用的灭弧方法有哪些？ 为了加速电弧熄灭，常采用以下灭弧方法：①电动力灭弧；②灭弧栅灭弧；③磁吹灭弧等。 熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别？ 如何调整电磁式继电器的返回系数？ k值是可以调节的，可通过调节释放弹簧的松紧程度（拧紧时，x1与x2同时增大，k增大；放松时，k减小）或调整铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄（增厚时x1增大，k增大；减薄时k减小）来达到。 电气控制线路中，既装设熔断器，又装设热继电器，各起什么作用？？ 热继电器在电路中的作用是什么？？ 热继电器的选择主要根据电动机定子绕组的联结方式来确定热继电器的型号，在三相异步电动机电路中，对Y连接的电动机可选两相或三相结构的热继电器，一般采用两相结构的热继电器，即在两相主电路中串接热元件。对于三相感应电动机，定子绕组为Δ连接的电动机，必须采用带断相保护的热继电器。 时间继电器和中间继电器在电路中各起什么作用？ 什么是主令电器？？ 主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器（如脚踏开关、钮子开关、急停开关）等。 试为一台交流380V、4kW（cosφ=0.88）、Δ连接的三相笼型异步电动机选择接触器、热继电器和熔断器。 答：首先根据三相异步电动机的功率计算公式 式中，U为三相电源的线电压(V)；I为电动机的线电流(A)；cosφ为电动机的功率因数。 计算出电动机额定电流IN为 接触器选择：交流接触器；额定电压380V；额定电流10A；电磁线圈额定电压110V/127V/220V/380V之中选一；参考型号为CJ20-10。 热继电器选择：带断相保护的热继电器；热继电器的整定电流7.2A；热继电器的额定电流20A；参考型号为JR36-20。 熔断器选择：有填料封闭管式熔断器；熔体额定电流IRN≥(1.5~2.5)IN = 2.5×6.9 = 17.25A，选