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电器与可编程控制器应用技术

课后习题参考答案

第一篇习题

1.单相交流电磁机构为何要设置短路环？它的作用是什么？三相交

流电磁铁是否装设短路环？

答：（1）、由于交流接触器铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，

吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸力又增大，当吸力大于

反力时，衔铁又被吸合。这样，随着交流电源频率的变化，衔铁产生强烈振动和噪声，

甚至使铁心松散。

（2）、当交变的磁通穿过短路环所包围的面积S2在环中产生涡流时，此涡流产生的磁

通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。

（3）、由于三相电流电磁铁的电磁吸力三相本身具有相位差，其电磁吸力为一恒定值，

故无需设置分磁环。

2.从结构特征如何区分交流、直流电磁机构？

答：（1）、交流：铁心用硅钢片冲压而成（减少铁损），线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨

架上（便于散热）。

（2）、直流：铁心用整块钢制成（方便加工），线圈绕制成长而薄的圆筒状（便于散热）。

3.交流接触器线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合，会产生什

么后果？

答：一般U形铁心的交流电磁机构的励磁线圈通电而衔铁尚未吸合的瞬间，电流将达到

衔铁吸合后额定电流的5～6倍，E形铁心电磁机构则达到额定电流的10～15倍，如果

衔铁卡住不能吸合时，交流励磁线圈则可能烧毁。

4.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，

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会发生什么问题？为什么？

答：（1）、交流电磁线圈误接入直流电源，由于不存在感抗，则I=U/R，比原来的电流大

很多，则线圈容易烧毁。

（2）、直流电磁线圈误接入交流电源，由于存在感抗，则I=u/(R+jX)，比原来的电流小

很多，可能吸力不够，不能吸合，即使可以吸合也会由于直流电磁系统没有分磁环而发

生振动。同时由于直流电磁系统的铁心由整块钢构成，损耗比较大。

5.两个相同的交流电磁线圈能否串联使用？为什么？

答：（1）、在交流控制线路中，两个相同的交流电磁线圈不能串联使用，主要原因是造

成吸力不足。

（2）、即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为每个线圈上所分配

到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总有先后，先吸合的电器磁路先闭合，其阻

抗比没吸合的电器大，电感显著增加，线圈上的电压也相应增大，故没吸合电器线圈的

电压达不到吸合值。同时电路电流将增加，有可能烧毁线圈。

6.电器控制线路中，既装设熔断器，又装设热继电器，各起什么作

用?能否互相代用？

答：（1）、熔断器：是一种简单而有效的保护电器，在电路中主要起短路保护作用。

（2）、热继电