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欧阳地创编
第1章常用低压控制电器
时间：2021.03.04创作：欧阳地
习题与思考题
1.何谓电磁式电器的吸力特性与反力特
性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的
配合关系？
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。
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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。
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F/I
1
2
3
0
δ
1直流电磁铁吸力特性；2交流电磁铁吸力特性；3反力特性
答案图1
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
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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。
2.单相交流电磁机构为什么要设置短路
环？它的作用是什么？三相交流电磁铁要否
装设短路环？
答：由于单相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。这样就使衔铁
产生强烈的振动和噪声，甚至使铁心松散。
因此，交流接触器铁心端面上都安装一个铜
制的短路环。短路环将铁心端面分隔成两部
分，当交变磁通穿过短路环所包围的截面积
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S2在短路环中产生涡流时，根据电磁感应
定律，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
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