工廠電氣控制設(shè)備第1.2章習(xí)題解答

1、精選文檔第一章習(xí)題解答 1.1 如何區(qū)分直流電磁系統(tǒng)和溝通電磁系統(tǒng)？如何區(qū)分電壓線圈和電流線圈？答：直流電磁鐵鐵心由整塊鑄鐵鑄成，而溝通電磁鐵的鐵心則用硅鋼片疊成，以減小鐵損。 直流電磁鐵僅有線圈發(fā)熱，線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)，制成瘦長形，且不設(shè)線圈骨架，鐵心與線圈直接接觸，利于線圈的散熱。 溝通電磁鐵由于鐵心和線圈均發(fā)熱，所以線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，制成短粗形，吸引線圈設(shè)有骨架，且鐵心與線圈隔離，利于鐵心與線圈的散熱。 1.2 溝通電磁系統(tǒng)中短路環(huán)的作用是什么？三相溝通電磁鐵有無短路環(huán)？為什么？答：溝通接觸器線圈通過的是交變電流，電流正負(fù)半波要經(jīng)過零點，在電流過零點時線圈電磁吸力接近于零，如此動鐵芯會

2、與靜鐵芯發(fā)生振動和噪聲。在鐵心端面上開槽安放短路環(huán)后，交變的磁通使得短路環(huán)產(chǎn)生同頻交變感應(yīng)電流，該電流使短路環(huán)內(nèi)產(chǎn)生與鐵心磁通變化相反的逆磁通。如此在鐵心端面上，短路環(huán)內(nèi)的磁通與環(huán)外磁通在時間上錯開，避開了吸力過零產(chǎn)生噪聲和振動現(xiàn)象。沒有短路環(huán)，由于短路環(huán)是在電流過零時產(chǎn)生感應(yīng)電流維持鐵芯吸合，三相溝通電磁鐵一相電流過零時其余兩相不為零，鐵芯還是吸合的，因此不再需要短路環(huán)。1.3 溝通電磁線圈誤接入直流電源、直流電磁線圈誤接入溝通電源，將發(fā)什么問題？為什么？答：溝通電磁線圈誤接入對應(yīng)直流電源 ,時間長了有可能將線圈燒掉，由于溝通線圈的電感一般很大，其電阻阻值較小，所以當(dāng)通直流電源后，電流會很大

3、，電磁閥不會動作。直流電磁線圈誤接入對應(yīng)溝通電源，不會有什么影響，由于直流電磁線圈的阻值大，相應(yīng)的電感也大，一般比溝通電磁線圈的大。 1.4電弧是如何產(chǎn)生的？有哪些危害？直流電弧與溝通電弧各有什么特點？低壓電器中常用的滅弧方式有哪些？答：開關(guān)觸頭在大氣中斷開電路時，假如電路的電流超過 0.251A，電路斷開后加在觸頭間的電壓超過 1220V，則在觸頭間隙（又稱弧隙）中便會產(chǎn)生一團溫度極高、發(fā)出強光和能夠?qū)щ姷慕茍A柱形的氣體。電弧的危害： (1)延長了切斷故障的時間； (2)高溫引起電弧四周電氣絕緣材料燒壞； (3)形成飛弧造成電源短路事故； (4)電弧是造成電器的壽命縮短的主要緣由。 1.4

4、電弧是如何產(chǎn)生的？有哪些危害？直流電弧與溝通電弧各有什么特點？低壓電器中常用的滅弧方式有哪些？溝通是成正弦變化的，當(dāng)觸點斷開時總會有某一時刻電流為零，此時電流熄滅。直流電弧由于其不過零點，導(dǎo)致開關(guān)不能斷開電弧，與溝通電相比，直流電弧不易熄滅。機械性拉弧、磁吹式滅弧、窄縫滅弧、柵片滅弧法、固體產(chǎn)氣滅弧、石英砂滅弧、油吹滅弧、氣吹滅弧等。1.5 接觸器的主要結(jié)構(gòu)有哪些？溝通接接觸器和直流接觸器如何區(qū)分？答：接觸器的結(jié)構(gòu)主要由電磁系統(tǒng)，觸頭系統(tǒng)，滅弧裝置和其他部件等組成。直流接觸器與溝通接觸器相比，直流接觸器的鐵心比較小 ,線圈也比較小 ,交流電磁鐵的鐵心是用硅鋼片疊柳而成的。線圈做成有支架式 ,形

5、式較扁。由于直流電磁鐵不存在電渦流的現(xiàn)象，區(qū)分方式如下： (1) 銘牌：AC是溝通， DC是直流； (2) 滅弧罩：溝通接觸器設(shè)有滅弧裝置，以便快速切斷電弧，免于燒壞主觸頭，大的有滅弧柵片。直流接觸器由于直流電弧比溝通電弧難以熄滅，直流接觸器常接受磁吹式滅弧裝置滅?。?(3) 極數(shù)：溝通的主極為三、直流的主極為二； (4) 線圈的鐵芯和銜鐵：溝通的為分片硅鋼片、直流為整體式）。1.6 溝通接觸器在銜鐵吸合時，線圈中會產(chǎn)生沖擊電流，為什么？直流接觸器會產(chǎn)生這種現(xiàn)象嗎？為什么？答：溝通接觸器的線圈是一個電感，是用溝通電工作的。吸合前線圈內(nèi)部沒有鐵心，電感很小，阻抗也就很小，所以電流大；吸合后鐵心進

6、入線圈內(nèi)部，電感量增大，阻抗增大，所以電流就降下來了。直流接觸器工作電流主要取決于其內(nèi)部電阻，所以不會產(chǎn)生沖擊電流。 1.7 中間繼電器的作用是什么？中間繼電器與接觸器有何異同？答：中間繼電器的作用是將一個輸入信號變成多個輸出信號或?qū)⑿盘柗糯蠹丛龃笥|頭容量的繼電器。中間繼電器的觸頭對數(shù)多，觸頭容量較大（額定電流 5A10A），動作靈敏。其主要用途是當(dāng)其它繼電器的觸頭對數(shù)或觸頭容量不夠時，可借助中間繼電器來擴大觸頭數(shù)目，起到中轉(zhuǎn)或變換作用；接觸器觸點有主觸點和幫助觸點之分，而中間繼電器沒有主、幫助觸點之分。 1.8 對于星形聯(lián)結(jié)的三相異步電動機能否用一般三相結(jié)構(gòu)熱繼電器作斷相愛護？為什么？對于三

7、角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動機必需使用三相具有斷相愛護的熱繼電器，對嗎？答：可以。由于熱繼電器內(nèi)部有雙金屬片。當(dāng)電機電源缺相時，包括機械方面的緣由造成機堵轉(zhuǎn)，電機的電流會增加。電流增加使金屬片受熱到肯定程度，依據(jù)熱膨脹系數(shù)的不同金屬片會分開。從而來斷開熱繼電器的幫助觸頭，被把握的接觸器會釋放，切斷電源，熱繼電器有過熱過載愛護，愛護電機不會由于電流的增加被燒壞。必需使用三相具有斷相愛護的熱繼電器。三角形接法的電動機，線電流是相電流的 1.732倍。當(dāng)發(fā)生斷相時，線電流等于相電流。同樣的相電流下，斷相時的線電流較小，造成一般熱繼電器在斷相時愛護靈敏度下降，因此要用斷相熱繼電器才行。 1.9 試比較電磁式

8、時間繼電器、空氣阻尼式時間繼電器、電動式時間繼電器與電子式時間繼電器的優(yōu)缺點及應(yīng)用場合？答： 1、電磁式時間繼電器是依據(jù)電磁阻尼原理產(chǎn)生延時的 ,延時時間短 (0.31.6s)，但它結(jié)構(gòu)比較簡潔，通常用在斷電延時場合和直流電路中。 2、空氣阻尼式時間繼電器又稱為氣囊式時間繼電器，它是依據(jù)空氣壓縮產(chǎn)生的阻力來進行延時的，其結(jié)構(gòu)簡潔，價格廉價，延時范圍大 (0.4180s)，但延時精確度低。 3、電動式時間繼電器的原理與鐘表類似，它是由內(nèi)部電動機帶動減速齒輪轉(zhuǎn)動而獲得延時的。這種繼電器延時精度高，延時范圍寬 (0.472h)，但結(jié)構(gòu)比較簡單，價格很貴。 4、電子式時間繼電器又稱為晶體管式時間繼電器

9、，它是利用延時電路來進行延時的，這種繼電器精度高，體積小。1.10 在電動機的把握電路中，熱繼電器與熔斷器各起什么作用？兩者能否相互替換？為什么？答：熱繼電器主要是起到過載愛護作用還有因三相電流不平衡、缺相引起的過載愛護，而保險絲主要起短路愛護作用和限流愛護。兩者不能相互替換，熱繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有熱慣性作用，當(dāng)線路發(fā)生短路時熱繼電器需要內(nèi)部的愛護機構(gòu)肯定時間來發(fā)熱令原本是常閉的觸點斷開，響應(yīng)時間自然要比保險絲要長，起不到準(zhǔn)時的愛護作用，而且熱繼電器當(dāng)常閉觸點斷開后（令把握回路斷開）過來一段時間內(nèi)部的愛護機構(gòu)漸漸的冷卻后原本斷開起愛護的常閉觸點又復(fù)位閉合了，此時假如短路還沒有解決的，常閉觸點又一

10、次的斷開，這樣如此的循環(huán)下去。 1.11 在使用和安裝 HK系列刀開關(guān)時，應(yīng)留意些什么？鐵殼開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點是什么？試比較膠底瓷蓋刀開關(guān)與鐵殼刀開關(guān)的差異及各自用途？答：1.電源進線應(yīng)接在靜觸點一邊的進線端（進線座應(yīng)在上方），用電設(shè)備應(yīng)接在動觸點一邊的出線端。這樣當(dāng)開關(guān)斷開時，閘刀和熔絲均不帶電，以保證更換熔絲時的平安。 2.在合閘狀態(tài)下，刀開關(guān)的手柄應(yīng)當(dāng)向上，不能倒裝或平裝，以防止閘刀松動落下時誤合閘。 特點：(1)設(shè)有連鎖裝置，保證在合閘狀態(tài)下開關(guān)蓋不能開啟，而開啟時不能合閘，以確保操作平安； (2)接受儲能分合閘方式，在手柄轉(zhuǎn)軸與底座之間裝有速動彈簧，能使開關(guān)快速接通或斷開，與手柄操作速度

11、無關(guān)，這樣有利于快速滅弧。差異及各自用途：膠底瓷蓋刀開關(guān)由熔絲、觸刀、觸點座和底座等組成，結(jié)構(gòu)簡潔、價格廉價、使用修理便利，得到廣泛應(yīng)用。主要用作電氣照明電路和電熱電路、小容量電動機電路的不頻繁把握開關(guān)，也可用作分支電路的配電開關(guān)。鐵殼刀開關(guān)主要由鋼板外殼、觸刀開關(guān)、操作機構(gòu)、熔斷器等組成。刀開關(guān)具有滅弧裝置，一般用于小型電力排灌、電熱器、電氣照明線路的配電設(shè)備中，用于不頻繁地接通與分?jǐn)嚯娐?，也可以直接用于異步電動機的非頻繁全壓啟動把握。 1.12 低壓斷路器具有哪些脫扣裝置？試分別說明其功能。答：自由脫扣器：靠操作機構(gòu)手動或自動合閘，將主觸頭鎖在合閘位置上；電磁脫扣器：當(dāng)回路短路時，電磁脫扣

12、器的銜鐵吸合，從而使脫扣機構(gòu)動作；欠壓脫扣器：當(dāng)電路失壓時，失壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機構(gòu)動作；熱脫扣器：當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)峻過載時，過電流脫扣器的銜鐵被吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作；分勵脫扣器：作為遠(yuǎn)距離把握分?jǐn)嚯娐分谩?.14 按鈕與行程開關(guān)有何異同點？什么是主令把握器？作用是什么？答：按鈕與行程開關(guān)的工作原理相同，區(qū)分在于：行程開關(guān)不是靠手的按壓，而是利用生產(chǎn)機械運動部件的擋鐵碰壓而使觸頭動作。主令電器是用來接通或分?jǐn)喟盐针娐?，以發(fā)出指令或用于程序把握的開關(guān)電器。主要有：按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令把握器等。其次章部分習(xí)題解答1.電氣系統(tǒng)圖主要有哪些？各有什么作用和特點？答：

13、電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖。電氣原理圖：依據(jù)把握線圖工作原理繪制，具有結(jié)構(gòu)簡潔，層次分明。主要用于爭辯和分析電路工作原理。電氣布置安裝圖：主要用來表明各種電氣設(shè)備在機械設(shè)備上和電氣把握柜中的實際安裝位置，為機械電氣在把握設(shè)備的制造、安裝、維護、修理供應(yīng)必要的資料。電氣安裝接線圖：是為了進行裝置、設(shè)備或成套裝置的布線供應(yīng)各個安裝接線圖項目之間電氣連接的具體信息，包括連接關(guān)系，線纜種類和敷設(shè)線路。2.電氣原理圖中電QS、FU、KM、KA、KT、KS、FR、 SB、SQ分別代表什么電氣元件的文字符號？答：QS 刀開關(guān)、FU 熔斷器、KM接觸器、KA 中間繼電器、KT 時間繼電器、KS 速

14、度繼電器、FR 熱繼電器、SB 按鈕、SQ 行程開關(guān)。 3.電氣原理圖中，電器元件的技術(shù)數(shù)據(jù)如何標(biāo)注？答：可以接受下面兩種方法：（1）電氣元件明細(xì)表：元器件名稱、符號、功能、型號、數(shù)量等；（2）用小號字體注在其電氣原理圖中的圖形符號旁邊。 4.什么是失電壓、欠電壓愛護？接受什么電器元件來實現(xiàn)失電壓，欠電壓愛護？答：失電壓愛護：當(dāng)電力元件失去電壓時執(zhí)行相應(yīng)愛護動作 (如斷路器跳閘)的愛護方式。主要接受接觸器來進行愛護。欠電壓愛護：是指在供電過程中由于某種緣由，會消滅電網(wǎng)電壓急劇降低，此時，開關(guān)自動跳閘，切斷供電電源。主要接受接觸器和電壓繼電器來進行愛護。 5.點動、長動在把握電路上的區(qū)分是什么？

15、試用按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、中間繼電器、接觸器等電器，分別設(shè)計出既能長動又能點動的把握線路。答：點動按鈕兩端并未并聯(lián)上能實現(xiàn)自鎖功能的接觸器常開觸點，反之，長動按鈕兩端并聯(lián)了自鎖按鈕。圖自己畫7.在電動機可逆運行的把握線路中，為什么必需接受聯(lián)鎖環(huán)節(jié)把握？在圖2.7(c)中已接受了機械聯(lián)鎖，為什么還要接受電氣聯(lián)鎖？若兩種觸頭接錯，線路會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？答：(1)聯(lián)鎖把握是在把握線路中一條支路通電時保證另一條支路斷電。電氣互鎖把握過程為從一個運行狀態(tài)到另一個運行狀態(tài)必需經(jīng)過停止既“正-停-反”。雙重互鎖從一個運行狀態(tài)到另一個運行狀態(tài)可以直接切換既“正-反-?！?。(2)機械互鎖具有滯后特性，往往在0.1秒之后

16、才會響應(yīng)。因此，一方面為提高牢靠性，機械聯(lián)鎖在一些場合牢靠性是無法保證的，如長距離、頻繁動作等場合。另一方面為愛護元件，如線圈，如誤操作，機械部分卡住，線圈長時間帶電就會燒壞的。(3)不能正常運轉(zhuǎn)。8.某機床的主軸和油泵分別由兩臺籠型異步電動機M1和M2來拖動。試設(shè)計把握線路，其要求如下：油泵電動機M2啟動后主軸電動機M1才能啟動；主軸電動機能正反轉(zhuǎn)，且能單獨停車；該把握線路具有短路、過載、失壓欠壓愛護。9.什么叫直接啟動？直接啟動有何優(yōu)缺點？在什么條件下可允許溝通異步電動機直接啟動？ 答：直接啟動：將電動機的定子繞組直接接入電源，在額定電壓下起動。主要優(yōu)點：簡潔、便利、經(jīng)濟和啟動時間短，其啟

17、動電流對電網(wǎng)的不利影響會隨著電源容量的增加而減小。主要缺點：當(dāng)電動機容量較大(大于10kw)，啟動時產(chǎn)生較大的啟動電流，會引起電網(wǎng)電壓下降。溝通異步電動機直接啟動受到電源容量的限制，一般僅適用于功率在 10kw以下的電動機。 10.什么叫降壓啟動？有哪幾種方法？各有什么特點及適用場合？ 答：降壓啟動：利用起動設(shè)備將電壓適當(dāng)降低后加到電動機的定子繞組上進行起動，待電動機起動運轉(zhuǎn)后，再使其電壓恢復(fù)到額定值正常運行。降壓啟動方法：籠型異步電動機： (1)定子繞組中串接電阻降壓起動；特點：起動轉(zhuǎn)矩小，加速平滑，但電阻損耗大。場合：電動機容量不大，起動不頻繁且平穩(wěn)。(2)Y/降壓起動特點：起動轉(zhuǎn)矩小，僅

18、為額定值的1/3；轉(zhuǎn)矩特性差(起動轉(zhuǎn)矩下降為原來的l3)。場合：電動機正常工作時定子繞組必需接，輕載起動。(3)自耦變壓器降壓起動；特點：起動轉(zhuǎn)矩大(60%、80%抽頭)，損耗低，但設(shè)備浩大成本高。場合：重載起動。(4)延邊三角形降壓起動。特點：起動時，定子繞組接成延邊三角形，以減小起動電流，待電動機起動后，再換接成三角形，使電動機在全壓下運行。場合：要求啟動轉(zhuǎn)矩較大的場合繞線式異步電動機： (1)轉(zhuǎn)子繞組串電阻降壓起動；特點：啟動前，啟動電阻全部接入電路，隨啟動過程可將電阻逐段切除。場合：不行逆軋機、起重運輸機、高爐料車卷揚等。(2)轉(zhuǎn)子繞組串接頻敏變阻器降壓啟動。頻敏變阻器的特點是其電阻隨轉(zhuǎn)速上升而自動減小。特點：結(jié)構(gòu)簡潔，價格廉價，制造簡潔，運行牢靠，維護便利，能自動操作等。場合：無適用于大、中容量電動機的重載起動。11.試設(shè)計按時間原則把握的三相籠型異步電動機串電抗器降壓啟動把握線路？15.設(shè)計一個把握線路，三臺籠型異步電動機工作狀況如下：M1先啟動，經(jīng)10s后M2自行啟動，運行30s后M1停機并同時使M3自啟動，再運行30s后全部停機？17.什么叫反接制動？什么叫能耗制動？各有什么特點及適用場合？答：反接制動：是利用轉(zhuǎn)變電