《电气控制与PLC》课后习题参考答案 联系客服

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《电气控制与PLC》课后习题参考答案

上篇习题

1.从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构?怎样区分电压线圈与电流线圈?

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)、电压线圈:匝数多,线径细。 (4)、电流线圈:匝数少,线径粗。

2.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要装设短路环? 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。

3.当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时,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。

4.若交流接触器线圈通电后,衔铁长时间被卡死不能吸合,则会产生什么

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。

5.什么是电磁机构的返回系数?过量与欠量电磁机构的返回系数有何不同?

答:(1)、返回系数是继电器的复归值与动作值的比值。 (2)、过量电磁机构返回系数小于1,欠量电磁机构返回系数大于1。 6.从结构特征上如何区分交流、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)。

7.低压断路器具有哪些脱扣装置?分别叙述其功能?

答:低压断路器具有自由脱扣器、过电流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器和分励脱扣器等脱扣装置。具体功能如下:

(1)、自由脱扣器是联系触头系统和其他保护功能脱扣器的中间传递部

分。

(2)、过电流脱扣器主要用于短路和严重过载保护。 (3)、热脱扣器主要用于过载保护。 (4)、失压脱扣器主要用于失压保护。 (5)、分励脱扣器主要用于远距离控制。 8.两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。

9.电器控制线路中,既装设熔断器,又装设热继电器,它们各起什么作用? 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)、热继电器:是利用电流的热效应原理工作的电器,广泛用于三相

异步电动机的长期过载保护。

(3)、不能互相代用,由于其保护功能不一样。

10.试设计一个采取两地操作的点动与连续运转的电路图? 答:

11.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器,画出异步电动机点动、连续运行的混合控制线路?

答:

12.试设计用按钮和接触器控制异步电动机的启动、停止,用组合开关选择电动机旋转方向的控制电路(包括主回路、控制回路和必要的保护环节)?

答:

13.电器控制线路常用的保护环节有哪些?各采用什么电器元件? 答:(1)、电器控制线路中的主回路常用的保护环节有过压保护、欠压保护、失压保护、热过载保护、短路保护。其中过压保护、欠压保护、失压保护一般采用相应的过压继电器、欠压继电器和失压继电器进行保护;热过载保护一般采用热继电器进行保护;短路保护一般采用熔断器或断路器进行保护。

(2)、电器控制线路中的控制回路常用的保护环节有短路保护,通常采

用熔断器或断路器进行保护。

14.试设计电器控制线路。要求:第一台电动机启动10s后,第二台电动机自动启动;运行5s后,第一台电动机停止,同时第三台电动机自动启动;运行15s后,全部电动机停止?

答:控制线路如下图所示: