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1、第一章 常用低壓電器作業(yè)P35 習(xí)題與思考題第1、2、3、4、5、6、8、9、12、13、16題1、何謂電磁式電器的吸力特性與反力特性?吸力特性與反力特性之間應(yīng)滿足怎樣的配合關(guān)系?吸力特性:電磁吸力與氣隙的關(guān)系曲線稱為吸力特性。近似地表示為:式中,F(xiàn)為電磁吸力;B為氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度;S為鐵心截面積。當(dāng)S為常數(shù)時(shí),式中,為氣隙磁通(Wb)對于交流電磁機(jī)構(gòu),當(dāng)f、N和U為常數(shù)時(shí),為常數(shù),則電磁吸力F為常數(shù),即F與氣隙大小無關(guān)。實(shí)際上,考慮到漏磁通的影響,F(xiàn)隨氣隙的減少略有增加。其吸力特性如右圖。對于直流電磁機(jī)構(gòu),根據(jù)磁路歐姆定律得:當(dāng)外加電壓U和線圈電阻不變時(shí),I為常數(shù),即電磁吸力F與氣隙的平方成反
2、比。其特性曲線如右圖。反力特性:電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵釋放的力一般有兩種:一種是利用彈簧的反力;一種是利用銜鐵的自身重力。吸力特性與反力特性間的配合關(guān)系:電磁機(jī)構(gòu)欲使銜鐵吸合,在整個(gè)吸合過程中,吸力都必須大于反力;反之,則反力必須大于吸力。2、單相交流電磁機(jī)構(gòu)為什么要設(shè)置短路環(huán),它的作用是什么?三相交流電磁鐵是否裝設(shè)短路環(huán)?FatFatmF0Fr單相交流電磁機(jī)構(gòu)在工作中,銜鐵始終受到反作用彈簧、觸頭彈簧等反作用力Fr的作用。盡管電磁吸力的平均值F0大于Fr,但在某些時(shí)候仍將出現(xiàn)Fat小于Fr。當(dāng)Fat小于Fr時(shí),銜鐵開始釋放;當(dāng)Fat大于Fr時(shí),銜鐵又被吸合,如此周而復(fù)始,從而使銜鐵產(chǎn)生振動(dòng),發(fā)出噪聲
3、。短路環(huán)把鐵心中的磁通分為兩部分,即不穿過短路環(huán)的1和穿過短路環(huán)的2,且2滯后1,使合成吸力大于反作用力,從而消除了振動(dòng)和噪聲。三相交流電磁鐵不需要裝設(shè)短路環(huán)。原因是三相交流電流之間的相位相差120°,其電流不會(huì)出現(xiàn)同時(shí)為0的情況,從而使合成的電磁吸力始終大于反作用力。3、從結(jié)構(gòu)特征如何區(qū)分交流、直流電磁機(jī)構(gòu)?電磁機(jī)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)有:電磁機(jī)構(gòu)(電磁線圈,鐵心和銜鐵)、觸點(diǎn)系統(tǒng)(主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn))、滅弧系統(tǒng)、其他部分(包括彈簧,傳動(dòng)機(jī)構(gòu),接線柱及外殼)。交流電磁機(jī)構(gòu)和直流電磁機(jī)構(gòu)的工作原理基本相同,從吸引線圈的外型和結(jié)構(gòu)就可以區(qū)分交流接觸器和直流接觸器。4、交流電磁線圈通電后,銜鐵長時(shí)間
4、被卡不能吸合,會(huì)產(chǎn)生什么后果?交流電磁線圈通電后,銜鐵長時(shí)間被卡不能吸合,相當(dāng)于磁路氣隙很大,空氣的磁導(dǎo)率是很小的,所以磁路磁阻會(huì)很大,磁通量很小,自感電動(dòng)勢就小,(也可理解為感抗很?。?,在外加電壓不變時(shí),勢必電流過大,時(shí)間一長線圈就會(huì)燒毀。5、交流電磁線圈誤接入直流電源,直流電磁線圈誤接入交流電源,會(huì)發(fā)生什么問題?為什么?交流電磁線圈誤接入直流電源,銜鐵與鐵心不能吸合,因?yàn)橥ㄈ胫绷鲿r(shí)線圈不能產(chǎn)生足夠的磁勢,從而銜鐵不能獲得足夠的電磁力,進(jìn)而不能吸合。直流電磁線圈誤接入交流電源,由于電流過大,線圈鐵心發(fā)熱,將使其過熱而燒壞。6、線圈電壓為220V的交流接觸器,誤接到380V交流電源會(huì)發(fā)生什么問
5、題?為什么?由于接入的380V電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它的額定電壓220V,線圈電流將大增,線圈迅速發(fā)熱最終就是交流接觸器線圈會(huì)燒壞,接觸器無法正常工作。8、兩個(gè)相同的交流線圈能否串聯(lián)使用?為什么?交流接觸器不能串聯(lián)使用, 既使外加電壓是兩個(gè)線圈額定電壓之和,也是不允許的。因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比,而兩個(gè)電器的動(dòng)作總是有先有后,不可能同時(shí)吸合。假如一個(gè)接觸器先吸合,則其磁路閉合,線圈電感顯著增加,因而在該線圈上的電壓降也相應(yīng)增大,使另一個(gè)接觸器的線圈電壓達(dá)不到動(dòng)作電壓,從而使工作氣隙一直很大,由于交流電磁鐵的線圈電流I與工作氣隙成反比,將造成線圈過熱而燒毀。9、常用的滅弧方法有哪些?低
6、壓電器中常用的滅弧方式有:電動(dòng)力吹弧、磁吹滅弧、柵片滅弧、窄縫滅弧。12、電氣控制線路中,既裝設(shè)熔斷器,又裝設(shè)熱繼電器,各起什么作用?能否相互代用?熱繼電器一般用于三相異步電動(dòng)機(jī)的長期過載保護(hù),斷相保護(hù)。由于熱繼電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及動(dòng)作機(jī)構(gòu)傳遞信號(hào)的惰性原因,熱繼電器從電動(dòng)機(jī)過載到觸點(diǎn)動(dòng)作需要一定時(shí)間,也就是說即使電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過載甚至短路,熱繼電器也不會(huì)瞬間動(dòng)作,因此熱繼電器不能用于短路保護(hù);熔斷器是低壓電路及電動(dòng)機(jī)控制線路中主要用作短路保護(hù)的電器。使用時(shí)串聯(lián)在被保護(hù)的電路中,當(dāng)電路發(fā)生短路故障,通過熔斷器的電流達(dá)到或超過某一規(guī)定值時(shí),以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷,從而自動(dòng)分?jǐn)嚯娐罚?/p>
7、起到保護(hù)作用。不能相互代用。13、熱繼電器在電路中的作用是什么?帶斷相保護(hù)和不帶帶斷相保護(hù)的三相式熱繼電器各用在什么場合?熱繼電器一般用于三相異步電動(dòng)機(jī)的長期過載保護(hù),斷相保護(hù)。由于熱繼電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及動(dòng)作機(jī)構(gòu)傳遞信號(hào)的惰性原因,熱繼電器從電動(dòng)機(jī)過載到觸點(diǎn)動(dòng)作需要一定時(shí)間,也就是說即使電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重過載甚至短路,熱繼電器也不會(huì)瞬間動(dòng)作,因此熱繼電器不能用于短路保護(hù)。帶斷相保護(hù)的熱繼電器可以用在Y形接法和形接法的電動(dòng)機(jī),不帶斷相保護(hù)的三相式熱繼電器不能用在形接法的電動(dòng)機(jī)。16、試為一臺(tái)交流380V、4kW(cos=0.88)、連接的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)選擇接觸器、熱繼電器和熔斷器。4k
8、W三相電動(dòng)機(jī)額定電流IN:I=P/(3Ucos)=4000/(3×380×0.88)=2200/527=6.906A熔斷器額定電流15A,參考型號(hào)RC1A-15A,(1.5-2.5)IN接觸器額定電流10A,參考型號(hào)CJ20-10熱繼電器額定電流20A,參考型號(hào)JR16-20/3第二章 繼電接觸器控制系統(tǒng)的基本電路作業(yè)P74頁的第3、4、5、9、12題3、分析如圖2-50所示線路中,哪種線路能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行和停止?哪種不能?為什么?4、試采用按鈕、刀開關(guān)、接觸器和中間繼電器,畫出異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行的混合控制電路。5、試設(shè)計(jì)用按鈕和接觸器控制異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止,用組合開關(guān)選擇電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的控制線路(包括主電路、控制電路和必要的保護(hù)環(huán)節(jié))9、試設(shè)計(jì)電氣控制線路,要求:第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)10s后,第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng),運(yùn)行5s后,第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止,同時(shí)使第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自行啟動(dòng),再運(yùn)行15s,電動(dòng)機(jī)全部停止。 補(bǔ)充作業(yè):1、M1和M2均為三相籠型異步電動(dòng)機(jī),可直接啟動(dòng),按下列要求設(shè)計(jì)主電路和控制電路:(1)M1先啟動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間后M2自行啟動(dòng);(2)M2啟動(dòng)后
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