電工電子實(shí)訓(xùn)教程 第2版 習(xí)題及答案 第四章常用低壓電器

第四章常用低壓電器1．什么是低壓電器?常用的低壓電器有哪些?答：低壓電器是指工作在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的電路中,根據(jù)外界施加的信號(hào)和要求,通過手動(dòng)或自動(dòng)方式,斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的切換、控制﹑檢測(cè)、保護(hù)、變換和調(diào)節(jié)的電器。常見的低壓電器：1.按用途和控制對(duì)象不同，可將低壓電器分為配電電器和控制電器；2.按操作方式不同，可將低壓電器分為自動(dòng)電器和手動(dòng)電器；3.按工作原理可分為非電量控制電器和電磁式電器。2．電磁式低壓電器由哪幾部分組成?說明各部分的作用。答：在結(jié)構(gòu)上,電器一般都具有兩個(gè)基本組成結(jié)構(gòu),即檢測(cè)部分和執(zhí)行部分。檢測(cè)部分接收外界輸人的信號(hào),通過轉(zhuǎn)換,放大與判斷做出一定的反應(yīng),使執(zhí)行部分動(dòng)作,輸出相應(yīng)的指令,實(shí)現(xiàn)控制的目的。3．滅弧的基本原理是什么?低壓電器常用的滅弧方法有哪幾種?答：主要的滅弧原理包括：空氣滅弧：通過將電弧引至開關(guān)間隙的一部分，使電弧在較低電壓的區(qū)域中繼續(xù)燃燒，隨后電弧能量得到耗散，最終熄滅。磁場(chǎng)滅弧：利用磁場(chǎng)力使電弧偏離電極，使其長(zhǎng)度拉長(zhǎng)，電弧能量耗散加大，最終熄滅。溫度滅?。和ㄟ^在電弧路徑上產(chǎn)生高溫，使電弧氣體電離減少，電弧能量耗散加大，最終熄滅。零電壓滅?。涸陔娏魍ㄟ^零點(diǎn)時(shí)，通過瞬間斷開電路，使電弧熄滅。常用滅弧方法：增大電弧長(zhǎng)度、冷卻弧柱、把電弧分成若干短弧。4．熔斷器有哪些用途?一般應(yīng)如何選用?在電路中應(yīng)如何連接?答：熔斷器主要用于保護(hù)電路和設(shè)備免受過電流和短路等故障的損害，其主要用途包括：過載保護(hù)：當(dāng)電路中的電流超過熔斷器額定電流時(shí)，熔斷器會(huì)自動(dòng)斷開電路，防止電線和設(shè)備過熱損壞。短路保護(hù)：當(dāng)電路中發(fā)生短路故障時(shí)，熔斷器能夠迅速切斷電路，防止短路電流引起火災(zāi)或設(shè)備損壞。輕載保護(hù)：熔斷器還可用于對(duì)電路中的輕載故障進(jìn)行保護(hù)，如線路的接觸不良或設(shè)備的部分故障。選用方法：在選用熔斷器時(shí),應(yīng)根據(jù)被保護(hù)電路的需要,首先確定熔斷器的型式,然后選擇熔體的規(guī)格,再根據(jù)熔體確定熔斷器的規(guī)格。在電路中，熔斷器應(yīng)按照以下連接方式連接：熔斷器應(yīng)連接在電源的正極或電源的前級(jí)保護(hù)位置，用于保護(hù)整個(gè)電路。熔斷器的兩端應(yīng)與電路中的導(dǎo)線相連接，確保電流能夠通過熔斷器。熔斷器的額定電流應(yīng)與電路負(fù)載匹配，不得超過熔斷器的額定電流，以充分發(fā)揮熔斷器的保護(hù)作用。5．交流接觸器主要由哪些部分組成?在運(yùn)行中有時(shí)產(chǎn)生很大的噪聲,試分析發(fā)生該現(xiàn)象的原因。答：交流接觸器主要由以下幾部分組成：觸頭：用于接通或切斷電流的金屬接點(diǎn)。線圈：通過通電產(chǎn)生磁場(chǎng)，控制觸頭的閉合和斷開。磁系統(tǒng)：用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的部分，通常包括鐵芯和線圈。彈簧：用于保持觸頭的壓力，確保良好的接觸。輔助聯(lián)系器：可選的部分，用于實(shí)現(xiàn)多個(gè)觸點(diǎn)的控制和額外的功能。外殼：提供保護(hù)和支撐的外部殼體。當(dāng)交流接觸器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生噪聲的原因可能有以下幾個(gè)：觸點(diǎn)間隙：觸點(diǎn)之間的間隙可能會(huì)產(chǎn)生電弧，電弧產(chǎn)生的能量會(huì)導(dǎo)致噪聲。觸點(diǎn)材料和表面狀態(tài)：不適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)材料或觸點(diǎn)表面的不平整、氧化等問題都可能引起不穩(wěn)定的接觸和噪聲。線圈振動(dòng)：線圈在通電時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于電流的變化，線圈可能會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致噪聲。鐵芯震動(dòng)：當(dāng)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)時(shí)，鐵芯會(huì)受到磁力的作用而產(chǎn)生震動(dòng)，從而產(chǎn)生噪聲。6．交流電磁線圈誤接入直流電源,或直流電磁線圈誤接入交流電源,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?答：交流電磁線圈誤接入直流電源：線圈無法正常工作：由于直流電源只產(chǎn)生單一方向的電流，無法產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，因此交流電磁線圈無法正常工作。可能產(chǎn)生熱量或燒壞：直流電通過交流電磁線圈時(shí)，會(huì)導(dǎo)致線圈內(nèi)部電流持續(xù)流過，可能導(dǎo)致線圈發(fā)熱，甚至燒壞線圈。直流電磁線圈誤接入交流電源：線圈無法正常工作：交流電源產(chǎn)生的交變電流會(huì)導(dǎo)致直流電磁線圈中的鐵芯飽和和磁場(chǎng)方向變化，使線圈無法穩(wěn)定工作?？赡墚a(chǎn)生熱量或燒壞：交流電通過直流電磁線圈時(shí)，由于線圈并不適合承受交變電流，可能會(huì)導(dǎo)致線圈發(fā)熱，甚至燒壞線圈。這些現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)榻涣麟姶啪€圈和直流電磁線圈的工作原理和設(shè)計(jì)不同，其線圈的結(jié)構(gòu)和參數(shù)都是針對(duì)特定的電源類型進(jìn)行優(yōu)化的。誤接入不匹配的電源類型會(huì)導(dǎo)致線圈無法產(chǎn)生期望的磁場(chǎng)或電流，從而影響其正常工作，并可能造成線圈過熱或損壞的風(fēng)險(xiǎn)。7．交流接觸器的主觸頭、輔助觸頭和線圈各接在什么電路中,應(yīng)如何連接?答：主觸頭：主觸頭用于連接主電路，即負(fù)責(zé)控制電流的開關(guān)部分。它通常連接在電源供電線路中，用于開閉主電路。輔助觸頭：輔助觸頭用于連接輔助電路，即用于控制接觸器的電路部分。它通常連接在控制電路中，包括控制開關(guān)、繼電器或其他邏輯控制元件。線圈：線圈是接觸器的電磁部分，用于控制主觸頭的開合。它通常連接在控制電路中，與輔助觸頭一起工作。線圈通過施加合適的電流或電壓，產(chǎn)生磁場(chǎng)以吸合或釋放接觸器的觸點(diǎn)。連接方式如下：主觸頭：一端連接主電源的相線，另一端連接負(fù)載（例如電動(dòng)機(jī)或其他設(shè)備）的相線。輔助觸頭：一端連接控制電路的控制信號(hào)源（如按鈕、開關(guān)或繼電器），另一端連接控制電路的回路（如地線或回路電源）。線圈：一端連接控制電路的電源正極，另一端連接控制電路的電源負(fù)極或回路（如地線）。8．什么是繼電器?它與接觸器的主要區(qū)別是什么?在什么情況下可用中間繼電器代替接觸器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)?答：繼電器是根據(jù)一定的信號(hào)(如電流、電壓、時(shí)間和速度等物理量)的變化來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返淖詣?dòng)控制電器。繼電器與接觸器的主要區(qū)別在于其控制原理和應(yīng)用范圍。接觸器是一種電控裝置，通過電磁原理使機(jī)械觸點(diǎn)閉合或斷開，用于控制較大功率電路的開關(guān)動(dòng)作。繼電器則更廣泛地用于信號(hào)轉(zhuǎn)換、電路保護(hù)、自動(dòng)控制等方面，除了具備開關(guān)功能，還能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大、隔離和轉(zhuǎn)換等功能。另外，繼電器通常適用于低電壓和小電流的控制電路，而接觸器則適用于高電壓和大電流的控制電路。中間繼電器可以代替接觸器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的情況主要包括以下幾種情況：當(dāng)需要遠(yuǎn)距離控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，可以使用中間繼電器作為信號(hào)轉(zhuǎn)換器，將遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目刂菩盘?hào)轉(zhuǎn)換為接近電動(dòng)機(jī)的信號(hào)，再通過繼電器控制電動(dòng)機(jī)的啟停動(dòng)作。當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)邏輯控制、時(shí)間控制或特殊功能控制時(shí)，中間繼電器可以作為控制邏輯的一部分，通過編程或配置實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能，比如定時(shí)啟停、反轉(zhuǎn)控制等。當(dāng)需要隔離控制信號(hào)和被控電路時(shí)，中間繼電器可以提供電氣隔離功能，確保控制信號(hào)與被控電路之間的電氣隔離，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。9．空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用什么原理達(dá)到延時(shí)目的的?如何調(diào)整延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短?答：空氣阻尼式時(shí)間繼電器利用空氣阻尼的原理來實(shí)現(xiàn)延時(shí)的目的；調(diào)整空氣阻尼式時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間可以通過調(diào)節(jié)阻尼器的阻尼力來實(shí)現(xiàn)。通常繼電器上會(huì)有一個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕或螺絲，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)這個(gè)旋鈕或螺絲，可以改變阻尼器的阻尼力大小，從而調(diào)整延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短。10．熱繼電器有何作用?如何選用熱繼電器?在實(shí)際使用中應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?答：熱繼電器的作用：對(duì)電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)和三相電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)。選用熱繼電器時(shí),必須了解被保護(hù)對(duì)象的工作環(huán)境、啟動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)、工作制及電動(dòng)機(jī)允許的過載能力。原則是熱繼電器的安秒特性位于電動(dòng)機(jī)過載特性之下,并盡可能接近。在實(shí)際使用熱繼電器時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：安裝位置：熱繼電器應(yīng)安裝在負(fù)載設(shè)備的近處，以便能夠準(zhǔn)確感應(yīng)設(shè)備的電流或溫度變化。環(huán)境溫度：熱繼電器的動(dòng)作特性和觸發(fā)溫度設(shè)置應(yīng)考慮環(huán)境溫度的影響，避免誤動(dòng)作或保護(hù)不及時(shí)。維護(hù)保養(yǎng)：定期檢查熱繼電器的工作狀態(tài)和觸發(fā)溫度，確保其正常工作并及時(shí)更換損壞或老化的熱繼電器。電氣安全：在操作和維護(hù)熱繼電器時(shí)，應(yīng)注意斷開電源，并確保符合電氣安全操作規(guī)范，以防止電擊和其他危險(xiǎn)。11.低壓斷路器具有哪些脫扣裝置?試分別敘述其功能。答：過電流脫扣裝置：過電流脫扣裝置是低壓斷路器的一種保護(hù)裝置，用于檢測(cè)電路中的過電流情況。當(dāng)電路中的電流超過設(shè)定的額定電流值時(shí)，過電流脫扣裝置會(huì)觸發(fā)斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)，使斷路器迅速切斷電路，從而保護(hù)電器設(shè)備和電路不受過電流的損害。短路脫扣裝置：短路脫扣裝置是用于檢測(cè)電路中的短路故障的保護(hù)裝置。當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，短路脫扣裝置會(huì)檢測(cè)到電流的異常變化，并觸發(fā)斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)，迅速切斷電路，以防止短路故障造成更嚴(yán)重的損害和安全問題。地故障脫扣裝置：地故障脫扣裝置用于檢測(cè)電路中的地故障。當(dāng)電路中出現(xiàn)對(duì)地絕緣故障時(shí)，地故障脫扣裝置會(huì)感知到電流的異常流向，并觸發(fā)斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)，迅速切斷電路。地故障脫扣裝置的作用是防止電器設(shè)備和人身安全受到電流通過地線引起的危險(xiǎn)。12.什么是速度繼電器?其作用是什么?速度繼電器內(nèi)部的轉(zhuǎn)子有什么特點(diǎn)?若其觸頭過早動(dòng)作,應(yīng)如何調(diào)整?答：速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的一定轉(zhuǎn)速來切換電路的自動(dòng)電器。它主要用作鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制中,故稱為反接制動(dòng)繼電器。速度繼電器內(nèi)部通常包含一個(gè)轉(zhuǎn)子，其特點(diǎn)是具有慣性，可以通過機(jī)械傳動(dòng)與旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速進(jìn)行同步。轉(zhuǎn)子通常由一個(gè)飛輪或類似的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量構(gòu)成，其慣性和轉(zhuǎn)動(dòng)特性使得速度繼電器能夠準(zhǔn)確地感知機(jī)械的運(yùn)行速度。如果速度繼電器的觸頭過早動(dòng)作（也稱為過速動(dòng)作），可以通過調(diào)整觸頭動(dòng)作延時(shí)來解決。通常速度繼電器上會(huì)有一個(gè)調(diào)節(jié)旋鈕或類似的調(diào)節(jié)裝置，可以改變觸頭動(dòng)作的延時(shí)時(shí)間。通過適當(dāng)調(diào)整延時(shí)時(shí)間，可以使觸頭在設(shè)定的速度閾值超過一定時(shí)間后才動(dòng)作，從而防止誤動(dòng)作或過早動(dòng)作的問題。調(diào)整方法和范圍可以參考速度繼電器的使用說明書或相關(guān)技術(shù)資料。13．常用電子電器有哪些特點(diǎn)?主要由哪幾部分組成?主要參數(shù)有哪些?答：常用的電子電器有以下特點(diǎn)：小型化：電子電器通常體積小巧，重量輕，方便攜帶和安裝。高效能：電子電器具有高效能的特點(diǎn)，能夠提供快速、準(zhǔn)確的響應(yīng)和處理能力。低功耗：電子電器的設(shè)計(jì)追求低功耗，以提高能源利用效率和延長(zhǎng)電池壽命。高集成度：現(xiàn)代電子電器常采用集成電路技術(shù)，使得各種功能和組件集成在一個(gè)芯片上，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性?？删幊绦裕涸S多電子電器具備可編程功能，能夠根據(jù)需求進(jìn)行配置和定制，提供更靈活的應(yīng)用和功能。電子電器主要由以下幾部分組成：電源：提供電子電器所需的電能?？刂齐娐罚河糜诳刂坪驼{(diào)節(jié)電子電器的工作狀態(tài)和功能。信號(hào)處理器：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理、轉(zhuǎn)換和放大，以產(chǎn)生所需的輸出信號(hào)。存儲(chǔ)器：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、程序和設(shè)置參數(shù)。輸入/輸出接口：用于與外部設(shè)備或用戶進(jìn)行交互，接收輸入信號(hào)和輸出結(jié)果。傳感器：用于感知和檢測(cè)環(huán)境或系統(tǒng)的物理量或狀態(tài)。顯示器：用于顯示信息、數(shù)據(jù)或結(jié)果。主要參數(shù)包括：電源要求：電壓、頻率、功率等。工作溫度范圍：指定電子電器能夠正常工作的溫度