电机与电气控制技术：第5章低压电气设备习题

PAGE4PAGE1第5章常用低压电器习题答案1.什么是低压电器？怎样分类？常用的低压电器有哪些？答：用于交流50Hz额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。配电电器。用于配电系统，进行电能的输送和分配，如熔断器、刀开关、转换开关、低压断路器等。控制电器。主要用于自动控制系统和用电设备中，如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。2.画出接触器的符号并叙述接触器的用途。答：接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。接触器的文字符号是KM，图形符号如下：3.叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。答：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，完成通断电路的控制作用。交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。主触点用于通断电流较大的主电路，由接触面积较大的常开触点组成，一般有三对。辅助触点用以通断电流较小的控制电路，由常开触点和常闭触点组成。灭弧系统。触点在分断电流瞬间，在触点间的气隙中就会产生电弧，电弧的高温能将触点烧损，并且电路不易断开，可能造成其他事故，因此，应采用适当灭弧系统迅速熄灭电弧。反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点、常开触点分断；缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力；触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力，增大接触面积，降低接触电阻，避免触点由于接触不良而过热。4.交流接触器的主要技术参数有哪些？各如何定义？答：1）额定电压。接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。2）额定电流。接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。3）线圈的额定电压。指接触器吸引线圈的正常工作电压值。4）主触点的接通和分断能力。指主触点在规定的条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不发生熔焊，分断时不应产生长时间的燃弧。5）额定操作频率。指接触器在每小时内的最高操作次数，交、直流接触器的额定操作频率为1200次/小时或600次/小时。6）机械寿命。指接触器所能承受的无载操作的次数。7）电寿命。指在规定的正常的工作条件下，接触器带负载操作的次数。5.交流接触器和直流接触器是如何划分的？在结构上有何不同？答：接触器按主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。交流接触器的线圈中通过交流电，产生交变的磁通，并在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，使铁心发热。为了减少交变的磁场在铁心中产生的磁滞损耗和涡流损耗，交流接触器的铁心一般用硅钢片叠压而成；线圈由绝缘的铜线绕成有骨架的短而粗的形状，将线圈与铁心隔开，便于散热。为了消除振动和噪声，在交流接触器的铁心端面上装入一个铜制的短路环。直流接触器的线圈中通过的是直流电，产生的是恒定的磁通，不会在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，所以铁心不发热，铁心可以用整块铸钢或铸铁制成。并且由于磁通恒定，其产生的吸力在衔铁和铁心闭合后是恒定不变的，因此在运行时没有振动和噪声，所以在铁心上不需要安装短路环。在直流接触器运行时，电磁机构中只有线圈产生热量，为了使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒形，没有骨架，与铁心直接接触，便于散热。6.如何选用接触器？答：1）选择接触器的类型。根据负载电流的种类来选择接触器的类型。交流负载选择交流接触器，直流负载选用直流接触器。2）选择主触点的额定电压。主触点的额定电压应大于或等于负载的额定电压。3）选择主触点的额定电流。主触点的额定电流应不小于负载电路的额定电流，如果用来控制电动机的频繁启动、正反转或反接制动，应将接触器的主触点的额定电流降低一个等级使用。4）选择接触器吸引线圈的电压。交流接触器线圈额定电压一般直接选用380/220V，直流接触器可选线圈的额定电压和直流控制回路的电压一致。5）根据使用类别选用相应产品系列。如生产中大量使用小容量笼型感应电动机，负载为一般任务，则选用AC-3类；控制机床电动机启动、反转、反接制动的接触器，负载任务较重，则选用AC-4类。7.接触器在运行维护中有哪些注意事项？答：接触器在安装使用前应将铁心端面的防锈油擦净。接触器一般应垂直安装于垂直的平面上，倾斜度不超过5˚；安装孔的螺钉应装有垫圈，并拧紧螺钉防止松脱或振动；避免异物落入接触器内。1）定期检查接触器的零部件，要求可动部分灵活，紧固件无松动。已损坏的零件应及时修理或更换。2）保持触点表面的清洁，不允许占有油污，当触点表面因电弧烧蚀而附有金属小颗粒时，应及时去掉。银和银合金触点表面因电弧作用而生成黑色氧化膜时，不必锉去，因为这种氧化膜的导电性很好，锉去反而缩短了触点的使用寿命。触点的厚度减小到原厚度1/4时，应更换触点。3）接触器不允许在去掉灭弧罩的情况下使用，因为这样在触点分断时很可能造成相间短路事故。陶土制成的灭弧罩易碎，避免因碰创而损坏。要及时清除灭弧室内的炭化物。8.交流接触器的短路环断裂后会出现什么现象？答：由于产生振动，电磁铁噪声大。9.画出时间继电器的符号，并写出名称。答：时间继电器的文字符号为KT，图形符号如图所示。a)b)c)d)e)f)g)h)时间继电器的图形符号a）通电延时线圈b）断电延时线圈c）瞬动常开触点d）瞬动常闭触点e）通电延时闭合常开触点f）通电延时断开常闭触点g）断电延时断开常开触点h）断电延时闭合常闭触点10.画出热继电器的符号并叙述热继电器的作用、主要结构。答：热继电器是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保护电器。三热继电器的文字符号为FR，图形符号如图所示。a)b)a)b)热继电器的图形符号a)热元件b)常闭触点11.如何选用热继电器，在什么情况下选用带断相保护的热继电器？答：1）一般情况下可以选用两相结构的热继电器。对于电网均衡性差的电动机，宜选用三相结构的热继电器。定子绕组做三角形型连接，应采用有断相保护的三个热元件的热继电器作过载和断相保护。2）热元件的额定电流等级一般应等于（0.95~1.05）倍电动机的额定电流，热元件选定后，再根据电动机的额定电流调整热继电器的整定电流，使整定电流与电动机的额定电流相等。3）对于工作时间短、间歇时间长的电动机，以及虽长期工作，但过载可能性小的（如风机电动机），可不装设过载保护。12.低压断路器有何作用？主要组成部分有哪些？各有什么作用？答：低压断路器俗称低压自动开关，它用于不频繁地接通和断开电路，而且当电路发生过载、断路或失压等故障时，能自动断开电路。低压断路器的结构主要包括三部分：带有灭弧装置的主触点、脱扣器和操作机构。13.安装螺旋式熔断器应注意些什么？答：螺旋式熔断器进线接到底座芯的接线端，出线接到和螺旋口导通的接线端。14．画出复合按钮的符号，并说明其动作特点。答：按下按钮时，其常闭触点先断开，常开触点后闭合，当松开按钮时在复位弹簧的作用下，其常开触点先断开，常闭触点后闭合。15．画出行程开关的符号，并简述其作用。答：行程开关又叫限位开关或位置开关，其原理和按钮相同，只是靠机械运动部件的挡铁碰压行程开关而使其常开触点闭合，常闭触点断开，从而对控制电路发出接通、断开的转换命令。行程开关主要用于控制生产机械的运动方向、行程的长短和限位保护。行程开关的文字符号为SQ，图形符号如图所示。16．画出接近开关的符号，并简述其作用。答：接近开关是一种无触点的行程开关，当物体与之接近到一定距离时就发出动作信号。接近开关也可作为检测装置使用，用于高速计数，测速，检测金属等。接近开关的文字和图形符号如图所示。SQSQSQa）b）图接近开关的文字和图形符号a）常开触点b）常闭触点17．常用的电磁铁有几种？答：常用的电磁铁有牵引电磁铁、阀用电磁铁、制动电磁铁和起重电磁铁等。18．电磁阀的作用是什么？画出三位四通阀的图形符号并说明符号的意义。答：电磁换向阀是利用电磁铁的吸力推动阀芯改变阀的工作位置，简称电磁阀。三位四通电磁阀该电磁阀是双向电控的，既两边都有电磁线圈。两边电磁铁都不通电时，阀芯在两边对中弹簧的作用下处于中位，P、T、A、B口互不相通；当右边的电磁铁通电时，推杆将阀芯推向左端，P通B，A通T；当左边电磁铁通电时，推杆将阀芯推向右端，P通A，B通T。说明：1）阀的工作位置数称为位，用方格表示，三格即三个工作位置。2）与一个方格的相交点数为油口的通路数，简称通。箭头“↑”表示两油口相通，堵塞符号“┳”表示该油口不通流，中位箭头可省略。3）P表示通泵或压力油口，T表示通油箱的回油口，A和B表示连接两个工