電氣控制與PLC作業(yè)(第一章和第二章)

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)強度；S為鐵心截面積。當S為常數(shù)時，式中，為氣隙磁通（Wb）對于交流電磁機構(gòu)，當f、N和U為常數(shù)時，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。對于直流電磁機構(gòu)，根據(jù)磁路歐姆定律得：當外加電壓U和線圈電阻不變時，I為常數(shù)，即電磁吸力F與氣隙的平方成

2、反比。其特性曲線如右圖。反力特性：電磁機構(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：電磁機構(gòu)欲使銜鐵吸合，在整個吸合過程中，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，但在某些時候仍將出現(xiàn)Fat小于Fr。當Fat小于Fr時，銜鐵開始釋放；當Fat大于Fr時，銜鐵又被吸合，如此周而復(fù)始，從而使銜鐵產(chǎn)生振動，發(fā)出噪

3、聲。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°，其電流不會出現(xiàn)同時為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、直流電磁機構(gòu)？電磁機構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)有：電磁機構(gòu)（電磁線圈，鐵心和銜鐵）、觸點系統(tǒng)（主觸點和輔助觸點）、滅弧系統(tǒng)、其他部分（包括彈簧，傳動機構(gòu)，接線柱及外殼）。交流電磁機構(gòu)和直流電磁機構(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

4、間被卡不能吸合，會產(chǎn)生什么后果？交流電磁線圈通電后,銜鐵長時間被卡不能吸合,相當于磁路氣隙很大，空氣的磁導(dǎo)率是很小的，所以磁路磁阻會很大，磁通量很小，自感電動勢就小，（也可理解為感抗很?。谕饧与妷翰蛔儠r，勢必電流過大，時間一長線圈就會燒毀。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，因為通入直流時線圈不能產(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交流電源會發(fā)生什么

5、問題？為什么？由于接入的380V電壓遠遠超過它的額定電壓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燒壞，接觸器無法正常工作。8、兩個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線圈額定電壓之和，也是不允許的。因為每個線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，而兩個電器的動作總是有先有后，不可能同時吸合。假如一個接觸器先吸合，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，使另一個接觸器的線圈電壓達不到動作電壓，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？

6、低壓電器中常用的滅弧方式有：電動力吹弧、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機的長期過載保護，斷相保護。由于熱繼電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及動作機構(gòu)傳遞信號的惰性原因，熱繼電器從電動機過載到觸點動作需要一定時間，也就是說即使電動機嚴重過載甚至短路，熱繼電器也不會瞬間動作，因此熱繼電器不能用于短路保護；熔斷器是低壓電路及電動機控制線路中主要用作短路保護的電器。使用時串聯(lián)在被保護的電路中，當電路發(fā)生短路故障，通過熔斷器的電流達到或超過某一規(guī)定值時，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，從而自動分斷電路

7、，起到保護作用。不能相互代用。13、熱繼電器在電路中的作用是什么？帶斷相保護和不帶帶斷相保護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機的長期過載保護，斷相保護。由于熱繼電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及動作機構(gòu)傳遞信號的惰性原因，熱繼電器從電動機過載到觸點動作需要一定時間，也就是說即使電動機嚴重過載甚至短路，熱繼電器也不會瞬間動作，因此熱繼電器不能用于短路保護。帶斷相保護的熱繼電器可以用在Y形接法和形接法的電動機，不帶斷相保護的三相式熱繼電器不能用在形接法的電動機。16、試為一臺交流380V、4kW（cos=0.88）、連接的三相籠型異步電動機選擇接觸器、熱繼電器和熔斷器。4

8、kW三相電動機額定電流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RC1A-15A，（1.5-2.5）IN接觸器額定電流10A，參考型號CJ20-10熱繼電器額定電流20A，參考型號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，哪種線路能實現(xiàn)電動機正常運行和停止？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，畫出異步電動機點動、連續(xù)運行的混合控制電路。5、試設(shè)計用按鈕和接觸器控制異步電動機的啟動和停止，用組合開關(guān)選擇電動機旋轉(zhuǎn)方向的控制線路（包括主電路、控制電路和必要的保護環(huán)節(jié)）9、試設(shè)計電氣控制線路，要求：第一臺電動機啟動10s后，第二臺電動機自行啟動，運行5s后，第一臺電動機停止，同時使第三臺電動機自行啟動，再運行15s，電動機全部停止。 補充作業(yè)：1、M1和M2均為三相籠型異步電動機，可直接啟動，按下列要求設(shè)計主電路和控制電路：（1）M1先啟動，經(jīng)一段時間后M2自行啟動；（2）M2啟動后，M1