部分习题及答案

第二章

1、试述电磁式电器的工作原理。

答：当线圈通电后，静铁心产生电磁吸力将衔铁吸合。衔铁带动触头系统动作，使常闭触头断开，常开触头闭合。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧力的作用下，释放，触头系统随之复位。

2、电磁机构的吸力特性和反力特性要如何配合才能保证其可靠工作。

答：电磁机构在衔铁的吸合过程中，吸力必须大于反力，但不宜过大，否则会影响电器的机械寿命。在释放衔铁时，其反力必须大于剩磁吸力才能保证衔铁可靠释放。即要求电磁机构的反力特性必须介于电磁吸力特性和剩磁吸力特性之间才能保证其可靠工作。

3、能否将交流电磁线圈接入对应直流电压源，将直流电磁线圈接入对应的交流电压源？为什么？

答：都不能。因为：1）交流电器线圈会烧毁。因为交流线圈直流电阻小，依靠交流电抗限制电流；而接入直流时交流线圈的电抗值为零，故会过电流烧毁。2）反之，因为直流线圈接入交流电时阻抗变大，电流减少电磁吸力减少使衔铁不能吸合。

补充：直流线圈匝数多、电阻大（无感抗）、外形薄而长。交流线圈匝数少、电阻小、阻抗大、外形短而粗。

4、为什么单相交流电磁铁要加短路环？

答：因为单相交流电磁铁电磁吸力的大小是随时间周期性的变化，最大吸力为Fm，最小吸力为零。在衔铁吸引过程中，不能保证吸力始终大于反力，使衔铁产生振动，频繁振动会产生噪音。解决方法：铁心端面上安置一个铜制的分磁环（也称短路环），以消除振动。

5、三相交流电磁铁有无短路环？为什么？

答：无。因为三相交流电的三相电源在给线圈通电时，没有出现三相电源同时到达零点的时刻。故三相交流电磁铁无需短路环。

6、电弧的本质是什么？

答：电弧是气体放电现象，即触点气体在强电场作用下产生自由电子，正、负离子呈游离状态，使气体由绝缘状态转变为导电状态，并伴有高温、强光。

第三章

1、交流接触器有何用途,主要由哪几部分组成，各起什么作用？答：接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路、大容量控制

电路等大电流电路的自动控制 (开关/切换)电器。它能实现远距离操作功能和具有低电压释放(失压/过压)保护功能。

交流接触器的结构由电磁机构、触头系统、灭弧装置和其他部件组成。电磁机构是感测和判断部分，将电磁能量转换为机械能量，带动触头系统工作，完成接通和分断电路。触头系统是执行机构，接通和分断电路。灭弧装置实现有效灭弧。

接触器的主触头串联在主电路中，辅助触头接在控制电路中，一般用于自锁和互锁，线圈串联在控制线路中。

2、接触器的选用原则是什么？

答：1）根据所控制的负载大小或负载电流种类选择接触器类型。

2）接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。

3）接触器控制电阻性负载时，主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。

若负载为电动机等感性负载，则其额定电流可按下式计算:

4）接触器主触头的额定电压应大于或等于控制线路的额定电压。

5）选择线圈电压：当控制线路简单时，为节省变压器，可与负载电压相同，既选用380V 或220V 的电压。当控制线路复杂，使用的电器比较多时，从人身和设备安全考虑，线圈的额定电压可选得低一些，可用36 V 或110 V 电压的线圈。 3、电磁式接触器和继电器有何异同？

答：电磁式继电器的结构和原理与接触器基本相同。

两者的主要区别在于：

1） 接触器只有在一定的电压信号下动作；而继电器的输入量可以是各种物理量。

2） 接触器的主要任务是控制主电路的通断，它强化执行功能；而继电器实现对各种信号的预测，它强化感测的灵敏性、动作的准确性及反应的快速性，其触点无主、辅助触头之分，通常接在小容量的控制电路中，一般无灭弧装置。

4、过电压继电器和欠电流继电器是如何工作的？

答：电流线圈导线较粗、匝数少，阻抗小，电流线圈串接于电源与负载之间。 电压线圈线径细、匝数多，阻抗大，电压线圈并接于电源上。

过电压继电器正常工作电压时衔铁释放，触点复位，常闭触点闭合。过电压继电器是在负载电压大于额定电压时产生吸合动作，此时常闭触点断开，起到切断电源的保护作用。

欠电流继电器正常工作电流时衔铁吸合，触点动作，常开触点闭合。欠电流继电器当负载电流降低至继电器释放电流时，衔铁释放，带动触头动作，常开触点断开，使设备同电源断开。

5、中间继电器在电路中起什么作用？

答：中间继电器在电路中用来放大信号，增加控制电路中控制信号的数量和容量，以及作为远距离传输、联锁、转换以及隔离控制信号用。在电路中主要起中间放大（扩展触点数量和扩大触点容量）的作用。

6、按延时方式分，时间继电器有哪几种类型，画出其各自的线N

N N KU P I 310⨯=

圈和触头的图形和文字符号。

答：时间继电器按延时方式分有通电延时型和断电延时型两种时间继电器。

7、速度继电器是如何动作的？

答：速度继电器(也称反接制动继电器)是一种反映转速和转向的继电器。当转速达到预定值后继电器动作。它主要是依靠电磁感应原理实现触点动作的。电磁感应与鼠笼式异步机相似。

它的套有永久磁铁的轴与被控电动机的轴相联，用以接受转速信号。转动时，笼型绕组感生电势，形成电流后受力而摆动，摆锤拨动触头系统工作。停转时（N=0），摆锤垂立，触头复位。

8、短路保护和过载保护有什么区别？

答：短路时电路会产生很大的短路电流和电动力而使电气设备损坏。需要迅速切断电源。常用的短路保护元件有熔断器和自动开关。

电机允许短时过载，但长期过载运行会导致其绕组温升超过允许值，也要断电保护电机。常用的过载保护元件是热继电器。

熔断器在电路中起短路保护，是一个瞬时动作的切断整个电路的保护器件，而热继电器起过载保护，是一个允许有反应时间延迟的保护器件。二者作用不同，不能相互替代。

9、什么是主令电器？常用主令电器主要有哪几种？

答：主令电器是一种机械操作的控制电器，用来发布控制信号或命令的电器。主要用来接通或断开控制电路，改变控制系统工作状况的电器。

常用的主令电器有控制按钮、指示灯、行程开关、转换开关、万能转换开关、主令控制器等。

10、低压断路器可以起到哪些保护作用及其有哪些脱扣器？

答：低压断路器的功能相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器以及欠电压继电器的组合。低压断路器可接通或断开不频繁的起停设备的电源，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护的开关电器。

脱扣器的工作原理：脱扣器是断路器的感受元件，当电路出现故障时，脱扣器感测到故障信号后，经自由脱扣机构使断路器主触头分断

脱扣器的分类：分励脱扣器；欠电压、失电压脱扣器；过电流脱扣器；过载脱扣器。

11、热继电器的作用和动作原理？