液压传动第三章参考答案

第三章习题
3-1分别叙述电磁式电器的吸力特性与反力特性，为什么在吸合过程中，吸力特性要始终位于反力特性的上方？
答：电磁式电器的吸力特性是指电磁吸力与气隙之间的关系曲线；电磁式电器的吸力特性是指释放机构所产生的反力与气隙之间的关系曲线。

在吸合过程中吸力一定要大于反力，即吸力特性要始终位于反力特性的上方才能满足电磁机构吸合的要求。

3-2 为什么单相交流电磁铁要有短路环？三相交流电磁铁是否需要加装短路环，为什么？
答：因为单相交流电磁铁在工作过程中（吸合后）存在噪音和震荡，只有加装短路环才能消除噪音和震荡。

三相交流电磁铁不需要加装短路环，因为其电磁吸力比较平直，在电磁机构吸合后不存在吸力小于反力的时刻，也就不存在噪音和震荡。

3-3 什么是低压电器？按动作方式分低压电器可分为那几类？
答：凡是根据外界特定的信号或要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节的电气设备均称为电器。

而工作在交流额定电压1200V及以下，直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器。

按低压电器的动作方式可分为自动切换电器和非自动切换电器两类。

3-4 交流接触器在衔铁吸合前的瞬间，为什么在线圈中会产生很大的冲击电流？直流接触器是否会出现这种现象？为什么？
答：因为交流接触器线圈回路的阻抗与电磁机构的气隙大小有关。

吸合开始时，气隙较大，阻抗较小，线圈回路的电路自然较大；随着电磁机构的吸合，气隙减小，阻抗增大，线圈回路的电路变小，至吸合后，气隙不再保护，线圈电路达到稳定，是最大电流的几分之一或十几分之一。

直流接触器不会出现这种现象，因其线圈回路的阻值与气隙无关。

3-5 若把交流电磁线圈误接人对应的直流电源，而把直流电磁线圈误接人对应的交流电源，将会发生什么现象？为什么？
答：若把交流电磁线圈误接人对应的直流电源，因原来起作用的电抗部分不再起作用，故电流增大，线圈会被烧毁；若把直流电磁线圈误接人对应的交流电源，则电流减小，造成电磁机构吸力不足，电磁机构不能正常吸合。

3-6 交流接触器在动作时，常开和常闭触头的动作顺序是怎样的？
答：交流接触器在动作时，常开和常闭触头的动作顺序是吸合时常闭触头先断开、常开触头后闭合；释放时常开触头先断开，常闭触头后闭合。

3-7 交流接触器与直流接触器以什么来区分？
答：以接触器主触头通断电流的种类来区分，即主触头按通断什么种类的电流（交流、直流）设计的。

3-8 加在交流接触器线圈上的实际电压过高或过低将会造成什么现象？
答：加在交流接触器线圈上的实际电压过高或过低都会造成线圈过热甚至烧毁。

过高时电流过大；过低时吸力不足会造成接触器的电磁机构长时间处于吸合过程，也会造成线圈电流过大。

3-9 交流接触器主触头在使用中产生过热的原因是什么？
答：1、通过动、静触头间的电流过大；2、触头压力不足；3、触头表面接触不良。

3-10 如何调整过电压继电器的吸合值和欠电压继电器的释放值？
答：过电压继电器是在电压为额定电压的105%~120%以上时动作（正常电压时处于释放状态），确定动作值后，可采用滑线变阻器分压的方法来获取继电器的吸合电压U0，如图3-23所示。

合上电源开关QS，接通电源，移动滑线变阻器，将输出电压调节到电压继电器要求的吸合电压值，并保持滑动端头A不再改变。

这时，改变电压继电器KV释放弹簧的松紧程度，直至衔铁刚好吸合动作为准。

图中指示灯HL用于指示继电器动作。

图3-23 电压继电器吸合电压的整定电路
欠电压继电器在电路正常工作时，衔铁与铁心是吸合的，当电压降到额定电压的40%~70%时，欠电压继电器的衔铁释放。

释放电压U r的整定实验电路与图3-23相同，但整定方法不同。

先将滑线变阻器滑动端点置于吸合电压位置，然后合上电源开关QS，此时继电器衔铁吸合，再移动滑线变阻器滑动端，使变阻器输出电压降低，当线圈电压减小到所要求的释放电压值时若衔铁不释放，则拉开电源开关，移动滑动端点返回吸合电压位置，在继电器衔铁内侧面加装非磁性垫片后，重新合上QS使衔铁吸合，再移动滑动端点使变阻器输出电压减小至所要求的释放电压值。

若衔铁还不释放，则再断开QS，增加非磁性垫片厚度，重复上述实验，直至衔铁在所要求的释放电压值刚好产生释放动作时为止。

这时指示灯HL由亮转为不亮，表示衔铁从吸合状态转为释放状态。

3-11 低压断路器在电路中的作用是什么？失压、过载及过电流脱扣器起什么作用？
答：低压断路器集控制和多种保护功能于一体，可用于电路的不频繁通断控制和控制电动机，在电路发生短路、过载或欠电压等故障时，能自动切断故障电路。

失压、过载及过电流脱扣器的作用是在被低压断路器保护的电路出现失压、过载及过电流（短路）情况时实现低压断路器的脱扣即断开。

3-12 星形接法的三相感应电动机能否采用两相结构的热继电器作为断相保护和过载保护？三角形接法的三相感应电动机为什么要采用带断相保护的热继电器？
答：星形接法的三相感应电动机可以采用两相结构的热继电器作为断相保护和过载保护；当电动机绕组采用△形连接时，在正常情况下，线电流为相电流的3倍，在额定情况下，存在I N=3I PN（假设相绕组的额定电流为I PN）。

若电动机在运行中发生一相断电，如图1.35所示，且仍带额定负载运行，线路电流在断相运行时将增大为额定电流I N的3倍，在58％额定负载下，在功率因数不变的情况下，线路电流将达到额定电流I N。

此时I P1+ I P3=I N=3I PN，I P3 =1.15I PN，I P1 = I P2 = 0.5 I P3 =0.58I PN。

因而有可能出现这种情况：电动机在58％额定负载下运行，发生一相断线，未断线相的线电流正好等于额定线电流，而全电压下的那一相绕组中的电流可达1.15倍额定相电流。

图3-35 电动机三角形联接U相断线时的电流情况
由以上分析可知，若将热元件串接在△接法电动机的电源进线中，且按电动机的额定电流来选择热继电器，当故障线电流达到额定电流时，在电动机绕组内部，非故障相流过的电流将超过其额定电流，而流过热继电器的电流却未超过热继电器的整定值，热继电器不会动作，但电动机的绕组可能会烧毁。

为给△接法的电动机实行断相保护，因此要求热继电器还应具备断相保护功能。

3-13 中间继电器和接触器有何异同？在什么条件下可以用中间继电器来代替接触器起动电动机？
答：相同点是机构和工作原理相似，不同点是中间继电器具有更多的触头数量，但触头没有主、辅之分，触头的承流能力也较小，也没有灭弧机构。

在电路电流小于5A时，可以用中间继电器来代替接触器起动电动机。

3-14电动机的起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？
答：当电动机起动时，热继电器不会动作。

原因是电动机的起动时间较短，热继电器的动作需要一定时间的热积累。

3-15 某机床的电动机为Y-132S-4型，额定功率5.5KW、电压为380V、额定电流11.6A，起动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行起停控制，要求具备短路保护和过载保护，试选择接触器、熔断器、热继电器。

要点提示：接触器的额定电流在一般冲击负载是按2倍的电动机额定电流进行选择；熔断器按1.5~2.50电动机额定电流进行选择；热继电器按0.95~1.05电动机额定电流进行选择。

3-16 是否可以用过电流继电器来做电动机的过载保护？为什么？
答：可以，在短时工作制的电动机上用热继电器进行过载保护并不合适，常用过电流继电器来做电动机的过载保护，但要想办法躲过起动电流。

3-17 熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别？
答：熔断器的额定电流大于等于熔体的额定电流，熔断器的极限分断电流远远大于熔断器的额定电流。

3-18 交流过电流继电器与直流过电流继电器吸合电流调整范围是多少？直流欠电流继电器吸合电流与释放电流调整范围是多少？
答：交流过电流继电器的吸合电流I0=（1.1 ~ 3.5）I N，直流过电流继电器的吸合电流I0=（0.75 ~ 3）ＩN；欠电流继电器的动作电流为线圈额定电流的30~65%，释放电流为线圈额定电流的10~20%。

3-19 电磁式继电器的选择要点是什么？
答：1.使用类别的选择；2.额定工作电压、额定工作电流的确定；3.考虑不同工作制；4.返回系数的调节。

3-20 简述双金属片式热继电器结构与工作原理。

将热元件串接在电动机定子绕组中，常闭触头串接在控制电路的接触器线圈回路中，当电动机过载时，通过热元件的电流超过热继电器的整定电流时，主双金属片受热向右弯曲，经过一定时间后，双金属片推动导板使热继电器触头动作，接触器线圈断电，进而切断电动机主电路，达到保护目的。

电源切除后，主双金属片逐渐冷却恢复原位，动触头在弓簧的作用下自动复位（自动复位式）或在外力作用下复位（手动复位式）。

3-21 控制按钮有哪些主要参数？如何选用？
控制按钮的主要参数有额定电压、额定电流、结构形式、是否带指示灯及功率、触头种类及数量、颜色。

选用时其主要参数要满足控制要求，特别主要要遵守其颜色的强制性规定。