第三章 电气控制系统答案

第三章

3.1 交流接触器有何用途，主要由哪几部分组成，各起什么作用？

解答：交流接触器用于频繁地接通或断开交流主电路，大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。具有远距离操作功能和失压(欠压)保护功能。

主要有电磁机构、主触头及灭弧罩、辅助触头、反力装置、支架和底座等几部分组成。接触器的执行机构用来接通或者断开被控制电路，主触头接通或断开主电路，辅助触头接通或断开控制电路。接触器的判断部分为反力装置，它由释放弹簧和触点弹簧组成，支架和底座用于接触器的固定和安装。

3.2 接触器的选用原则是什么？

解答：选用接触器主要是从接触器类型、额定电流、额定电压、吸引线圈额定电压和触头数量等方面综合选择。首先要根据所控制负载的性质（交流还是直流）选择接触器的类型；额定电压一般大于或等于负载回路额定电压；额定电流根据可能告知对象的工作情况而定；吸引线圈的额定电压根据控制回路电压选择；触头数量和种类选择应满足主电路和控制电路要求。

3.3 电磁式接触器和继电器有何异同？

解答：二者结构和原来基本相同。主要区别是接触器只有在一定的电压信号作用下动作，而继电器的输入量可以是各种物理量。接触器的主要作用是控制主电路的通断，所以它强化执行功能，而继电器实现对各种信号的感测，所以它强化感测的灵敏性、动作的准确性和反应的快速性。接触器触点有祝福触点之分，有灭弧装置，而继电器没有。

3.4 过电压继电器和欠电流继电器有何异同？

解答：二者都可用来对线路进行保护。过电压继电器主要用于电离拖动系统的电压保护和控制，使用时线圈与负载并联，在电路正常工作时，衔铁处于释放状态，当电压升至额定电压的110%-115%时，衔铁吸合；而欠电流继电器主要用于电机、变压器和输电线的过负荷和短路保护线路中，使用时与北侧电路串联，当电路正常工作时，衔铁处于吸合状态，电流低于规定值时，衔铁释放。

3.5 中间继电器在电路中起什么作用？

解答：中间继电器在电路中主要作用是当其他继电器触头对数或容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触头数或容量，起到中间装换作用。

3.6 按延时方式分，时间继电器有哪几种类型？

解答：按照延时方式分，时间继电器有通电延时型、断电延时型和带瞬动触点的通电延时型。

3.7 画出断电延时时间继电器电磁线圈和各种延时触点的图形和文字符号。

KT

KT

断电延时线圈延时断开常闭触头延时断开常开触头3.8 速度继电器是怎么动作的？

解答：由非电信号检测电器对控制对象的转速进行检测，当被检测部分转速上升或下降到某一预定值时输出开关信号，执行机构动作。

3.9 什么是主令电器？常用主令电器有哪几种？

解答：主令电器是一种机械操作的控制电器，主要用来闭合和断开控制电路，不能直接粉盒主电路。它对各种电气系统发出控制命令，使继电器和接触器动作，控制电离拖动系统中电动机的起动、停车、制动及调速。常用主令电器有控制按钮，指示灯，行程开关，接近开关和转换开关。

3.10 行程开关与按钮有何异同？

解答：相同点：都是主令开关，都可以实现电路通断。不同点：行程开关主要用来限制机械运动的位置和行程，使运动机械实现自动停止、反向运动、自动往返或变速运动等，是自动实现；控制按钮式手动发出控制信号。

3.11 接近开关主要有哪几类？他们是根据什么原理进行工作的？

解答：接近开关主要有涡流式、电容式、光电式、热释电式和霍尔接近式。接近开关主要是通过感应头来感测被测物体，病通过对感测信号的处理向执行电器发出“动作”

信号。

3.12 什么是万能转换开关？它有什么特点？

解答：转换开关是由多组相同结构的开关元件叠装而成，实际上是一个多档位的组合开关，用来控制多回路的一种主令电器。具有触头多、换接线路多、用途广泛等特点。

3.13 简述双金属片式热继电器的主要结构和动作原理。

解答：双金属片式热继电器主要由热元件、双金属片和触头构成。双金属片式热继电器的感测元件，由两种线膨胀系数不同的金属片热膨胀系数大的策划能够为主动层，小的称为被动层，加热前两金属片长度基本一致每当传入电路中的热元件有电流通过时，热元件产生的热量使两金属片伸长。由于线膨胀系数不同，他们紧密结合在一起。所以双金属片会发生弯曲。电动机正常运行时，双金属片弯曲程度不同，以使热继电器动作，当电动机过载时，热元件中电流增大，双金属片接受的热量会大大增加，使弯曲程度增大，最终使双金属片推动导板使热继电器执行机构动作，使常闭触点断开，从而切断电动机的控制电路达到过载保护的目的。

3.14 熔断器的额定电流、熔体额定电流和分断电流三者有何不同？

解答：熔断器的额定电流应大于或等于熔体额定电流；熔体额定电流与负载大小和性质有关；熔断器分断电流必须大于电路中可能出现的最大故障电流。3.15 为什么要在电路中安装熔断器？电路中的电流达到熔断器额定电流时，熔断器是否动作？

解答：为了使电路有效的安全运行，在电路中安装熔断器。熔断器利用熔化作用来切断电流。当电路中的电流达到熔断器额定电流时，熔断器会动作。

3.16 自复式熔断器的特点是什么？

解答：自复式熔断器的优点是可重复使用，不必更换熔体。在线路中只能限制故障电流，不能切断故障电流，一般与断路器配合使用。

3.17 设某台三相异步电动机的I N=10A，用热继电器作过载保护，试求热继电器的额定电流。

解答：热继电器额定电流一般为电动机额定电流的1.05倍，所以对于额定电流为10A的三相异步电动机，额定电流为10.5A。

3.18 一台三相异步电动机的I N=20A，进行频繁的带负载起动，试求熔体额定电流。

解答：熔体额定电流I FU=(3~3.5) I N=(3~3.5)×20A=60~70A。

3.19 简述漏电保护开关的工作原理。

解答：主电路穿越零序电流互感器的环状铁心或在其上绕几圈作为一次绕组，在电气设备正常运行时，主电路三相线路上电流矢量为零，因此零序电流互感器的铁心中没磁通，其三次侧就没输出电压。当线路或电气设备因绝缘损坏而发生漏电、单项接地故障或人触摸外壳等设备时，使得主电路三相电流矢量和不为零，零序电流互感器铁心中就有零序磁通，其二次侧就有输出电压，该信号经放大器放大后出发晶闸管，驱动执行机构动作。

3.20 断路器有何用途？当电路出现短路或过载时，它是如何动作的？

解答：

3.21 低压断路器具有哪些脱扣器？它们分别具有哪些功能？

解答：低压断路器有过电流脱扣器、失(欠)电压脱扣器、热脱扣器、分厉脱扣器和自由脱扣器。过电流脱扣器起严重过载或短路保护；失(欠)电压脱扣器起失(欠)压保护作用；热脱扣器起过载保护作用；

3.22 安装刀开关应注意些什么？

解答：安装刀开关时，应使其手柄向上，不得倒装或平装，避免由于重力自动下滑引起误动作合闸。接线时，应将电源线接在上端，负载线接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，避免可能发生的意外事故。

3.23 高压隔离开关的主要功能是什么？它为什么叫隔离开关？

解答：隔离开关主要用于可靠地隔离电源。由于隔离开关没有灭弧装置，只靠将大气中的电弧逐渐拉长使之自然熄灭，因此隔离开关只具备小电流开断能力，不能用来开端复合电流，更不能开断短路电流。

3.24 什么叫高压熔断器的锡的冶金效应？

解答：在高压熔断器中，为减小熔丝截面，避免熔断后产生过多的金属和金属蒸汽，熔丝都用电阻系数较低的铜和银来制造。然而铜的熔点为1083摄氏度，银的熔点961摄氏度，为使熔丝的温度在最小熔断电流下达到材料的熔点，目前高压熔断器中一般采用在铜丝上焊上锡球或在搪上一层锡的方法来降低熔丝的熔点。由于洗的熔点只有232摄氏度，所以只要锡球一溶解，锡液附近的铜也会随之溶解而将电路断开，之一效应称之为锡的冶金效应。

3.25 试述高压断路器的工作原理。

解答：高压断路器由操动机构操纵，操动机构和分闸弹簧带动断路器的三相主轴转动的同时拉动绝缘操作杆和拐臂，时真空灭弧室的动静触头分断和合闸，从而使断路器处于分闸和合闸状态。

3.26 SF6断路器与油断路器比较有哪些优点？

解答：SF6断路器与油断路器相比、具有灭弧速度快、断流能力强、电绝缘性能好和检修时间间隔长等优点。

3.27 什么是电子电器？它由哪几部分构成？

解答：电子电器是指全部或部分由电子器件构成的电器。它主要有传感机构、变换电路、检波器或解调器、鉴幅器、延时电路、出口电路、整流器和稳压器构成。

3.28 试述固态继电器的工作原理。

解答：固态继电器工作时是在输入端施加一定的控制信号，就可控制输出