2014-2015金陵科技学院自动化班电气控制与plc知识点复习题库

1、按工作电压分：

（1）高压电器：用于交流电压1200V 、直流电压1500V 及以上电路中的电器，如高压电路器，高压隔离开关、高压熔断器等。

（2）低压电器：用于交流50Hz （或60Hz ）额定电压为1200V 以下、直流额定电压为 1500V 以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器（简称电器），如接触器、继电器等。

2、接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大且面广的一种低压控制电器，用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。

3、接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置三部分组成。

（1）电磁系统：包括动铁心、静铁心和电磁线圈，其作用是将电磁能转换为机械能，产生电磁吸力带动触头动作。

（2）触头系统：触头是接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。

（3）产生电弧原因：当触头断开瞬间，触头间距离极小，电场强度极大，触头间产生大量的带电粒子，形成炽热的电子流，产生弧光放电现象，称为电弧。

电弧危害：电弧的出现，既妨碍电路的正常分断，又会使触头受到严重腐蚀。低压电器常用的灭弧装置有电动力灭弧、灭弧栅和磁吹灭弧。（窄缝灭弧）

4、何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？ 答：电磁吸力（由电磁机构产生）与气隙的关系曲线称为吸力特性。反作用力与气隙的关系曲线称为反力特性。（反力则由释放弹簧和触点弹簧产生。电磁机构使衔铁释放的力一般有两种：一种是利用弹簧的反力；一种是利用衔铁的自身重力。）

为了保证使衔铁能牢牢吸和，反作用力特性必须与吸力特性配合好。①在整个吸合过程中，吸力必须大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能过大或过小；②吸力过大时，动、静触头接触时及衔铁与铁心接触时冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触头熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；③吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当。④在实际应用中，可调整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特性有良好配合。

5、直、交流接触器结构区别

（1）当交变磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。

（2）直流接触器的线圈通以直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热。为方便加工，铁心用整块钢块制成。为使线圈散热良好，通常将线圈制成长而薄的圆筒状。

6、单相交流电磁机构为什么要设置短路环，它的作用是什么？三相交流电磁铁是否装设短路环？ 答：由于交流接触器铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样交流电源频率的变化将使衔铁产生强烈震动和噪声，甚至使铁心松散。因此，交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环。短路环包围铁心端面积约2/3的面积。

短路环把铁心中的磁通分为两部分，即不穿过短路环的1Φ和穿过短路环的2Φ。当交变磁通穿过短路环所包围的截面积S2在短路环中产生涡流时，根据电磁感应定律，此涡流产生的磁通2Φ在相位上落后于短路环外铁心截面S1中的磁通1Φ，由1Φ、2Φ产生的电磁吸力为F1、F2，作用在衔铁上的合成电磁吸力为F1+F2，只要此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生振动和噪声。

三相交流电磁铁不需要装设短路环。原因是三相交流电流之间的相位相差120°，其电流不会出现同时为0的情况，从而使合成的电磁吸力始终大于反作用力。

7、电压继电器反映的是电压信号。使用时，电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细。常用的有欠（零）电压继电器和过电压继电器两种。

8、电流继电器反映的是电流信号。使用时，电流继电器的线圈与负载串联，其线圈匝数少而线径粗。这样线圈上的压降很小，不会影响负载电路得电流。常用的有欠电流继电器和过电流继电器两种。

9、热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种

保护电器。它主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运动的保护及其他电器设备发热状态的控制。

10、时间继电器的延时方式有通电延时和断电延时两种。

通电延时：接收输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。

断电延时：接收输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定时间，输出才复原。

11、速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动控制，也称反接制动继电器。速度继电器主要由定子、转子和触头3部分组成。速度继电器额定工作转速有300-1000r/min与1000-3000r/min两种。动作转速在120r/min左右，复位转速在100r/min以下。

12、熔断器是一种简单而有效的保护电器，在电路中主要起短路保护作用。使用时，熔体串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，从而起到保护作用。

13、低压断路器曾称自动空气开关或自动开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护的电器。

14、低压断路器工作原理：低压断路器的主触头是靠手动操作或电动合闸的。主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器3的衔铁吸合，使自由脱扣机构2动作，主触头断开主电路。当电路过载时，热脱扣器5的热元件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱口机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器6的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器4（常用断开方法）则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要远距离控制时，按下启动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构2动作，使主触头断开。

15、漏电保护器是最常用的一种漏电保护器。当低压电网发生人身触电或设备漏电时，漏电保护器能迅速自动切断电源，从而避免造成事故。漏电保护器按其检测故障信号的不同可分为电压型和电流型。

16、低压隔离器也称刀开关。低压隔离器是低压电器中结构比较简单，应用十分广泛的一类手动操作电器，品种主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关3种。

17、胶壳刀开关安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。倒装时，手柄有可能因自动下滑而引起误合闸，造成人身事故。

接线时，应将电源线接在上端，负载接在熔丝下端。这样，拉闸后刀开关与电源隔离，便于更换熔丝。

18、铁壳开关也称闭式负荷开关。操作机构两个特点：一是采用储能合闸方式，在手柄转轴与底座间装有速断弹簧，以执行合闸或分闸，在速断弹簧作用下，动触刀与静触刀分离，使电弧迅速拉长而熄灭；二是具有机械联锁，当铁盖打开时，刀开关被卡住，不能操作合闸。铁盖合上，操作手柄使刀开关合闸后，铁盖不能打开。

19、交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题？为什么？答：交流电磁线圈误接入直流电源，衔铁与铁心不能吸合，因为通入直流时线圈不能产生足够的磁势，从而衔铁不能获得足够的电磁力，进而不能吸合。直流电磁线圈误接入交流电源，由于电流过大，线圈铁心发热，将使其过热而烧坏。

第二章

1、电气控制线路得表示方法有：电气原理图、电气元件布置图和电气安装接线图。

2、电器控制线路常用的保护环节有哪些？各采用什么电器元件？

答：（1）短路保护：短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路起保护作用。

（2）电动机长期过载保护：采用热继电器FR。由于热继电器的热惯性较大，即使发热元件流过几倍于额定值的电流，热继电器也不会立即动作。因此，在电动机启动时间不长的情况下，热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才会动作，用它的常闭触头使控制电路断电。

（3）欠电压、失电压保护：通过接触器KM的自锁环节实现。当电源电压由于某种原因而严重失电压或欠电压时，接触器KM断电释放，电动机停止转动。当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行启动，只有在操作人员重新按下启动按钮后，电动机才能启动。

3、P46图2-7连续运行控制线路具有如下优点：