南昌大学机床电气控制技术及PLC课后题答案_(1)

第一章常用低压电器

1-1开关设备通断时，触头间的电弧是怎样产生的？通常哪些灭弧措施？

答：当开关电器的触头分离时，触头间的距离很小，触头间电压即使很低，但电场强度很大（E=U/d），在触头表面由于强电场发射和热电子发射产生的自由电子，逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断有大量自由电子产生，间隙由绝缘变成导电通道，电弧持续燃烧。

（１）吹弧（２）拉弧（３）长弧割短弧（４）多断口灭弧（５）利用介质灭弧（６）改善触头表面材料

1-2 写出下列电器的作用、图形符号和文字符号：

答：（１）熔断器

作用：严重过载和短路保护

图形符号：

文字符号：FU

作用：用于机床上作电源的引入开关，也可用来接通和分断小电流电路。

图形符号：

文字符号：SA

（３）按钮开关

作用：在控制电路发出手动控制信号

图形符号：

文字符号：SB

(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)

(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f ）断点延时断开动合（常开）触点 （g ）断点延时闭合动断（常闭）触点（h ）瞬动触点

作用：在电路正常工作条件下作为线路的不频繁接通和分断用 ，并在电路发生过载、短路及失压时能自动分断电路。

图形符号：

作用：主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护， 图形符号：

热元件 常闭触点 文字符号：FR （７）时间继电器

作用：按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路 图形符号：

文字符号：KT

作用：以旋转的速度信号的快慢为指令信号，与接触器配合实现对电动机的反接制动。

图形符号：

文字符号：KS

1-3 在电动机的控制线路中，熔断器和热继电器能否相互代替？为什么？

答：二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不相同的。热继电器只做长期的过载保护，而熔断器只做短路保护，因此一个较完整的保护电路，特别是电动机电路，应该两种保护都具有。

1-4 简述交流接触器在电路中的作用，结构和工作原理。

答：交流接触器是利用电磁吸力进行操作的电磁开关。常用来控制电动机，电热设备，电焊机等和继电器配合，还可以作为过电流和过电压的保护动作的执行元件。

结构：由触头系统、电磁系统和灭弧系统三部分组成。

工作原理：当吸引线圈两端加上额定电压时，动、静铁芯间产生大于反作用弹簧弹力的电磁吸力，动、静铁芯吸合，带动动铁芯上的触头动作，即常闭触头断开，常开触头闭合；当吸引线圈端电压消失后，电磁吸力消失，触头在反弹力作用下恢复常态。由于吸引线圈中通入的是交流电，铁芯中产生交变磁通，形成交变的电磁吸力，造成动铁芯吸合不牢产生振动和噪音。振动易使电器结构松散，寿命减低，同时使触头接触不良，易于熔焊和蚀损。噪声污染环境，使工人感到疲劳。为了减小铁芯振动和噪音，在铁芯极面下安装短路环。

1-5 自动空气开关有哪些脱扣装置？各起什么作用？

答：空气开关的脱扣机构包括有：过电流脱扣器——当线路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的电磁吸力增大，将衔铁吸合，向上撞击杠杆，使上下搭钩脱离，实现自动跳闸，达到切断电源的目的。

失压脱扣器——用于电动机的失压保护。

热脱扣器——当电路过载时，过载电流流过发热元件，双金属片受热弯曲，撞击杠杆，搭钩分离，主触头断开，起过载保护作用。

分励脱扣器——当需要断开电路时按下跳闸按扭，分离电磁铁线圈通入电流，产生电磁吸力吸合衔铁，使开关跳闸。

1-6 如何选择熔断器？

答：选择熔断器首先根据三个技术参数额定电流、额定电压和极限分断能力。然后根据被保护电路的要求首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器的种类和型号。

1-7 时间继电器JS7的延时原理是什么？如何调整延时范围？画出图形符号并

答：当线圈通电时，动铁芯和固定在动铁芯上的托板被铁芯电磁引力吸引而下移。这时固定在活塞杆上的撞块因失去托板的支托在弹簧作用下也要下移，但由于与活塞杆相连的

橡皮膜也跟着向下移动时，受进气孔进气速度的限制，橡皮膜上方形成空气稀薄的空间，与下方的空气形成压力差，对活塞杆下移产生阻尼作用。所以活塞杆和撞块只能缓慢地下移。经过一段时间后，撞块才触及微动开关的推杆，使常闭触头断开、常开触头闭合，起通电延时作用。

延时范围可通过延时调节螺钉调节空气室进气孔的大小来改变，延时范围有0.4-60S和0.4-180S。

1-8 从接触器的结构上，如何区分是交流还是直流接触器？

答：两者结构和工作原理基本相同，均由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。但直流接触器的电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁心，线圈中通入直流电不会产生涡流。而交流接触器采用E形硅钢片叠压铆成，以减小交变磁场在铁心中产生的涡流及磁滞损耗。

1-9 线圈电压为220V的交流接触器，误接入220V直流电源上；或线圈电压为220V直流接触器，误接入220V交流电源上，会产生什么后果？为什么？

答：若将交流接触器误接入直流电源上，交流接触器将烧毁；因阻抗减小，电流增大。若将直流接触器误接入交流电源上，直流接触器将不能正常工作；因阻抗增大，电流减小，吸力不足，启动电流降不下去，此外还有涡流存在。

1-10 交流接触器铁芯上的短路环起什么作用？若此短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？

答：短路环是为了减小铁心震动和噪音而设置的装置。当短路环断裂或脱落后，震动和噪音增大。

1-11 带有交流电磁铁的电器如果衔铁吸合不好（或出现卡阻）会产生什么问题？为什么？

答：如果出现卡阻或吸合不好，因线圈中长时间流国电流会导致线圈损坏；。

1-12 某机床的电动机为JO2－42－4型，额定功率5.5KW，额定电压380，额定电流为12.5A，起动电流为额定电流的7倍，现用按钮进行起停控制，需有短路保护和过载保护，试选用接触器、按钮、熔断器、热继电器和电源开关的型号。

答：按钮型号：LA19-11

接触器型号：CJ10-20

熔断器型号：RL1-30

热继电器型号：JR16-20

电源开关型号：DZ15-100A

1-13

答：启动时热继电器不应动作；若热继电器动作，则电动机将启动，不能正常工作。