电气控制技术第一章习题答案
电气控制与PLC应用第四版课后习题参考答案
电气控制与PLC应用第4版(作者:许翏，王淑英）习题答案第一章参考答案1、答：从外部结构特征上看，直流电磁机构与交流电磁机构的主要区别有：（1）吸引线圈：交流线圈：短而粗，有骨架；直流线圈：细而长，无骨架。
（2）铁心：交流：硅钢片叠加；直流：整块铸铁或铸钢区分电压线圈与电流线圈的方法：电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。
电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。
2、答：三相交流电磁铁无短路环。
因为：3. （1）交流电磁线圈误接入对应直流电源，将会烧毁线圈，因为交流电磁线圈接入对应交流电源时，线圈中的电流I1=U/ωL；而接入对应直流电源时，I2=U/R, 因ωL>>R，即：I2>>I1,所以，线圈很快就会因发热而烧毁。
（2）直流电磁线圈误接入对应交流电源，铁心将会发出强烈的震动，电磁机构也不会正常工作，因为直流电磁机构没有短路环，而交流电源会在其上产生交变磁场，即电磁力会不断变化。
4. 答：根据其主触点通过电流的性质来定义的。
5. 答：接触器的主要技术参数有：• 极数和电流种类：（1）、极数：2P 3P 4P（2）、电流种类：交流直流• 额定电压：指主触点的额定工作电压直流有：24V、110V、220V、440V、660V交流有：127V、220V、380V、500V、660V• 额定电流：主触点的额定电流• 额定通断能力：主触头在规定条件下可靠地接通和分断的电流值。
• 线圈额定工作电压：吸引线圈正常工作的电压值• 允许操作频率：每小时可以实现的最高操作次数，一般为600次/时、1200次/时• 机械寿命（1000万次以上）与电气寿命（100万次以上）• 线圈的起动功率和吸持功率：直流接触器起动和吸持功率相等，交流接触器起动功率为吸持功率的5-8倍。
6. 答：接触器的选用：• 类型的选择：根据电路情况选用相应的直流或交流接触器；• 主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压；• 主触点额定电流的选择：大于等于负载额定电流（可参照生产厂家样本选择）；• 线圈电压：根据控制电路电压种类和性质选择，一般选用标准电压等级。
电机与电气控制技术第一章习题解答
《电机与电气控制技术》第2版习 题 解 答第一章 变压器1-1 在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正方向是如何规定的？答：在分析变压器运行时，上述正弦量的正方向规定如下：1）电源电压正方向与其电流正方向采用关联方向，即两者正方向一致；2）绕组电流正方向与所建立的磁通正方向符合右手螺旋定则；3）由交变磁通产生的感应电动势，两者的正方向符合右手螺旋定则。
1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么？答：变压器一次绕组流过正弦交流电流，产生正弦交流磁通，该磁通绝大部分沿变压器铁心闭合且与一、二次绕组同时交链，这部分磁通为主磁通；而另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链，且主要经非磁性材料闭合，不只二次绕组交链的磁通为一次绕组的漏磁通。
主磁通为工作磁通，漏磁通为非工作磁通。
1-3 变压器空载运行时，空载电流为何很小？答：变压器空载运行时，空载电流主要用来建立主磁通，由于空载运行时没有输出功率，仅存在空载损耗即变压器的铁心损耗，故空载电流仅为额定电流的0.02~0.1。
1-4 一台单相变压器，额定电压为220V/110V ，如果将二次侧误接在220V 电源上，对变压器有何影响？答：单相变压器，额定电压为220V/110V ，额定电压是根据变压器的绝缘强度和允许发热条件而规定的绕组正常工作电压值，说明该单相变压器二次侧绕组正常工作电压值为110V ，现将二次侧误接在220V 电源上，首先220V 电源电压大大超过其110V 的正常工作电压值，二次侧绝缘强度不够有可能使绝缘击穿而损坏。
另一方面该单相变压器为一台降压变压器，一次绕组匝数N 1=2N 2，接法正确时U 1=220=4.44fN 1φ m ,误接时220=4.44fN 2φ' m ，则误接时φ' m =2φ'm ，致使铁心饱和，工作在磁化曲线的饱和段，致使励磁电流激增，既便在空载情况下，电流也大增，将使绕组发热而烧坏。
电气控制与PLC第一章习题答案
第一章习题答案1-1、如何区分直流电磁系统和交流电磁系统？如何区分电压线圈和电流线圈答：直流电磁铁铁心由整块铸铁铸成，而交流电磁铁的铁心则用硅钢片叠成，以减小铁损。
实际应用中，由于直流电磁铁仅有线圈发热，所以线圈匝数多、导线细，制成细长形，且不设线圈骨架，铁心与线圈直接接触，利于线圈的散热。
而交流电磁铁由于铁心和线圈均发热，所以线圈匝数少，导线粗，制成短粗形，吸引线圈设有骨架，且铁心与线圈隔离，利于铁心与线圈的散热。
1-2、接触器的主要结构有哪些？交流接触器和直流接触器如何区分？答：接触器的结构主要由电磁系统，触头系统，灭弧装置和其他部件等组成。
直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。
在结构上也是由电磁机构、触头系统和灭弧装置等部分组成。
但也有不同之处，在电磁机构方面采用衔铁绕棱角转动的拍合式结构；主触头方面常采用滚动接触的指形触头，通常为一对或两对；灭弧装置采用磁吹式灭弧。
1-3 、中间继电器的作用是什么？中间继电器与接触器有何区别？答：中间继电器的作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大即增大触头容量的继电器。
中间继电器和接触器的区别：中间继电器的触头对数多，触头容量较大（额定电流5A～10A），动作灵敏。
其主要用途是当其它继电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩大触头数目，起到中转或变换作用；接触器触点有主触点和辅助触点之分，而中间继电器没有主、辅助触点之分。
1-4、对于星形联接的三相异步电动机能否用一般三相结构热继电器做断相保护？为什么？对于三角形联结的三相异步电动机必须使用三相具有断相保护的热继电器，对么？答：可以。
因为星形接法相线电流相等，当缺相时，流过热继电器的电流增大，一段时间后热继电器动作，能起断路保护。
对于三角形接法的电动机必须选用断相保护的热继电器。
1-6 、在电动机的控制电路中，热继电器与熔断器各起什么作用？答：电动机的控制电路中热继电器是专门用来对连续运行的电动机实现过载及断相保护，以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器。
电气控制与PLC应用技术--习题参考答案第1章习题答案
第1章习题参考答案1.答:低压电器的定义:根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气元件统称为电器。
常用的低压电器:控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器等。
配电电器有断路器、熔断器、刀开关等。
执行电器有电磁铁、电磁阀、电磁离合器等。
2.答:根据交流电磁机构的吸力特性和直流电磁机构的吸力特性,对于一般的交流电磁机构，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流的几倍甚至十几倍,而直流电磁机构中衔铁闭合前后激磁线圈的电流不变3.答:机械性拉弧、双断口灭弧、磁吹灭弧、灭弧栅灭弧、利用有机固体介质的狭缝灭弧、利用真空灭弧。
4.答：主要有触点系统、灭弧系统、各种脱扣器和开关机构等组成。
脱扣器包括过电流脱扣器、失压（欠压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣结构。
开关是靠操作机构手动或电动合闸的。
触点闭合后，自由脱扣器机构将触点锁在合闸位置上。
当电路发生故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸，实现保护作用。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路；当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作；当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作；分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
5.答：对于单相交流电磁机构，由于磁通是交变的，当磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。
由于交流电源频率的变化，衔铁的吸力随之每个周波二次过零，因而衔铁产生强烈振动与噪声，甚至使铁芯松散。
因此交流接触器铁芯端面上都安装一个铜制的分磁环（或称短路环），使铁芯通过2个在时间上不相同的磁通Φ1和Φ2，作用在衔铁上的力是F1+F2的合力F，合力始终超过其反力，衔铁的振动现象就消失了。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)
电气控制与plc应用技术课后答案(全)第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构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：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
工厂电气控制技术第一章的习题参考答案
第一章继电接触逻辑控制基础习题参考答案一、何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？为什么两者配合应尽量靠近？解：与气隙δ（衔铁与静铁心之间空气间吸力特性是指电磁机构在吸动过程中，电磁吸力Fat隙）的变化关系曲线。
反力特性是指电磁机构在吸动过程中，反作用力（包括弹簧力、衔铁自身重力、摩擦阻力）Fr与气隙δ的变化关系曲线。
为了使电磁机构能正常工作，其吸力特性与反力特性配合必须得当。
在吸合过程中，其吸力特性位于反力特性上方，保证可靠吸合；若衔铁不能吸合，或衔铁频繁动作，除了设备无法正常工作外，交流电磁线圈很可能因电流过大而烧毁。
在释放过程中，吸力特性位于反力特性下方。
保证可靠释放。
二、单相交流电磁铁短路环断裂或脱落后，工作中会出现什么故障？为什么？解：电磁铁的吸引线圈通电时，会出现衔铁发出振动或较大的噪声。
这时因为，当流过吸引线圈的单相交流电流减小时，会使吸力下降，当吸力小于反力时，衔铁与静铁心释放。
当流过吸引线圈的单相交流电流增大时，会使吸力上升，当吸力大于反力时，衔铁与静铁心吸合。
如此周而复始引起振动或较大的噪声。
三、触头设计成双断口桥式结构的原因是什么？解：触头设计成桥式双断口触点是为了提供灭弧能力。
将电弧分成两段，以提高电弧的起弧电压；同时利用两段电弧的相互排斥的电磁力将电弧向外侧拉长，以增大电弧与冷空气的接触面，迅速散热而灭弧。
见教材第7页的图1-6所示。
四、交流接触器在衔铁吸合前线圈中为什么会产生很大的电流？解：交流接触器的线圈是可等效为一个电感和电阻串联，铁心越大，电感量越大。
则感抗越大。
在吸合前,由于铁心与衔铁不吸合，磁阻很大,电感量就小，阻抗就小，所以电流大。
当铁心和衔铁吸合后，磁阻小，电感量增大，感抗增大，所以电流小。
直流接触器通的是直流电流，电感在直流电流下近似于短路。
线圈的直流电阻很大，电流变化不大。
五、从结构、性能及故障形式等方面说明交流接触器与直流接触器的主要区别是什么？解：结构方面：两者的组成部分一样。
电气控制与PLC应用-第1章习题与思考题参考解答
第1章 常用低压控制电器习题与思考题1. 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：不同的电磁机构，有不同的吸力特性。
电磁机构动作时，其气隙δ是变化的，22F B Φ∝∝。
对于直流电磁机构：其励磁电流的大小与气隙无关，衔铁动作过程中为恒磁动势工作，根据磁路定律/1/m m IN R R Φ=∝，式中R m 为气隙磁阻，则222m 1/1/F R Φδ∝∝∝，电磁吸力随气隙的减少而增加，所以吸力特性比较陡峭。
对于交流电磁机构：设线圈外加电压U 不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，若电阻忽略不计，则 4.44U E f N Φ≈=，/(4.44)U fN Φ=，当电压频率f 、线圈匝数N 、外加电压U 为常数时，气隙磁通Φ也为常数，即励磁电流与气隙成正比，衔铁动作过程中为恒磁通工作，但考虑到漏磁通的影响，其电磁吸力随气隙的减少略有增加，所以吸力特性比较平坦。
为了保证衔铁能牢固吸合，反作用力特性必须与吸力特性配合好。
在整个吸合过程中，吸力都必须大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能过大或过小，吸力过大时，动、静触头接触时以及衔铁与铁心接触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触头的熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；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1-直流电磁铁吸力特性；2-交流电磁铁吸力特性；3-反力特性 答案图1F/Iδ0 123要求。
因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。
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，参见答案图1所示。
2.单相交流电磁机构为什么要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁铁要否装设短路环？答：由于单相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。
(免费)电气控制与PLC技术习题参考答案
第一章参考答案1．什么是低压电器？低压电器是怎样分类的？答：（1）低压电器通常是指工作在交流50Hz（60Hz）、额定电压小于1200V和直流额定电压小于1500V的电路中，起通断、保护、控制或调节作用的电器。
（2）低压电器的分类方法很多，按照不同的分类方式有不同的类型，主要有按照用途分类、按照工作条件分类、按照操作方法分类和按照工作原理分类等分类方法。
2．什么是额定电流？什么是约定发热电流？两者有什么区别？答：（1）额定工作电流：在规定的条件下，保证电器正常工作的电流。
（2）约定发热电流：在规定的条件下实验，电器在8小时工作制下，各部件的温升不超过极限数值时所承载的最大电流。
额定电流通常是持续工作的条件下，而约定发热电流是在8小时工作制下，后者大于前者。
3．我国的低压电器经历了哪几代？答：我国的低压电器产品大致可分为如下四代。
第一代产品：20世纪60年代至70年代初；第二代产品：20世纪70年代末至80年代；第三代产品：20世纪90年代；第四代产品：20世纪90年代末至今。
4．低压电器的发展趋势是什么？答：（1）智能化（2）电子化（3）产品的模块化和组合化（4）产品的质量和可靠性明显提高5．防止触电有哪些措施？答：(1) 防止接触带电部件常见的安全措施有绝缘、屏护和安全间距。
(2) 防止电气设备漏电伤人(3) 采用安全电压(4) 使用漏电保护装置(5) 合理使用防护用具(6) 加强安全用电管理6．接地有哪些种类？保护接地有哪些形式？答：按照接地的目的可将接地分为如下几类：①工作接地。
②保护接地，也称安全接地。
③过电压保护接地。
④防静电接地。
7．保护接地要注意哪些问题？工作接地要注意哪些问题？答：保护接地要注意的问题：①电气设备都应有专门的保护导线接线端子（保护接线端子），并用‘’符号标记，也可用黄绿色标记。
不允许用螺丝在外壳、底盘等代替保护接地端子。
②保护接地线用粗而短的黄绿线连接到保护接地端子排上，接地排要接入大地，接地电阻要小于4Ω。
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所谓开启或封闭，指的是负荷开关是否用罩封闭起来，如果没有封闭，熔断器和刀闸外露，就是开启式负荷开关，需要装设在专用的柜子内，以免操作人员误接触发生事故。
而封闭式负荷开关用金属或电工绝缘材料制成外壳封闭起来，这种负荷开关不用再装在柜子内，可以外露，不会发生人身事故。
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合闸时负荷开关先合隔离开关，再合负荷开关，分闸时先分负荷开关，再分隔离开关，这样做是为了避免带负荷拉隔离开关时发生相间短路事故，隔离开关只能切断无故障的电压互感器，避雷器，一定长度的输电线路，一定容量的空载变压器等，负荷开关只能切断额定电流及过载电流，这两种开关都不允许切断短路电流，如要切断短路电流，可配熔断器。
另外有的隔离开关有明显的可见断口，所以兼备了隔离开关的功能。
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断路器作用:
1.正常情况下接通和断开高压电路中的空载及负荷电流.
2.在系统发生故障时能与保护装置和自动装置相配合,迅速切断故障电流,防止事故扩大,从而保证系统安全运行.
从其实断路器就是一种开关,它和其他普通开关的不同点主要在:1.适用电压等级高 2.灭弧介质及方式,有真空,少油,多油及六氟化硫等等3.灭弧能力强,效果好.
一般情况下断路器本身不存在润滑方面的问题,需要润滑的常常是它的操动机构
热继电器作用：
热继电器的作用是电动机过负荷时自动切断电源，热继电器的构造是两片膨胀系数不同的金属片构成，电流过大时膨胀系数大的先膨胀，起到切断电源的作用。
热继电器动作后有人工复位和自动复位。
熔断器作用：
当电路发生故障或异常时，伴随着电流不断升高，并且升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件，也有可能烧毁电路甚至造成火灾。
若电路中正确地安置了熔断器，那么，熔断器就会在电流异常升高到一定的高度和一定的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用
如果电路中安装了断路器就可以不用熔断器，热继电器需要与交流接触器配合使用，因过载时热继电器上的触点断开切断控制回路，目前熔断器一般多用于控制回路。
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漏电保护开关是指用于检测流入一个节点（也可以是一个电器）前后电流是否相同的电器开关，当电路正常时，前后电流相同，开关不会动作，当发生短路时，前后电流就会不同，开关就会跳闸。