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：

吸力特性是指电磁机构在吸动过程中，电磁吸力F与气隙δ（衔铁与静铁心之间空气at间隙）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。交流接触器的线圈一般做成粗而短的圆筒形，并绕在

绝缘骨架上。直流接触器的线圈做成长而薄的圆筒形，且不设骨架。直流接触器线圈匝数多，

但线圈导线线径较细。交流接触器的铁心是用硅钢片铆叠而成的，铁心和衔铁形状通常采用

E型。直流接触器的铁心用整块铸钢或铸铁制成，衔铁采用拍合式。交流接触器的铁心装有

短路环。直流接触器没有。交流接触器的灭弧装置常采用双断口电动力灭弧、纵缝灭弧和栅

片灭弧。直流接触器常采用磁吹式灭弧。交流接触器的主触头是三对（对应三相交流电），

直流接触器的主触头是二对（对应正负极）。交流接触器的线圈通交流电流，直流接触器的

线圈通直流电流。

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性能方面：直流接触器，主回路的电流是直流的，一般比较少用，主要用在精密机床

上的直流电机控制中。交流接触器，主回路的电流是交流的，应用非常广泛，大部分用电

都是交流的。

故障方面：两者故障现象及原因基本大致相同。唯一不同的是，当交流接触器的短路

环脱落或断裂，会引起振动或噪声，而直流接触器没有这种故障原因。

六、额定电压相同，交流电磁线圈误接入直流电源或直流线圈误接入交流电源会发生什么现

象？为什么？

解：

电磁线圈等效为一个电阻和一个电感的串联电路。在直流电路中，频率为零。电磁线圈

的感抗等于零。线圈相当于一个电阻。在交流电路中，频率不为零。线圈的感抗不等于零。

交流线圈的电阻小于直流线圈。当交流电磁线圈误接入直流电源时，会因为其电阻太小，而

流过很大的电流容易使线圈烧坏。当直流电磁线圈误接入交流电源时，因感抗导致电流减小，

电磁力减弱。而且没有短路环。使触头频繁地通短，造成设备的不能正常运行。长时间通电

也容易使触头损坏。

七、中间继电器与接触器有什么区别？

解：

的变化自动接通)温度,压力等(时间,速度,或非电量继电器是一种根据电量(电流,电压)

和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。继电器有很多种。而中间继电器的结构及

工作原理与接触器基本相同，因而又称接触器式继电器。中间继电器触头数目多，且没有主

的～10A～10A。对于工作电流小于5辅之分，各对触头允许通过的电流大小相同，多数为5

工作电流的控10A电气控制线路，可用中间继电器代替接触器。接触器则是用来控制大于

制线路。中间继电器只采用双断点电动力灭弧。

，11.6A，电流5.5KW，电压380V八、某机床上一台型号为Y132-S-4交流电机，额定功率

倍，试为其起、停控制线路选择电源开关、熔断器、热继电器、7起动电流为额定电流的

按钮、接触器等电器元件的型号与规格。

解：

Y132-S-4

磁极数为4

机座代号为S（短）

中心高（132mm）

笼型异步电机

起动电流是额定电流的7倍（最大值，一般为4～7倍）=11.6×（4～7）

=46.4～81.2A。可选三极低压断路器作为电源开关，其参考型号和规格为：

DZ47-60/60A。

2。则熔体参考熔断电流选15A系列，如果考虑导线截面积选用RT 2.5mm熔断器可选RL或

或20A均可。交流接触器可考虑选用CJ0-20或CJ10-20（CJ0和CJ10系列主要区别是额定

操作频率不同）。热继电器可考虑选用JR16-20/3D（三相额定电流为20A，带断相保护）。热

继电器的整定电流调节参考第9题。