现代电器控制及PLC应用技术课后部分习题答案

1电磁式电气主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?结构为：电磁机构（线圈——通电生磁，铁芯——扩大磁力，衔铁——连接触点，视磁力情况带动触点动作）、触点系统和灭弧装置（此部分继电器没有）2何谓电磁机构的吸引特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎么样的配合关系3单项交流电磁铁的大段路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？4常用的灭弧方法有哪些？常用的灭弧法有：速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、狭沟或狭缝灭弧法、真空灭弧法和六氟化硫灭弧法。5接触器的作用是什么？根据结构特性如何区分交、直流接触器？接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器，用它可实现频繁的远距离控制。区分交流直流只需看下铭牌AC是交流DC是直流。一般交流接触器可以用在直流电路上，而直流接触器则不能用在交流电路中6交流接触器在衔铁吸合前得瞬时，为什么会在线圈中产生很大的电流冲击?直流接触器会不会出现这种现象？为什么？交流接触器的线圈是一个电感,是用交流电工作的.吸合前线圈内部没有铁心,电感很小,阻抗也就很小,所以电流大;吸合后铁心进入线圈内部,电感量增大,阻抗增大,所以电流就降下来了.直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻,所以不会产生冲击电流.也可以这么解释--交流接触器的线圈是一个电感,内有铁心,在吸合前,由于铁心不闭合,磁阻很大,电感就小,阻抗就小,所以电流大,直流接触器也有同样现象,只是不如交流那么明显.直流接触器线圈通的是直流电.受频率变化的影响小.线圈的直流电阻很大.电流变化不大.7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?线圈对交流电流有电感性和电阻性阻碍作用且交流频率越高电感性阻碍作用越大，而线圈对直流电流只有电阻性阻碍作用。所以交流线圈中通直流由于只有电阻性阻碍，比原来少了一种电感性阻碍，则电流就会比原来大得多，根据热量=电流的平方乘直流电阻，所以可能会烧毁线圈而直流电磁线圈误入交流电流则不会产生很大的热量不会烧毁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？热继电器在电路起过载保护作用。带断相保护的热继电器可以用在Y形接法和△形接法的电动机，不带断相保护的三相式热继电器不能用在△形接法的电动机。9说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。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热继电器作用是控制温度的，当机器温度上升到热继电器所设定的温度上限时，自动却断电路保护机器熔断器是控制电流的，机器负荷大过额定值，电流就会过大，熔断器及时却断而保护一个是机体的温度控制，一个是电路的控制熔断器和热继电器都能起到”过负荷保护“的作用。熔断器中的熔丝一旦选用，过负荷的性能就固定了。而热继电器所设定的温度是可以调节的，更方便好像以前问过？最大的不同就是：热继电器断开以后可以复位继续接通电路。而熔断器断了以后，必须更换熔体才可接通电路。10当出现通风不良或环境温度过高而使电动机过热时，能否采用热继电器进行保护？为什么？种情况热继电器是不会动作的，因为电机没有过载过流。像这种情况建议你买个温控开关固定在电机上然后把两根线串到操作回路里面。温控开关可以选80到90度的，就像饮水机里面那个烧开水用的温控器就行11中间继电器与接触器有何异同？工作原理一样，工作的形式不同。中间继电器相对于接触器来说，动合动断的触点数比接触器要多一些，主要用于小电流的信号转换，不参与对主回路的直接控制。接触器主要应用在主回路中，它的工作状态由中间继电器或其他控制因素来决定。触点负荷能力相对要大些。12温度继电器为什么能实现全热保护？1.当外界温度达到给定值时而动作的继电器。它在电子电路图中的符号是“FC”2.原理，将两种热膨胀系数相差悬殊的金属或合金彼此牢固地复合在一起形成碟形双金属片，当温度升高到一定值，双金属片就会由于下层金属膨胀仲长大，上层金属膨胀仲长小而产生向上弯曲的力，弯曲到一定程度便能带动电触点，实现接通或断开负载电路的功能;温度降低到一定值，双金属片逐渐恢复原状，恢复到一定程度便反向带动电触点，实现断开或接通负载电路的功能。3.分类按动作性质划分：常开型常闭型按品牌分：爱默生温度继电器胜名温度继电器NEC温度继电器按照材质分可以分为：电木体，塑胶体，铁壳体，陶瓷体。13感应式速度继电器怎样实现动作的？用于什么场合？其转子的轴与被控电动机的轴相连接，当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，达到一定转速时，定子在感应电流和力矩的作用下跟随转动；到达一定角度时，装在定子轴上的摆锤推动弹簧片动作，使常闭触点打开，常开触点闭合；当电动机转速低于某一数值时，定子产生的转矩减少，触点在簧片作用下返回到原来的位置，使对应的触点恢复到原来状态。主要应用于三相笼型异步电动机的反接制动中，因此又称为反接制动控制器。14简述固态继电器优缺点及使用时的注意事项。固态继电器的优点(1)高寿命，高可靠:SSR没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。(2)灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好:固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑集成电路兼容不需加缓冲器或驱动器。(3)快速转换:固态继电器因为采用固体器件，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。(4)电磁干扰小:固态继电器没有输入“线圈”，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。2、固态继电器的缺点(1)导通后的管压降大，可控硅或双相控硅的正向降压可达1~2V，大功率晶体管的饱和压降也在1~2V之间，一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。(2)半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。(3)由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。(4)电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。(5)固态继电器对过载有较大的敏感性，必须用快速熔断器或RC阻尼电路对其进行过载保护。固态继电器的负载与环境温度明显有关，温度升高，负载能力将迅速下降。(6)主要不足是存在通态压降(需相应散热措施)，有断态漏电流，交直流不能通用，触点组数少，另外过电流、过电压及电压上升率、电流上升率等指标差。固态继电器的使用选型注意事项1.在选用小电流规格印刷电路板使用的固态继电器时，因引线端子为高导热材料制成,焊接时应在温度小于250℃、时间小于10S的条件下进行，如考虑周围温度的原因，必要时可考虑降额使用，一般将负载电流控制在额定值的1/2以内使用。2.各种负载浪涌特性对固态继电器SSR的选择3.使用环境温度的影响4.过流、过压保护措施5.继电器输入回路信号在使用时因输入电压过高或输入电流过大超出其规定的额定参数时,可考虑在输入端串接分压电阻或在输入端口并接分流电阻,以使输入信号不超过其额定参数值。6在具体使用时,控制信号和负载电源要求稳定，波动不应大于10%，否则应采取稳压措施。7.在安装使用时应远离电磁干扰,射频干扰源，以防继电器误动失控。8.固态继电器开路且负载端有电压时,输出端会有一定的漏电流，在使用或设计时应注意。9.固态继电器失效更换时,应尽量选用原型号或技术参数完全相同的产品，以便与原应用线路匹配，保证系统的可靠工作。15熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别熔断器的额定电流:是熔断器座的额定运行电流，运行电流只能小于等于该值熔体的额定电流：熔断器内熔丝的额定运行电流，也就是你熔断器所保护的电流，超过的话，熔断器就会熔断熔体的极限的分段电流：熔体所能分断的最大短路电流，该熔体只能分断小于等于这个值的短路电流16控制按钮、转换开关、行程开关、接近开关、光电开关在电路中各起什么作用控制按钮作用：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。转换开关作用：转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。行程开关作用：用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。接近开关作用：不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。光电开关作用：可非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。目前，光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出以及安全防护等诸多领域。17电磁阀分几大类?各自的工作原理是什么电磁阀分三大类：直动式、分布直动式和先导式直动式电磁阀工作原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开，断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭分布直动式电磁阀工作原理：它是一种直动式和先导式相结合的原理，当入口与出口压差=0.05mpa，通电时，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件一次向上提起，阀门打开。当入口与出口压差0.05MPA，通电时，电磁力先打开先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开，断电时，先导阀和主阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。先导式电磁阀的工作原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，吧关闭件周围形成上低下高的压差，推动关闭件向上移动，阀门打开，断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动关闭件向下移动，关闭阀门。18一般来说，检测仪表提供的是什么性质的信号？最后的标准信号是如何产生的？一般是电压或电流信号，传感器一般提供毫伏信号，经过放大后变成4到20毫安直流或1到5伏直流（也就是标准信号）。19常用的安装附件有哪些？他们的主要作用是什么？常用的安装附件有：走线槽，用于导线和电缆的走线，可以使柜内走线美观，整洁扎线带和固定盘，尼龙扎线带可以把一束导线扎紧在一起，固定盘用来配合扎线带的使用波纹管、缠绕管，用于控制柜中裸露出来的导线部分的缠绕或作为外套，保护导线。号码管、配线标志管,号码管用来标记导线，配线标志管用来则已经把各种数字和字母印在塑料管上，并分割成小段，使用时可随意配合接线插、接线端子接线插用来连接导线，并使导线方便、可靠的连接到端子排或接线座上。安装导轨，用来安装各种有标准卡槽的元器件热收缩管，用来包裹导线或导体的裸露部分，起绝缘保护作用