电器原理1

1—1铜耗与什么参数相关，其基本方程是什么？R：导体电阻t：通电时间I：交流电时为有效值电阻值R会随温度的变化而变化集肤效应和邻近效应铁耗由哪几部分组成，与什么参数相关？非载流铁磁材料在交变电磁场的作用下产生的损耗成为铁损PFe,包含磁滞损耗Pn和涡流损耗Pe两部分，即：PFe=Pn+Pef：电源频率Bm：铁磁材料中的磁感应强度幅值ρ：铁磁材料的密度V：铁磁材料零部件体积σn、σe：磁滞损耗系数和涡流损耗系数，与材料有关，可以查表得到。电介质损耗的基本方程是什么介质损耗角与材料的品种规格、温度、环境以及处理工艺有关，可以在有关手册中查到电器的工作制有哪几种，各有什么特点?长期工作制（t14T）：八小时工作制、不间断工作制特点：当电器工作于长期工作制时，其温升可以达到稳态值短时工作制(t14T,t24T)特点：短时工作制时，由于通电时温升不会上升到稳态值，断电后能完全冷却，所以电器通过最大电流可以大于额定电流值，最恶劣热循环寿命tRdtIW02tan2CUPd断续周期工作制(t14T,t24T)特点：不断发热冷却，温升不断升高，最终发热和冷却的趋于平衡，达到稳态电器的散热方式有哪几种热传导对流三种散热方式辐射导体之间的电动力有何特点，与什么参数相关？考虑直流、单相交流、三相交流三种状况直流：电流同向相吸；电路异向相斥；基本度量：1m距离，1A电流电动力：0.2x10-6N（每米）有关参数单相交流：交流单相系统中的电动力是由恒定分量与交变分量两部分构成，它是单方向作用的，并以2倍电流频率变化三相交流：并列时，作用于任一相导体上的电动力为另两相导体中电流对其作用之和。与单项相比，当通入电流和间距相等时，单相的要大参数：距离、空间位子、相位、磁导率1—2换接触头的基本要求是什么；对换接触头的基本要求是电阻小而稳定，并且耐电弧、抗熔焊和电侵蚀。顾及到有触电器的故障很大一部分是触头工作不良所致，且后果往往还较严重，故对此决不可掉以轻心影响接触电阻的因素有哪些；(1)接触形式(2)接触压力(3)表面状况(4)材料性能试分析直流电弧熄灭的条件；就直流电弧而论，只要电弧电流等于零即可认为它已熄灭为消除直流电弧的稳定燃弧点，应使其伏安特性处于特性U-iR的上方，使电弧电压UA与电阻电压降iR之和超过电源电压U，以致电弧无法稳定燃烧另附方法：拉长电弧或对其实行人工冷却增大近极区电压降增大弧柱电场强度试分析交流电弧熄灭的条件；交流电弧的熄灭条件则可归结为:在零休期间，弧隙的输入能量恒小于输出能量，因而无热积累;在电流过零后，恢复电压又不足以将已形成的弧隙介质击穿。版本二：交流电弧的熄灭条件是在零休期间不发生热击穿，同时在此之后弧隙介复过程总是胜过电压恢复过程，也即不发生电击穿1200121212200sinsin44llcuuaFiidldliiKr222~()(1cos2)/2cos2mFtCItCICItFF何谓触点的溶焊，冷焊动静触头因被加热而熔化、以致焊在一起无法正常分开的现象称为触头的熔焊。它有静动熔焊与之分继电器所用贵金属触头当接触面上的氧化膜(它本来就不易生匙成)被破坏、因而纯金属接触面扩大时，因金属受压力作用致使连接处的原子或分子结合在一起的现象称为冷焊1—3电磁力大小与哪些因素有关？单相电磁力和三相电磁力的波形是怎么样的，各有什么特点？什么是分磁环？磁环即由铁磁性材料环提供的完整磁路,有时为了减少磁环的磁场外泄造成的能量损耗,会在铁磁性材料环(如铁氧体环)内或线圈外包一层非磁性材料(如隔磁的铜环),这就是分磁环.2—1常用的手动开关有哪几种？写出其图形符号和文字符号。闸刀开关转换开关按钮开关凸轮控制器主令控制器手动开关的主要技术参数有哪些？试分别说明。手动开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、通断能力等。1、额定电压是指在规定条件下，保障其安全可靠正常工作所能承受的最大电压值。当前国内生产的闸刀开关，其额定电压一般为工频交流500V以下，直流440V以下。2、额定电流是指在规定条件下，保障其安全可靠正常工作所能承受的最大电流值。3、通断能力是指在规定条件下(并且在额定电压下)通断的电流值。机械行程开关有哪几种，各有什么特点？直线型行程开关：直线型行程开关具有结构简单，造价较低的优点，而由于触点的通断速度取决于撞击部件移动速度，因此要求击件移动速度不能太馒，否则触点不能瞬时通断电路，所产生电弧停留在触点时间过长，容易烧毁触点。旋转型行程开关：利用盘形弹簧机构使触点快速动作，克服了上述直线型行程开关的缺点，对相应机械撞击部件运行速度较慢的场合亦能适用微动型行程开关：具有片状弹簧瞬动机构的微动型行程开关，其体积较小，动作灵敏，常用于行程控制要求比较精确的场合，由于此开关动作所需的外加撞击力很小，故称为微动型行程开关接触器的灭弧方式主要有哪几种，试述各自的灭弧特点？①多断点灭弧；断开电路时有两处同时开断，利于灭弧②磁吹灭弧:利用电磁力把电弧“吹”长，并拉入耐弧材料制成的狭缝形灭弧罩内，使电弧快速熄灭③弧栅灭弧:当电弧产生时，其周围生成磁场，钢片感生涡流，两者相互作用产生的电动力将电弧拉入栅内，被栅片分割成多段串联的短弧，很容易熄灭(交流电过零时电弧自然熄灭)，且很难重燃，因为栅片具有散热作用，并且栅片之间相互绝缘，相当于多个断点，片间所分得的触点电源电压很小，比电弧重燃所需电压小得多，所以电弧在栅内熄灭很难以重燃④弧罩灭弧:用耐弧防土、石棉水泥或耐弧塑料制成灭弧罩，对电弧进行分隔降温，促使电弧熄灭，这种装置对交、直流灭弧均可适用，实际上磁吹灭弧和弧栅灭弧这两种装置中都装有弧罩断路器和接触器有什么区别，各有什么特性？低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热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压、失压、过载和短路保护的电器，也用于不频繁起动的电动机的操作接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。接触器可以实现远程自动控制，频繁工作，其通断能力大，瞬时过载能力强，并且有欠(零)电压自动保护作用，而且成本低廉接触器的主要技术参数有哪些，选用接触器的基本原则有哪些，试分别说明。①额定电压:指主触点的额定电压。常用交流接触器额定电压等级有127V,220V,380V,500V,660V，直流接触器额定电压等级有110V,220V,440V,660V。②额定电流:指主触点的额定电流。常用交直流接触器额定电流等级有5A,10A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600A.③励磁线圈额定电压:交流接触器额定电压有36V,110V,127V,220V,380V，直流接触器额定电压有24V,48V,220V,440V。④额定操作频率:指每小时允许操作的次数。接触器额定操作频率的等级有300次/h,600次/h,1200次/h，交流接触器额定操作频率最高为600次/h.⑤电寿命和机械寿命:电寿命是指主触点在额定负载下，所能操作的极限次数;机械寿命是指不需维修的条件下，所能承受的最大空载操作次数。现在生产的接触器，其电寿命一般可达到50~100万次;机械寿命一般可达到500~1000万次选用接触器的基本原则:①接触器的使用类别应同被接触对象(负载)性质相同②接触器的额定电压应≥负载额定电压。③在规定条件下，接触器的额定电压应≥负载额定电压(当实际使用条件不符合规定条件时，此电压值要改变)。④接触器的励磁线圈额定电压种类与大小应同控制回路额定电压种类与大小相等。⑤接触器主、辅触点数应能满足被控电路的需要。此外，接触器电磁机构动作灵敏度应能符合指定要求，通常当励磁线圈电压实际值≥额定值85%时，则能可靠吸合，否则能可靠复位。断路器的主要技术参数有哪些，选用断路器的基本原则有哪些，试分别说明。1）额定电压2）断路器额定电流3）断路器壳架等级额定电流4）断路器的通断能力5）保护特性原则：1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。3）断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。7）瞬时整定电流（脱扣电流）：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为8~15倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为3~6倍电动机额定电流。8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。常用的制动器有哪几种，各有什么特点？摩擦式：通过摩擦面的摩擦来制动牙嵌式：靠齿与齿的啮合来传递转矩，所以尺寸虽小，却能传递大转矩，而且完全没有湿式离合器那样的空载转矩，因此在机械设计中很好用。采用特殊形状的齿形，可做到定位啮合，用于要求同步、定位等场合气隙式：粉末式能提供光滑，无级可调，与转速无关的转矩控制；磁滞式离合器和制动器控制电流和力矩值的变化有较好的线性关系，能提供光滑，无级可调，与转速无关的转矩控制；电磁涡流制动器坚固耐用，转矩与激磁电流线性关系良好，适合于自动控制；2—22-2有触点保护电器25、电路保护装置设计准则有哪些，分别说明。答：①可靠性:可靠性包括可靠度及安全度两个因素。如故障发生在保护电器系统的保护区域以内，此时它们应该能够准确地动作，这种性能的程度称为可靠度;又如故障发生在其保护区域以外时，它们则一定不能动作，这种性能称为安全度。②选择性:当故障发生时，应尽量缩小停电范围，以保证最大限度工作的持续性。③速动性:当故障发生时，应尽量快速将故障隔离，以减轻电器设备损害的程度及提高维护电器系统的稳定度。④简练性:设计以简单为主，复杂的保护系统投资费用高，隐藏故障的机会多，所需的维护技术复杂。⑤经济性:最高的性价格。26、什么是熔断器的保护特性，请画图并说明？答：熔断器的基本特性是时间-电流特性，又称为保护特性。它是指熔断器的熔断时间同流过其电流之间的关系曲线，也可称为安秒特性。通过的电流越大，熔断时间越短，因此保护特性曲线是反时限特性曲线。熔断器的时间电流特性和被保护对象的时间电流特性相配合，不同用途的熔断器在设计时应该使其时间电流特性尽量接近并低于被保护对象的时间电流特性27、电器控制系统发生短路和过电流等故障时，有哪些主要特征？答：①电流增大:在短路点与电源之间直接联系的电器设备上电流会增大。②电压降低:系统故障相的电压或相间电压会下降。而且压降离故障点愈近愈大，甚至降为零。③电流电压间的相位角会发生变化。28、熔断器的参数有哪些，请分别说明？答：额定电压是指熔断器分断前能长期承受的电压；额定电流是指熔断器在长期工作制下，被保护对象的温升不超过规定值时所能承载的电流；熔断器额定短路分断能力是指在规定的使用条件(线路电压、功率因数或时间常数)下，熔断器能分断的电流(对交流而言是其有效值)；截断电流指在熔体分断期间，所能达到的最大电流；时间-电流特性，也称保护特性；I2t特性，用于表述分断电流比较大，弧前时间比较短时的保护特性。29、什么是熔断器的冶金效应？答：冶金效应在高熔点的金属熔体上焊纯锡（或锡合金），当锡熔化（230度）后，高熔点的金属开始溶解到锡中，成为合金，这种合金熔点低，电阻大，加速熔化时间。30、熔断器的选择要考虑哪些要素？答：1.根据使用条件确定熔断器的类型。2.选择熔断器的规格时，应首先选熔体的规格，然后再根据熔体的规格去选择熔断器的规格。3.熔断器的保护特性应与被保护对象的过载特性有良好的配合。4.在配电系统中，各级熔断器应相互匹配，一般上一级熔体的额定电流要比下一级熔体的额定电流大2~3倍。4.对于保护电动机的熔断器，其一般只作为电动机的短路保护，过载保护应采用热继电器。5.熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流，额定分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。31、快速熔断器一般用于什么场合，有什么局限？答：通常用来保护