第1章 常用低压电器习题答案
1. 什么是低压电器？怎样分类？常用的低压电器有哪些？
答：定义：用于交流50Hz额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。
分类：
1）按其用途分为配电电器和控制电器。
2）按动作方式分为自动操作电器和手动操作电器。 3）按执行机构分为有触点电器和无触点电器。
常用的低压电器有：熔断器、低压断路器、接触器、继电器、按钮，转换开关、电磁铁等。
2. 画出接触器的符号并叙述接触器的用途。
答: 接触器可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。 接触器的文字符号是KM, 接触器的图形符号如图1-1所示。
电磁线圈主触点常开辅助触点常闭辅助触点
图1-1 接触器的图形符号
3. 叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。
答：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。
1）电磁机构。电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，完成通断电路的控 制作用。
2）触点系统。交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。主触点用于通断电流较大的主电路，由接触面积较大的常开触点组成，一般有三对。辅助触点用以通断电流较小的控制电路，由常开触点和常闭触点组成。
3）灭弧系统。采用适当措施迅速熄灭电弧熄灭在触点分断电流瞬间产生的电弧。
4）其他部件。其他部件包括底座，反作用弹簧，缓冲弹簧，触点压力弹簧，传动机构和接线柱。反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点、常开触点分断；缓冲弹簧
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的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力；触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力，增大接触面积，降低接触电阻，避免触点由于接触不良而过热。 4. 交流接触器的主要技术参数有哪些？各如何定义？
答：交流接触器的主要技术参数有:
1）额定电压。接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。 2）额定电流。接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。 3）线圈的额定电压。指接触器吸引线圈的正常工作电压值。
4）主触点的接通和分断能力。指主触点在规定的条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不发生熔焊，分断时不应产生长时间的燃弧。
5）额定操作频率。指接触器在每小时内的最高操作次数，交、直流接触器的额定操作频率为1200次/小时或600次/小时。
6）机械寿命。指接触器所能承受的无载操作的次数。
7）电寿命。指在规定的正常的工作条件下，接触器带负载操作的次数。 5. 交流接触器和直流接触器是如何划分的？在结构上有何不同？
答：接触器按主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。 比较项目 交流接触器 交流接触器的线圈中通过交流电，产生交变的磁通，并在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，使铁心发热。为了减少交变的磁场在铁心中产生的磁滞损耗和涡流损耗，交流接触器的铁心一般用硅钢片叠压而成；将线圈由绝缘的铜线绕成有电磁机构 骨架的短而粗的形状，将线圈与铁心隔开，也便于散热。 直流接触器 线圈中通过的是直流电，产生的是恒定的磁通，不会在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，所以铁心不发热，铁心可以用整块铸钢或铸铁制成。并且由于磁通恒定，其产生的吸力在衔铁和铁心闭合后是恒定不变的，因此在运行时没有振动和噪声，所以在铁心上不需要安装短路环。在直流接触器运行时，电磁机构中只有线圈产生热量，为了使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒形，没有骨架，与铁心直接接触，便于散热。 一般采用双断口桥式触点 触点系统 点 对于小容量的接触器常采用双断口桥式触灭弧装置 点和电动力进行灭弧。对于容量较大（20A）以上的交流接触器一般采用灭弧栅灭弧。 短路环 为了消除振动和噪声，在交流接触器的铁心端面上装入一个铜制的短路环 直流接触器的主触点在分断大的直流电时，会产生直流电弧，较难熄灭，一般采用灭弧能力较强的磁吹式灭弧 无短路环 主触点常采用指形触点，一般有单极或双极两种。辅助触点开常做成双断口桥式触
6. 如何选用接触器？
答：选用接触器的基本原则如下。
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1）选择接触器的类型。根据负载电流的种类来选择接触器的类型。交流负载选择交流接触器，直流负载选用直流接触器。
2）选择主触点的额定电压。主触点的额定电压应大于或等于负载的额定电压。
3）选择主触点的额定电流。触点的额定电流应不小于负载电路的额定电流，如果用来控制电动机的频繁起动、正反转或反接制动，应将接触器的主触点的额定电流降低一个等级使用。在低压电气控制系统中，380V的三相异步电动机是主要的控制对象，如果知道了电动机的额定功率，则控制该电动机的接触器的额定电流的数值大约是电动机功率值的2倍。
4）选择接触器吸引线圈的电压。交流接触器线圈额定电压一般直接选用380/220V，直流接触器可选线圈的额定电压和直流控制回路的电压一致。直流接触器的线圈加直流电压，交流接触器的线圈一般加交流电压。如果把加直流电压的线圈加上交流电压，因线圈阻抗太大，电流太小，则接触器往往不吸合；如果将加交流电压的线圈加上直流电压，则因电阻太小，电流太大，会烧坏线圈。
5）根据使用类别选用相应产品系列。如生产中大量使用小容量笼型感应电动机，负载为一般任务，则选用AC-3类；控制机床电动机起动、反转、反接制动的接触器，负载任务较重，则选用AC-4类。
7. 接触器在运行维护中有哪些注意事项？
答：安装注意事项：接触器在安装使用前应将铁心端面的防锈油擦净。接触器一般应垂直安装于垂直的平面上，倾斜度不超过5?；安装孔的螺钉应装有垫圈，并拧紧螺钉防止松脱或振动；避免异物落入接触器内。 日常维护：
1）定期检查接触器的零部件，要求可动部分灵活，紧固件无松动。已损坏的零件应及时修理或更换。 2）保持触点表面的清洁，不允许占有油污，当触点表面因电弧烧蚀而附有金属小颗粒时，应及时去掉。银和银合金触点表面因电弧作用而生成黑色氧化膜时，不必锉去，因为这种氧化膜的导电性很好，锉去反而缩短了触点的使用寿命。触点的厚度减小到原厚度1/4时，应更换触点。 3）接触器不允许在去掉灭弧罩的情况下使用，因为这样在触点分断时很可能造成相间短路事故。要及时清除灭弧室内的炭化物。
8. 交流接触器的短路环断裂后会出现什么现象？
答：交流接触器的短路环断裂后运行中会产生较大的震动和噪音，频率接近2倍的交流电的频率。
9. 画出时间继电器的符号，并写出名称。
答：时间继电器的文字符号KT，图形符号如图1-2所示。
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a) b) c) d) e) f) g) h)
图 1-2 时间继电器的图形符号
a）通电延时线圈b） 断电延时线圈 c） 瞬动常开触点d） 瞬动常闭触点
e）通电延时闭合常开触点f）通电延时断开常闭触点 g）断电延时断开常开触点h）断电延时闭合常闭触点
10. 画出热继电器的符号并叙述热继电器的作用、主要结构。
答：热继电器的文字符号为FR，图形符号如图1-3所示。 FR
a) b) （a）热元件 图1-3热继电器的图形符号 a)热元件 b)常闭触点
热继电器是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保护电器。
热继电器主要由热元件、双金属片、触点系统、动作机构等元件组成。 11. 如何选用热继电器，在什么情况下选用带断相保护的热继电器？
答：定子绕组做三角形型联结，应采用有断相保护的三个热元件的热继电器作过载和断相保护。
12. 低压断路器有何作用？主要组成部分有哪些？各有什么作用？
答：低压断路器俗称低压自动开关，它用于不频繁地接通和断开电路，而且当电路发生过载、断路或失压等故障时，能自动断开电路。
低压断路器的结构主要包括三部分：带有灭弧装置的主触点、脱扣器和操作机构。主触点由操作机构手动或电动合闸，当操作机构处于闭合位置时，可由自由脱扣器进行脱扣，将主触点断开。当线路上出现短路故障时，其过流脱扣器动作，使开关跳闸，进行短路保护。如果出现过负荷时，串联在主电路的加热电阻丝升温，双金属片弯曲带动自由脱扣器动作，使开关跳闸，进行过载保护。当主电路电压消失或降低到一定的数值，欠电压脱扣器的衔铁释放，衔铁的顶板推动自由脱扣器，使断路器跳闸，进行欠电压和失电压保护。 13. 安装螺旋式熔断器应注意些什么？
答：垂直安装，电源进线接到底座中心的接线端，出线接到底座壁的接线端。 14．画出复合按钮的符号，并说明其动作特点。
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答：复合按钮的图形符号如图1-4所示。
（c）（a）（b）图1- 4复合按钮的图形符号
按下按钮时，其常闭触点先断开，常开触点后闭合，当松开按钮时在复位弹簧的作用下，其常开触点先断开，常闭触点后闭合。
15．画出行程开关的符号，并简述其作用。
答：行程开关主要用于控制生产机械的运动方向、行程的长短和限位保护。行程开关可以分为直动式，滚轮式和微动行程开关。行程开关的文字符号为SQ，图形符号如图1-5所示。 SQ
（b）（a）a) b)
图1-5 行程开关的文字符号和图形符号
a）常开触点 b）常闭触点
16．画出接近开关的符号，并简述其作用。
答：接近开关是一种无触点的行程开关，当物体与之接近到一定距离时就发出动作信号。接近开关也可作为检测装置使用，用于高速计数，测速，检测金属等。接近开关的文字和图形符号如图1-6 所示。
。
SQ SQ
a） b）
图1-6 接近开关的文字和图形符号
a）常开触点b）常闭触点
17．常用的电磁铁有几种？
答：常用的电磁铁有牵引电磁铁、阀用电磁铁、制动电磁铁和起重电磁铁等。 18．电磁阀的作用是什么？画出三位四通阀的图形符号并说明符号的意义。
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工厂电气控制与PLC应用技术第1章常用低压电器习题答案
