电气控制与PLC应用-第三版陈建明课后习题答案

电气控制与 PLC 应用-陈建明(第三版)习题解答第 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，F?B2??2。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2 据磁路定律??IN/Rm?1/Rm，式中 Rm 为气隙磁阻，则 F??2?1/Rm?1/?2，电磁吸力随气隙的减少而增加，所以吸力特性比较陡峭。对于沟通电磁机构：设线圈外加电压 U 不变，沟通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 U?E?4.44f?N，??U/(4.44fN)，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。 F/Iδ1-直流电磁铁吸力特性；2-沟通电磁铁吸力特性；3-反力特性答案图 1 0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. 单相沟通电磁机构为什么要设置短路环？它的作用是什么？三相沟通电磁铁要否装设短路环？答：由于单相沟通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。这样就使衔铁产生强烈的振动和噪声，甚至使铁心松散。因此，沟通接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环。短路环将铁心端面分隔成两部分，当交变磁通穿过短路环所包围的截面积S2 在短路环中产生涡流时，根据电磁感应定律，此涡流产生的磁通 Φ2 在相位上落后于短路环外铁心截面 S1 中的磁通 Φ1，由 Φ1、Φ2 产生的电磁吸力为F1、F2，作用在衔铁上的合成电磁吸力是 F1+F2，只要此合力始终大于其反力，衔铁就...