电机与电气控制项目教程[殷建国][习题解答]项目1-2的答案

电气控制技术课后习题答案第一章第一章1-1为什么电器需要灭弧装置？答：电路中的电压超过10~12v和电流超过80~100ma，则在动、静触头分离时在它们的气隙中间就会产生强烈的火花或电弧。

电弧时一种高温高热的气体放电现象，其结果会使触头烧坏，缩短使用寿命，因此通常要设灭弧装置。

1-2单相交流电磁机构中短路环的作用是什么？三相交流电磁机构是否也需要短路环？当接触器内部出现振动和噪音时，可能的原因是什么？答：单相交流电磁机构中的短路环的作用在于它产生的磁通滞后于主磁通一定相位差，它们产生的电磁力与f1之间也就有一相位差。

三相交流电磁机构中不需短路环。

交流电流要周期过零值，其产生的电磁吸力也要周期过零，这样在释放弹簧反力和电磁力的共同作用下衔铁就要产生振动。

1-3“通过并联连接三个20A接触器的触点，可以正常控制60A的负载；如果控制30a 的负载，其使用寿命将增加一倍左右。

”我说得对吗？为什么？答：不，句子的前半部分是对的。

将三个20A接触器的触点并联，通常可以控制60A的负载，但如果控制30a的负载，它们的使用寿命将加倍，这是错误的。

1-4额定电流30a的电动机带稳定负载，测得电流值为26a，应如何整定热继电器的额定电流值？对于三角形接法的电动机应如何选择热继电器？答：设置热继电器的额定电流：I=0.95~1.05 inom=0.95~1.05×30=（28.5~31.5）a三角形接法的电动机在有可能不满载工作时，必须选用带断相保护功能的热继电器。

1-5如何选择保护普通照明线路的额定电流？如何选择保护一台电机和多台电机的额定电流？答：对保护一般照明线路的熔体额定电流等于或稍大于线路的工作电流；对保护一台电动机或多台电动机的熔体额定电流等于或稍大于可能出现的最大电流除以2.5，其中多台电动机，可能出现的最大电流等于容量最大一台电动机起动电流，加上其他各台电动机的额定电流。

1-6固态继电器有哪些优缺点？在什么场合应优先选用固态继电器？答：优点：工作可靠、寿命长、对外界干扰小、能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快、无火花、无动作噪声和使用方便；缺点：过载能力低，易受温度和辐射影响，通断阻抗比小。

电气控制及PLC习题及答案习题及答案电气控制与PLC应用第一部分电气控制项目一电动机正反转控制线路1.电路中电气元件的书面符号是什么：Fu、km、Ka、FR和sb？答：熔断器、接触器、继电器、热继电器、按钮2．鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的？答：改变电机三相电源的相序可以改变电机的旋转方向，改变三相电源的相序只需任意改变电源的两条进线即可3．什么是互锁（联锁）？什么是自锁？试举例说明各自的作用。

答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。

即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。

这种接法就叫做“自锁”。

联锁：典型应用是将继电器a的常闭触点与其他电路串联，而其他电路中继电器B的常闭电击与继电器a的电路串联。

当继电器a的线圈先通电时，其常闭电击将断开继电器B的电路。

相反，如果继电器B的线圈先通电，其常闭电击将断开继电器a的电路。

这样，它们相互包容，并发挥一定的逻辑作用。

这种连接被称为“联锁”。

4．低压电器的电磁机构由哪几部分组成?答：电磁系统主要由线圈、铁芯（静态铁芯）和电枢（动态铁芯）组成5．熔断器有哪几种类型？试写出各种熔断器的型号。

熔断器在电路中的作用是什么？答：根据结构形式，熔断器分为半封闭插入式、非填充封闭管式、填充封闭管式、螺旋自复位熔断器等。

其中，带填充物的密封管熔断器分为刀触点熔断器、螺栓连接熔断器和圆柱帽熔断器。

瓷插式rc螺旋式rl有填料式rt无填料密封式rm快速熔断器rs熔断器的功能：熔断器是控制系统中主要用于短路保护的电器。

使用时，在受保护电路中串联。

如果电路中出现短路故障，则熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。

6.保险丝的主要参数是什么？保险丝的额定电流与熔体的额定电流相同吗？（1）额定电压（2）额定电流（3）分断能力（4）时间―电流特性不同的是，熔断器的额定电流和熔体的额定电流是两个不同的概念。

电气控制及P L C习题及答案Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT习题及答案《电气控制及PLC应用》第一部分电气控制部分项目一电动机正反转控制线路1．电路中FU、KM、KA、FR和SB分别是什么电器元件的文字符号答：熔断器、接触器、继电器、热继电器、按钮2．鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的答：改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线3．什么是互锁（联锁）什么是自锁试举例说明各自的作用。

答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。

即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。

这种接法就叫做“自锁”。

互锁：典型的应用是将继电器A的常闭触点串联在其他回路当中，而其他回路中继电器B的常闭触电串联在继电器A的回路中。

当继电器A的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器B的回路。

相反，如果继电器B的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器A的回路。

这样互相牵制，起到一定的逻辑作用。

这种接法就叫“互锁”。

4．低压电器的电磁机构由哪几部分组成答：电磁系统主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）3部分组成5．熔断器有哪几种类型试写出各种熔断器的型号。

熔断器在电路中的作用是什么答：熔断器按结构形式分为半封闭插入式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、螺旋自复式熔断器等。

其中，有填料封闭管式熔断器又分为刀形触点熔断器、螺栓连接熔断器和圆筒形帽熔断器。

瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS熔断器的作用：熔断器是在控制系统中主要用作短路保护的电器，使用时串联在被保护的电路中，当电路发生短路故障，通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。

6．熔断器有哪些主要参数熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一样（1）额定电压（2）额定电流（3）分断能力（4）时间—电流特性不一样，熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念，通常一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。

《电机及电气控制习题集》一、选择题1、由于电弧的存在将导致(）。

A、电路分断时间加长 B 、电路分断时间缩短 C 、电路分断时间不变2、下列电器中不能实现短路保护的是（）。

A、熔断器 B 、热继电器 C 、空气开关 D 、过电流继电器3、按下复合按钮时（）。

A、动断点先断开B、动合点先闭合 C 、动断动合点同时动作4、在螺旋式熔断器的熔管内要填充石英沙，石英沙的作用是（）。

A、灭弧B、导电 C 、固定熔体使其不摇动绝缘5、当必须从使用着的电流互感器上拆除电流表时，应首先将互感器的二次侧可靠（），然后才能把仪表联接线拆开。

A、断开；B、短路；C、接地；D、接零。

6、选择下列时间继电器的触头符号填在相应的括号内。

延时断开的常开触点为（）；延时闭合的常开触点为（）7、直流电动机工作在电动机状态稳定运行时，电磁转矩的大小由（）决定。

A 、电压的大小；B、电枢电阻的大小；C、负载转矩和空载转矩的大小； D 、磁场的大小。

*8 、三相异步电动机Y-降压起动时，其起动转矩是全压起动转矩的（）倍。

111A、3B、3C、2D、不能确定9、异步电动机运行时，若转轴上所带的机械负载愈大则转差率（）。

A、愈大；B、愈小；C、基本不变；D、在临界转差率范围内愈大。

10、变压器的铁心采用0.35 —0.5mm 厚的硅钢片叠压制造, 其主要的目的是为了降低( )。

A, 铜耗 ; B,磁滞损耗; C,涡流损耗; D,磁滞和涡流损耗.11、在多处控制原则中，起动按钮应_______ ，停车按钮应_______（）A、并联、串联B、串联、并联C、并联、并联 D 、串联、串联12、直流电机U＝ 240V，Ea＝ 220V，则此电机为（）。

A、电动机状态；B、发电机状态13、三相异步电动机在电动状态稳定运行时转差率的范围是（）。

A、转差率在零和临界转差率之间0<S<S临界；B、转差率在额定转差率和1之间 S N<S<1；C、转差率大于 1,S>1 ；D、转差率在临界转差率和1之间 S 临界 <S<1；14、U N、I N、N、cos N 分别是三相异步电动机额定线电压，线电流、效率和功率因数，则三相异步电动机额定功率P N为( )。

控制电机第一章旋转变压器 (1)第二章自整角机 (9)第三章测速发电机 (16)第四章伺服电动机 (24)第五章微特同步电动机 (34)第六章无刷直流电动机第七章步进电动机第八章直线电动机第一章 旋转变压器1. 简述旋转变压器的工作原理。

答：旋转变压器是输出电压与转子转角成一定函数关系的特种电机。

以正余弦旋转变压器为例，在定子槽中安放两个相互垂直的将在气隙中产生一个脉振磁场D ∙Φ，这个脉振磁场将在输出绕组中产生感应电动势，即⎩⎨⎧==θθsin cos 2R22R1E E E E 式中，2E 为转子输出绕组轴线与定子励磁绕组轴线重合时D ∙Φ在输出绕组中感应电动势的有效值。

设D ∙Φ在励磁绕组S1—S2中感应电动势的有效值为1E ，则旋转变压器的变比为 12u E E k =这样⎩⎨⎧=θcos 1u R1E k E==θθsin cos 1u R21u R1U k U k R2R1U U 、分别是转角R2就称为余弦输出当正余弦旋转变压器输出绕组接了负载以后，其输出电压便不再是转角的正、余弦函数。

例如在图1-2中，正弦输出绕组R3—R4接有负载L2Z ，其输出电压R2U 如图1-3所示，它偏离了期望的正弦值，这种现象称为输出特性的畸变。

畸变是必须消除的，下面首先分析畸变产生的原因。

(a)(b)L2 Z∙U器二次侧有了电流产生磁动势后，一次侧必然增加一个负载电流分量及相应的磁动势，以抵消二次侧磁动势的影响，保持主磁通基本不变。

据此推断，在旋转变压器中直轴分量dΦ不会使主磁通受到显著影响，当然也就不会使输出电压受到显著影响。

所以，直轴分量dΦ对输出特性畸变的影响是很小的，引起畸变的主要原因应该是交轴分量q Φ。

交轴分量q Φ在正弦输出绕组R3—R4轴线上的分量为θΦθΦΦ2L q q2cos cos ==，q2Φ与绕组R3—R4相匝链，所感应的电动势q2E 正比于q2Φ，也就是正比于θ2cos 。

第一章 变压器1-1在分析变压器时，对于变压器的正弦量电压、电流、磁通、感应电动势的正方向是如何规定的？答:1）电源电压。

U 正方向与其电流。

I 正方向采用关联方向，即两者正方向一致。

２）绕组电流。

I 产生的磁通势所建立的磁通。

φ,这二者的正方向符合右手螺旋定则。

3)由交变磁通φ产生的感应电动势产，二者的正方向符合右手螺旋定则,即它的正方向与产生该磁通的电流正方向一致。

1-2 变压器中的主磁通和漏磁通的性质和作用是什么?答：交变磁通绝大部分沿铁心闭合且与一、二次绕组同时交链,这部分磁通称为主磁通。

φ；另有很少的一部分磁通只与一次绕组交链，且主要经非磁性材料而闭合,称为一次绕组的漏磁通。

σφ1。

根据电磁感应定律，主磁通中在一、二次绕组中分别产生感应电动势•1E 和2•E ;漏磁通。

σφ1;只在一次绕组中产生感应电动势1σ•E ，称为漏磁感应电动势。

二次绕组电动势2•E 对负载而言即为电源电动势,其空载电压为20•U 。

1-3 变压器空载运行时,空载电流为何很小？答：变压器空载运行时,原边额定电压不仅降落在原边电阻ｒ1上，而且还有漏磁压降,还有主磁通产生的压降,由于-•1E 很大，或者说Z ｍ=ｒm +jx m 很大,致使励磁电流很小。

1-4 一台单相变压器,额定电压为2２0V/１１0V ，如果将二次侧误接在220V 电源上，对变压器有何影响?答 副边励磁电流将非常非常大。

因为原边接额定电压时主磁通φｍ为设计值,铁心磁路接近饱和，最大磁密B m 接近饱和值；这时副边电压为U 2≈Ｅ２,即Ｅ2＝110V 。

不慎把到边接到220V 时，副边漏阻抗也很小,电压与电势近似相等,因此有E 2≈U２=220V,与原边接2２0V 时相比，副边电势大小增大到原来的二倍。

我们知道,E 2＝４.44ｆw 2φm 因此φｍ也增大到原来的二倍，磁密Ｂm 也增大到原来的二倍。

正常运行时B m 已到了磁化曲线的拐弯点,B m 增加一倍，励磁磁动势将急剧增加,励磁电流由副边提供,励磁电流非常大，会数倍于额定电流。

第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构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：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。

电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。

反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。

3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象为什么答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。

原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。

由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。

磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。

这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。

5、接触器的作用是什么根据结构特征如何区分交、直流接触器答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。

交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。

直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。

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答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。

三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。

9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。

答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。

电机与电气控制技术（四版）习题解答 2016年3月第一章 变压器1 ×；2 电力变压器、电焊变压器、整流变压器、输入变压器、电源变压器、整流变压器、脉冲变压器、仪用互感器等。

3 ×；4 ○；5 ×；6 从理论上讲用滑线电阻串在电路中可以降低交流电压，但由于在电阻上会发热产生能量损耗，因此一般不采用。

7 ○； 8 C ； 9 C ； 10 ×；11 ○；12 由公式21I I = 12U U = 12N N 可求得 U 2 = 38.8V I 2 = 2.58A 该变压器的容量 S = U 1I 1 = 380×0.263 V ·A = 99.94 V ·A 因此可以给一盏60W 照明灯供电； 13 50盏 ；I 1 = S /U 1 =2000/ 380 A = 5.26 A I 2 = S /U 2 =2000/ 36 A = 55.56A ； 14 可以得到220V 输出电压，因为变压器既可以用来降压，也可以用来升压；15 输出电压12V ；16 鉄心的接缝越小，磁路的磁阻就越小，鉄心的损耗就越小；17 因为冷轧硅钢片的导磁性能好，鉄损耗小：18 ×；19 代入公式%100%N 222N ⨯-=∆U U U U 可得2N2N220%100%5%U U U -∆=⨯= 则 2N 231.5V U =20 由公式 %100%100%100FeCu 222212⨯++=⨯∆+=⨯=P P P P P P P P P η 将2P = 50 kW ； η=98%； e P F = 0.5 kW ；代入公式，可得Cu P = 0.5 kW ；21 ×； 22 ×； 23 ○； 25 C ；26 自耦变压器在使用时必须正确接线，且外壳必须接地，并规定安全照明变压器不允许采用自耦变压器结构形式。

若使用自耦调压器，则在自耦调压器接电源之前，必须把手柄转到零位，使输出电压为零，以后再慢慢顺时针转动手柄，使输出电压逐步上升。

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第一章作业参考答案1。

电磁式电器主要由哪几部分组成？各部分作用是什么？答:主要由触头、每户装置和电磁机构组成.触头是执行部件通过触头的动作来接通或断开被控电路.灭弧装置作用，熄灭电弧.电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作，从而实现电路的接通或分断。

2、何谓电磁机构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：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。

电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力.反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。

3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象.原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。

由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。

磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。

这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。

4。

常用的灭弧方法有哪些?答：多断点灭弧，磁吹式灭弧,灭弧栅，灭弧罩.5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器?答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。