直流电磁铁的励磁电流仅与线圈电阻有关
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第四节电磁铁电磁铁是利用通电的铁心线圈所产生的强磁场来吸引铁磁物质(衔铁)动作的电器。
它广泛地应用在继电器、接触器及自动装置中。
电磁铁由励磁线圈、铁心和衔铁组成,其结构如图3-17所示。
工作时,电流通入励磁线圈产生磁场,使铁心和衔铁都被磁化,衔铁受到电磁力的作用与铁心吸合,而电磁铁的衔铁可带动其他机械零件或触点动作,实现各种控制和保护。
断电时,磁场消失,衔铁在弹性力的作用下释放。
当衔铁为被加工的工件时,则起到固定工件位置的作用,如磨床中常用的电磁吸盘。
因此电磁铁在生产上的应用非常广泛。
根据电磁铁线圈中所通过的电流不同,可分直流电磁铁和交流电磁铁两大类。
一、直流电磁铁1、直流电磁铁的吸力直流电磁铁的励磁电流是直流。
可以证明,直流电磁铁的衔铁所受吸力为式中B0——空气隙的磁感应强度(Wb/m2);S——空气隙磁场的截面积(m2);F——电磁铁的吸力(N)。
2、直流电磁铁特点直流电磁铁采用直流电流励磁,铁心中的磁通恒定,没有感应电动势产生,因而线圈的励磁电流由电源电压和线圈内阻决定。
如果电源电压和线圈内阻不变,则励磁电流不变,所以磁动势NI也不变。
因此直流电磁铁具有以下特点:·线圈中的直流励磁电流只取决于电源电压和线圈电阻,是不变的。
·直流电磁铁在衔铁吸合过程中气隙是逐渐变小的,磁路中磁阻也逐渐变小。
根据磁路欧姆定律(Φ=N I/Rm)可知,励磁电流不变时,磁通与磁阻成反比,在衔铁吸合过程中磁通逐渐变大,由此说明直流电磁铁的吸力F的大小与衔铁所处空间位置有关,电磁铁在起动(开始吸合)时的吸力,要比工作时(吸合后)的吸力小很多。
二、交流电磁铁当交流电磁铁的铁心线圈通入正弦交流电时,铁心中便产生交变磁通,线圈的端电压和铁心中磁通有以下关系式中f——外加励磁交流电的频率(Hz);N——铁心线圈的匝数;Φm——铁心中磁通的最大值(Wb);U——外加电源电压的有效值(V)。
从式中我们可看到,当电源频率和线圈匝数一定时,铁心中磁通的最大值与电源电压的有效值成正比。
维修电工初级练习题及参考答案一、单选题(共80题,每题1分,共80分)1、过流继电器的整定值一般为电动机额定电流的()倍。
A、1.4~2B、1.5~2C、1.7~2D、1.6~2正确答案:C2、三相异步电动机的定子主要由定子铁芯、定子绕组和()三部分组成。
A、磁铁B、线圈C、机座D、转子正确答案:C3、电气图包括系统图和框图、()、接线图和接线表。
A、统图B、电路图C、接地图D、电力图正确答案:B4、过电流继电器主要用于重载或频繁启动的场合,作为电动机和主电路的()保护。
A、断相和过载B、短路和断相C、短路和过载D、断路和过载正确答案:C5、各接地设备的接地线与接地干线相连时,应采取()。
A、串联方式B、并联方式C、混接方式D、串并联均可正确答案:B6、在接触网及带电体()m范围内,使用发电机、空压机、搅拌机等机电设备时,应有良好的接地装置。
A、4.5B、5C、4D、5.5正确答案:B7、三极管放大电路中,大容量电容相当于(),直流电源可认为()。
A、开路短路B、短路断路C、短路短路D、短路开路正确答案:C8、需要()启动电动机时,应选用接触器控制。
A、间歇性B、频繁C、单次D、偶尔正确答案:B9、电阻器的选择参数不包括()。
A、额定功率B、电阻值C、额定电压D、容许误差正确答案:C10、带电灭火时不能使用()进行灭火。
A、四氯化碳灭火剂B、二氧化碳灭火剂C、泡沫灭火剂D、干粉灭火剂正确答案:C11、实际电压源的端电压随着负载电流()而()。
A、增大增大B、减小增大C、减小减小D、增大减小正确答案:D12、直流电磁铁的吸力与线圈内()有关。
A、电阻B、电容C、电流D、电压正确答案:C13、室内吊灯及日光灯的内部连接导线其截面积应不小于()mm2。
A、0.75B、0.55C、0.25D、0.45正确答案:A14、在有触电危险的场所使用手持电动工具,宜采用()V的安全电压。
A、42B、18C、22D、36正确答案:A15、从业人员在职业活动中应遵循的内在的道德准则不包括()。
1 将一段均匀的阻值为R的导线均匀拉长到原来的两倍,其阻值为( )。
1/4R 1/2R 2R 4R D2 交流接触器工作中最主要的发热部件是()。
线圈铁心触头导线B3 交流接触器线圈电压过低将导致()。
线圈电流显著增加线圈电流显著减小铁心电流显著增加铁心电流显著减小 A4 角频率ω与频率f之间的关系为()。
ω=2πf ω=1/f ω=πf ω=f A5 钎焊分立电子元件应使用的电烙铁是()。
25W 75W 100W 150WA6 钎焊钢件应使用的焊剂是()。
松香松香酒精溶液焊膏盐酸D7 钎焊焊好后焊头应该()。
慢慢提起迅速提起可快可慢由焊件大小决定B8 钎焊弱电元件时,焊头上的含锡量()。
多一些好少一些好可多可少以满足一个焊点为宜 D9 钎焊时,焊头停留时间应()。
长一些好短一些好长短都行由焊件大小决定 D10 热继电器在电动机控制线路中不能作()。
短路保护过载保护缺相保护电流不平衡运行保护 A11 热继电器中的双金属片弯曲是由于()。
机械强度不同热膨胀系数不同温差效应受到外力的作用 B12 热继电器作电动机的保护时,适用于()。
重载间断工作时的过载保护频繁启动过载保护轻载启动连续工作过载保护任何负载、任何工作制的过载保护 C 13 日光灯管在抽成真空后充入少量汞和适量的惰性气体()。
氖气氩气氧气氙气 B14 熔体的熔断时间()。
与电流成正比与电流成反比与电流的平方成正比与电流的平方成反比 A15 润滑脂一般应占轴承室容积的()。
10%左右40%左右80%左右1 B16 若单相桥式整流电路中有一只二极管已断路,则该电路()。
不能工作仍能正常工作输出电压下降输出电压上升 C17 直流电动机的主磁极产生的磁场是()。
恒定磁场旋转磁场脉动磁场匀强磁场 A18 直流电动机换向器的作用是使电枢获得()。
单向电流单向转矩恒定转矩旋转磁场 B19 制造变压器铁心的材料应选()。
软磁材料硬磁材料矩磁材料顺磁材料A20 制造扬声器磁钢的材料应选()。
项目一一、选择1、直流电动机在串电阻调速过程中,若负载转矩保持不变,则保持不变。
A:输入功率, B:输出功率,C:电磁功率, D:电机的效率。
2、一台串励直流电动机运行时励磁绕组突然断开,则。
A:电机转速升到危险的高速, B:保险丝熔断C:上面情况都不会发生。
3、一台并励直流发电机希望改变电枢两端正负极性,采用的方法是。
A:改变原动机的转向B:改变励磁绕组的接法C:既改变原动机的转向又改变励磁绕组的接法4、起动直流电动机时,磁路回路应电源。
A;与电枢回路同时接入 B:比电枢回路先接入C:比电枢回路后接入5、在直流电机中,电枢的作用是_______。
A:将交流电变为直流电 B:实现直流电能和机械能之间的转换C:在气隙中产生主磁通 D:将直流电流变为交流电流6、直流电机的调速方法中,适合恒转矩负载并且低速时稳定性较好的是_____。
A:弱磁调速 B:降压调速C:串电阻调速 D:变频调速7、直流电机的调速方法中,适合恒转矩负载并且低速时稳定性较好的是_____。
A:弱磁调速 B:降压调速C:串电阻调速 D:变频调速8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9直流电动机起动时电枢回路串入电阻是为了( )。
A.增加起动转矩B.限制起动电流C.增加主磁通D.减少起动时间10并励直流发电机的额定输出功率P N等于( )A.U N I NηNB.U N I N/ηNC.U N I ND.U N I a11.交流电动机中,电动势的方向与电枢电流方向______,直流发电机中,电动势的方向与电枢电流的方向______。
( )A. 相同,相同B. 相同,相反C. 相反,相同D. 相反,相反12.直流电机磁极和电枢的铁心选材应是( )。
A、电枢用硅钢片,磁极用整块铸钢B、电枢用整块铸钢,磁极用钢板冲片叠成C、电枢用硅钢片,磁极用钢板冲片叠成D、因是直流无铁损,故两者均可用整块铸钢13、直流并励电动机的电势平衡方程式可写成__ _____。
1、在RLC 串联电路中,已知R=30Ω, L=254Hm ,C=80μF 。
电源电压)30314sin(2202︒+⨯=t u ,求:电路的复功( B,D )。
A 、968︒∠7B 、968︒∠53C 、、+2、一三相对称负载,联成Y 形接到三相对称电源上,现测得U 相电流为10A ,则U 相、V 相、W 相的线电流的解析式为( B,D ) (A)。
A 、i V =102sin ωtB 、i W =102sin(ωt+120°)C 、i W =102sin ωtD 、i V =102sin(ωt-120°)下图所示电路的复阻抗为( A,D )Ω。
#A 、 6-j6B 、 6+j10C 、26︒∠45D 、 26︒-∠453、由R=100Ω,x c = 318Ω,串联接在f=50HZ ,U=220V 电源上,电路的电流是(A,B )。
A 、0.66︒∠5.72AB 、A Z U I ︒-∠︒∠==••5.723330220 C 、A Z U I ︒∠︒∠==••5.723330220 D 、0.66A;4、在RLC 串联电路中,已知R=6Ω,x L =10Ω ,x C =2Ω ,f=50Hz ,电压为120︒∠0V ,则电路的电流为(B,C )。
A 、212AB 、12︒-∠53AC 、)53314sin(212︒-=t i AD 、12cos53°A5、RLC 串联电路发生串联谐振时,下列描述正确的是( A,D )。
A 、 阻抗角等于零B 、 电压与电流反相C 、 电路表现为感性《D 、 电路表现为纯电阻性6、若等效电导22X R R g +=与电纳22X R X b +=并联,则其等效复阻抗为( A,B )。
A 、jb g Z -=1 B 、R+jxC 、jbg Z +=1 D 、R-jx7、三相四线制中,三相不对称负载供电特点有( A,B,C,D )。
A 、各相负载所承受的电压为对称的电源相电压,与负载是否对称无关B 、各线电流等于相应的各负载的相电流C 、中线电流等于三个负载电流的相量和!D 、中性线的作用:使三相电路能够成为互不影响的独立电路,无论各相负载如何变动都不影响各相电压8、三相负载对称指的是( A ,D )。
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,22F B Φ∝∝。
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,根据磁路定律/1/m m IN R R Φ=∝,式中R m 为气隙磁阻,则222m 1/1/F R Φδ∝∝∝,电磁吸力随气隙的减少而增加,所以吸力特性比较陡峭。
对于交流电磁机构:设线圈外加电压U 不变,交流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 4.44U E f N Φ≈=,/(4.44)U fN Φ=,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。
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1-直流电磁铁吸力特性;2-交流电磁铁吸力特性;3-反力特性答案图1 F/Iδ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.单相交流电磁机构为什么要设置短路环?它的作用是什么?三相交流电磁铁要否装设短路环?答:由于单相交流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。
第十九章习题参考解答19.1 有a 、b 、c 三个几何尺寸相同的环形磁路,均绕有N 匝线圈,线圈通入相同直流电流。
磁路a 由铸铁材料构成,磁路b 由铸钢材料构成,磁路c 由铸铁材料构成但留有一小段气隙,试问:(1) 磁路a 与磁路b 中的磁感应强度是否相等?磁场强度是否相等?(2) 磁路c 铁心中的磁场强度与气隙中的磁场强度是否相等?磁感应强度是否相等? (3) 沿三个磁路的中心线闭合环路对磁场强度的积分值各为何值?它们是否相等?答:(1)磁感应强度a b B B ≠,磁场强度a b H H =(因为/H NI l =)(2)磁路C 中,磁感应强度SB CC φ=,各处相等;铁心磁场强度CCC B H μ=,气隙磁场强度00μCB H =;不相等。
(3)沿三个磁路对磁场强度的积分值均为:NI l d H =⎰,它们完全相等。
19.2 如题19.2图所示磁路,保持励磁电流的频率和电压不变,试问:(1)励磁匝数不变,磁路的截面增大一倍,励磁电流有何变化? (2)励磁线圈匝数增加一倍,铁心中的磁通有何变化? (3)匝数不变,衔铁拉开一个空气隙δ,励磁电流如何变化? 答:(1)交流电磁铁S fNB fN U m m 44.444.4==φ,当f 、U 、N 一定时,Φm 一定; 当S 增大一倍时,磁阻SlR m μ=减少一倍; 因为磁动势m m m R NI F φ==,所以励磁电流i(2)当f、U 一定时,N 增加一倍,Φm 减小一倍;(3)当f 、U 、N 一定时,Φm 一定;衔铁拉开一个空气隙δ,磁阻R m 迅速增大,磁动势m m m R NI F φ==亦增大,所以,励磁电流i 迅速增大。
题19.2图 (a)UUU题19.1图题19.2图 (b)19.3 上述磁路如用直流电励磁,保持励磁电压和线圈匝数不变,当磁路的截面增大一倍,试问:(1) 铁心的磁通有何变化?(2)若磁路的铁心与衔铁之间原有较大的空气隙,磁通的变化与问(1)有何异同?答:(1)直流电磁铁m m m R NI F φ==,当U 、N 一定时,励磁电流I 、磁动势F m 一定; 当S 增大一倍时,磁阻SlR m μ=减少一倍;磁通Φm(2)磁路磁阻等于铁心磁阻1m R 和空气气隙磁阻0m R 之和,即10m m m R R R +=,空气隙磁阻0m R >>1m R ,有气隙时,S 增大,导致m R 变化很小,所以磁通Φm 增加量很小,几乎不变。
《船舶电气设备及系统》试题及答案(总共800题)第一章、磁路1 — 1、磁势的单位是 :A、伏特B、安培C、欧姆D、韦伯1 — 2、正常工作时,若增加铁磁材料的励磁电流,其磁导率通常。
A、减小B、不变C、增大较多D、增大不多1 — 3、永久磁铁是利用铁磁材料的特性制造的。
A、高导磁B、磁饱和C、磁滞D、剩磁1 — 4、和可以使铁磁材料的剩磁消失。
A、高温;振动B、高温;压力C、低温;振动 D、低温;压力1 - 5、材料的磁滞回线形状近似为矩形.A、软磁B、硬磁C、矩磁D、非铁磁1 — 6、带铁心的线圈在交流电路中,铁芯对线圈的性能影响为:使线圈增大.A、电路的电阻B、电路的感抗C、电路的功率D、磁路的磁阻1 - 7、铁磁材料的磁阻与磁路的长度成比,截面成比。
A、正;反B、正;正C、反;反D、反;正1 — 8、磁通在国际单位制SI中的单位为: 。
A、WbB、MX C、A/m D、H/m1 - 9、磁通密度在国际单位制SI中的单位为: .A、WbB、GS C、T D、H/m1 — 10、磁感应强度即为。
A、磁通B、磁场强度C、磁通密度D、磁导率1 - 11、铁磁材料的磁导率μ与真空的磁导率μ0关系。
A、μ<<μ0B、μ=μ0C、μ>〉μ0D、μ〈μ01 — 12、经过相同的磁化后又将磁场去除时,软磁、硬磁、矩磁材料三者的剩磁大小关系为。
A、软〉矩〉硬B、矩〉硬〉软C、硬>软〉矩D、软=硬=矩1 — 13、单相电磁铁中,在铁芯端部装一短路环的目的。
A、增加强度B、增加吸力C、消除振动D、消除剩磁1 — 14、交流电器的铁心通常采用硅钢片迭压而成,其目的是。
A、减小涡流损耗B、减小磁滞损耗C、增大剩磁 D、增大磁通量1 — 15、由于磁材料的损耗较小,交流电机、电器常用其作为铁心制作材料.A、软;磁滞B、软;涡流C、硬;磁滞D、硬;涡流1 — 16、各种交流电机、电器通常在线圈中放有铁心,这是基于铁磁材料的特性.A、磁饱和B、良导电C、高导磁D、磁滞1 - 17、铁心线圈通以交流电后,铁心会发热,这是由于引起的热效应。
电工技术基础试题(一)一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.电路如题1图所示,电流I 等于( )A.-4AB.0C.4AD.8A2.电路如题2图所示,开关S 开打时,A 点电位等于( )A.1VB.4VC.8VD.16V3.正弦电流的有效值为2A ,初相角Ψi =-30°,下列表示式中正确的是( )A.i=2sin(A )30t ︒-ωB.2I m = /-300 AD. 2I =/-30A 4.电路如题4图所示,已知X L =3Ω,X c =1Ω,U=10V ,则U L 等于( )A.7.5VB.15VC.16VD.20V5.电路如题5图所示,t=0时开关S 闭合。
S 闭合前电容C 无初始储能,S 闭合后设i c(0+)的大小满足灯L的额定电流,则灯L亮暗的变化规律是( )A.一直亮B.一直暗C.先亮后暗D.先暗后亮6.直流电磁铁线圈中的电流数值取决于( )A.电源电压和线圈电感的大小B.电源电压和线圈电阻的大小C.磁路中气隙的大小D.电源电压和铁心截面积的大小7.交流铁心线圈电路如题7图所示。
保持电源电压的有效值U、频率f不变。
当开关S自位置“1”合向“2”之后,磁通最大值Φm将( )A.变小B.变大C.不变D.不定8.单相变压器如题8图所示。
它有两个一次绕组1-2和3-4,每个绕组额定电压为110V。
二次绕组5-6额定电压为9V,二次绕组7-8额定电压为3V。
现要求变压器一次绕组接至220V电源上,二次绕组输出电压为12V,则一、二次绕组的连接方法应为( )A.一次绕组2、3相接,其余两端接负载二次绕组6、8相接,其余两端接负载B.一次绕组2、3相接,其余两端接负载二次绕组6、7相接,其余两端接负载C.一次绕组2、4相接,其余两端接负载二次绕组6、8相接,其余两端接负载D.一次绕组2、4相接,其余两端接负载二次绕组6、7相接,其余两端接负载9.一台单相变压器,额定容量S N=50kvA,额定电压10kV/230V,满载时二次电压220V。
低压电器试卷-1一·填空题1、低压电器按照它的职能不同可分为( )和( )两类。
由此可知,交流接触器属于( )类电器,熔断器属于( )类电器。
2、接触器可分为( )和( )两类,它们都是由( )和( )两个主要部分组成,利用电磁铁的( )而动作。
接触器( )失压保护功能。
3、HZ10-100/3是( )开关的型号。
型号中“100”表示额定( ),“3”表示( )。
4、用热继电器对电动机进行保护,其整定电流值应由( )来确定。
热继电器可以用来防止电动机因( )而损坏,( )用来对电动机进行失压保护。
5、可以用中间继电器来( )控制回路的数目。
中间继电器是把一个输入信号变成为( )的继电器。
6、磁力启动器通常由( )、( )、( )等部分组成。
7、自动空气开关在电路发生( )、( )和( )等故障时,能自动切断故障电路。
采用自动空气开关可对电动机实行( )保护,因而可以避免电动机因( )而引起的故障。
8、刀开关又简称( ),刀开关在分断有负载电路时,其触刀与静夹座间会立即产生( )。
9、中间继电器的结构和原理和( )相同,故也称为( )继电器。
其各对触头允许通过的电流是( )的,额定电流一般为( )。
10、JW2型行程开关是一种具有( )快速动作的( )开关。
11、气囊式时间继电器要调整其延时时间可改变( )的大小,进气快则( ),反之则( )。
12、电流继电器的吸引线圈应( )在主电路中。
欠电流继电器在主电路通过正常工作电流时,动铁心已经被( ),当主电路的电流( )其整定电流时,动铁心才被( )。
电流继电器的文字符号是( )。
13、电动机的正反转控制电路,其实就是( )与( )电路的组合。
但在任何时候只允许其中一组电路工作,因此必须进行( ),以防止电源( )。
14、“JR16-20/3D”是表示( )继电器,“20”表示额定( ),“3”表示( ),“D”表示( )。
它可以用来对( )接法的电动机进行有效的保护。