第二章电器控制技术.docx
- 文档编号:27567578
- 上传时间:2023-07-02
- 格式:DOCX
- 页数:54
- 大小:438.88KB
第二章电器控制技术.docx
《第二章电器控制技术.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二章电器控制技术.docx(54页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第二章电器控制技术
第二章电器控制技术参考答案
第一节低压开关
二、课前自主复习
(三)导复平台:
1.填空题
(1)非自动切换隔离转换接通分断
(2)刀开关熔断器
(3)有限位型无限位型
(4)自动空气开关自动空气断路器断路器控制多种保护功能
2.判断题
(1)B)
(2)B)
(3)B)
3.作图题
三、课堂探析
(一)探析问题
【问题一】
【解题思路】:
相同点:
它们在线路中的具体作用基本相同。
不同点:
1、结构不同2、适用的场合不同3、安装与使用方法不同
【解题过程】:
相同点:
开启式负荷开关和封闭式负荷开关都属于负荷开关,都由刀开关和熔断器组合而成,供手动不频繁地接通和分断电路,并起着短路保护。
不同点:
1、结构
开启式负荷开关:
由磁底座、进线座、静触头、熔体、出线座刀式动触头和胶盖组成。
启式负荷开关开接通和断开的速度由人的操作速度决定。
封闭式负荷开关:
刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。
由于其具有储能分合闸装置,所以接通和断开的速度与人操作速度的快慢无关,有较高的通断能力。
2、适用的场合
开启式负荷开关:
用于一般的照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制线路。
封闭式负荷开关:
用于手动不频繁地接通和断开带负载的电路以及作为线路末端的短路保护,也可用于控制15kW以下的电动机不频繁的直接启动和停止。
3、安装与使用
开启式负荷开关:
①开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上,合闸状态时手柄应朝上;②开启式负荷开关控制照明和电热负载使用时,要装接熔断器作短路和过载保护;开启式负荷开关用作电动机的控制开关时,应将开关的熔体部分用铜导线直连,并在出线端加装熔断器作短路保护;③更换熔体时,必须在闸刀断开的情况下按原规格更换;④在分闸和合闸操作时,应动作迅速,使电弧尽快熄灭。
封闭式负荷开关:
①封闭式负荷开关必须垂直安装,安装高度一般离地不低于1.3~1.5m;②开关外壳的接地螺钉必须可靠接地;③进出线必须穿过开关的进出线孔;④分合闸操作时,要站在开关的手柄侧,不准面对开关,以免因意外故障电流使开关爆炸,铁壳飞出伤人;⑤一般不用于额定电流100A及以上的封闭式负荷开关控制较大容量电动机,以免发生飞弧灼伤手事故。
【归纳总结】:
对于不同的开关电器在比较时,应从它们的结构、工作原理入手进行分析。
【问题二】
【解题过程】:
封闭式负荷开关主要由操作机构、熔断器、触头系统和铁壳组成。
操作机构具有快速分断装置,开关的闭合和分断速度与操作者手动速度无关,从而保证了操作人员和设备的安全;触头系统全部封装在铁壳内,并带有灭弧室以保证安全;罩盖与操作机构设置了联锁装置,保证开关在合闸状态下罩盖不能开启,罩盖开启时不能合闸;罩盖可以加锁,确保操作安全。
【归纳总结】:
熟练记住封闭式负荷开关的结构,区分出封闭式负荷开关与开启式负荷开关的不同点。
【问题三】
【解题过程】:
低压断路器由触头系统、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及绝缘外壳等部分组成。
断路器的热脱扣器用于过载保护,整定电流的大小由电流电流调节装置调节;电磁脱扣器用作短路保护;欠压脱扣器用作零压和欠压保护,欠压脱扣器两端无电压或电压过低时不能接通电路。
【归纳总结】:
断路器的几个脱扣器和各脱扣器所对应的保护作用,特别是欠压脱扣器必须要在通有额定电压时才能正常工作。
【问题四】
【解题过程】:
1.低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路、设备的正常工作电压和工作电流;
2.热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流;
3.电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。
用于控制电动机的断路器,其瞬时脱扣器整定电流可按下式选取:
IZ≥KIst(K为安全系数,可取1.5~1.7)
4.欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压;
5.断路器的极限通断能力应不小于电路的最大短路电流。
【归纳总结】:
不同脱扣器由于具有不同的保护,所以整定电流的选择也是不一样的。
【问题五】
【解题过程】:
DZ5—20/330中“DZ”表示塑壳式断路器,“5”表示设计序号,第一个“3”表示3极,第二个“3”表示复式脱扣器,“0”表示为不带附件。
【归纳总结】:
对于型号意义,要不断重复记忆,不同低压电器的型号意义也是不一样的,基本没有什么规律可寻。
(二)巩固练习
1.填空题
(1)开启式负荷开关额定电流15A极数是3极
(2)触头系统灭弧装置操作系统脱扣器绝缘外壳
(3)垂直上下
2.判断题
(1)B)
(2)A)
(3)A)
(三)课堂总结
1.各低压开关的结构、工作特点
2.各低压开关的型号和使用注意事项
四、课后测练
(一)、填空题
1.220V250V两极短路一定程度过载
2.电源进线负载
3.零压欠压无电压电压过低
(二)、选择题
1.A
2.C
3.B
(三)、判断题
1.B)
2.A)
3.B)
4.B)
(四)、简答题
1.
【解题过程】:
注:
组合开关不做说明时,一般默认为是HZ10系列无限位型转换开关。
2.
【解题过程】:
故障原因:
热脱扣器整定值过小。
处理方法:
调高整定值至规定值。
第二节熔断器和主令电器
一、复习要求
二、课前自主复习
(二)知识准备:
(3).
(三)导复平台:
1.填空题
(1).低压短路
(2)熔体熔管熔座
(3)人体某一部分(一般为手指或手掌)弹簧储能复位5A
(4)生产机械某些运动部件的碰撞运动方向速度行程大小位置
2.判断题
(1)B)
(2)B)
(3)B)
(4)A)
三、课堂探析
(一)探析问题
【问题一】:
【解题思路】:
解题时要注意不同的负载要选用不同类型的熔断器。
【解题过程】:
应根据适用环境和负载性质选择适当类型的熔断器:
用于容量较小的照明线路,可选用RC1A系列;在机床线路中多选用RL1系列;在开关柜或配电屏中可选用RM10系列;对于短路电流相当大或有易燃气体的地方,应选用RT0系列;用于半导体功率元件及晶闸管保护时,可选用RLS或RS系列。
【问题二】
【解题思路】:
从熔断器的伏安特性可知熔断器的熔断时间随电流的增大而缩短,对于10倍的额定电流,可以在0.4s熔断,而对于1.25倍额定电流,熔体是不熔断的;对于2倍的额定电流,熔断器需要40s才能熔断。
所以熔断器对过载的反应并不灵敏。
【解题过程】:
由伏安特性曲线可知,熔断器对过载的反应是很不灵敏的,当电气设备发生轻度过载时,熔断器将持续很长时间才能熔断,有时甚至不熔断。
因此,除照明和电加热电路外,熔断器一般不宜用作过载保护电器,主要用作短路保护。
【归纳总结】:
分析时一定要从伏安特性入手,知晓其反时限特性。
【问题三】
【解题思路】:
熔断器的额定电流是指保证熔断器能长期正常工作而不损坏的最大电流;而熔体的额定电流是指熔体能长期正常工作而不熔断的最大电流。
【解题过程】:
熔断器的额定电流是指保证熔断器能长期正常工作的电流,是由熔断器各部分长期工作的允许的温升决定的。
而熔体的额定电流是指在规定的工作条件下,长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。
熔断器的额定电流大于或等于熔体的额定电流(即最小等于熔体的额定电流);熔体的额定电流是个确定的数值。
对于一个熔断器可以配多个熔体,只要熔体的额定电流小于或等于熔断器的额定电流即可。
【归纳总结】:
熔断器的额定电流是一个低压电器整体的,而熔体的额定电流是指熔体本身的。
【问题四】
【解题思路】:
行程开关的工作原理与按钮的工作原理相同,分清行程开关和按钮的使用场合,找出它们的不同点。
【解题过程】:
行程开关是利用生产机械某些运动部件的碰撞发出指令,以控制其运动方向、行程的大小或位置的控制电器。
行程开关的作用和按钮相同,都是对控制线路发出接通、断开和信号转换等指令,以实现对相关控制的要求。
与按钮不同的是行程开关不靠手按而是利用生产机械某些运动部件的碰撞使触头动作,从而将机械信号转变为电信号,实现接通、分断控制线路,实现相关功能要求。
【归纳总结】:
行程开关的是利用运动部件的碰撞使其触头动作,按钮是靠人手的按压使其触头动作。
【问题五】
【解题过程】:
(1).用于安装使用的熔断器应完整无损,并标有额定电压、额定电流值。
(2).熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头与夹座接触良好。
(3).熔断器内要安装合格的熔体,不能用多根小规格的熔体并联代替一根大规格的熔体。
(4).更换熔体或熔管时,必须切断电源,尤其不允许带负荷操作,以免发生电弧灼伤。
(5).对RM10系列熔断器,在切断过三次相当于分断能力的电流后,必须更换熔断管,以保证能可靠地切断所规定分断能力的电流。
(6).更换新的熔体时,不能轻易改变熔体的规格,更不能使用铜丝或铁丝代替熔体。
(7).熔断器兼作隔离器件使用时,应安装在控制开关的电源进线端;若仅作短路保护用,应装在控制开关的出线端。
【归纳总结】:
使用注意事项要用心记住,最好要在自己理解的基础上进行记忆。
【问题六】
【解题过程】:
熔体额定电流的选择根据不同情况进行选择:
在照明及电热等电流较平稳场合,熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流;对于一台不经常启动且启动时间不长的电动机电路中,熔体的额定电流应大于或等于1.5~2.5倍电动机额定电流;对于频繁启动或启动时间较长的电动机,系数应增加到3~3.5倍;对于多台电动机电路中,熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电流的1.5~2.5倍加上其余电动机额定电流之和。
【归纳总结】:
选择熔体额定电流时,要注意其使用的对象是照明及电热设备还是电动机,如果是电动机要注意是单台还是多台。
(二)巩固练习
1.填空题
(1)熔断器瓷插式螺旋式无填料封闭管式有填料封闭管式快速式自复式
(2)15A2A
(3)电源带负荷
2.判断题
(1)A)
(2)A)
(3)B)
(4)B)
3.选择题
(1)A
(2)A
(三)课堂总结
1.熔断器在照明及电热设备中作短路保护及一定程度的过载保护,在电动机电路中只做短路保护。
2.按钮由于触头的额定电流不大于5A,只能用于控制电路,不能用于主电路。
3.行程开关的作用原理与按钮相同,区别是它们的操作方式不一样。
四、课后测练
(一)、填空题
1.过电流熔断时间短
2.耐热绝缘材料灭弧
3.熔断指示
4.动作要求安装位置触头数量
5一根导线短路
(二)、判断题
1B)
2.B)
3.B)
4.A)
(三)、选择题
1.A
2.D
3.D
4.B
(四)、简答题
1.
【解题过程】:
行程开关安装时,安装位置要准确、安装要牢固;滚轮的方向不能裝反,挡铁与其碰撞的位置应符合控制要求,确保能可靠的与挡铁碰撞。
第三节交流接触器和中间继电器
二、课前自主复习
(二)知识准备:
1.
2.
触头系统电磁系统灭弧装置线圈静铁心衔铁基本结构工作原理
(三)导复平台:
1.填空题
(1)接通切断远距离
(2)信号数量信号放大输入输出
(3)点接触式线接触式面接触式
2.选择题
(1)C
(2)D
3.判断题
(1)A)
(2)B)
(3)A)
三、课堂探析
(一)探析问题
【问题一】
【解题思路】:
接触器实际上是一种自动的电磁式开关,其工作原理要从电磁感应入手进行分析。
【解题过程】:
交流接触器线圈接通电源后,线圈中的电流产生磁场,使静铁心产生足够的吸力克服弹簧反作用力,将动铁心向下吸合,衔铁通过传动机构带动辅助常闭触头先断开,三对常开主触头和辅助常开触头后闭合。
当接触器线圈断电时,静铁心吸力消失,动铁心在反作用弹簧的作用下复位,并带动各触点恢复到原始状态。
【归纳总结】:
要能够熟练的应用电磁感应进行分析,分析的顺序不能有错。
【问题二】
【解题思路】:
交流接触器在运行过程中,线圈中通入的交流电在铁心中产生交变的磁通,因而铁心与衔铁间的吸力也是变化的。
这会使衔铁产生振动,发出噪声。
短路环的作用就是要减轻这种振动和噪音。
【解题过程】:
短路环的作用是:
减小交流接触器的振动和噪音。
铁心装短路环后,当线圈通入交流电时,线圈电流产生交变的主磁通,主磁通的一部分穿过短路环,在短路环中产生感应电流,此感应电流又产生了一个磁通,这两个磁通的相位不同,即两个磁通不会同时为零,则两个磁通所产生的电磁吸力也不会同时为零,这就保证了铁心和衔铁在通电过程中任何时刻都有电磁吸力,衔铁始终被吸住,从而振动和噪声会显著减小。
【归纳总结】:
交流接触器中利用楞次定律产生一个与主磁通不同步的感应磁通,从而改善交流接触器的工作状态。
【问题三】
【解题思路】:
当接触器衔铁吸合不紧时,工作气隙较大,从磁路的角度进行分析。
由于工作电压未变,其磁通不变,利用磁路欧姆定律,可以分析出励磁电流变大。
【解题过程】:
由于电源电压不变,线圈中的磁通基本保持不变。
交流接触器衔铁吸合不紧,工作气隙大,则磁阻增大。
根据磁路欧姆定律
可知,励磁电流变大,如果长时间工作可能会导致线圈过热烧毁。
【归纳总结】:
这是磁路在实际工作中的应用,要能够熟练使用磁路的知识进行分析。
【问题四】
【解题过程】:
交流接触器的选用主要考虑四个方面:
一是接触器主触头的额定电压应大于或等于控制线路的额定电压;二是接触器主触头的额定电流应不小于负载电路的额定电流;三是接触器线圈与实际控制电路电压相一致;四是触头数量和类型应满足控制线路要求。
【归纳总结】:
选择时要综合考虑,一般考虑的要素是:
电流、电压和触头数。
【问题五】
【解题过程】:
相同点:
中间继电器与交流接触器工作原理基本相同。
中间继电器与交流接触器的区别有以下几点:
(1)功能不同接触器可直接用来接通和切断带有负载的交流电路;中间继电器主要用来反映控制信号;
(2)结构不同一般接触器带有灭弧装置,中间继电器一般不带灭弧装置;
(3)触头不同交流接触器触头有主、辅之分,而中间继电器的触头不仅无主辅触头之分,且数量较多。
对于电动机额定工作电流不超过5A的电气控制线路,可用中间继电器代替接触器控制。
【归纳总结】:
由于中间继电器与交流接触器工作原理基本相同,所以要重点比较其不同之处。
【问题六】
【解题思路】:
交流接触器的工作是利用磁路工作的,所以要分析磁路中的磁通、磁阻和励磁电流的变化。
【解题过程】:
交流接触器在线圈电压一定的情况下,铁心中的磁通幅值基本不变,因而铁心与衔铁间的电磁吸力也基本不变。
但线圈中的电流主要取决于线圈的感抗,在电磁铁吸合的过程中,随着气隙的减小,磁阻减小,线圈电流减小。
【归纳总结】:
当电源电压不变,接触器结构不变,可利用
公式,得到磁通基本保持不变。
(二)巩固练习
1.填空题
(1)主触点辅助触点
(2)硅钢片
(3)8个常开触头数没有常闭触头数
2.判断题
(1)A)
(2)B)
(三)课堂总结
1.工作原理5A
2.灭弧装置工作电流较小
3.电磁系统触头系统灭弧装置辅助部件
四、课后测练
(一)、填空题
1.大小
2.接触器式多主辅5A
3.电压等级触头的数量种类容量
(二)、判断题
1.B)
2.B)
(三)、选择题
1.A
2.B
(四)、简答题
【解题过程】:
常用的交流接触器在85%~105%倍的额定电压下,能保证可靠吸合。
电压过高,磁路趋于饱和,线圈电流会显著增大。
电压过低,电磁吸力不足,衔铁吸合不上,线圈电流会达到额定电流的十几倍,因此,电压过高或过低都会造成线圈过热而烧毁。
第四接热继电器、时间继电器及速度继电器
二、课前自主复习
(二)知识准备:
1.
2.
3.
(三)导复平台:
1.填空题
(1)电流的热效应过载
(2).电磁原理机械动作原理延时闭合延时断开
(3)电磁系统触点系统空气室传动机构基座
2.判断题
(1)B)
(2)B)
3.选择题
(1)A
(2).B
三、课堂探析
(一)探析问题
【问题一】
【解题思路】:
从熟知气囊式时间继电器的结构入手,用实际低压电器进行演示,再按照其各部分的动作顺序,逐步写出其工作原理。
【解题过程】:
气囊式断电延时型时间继电器,当线圈通电后,衔铁克服反力弹簧阻力与铁心吸合,推杆在推板的作用下,压缩宝塔弹簧,带动气室内的橡皮薄膜和活塞迅速向右移动,此时,通过弹簧簧片使瞬时触头和通过杠杆使延时触头都瞬时动作;当线圈断电后,衔铁在反力弹簧的作用下迅速释放,瞬时触头瞬时复位,而推杆在宝塔弹簧的作用下,带动橡皮薄膜和活塞向左移动,移动的速度要视气室内进气口的节流程度而定,可通过调节螺钉调节,经过一定的延时时间后,推杆才回到最左端,这时,延时触头通过杠杆才动作。
【归纳总结】:
对于这类题目,主要考学生对实物工作过程的理解及电器各部分的作用。
所以最好首先能够熟练的拆装时间继电器。
【问题二】
【解题思路】:
热继电器在通过故障电流时,是利用电流的热效应使双金属片受热弯曲,弯曲到一定的程度推动导杆而发出保护动作的。
双金属片受热产生弯曲必须有一个过程,而不会发生突然弯折,因此热继电器的动作是比较缓慢的。
【解题过程】:
由于热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及动作机构的惰性原因,热继电器从电动机过载到触头动作需要一定的时间,也就是说,即使电动机严重过载甚至短路,热继电器也不会瞬时动作,因而热继电器不能用作短路保护。
【归纳总结】:
其实正是利用了热继电器的热惯性和机械惰性,从而保证了热继电器在电动机启动过程中不会发生误动作(启动电流一般是额定电流的4~7倍,热继电器的整定电流一般为电动机额定电流的0.95~1.05倍,启动电流远远超过了热继电器的整定电流);有时在电动机短时间过载时不会发出动作,从而满足了电动机的运行要求。
【问题三】
【解题过程】:
热继电器的工作原理:
热继电器使用时,需要将热元件串联在主电路中,常闭触点串联在控制电路中。
当电动机过载时,流过电阻丝的电流超过热继电器的整定电流,电阻丝发热增多,温度升高,由于两块金属片的热膨胀程度不同而使主双金属片发生弯曲,通过传动机构推动常闭触头断开,分断控制电路,再通过接触器切断主电路,实现对电动机的过载保护。
电源切除后,主双金属片逐渐冷却复位。
【归纳总结】:
重点在于主双金属片受热后会发生弯曲。
【问题四】
【解题过程】:
(1).时间继电器应按说明书规定的方向安装。
无论是通电延时型还是断电延时型,都必须使继电器在断电后,释放时衔铁的运动方向向下,其倾斜度不得超过5°
(2).时间继电器的整定值,应预先在不通电时整定好,并在试车时校正
(3).时间继电器金属板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。
(二)巩固练习
1.填空题
(1)热串主
(2)通电延时型断电延时型
(3)热元件常闭触点
2.判断题
(1)A)
(2)B)
(3)B)
3.选择题
(1)D
(2)C
(3)B
(三)课堂总结
1.电磁原理机械动作原理延时
2.过载保护
3.单极两极三极带断相保护装置不带断相保护装置
4.2
四、课后测练
(一)、填空题
1.延时时间
2.热效应缩短
3.自动手动5min2min
4.普通三相结构三相带断相保护装置
5.转速转向快慢反接制动
(二)、判断题
1.A)
2.B)
3.B)
(三)、选择题
1.A
2.C
3.A
(四)、简答题
【解题过程】:
当环境温度变化时,主双金属片会发生零点漂移,即热元件未通过电流时主双金属片即产生变形,使热继电器的动作性能受环境温度影响,导致热继电器的动作产生误差。
为补偿这种影响,设置了温度补偿双金属片,其材料与主双金属片相同。
当环境温度变化时,温度补偿双金属片与主双金属片产生同一方向上的附加变形,从而使热继电器的动作特性在一定温度范围内基本不受环境温度的影响。
第五节三相异步电动机的单元电路
二、课前自主复习
(二)知识准备:
1.
2.
3.
4.
5.
6、
(三)导复平台:
1.填空题
(1)得电运行失电停转
(2)自身的继续得电
(3).常闭辅助触头接触器联锁
2.判断题
(1)B)
(2)B)
(3)A)
三、课堂探析
(一)探析问题
【问题一】
【解题思路】:
工作原理一般用箭头法进行书写,主要是将整个工作流程表示清楚。
【解题过程】:
【归纳总结】:
在写工作原理时思路必须很清晰,条理要清楚。
【问题二】
【解题思路】:
电路要实现自锁,要牢牢记住自锁的定义:
当松开启动按钮后,接触器通过自身的常开辅助触头而使线圈继续得电的作用叫自锁。
而实现自锁的方法就是将接触器的辅助常开与其启动按钮并联。
【解题过程】:
图A不能实现自锁。
电路会出现工作以后停止按钮失效,电动机无法停止工作。
图B不能实现自锁。
电路会出现时通时断的现象。
图C不能实现自锁。
交流接触器KM1无法得电工作。
【归纳总结】:
对于分析线路,要纵观全局,不能仅仅局限于某一点,比如图C,从线路上看似乎可以自锁,但仔细一分析就会发现,控制电路接在主触点的上下两端是无法得电工作的。
【问题三】
【解题思路】:
按照正反转控制线路的特点将线路补充完整,主电路中应该有短路保护、过载保护、实现正反转的主触头以及电动机的接地保护,控制线路中有自锁触头、联锁保护触头、短路保护以及实现过载保护的热继电器的常闭触点。
【解题过程】:
(1)正确图如下
(2)控制电器:
接触器、按钮、热继电器
配电电器:
熔断器、刀开关
(3)电动机不能正转
【归纳总结】:
将一个线路补充完整对于学生来说具有一定的难度,一定要注意分析思路,分析这张图原来的意图。
【问题四】:
【解题思路】:
双重联锁是接触器联锁和按钮联锁。
接触器联锁是将正(反)转控制线路接触器的辅助常闭触点与反(正)转线路串联;按钮联锁是将正(反)转控制线路启动按钮的常闭触点与反(正)转线路串联。
【解题过程】:
错误的地方是:
(1)接触器联锁错,应该用辅助常闭触头而不是辅助常开触头;
(2)缺少按钮联锁;(3)线路中缺少过载保护。
正确图如下:
【归纳总结】:
熟记接触器联锁和按钮联锁的接线特点,做到以不变应万变。
【问题五】
【解题思路】:
将设计要求进行仔细分析,第一步运动部件A从1到2,SQ2是此条线路的终点
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二 电器 控制 技术