班级日期模.docx

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班级日期模

班级

日期

模块：

常用低压电器

项目四：

知识与能力拓展

教学目标

知识点：

①学生疑难解答

②相关知识拓展

③习题部分及参考答案

能力培养：

本模块成绩评定

教学方式：

讲练结合

教具：

课时：

2+2

教学过程

一、学生疑难解答

1、组合开关能否用来分断故障电流？

答：

由于组合开关的通断能力较低，且没有专门的灭弧机构，故不能分断故障电流。

用于控制异步电动机的正反转时，必须在电动机完全停止转动后才能反向启动，且每小时的接通次数不能超过15～20次。

2、自动空气开关有哪些保护功能？

分别有哪些部件完成？

答：

自动空气开关又称自动开关或自动空气断路器。

它既是控制电器，同时又具有保护电器的功能。

当电路中发生短路、过载、失压等故障时，能自动切断电路。

自动空气开关的短路、欠压及过载保护分别由过流脱扣器、欠压脱扣器和热脱扣器完成。

在正常情况下，过流脱扣器的衔铁是释放着的，一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路相串的线圈将产生较强的电磁吸力吸引衔铁，而推动杠杆顶开锁钩，使主触点断开。

欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常时，吸住衔铁，才不影响主触点的闭合，一旦电压严重下降或断电时，电磁吸力不足或消失，衔铁被释放而推动杠杆，使主触点断开。

当电路发生一般性过载时，过载电流虽不能使过流脱扣器动作，但能使热元件产生一定的热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁钩脱开，将主触点分开。

3、什么是熔体的额定电流？

它与熔断器的额定电流是否相同？

答：

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，它与熔断器的额定电流是两个不同的概念。

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温升决定的。

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。

4、熔断器为什么一般不能用作过载保护？

答：

熔断器使用时串联在被保护的电路中，当电路发生故障，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，从而分断电路，起到保护作用。

熔体的熔断时间随着电流的增大而减小，即熔体通过的电流越大，其熔断时间越短。

熔体对过载反应是很不灵敏的，当电器设备发生轻度过载时，熔体将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。

因此，除在照明电路中外，熔断器一般不宜作为过载保护，主要用作短路保护。

5、交流接触器在动作时，常开触头和常闭触头的动作顺序是怎样的？

答：

对于交流接触器的触头系统而言，所谓“常开”、“常闭”是指电磁系统未通电时触头的状态。

二者是联动的，当线圈通电时，常闭触头先断开，常开触头后闭合；线圈断电时，常开触头先断开，常闭触头后闭合。

这个先后顺序不能搞错。

二、相关知识拓展

 固态继电器的应用

S系列固态继电器,HS系列增强型固态继电器、可以广泛用于:

计算机外围接口装置,恒温器和电阻炉控制、交流电机控制、中间继电器和电磁阀控制、复印机和全自动洗衣机控制、信号灯交通灯和闪烁器控制、照明和舞台灯光控制、数控机械遥控系统、自动消防和保安系统、大功率可控硅触发和工业自动化装置等。

在应用中需要考虑以下问题：

1、器件的发热

SSR在导通时,元件将承受P耗=V有?

譏有的热耗散功率,其中V有效值和I有效值分别为饱和压降和工作电流的有效值。

此时,需依据实际工作环境条件,严格参照额定工作电流时允许的外壳温升（75℃）,合理选用散热器尺寸或降低电流使用,否则将因过热引起失控,甚至造成产品损坏。

在线路板上使用,连续负载电流2　3A时,可选用S?

?

3,S?

?

4产品,5A时,可选用S?

?

08W3封装产品。

10A以下,可采用散热条件良好的仪器底板。

10A以上,需配散热器。

30A以下,采用自然风冷,连续负载电流大于30A时,需采用仪器风扇强制风冷。

2、封装和安装形式

卧式W型、立式L型,体积小适用于印制板直接焊接安装。

立式L2型,既能适合于线路板焊接安装,也能适用于线路板上插接安装。

K型及F型,适合散热器及仪器底板安装。

大功率SSR（K型和F型封装）安装时,应注意散热器接触面应平整,并需涂复导热硅脂（先锋T-50）。

安装力矩愈大,接触热阻愈小。

大电流引出线,需配冷压焊片,以减少引出线接点电阻。

3、输入端驱动

SSR按输入控制方式,可分为电阻型、恒流源和交流输入控制型。

目前主要提供的,是供5VTTL电平用电阻输入型。

使用其他控制电压时,可相应选用限流电阻。

SSR输入属于电流型器件,当输入端光耦可控硅完全导通后（微秒数量级）,触发功率可控硅导通。

当激励不足或斜波式的触发电压,有可能造成功率可控硅处于临界导通边缘,并造成主负载电流流经触发回路引起的损坏。

例如基本性能测试电路,输入为可调电压源,测试负载用100W灯泡,输入触发信号应为阶跃逻辑电平,强触发方式。

国外厂商提供的器件标准电流为10mA,考虑到全温度工作范围（-40　+70℃）,发光效率稳定和抗干扰能力,推荐最佳直流触发工作电流在12　25mA之间。

SSR输入端可并联或串联驱动。

串联使用时,一个SSR按4V电压考虑,12V电压可驱动3个SSR。

 4、干扰问题

SSR产品也是一种干扰源,导通时会通过负载产生辐射或电源线的射频干扰,干扰程度随负载大小而不同。

白炽灯电阻类负载产生的干扰较小,零压型在交流电源的过零区（即零电压）附近导通,因此干扰也较小。

减少的方法是在负载串联电感线圈。

另外,信号线与功率线之间,也应避免交叉干扰。

5、过流/过压保护

快速熔断器和空气开关,是通用的过电流保护方法。

快速熔断器可按额定工作电流的1.2倍选择,一般小容量可选用保险丝。

特别注意负载短路,是造成SSR产品损坏的主要原因。

感性及容性负载,除内部RC电路保护外,建议采用压敏电阻并联在输出端,作为组合保护。

金属氧化锌压敏电阻（MOV）面积大小决定吸收功率,厚度决定保护电压值。

交流220V的SSR,选用MYH12、430V、12的压敏电阻;380V选用MYH12、750V压敏电阻;较大容量的电机变压器应选用MYH20、24通流容量大的压敏电阻。

本课小结：

介绍了固态继电器应用要注意的问题。

三、习题部分及参考答案

第四章习题及答案

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。

15、行程开关既可以用来控制工作台的（）长度，又可作为工作台的

（）位置保护。

16、交流接触器的（）触头额定电流较大，可以用来（）大电流的主电路；（）触头的额定电流较小，一般为（）。

17、熔断器应（）接于被保护的电路中，当电流发生（）或（）故障时，由于（）过大，熔件（）而自行熔断，从而将故障电路切断，起到保护作用。

18、自动空气开关又称（）。

其热脱扣器作（）保护用，电磁脱扣机构作（）保护用，欠电压脱扣器作（）保护用。

19、热继电器它是利用电流的（）效应而动作的。

它的发热元件应（）接于电动机电源回路中。

20、电压在交流（）V，直流（）V以下的电器称为低压电源。

21、电气控制原理图一般分为电源电路、（）、（）、信号电路及照明电路绘制。

原理图中各触头位置都应按电路（）或电器（）时的常态位置画出。

22、如需要在不同的场所对电动机进行控制，可在控制电路中（）联几个启动按钮和（）联几个停止按钮。

23、安装刀开关时，夹座应和（）线相连接，触刀应和（）线相连接，闸刀手柄向上应为（）状态。

24、倒顺开关又称为（）开关，它也是一种（）开关，用倒顺开关可控制（）容量的异步电动机的正、反转。

25、SQ是（）开关的文字符号，自动空气开关的文字符号是（），中间继电器的文字符号是（）。

26、电力拖动是指（）。

27、闸刀开关一般来说应（）装于控制板上，不能（）。

接线时，进出线不能反接，否则在更换熔丝时会发生（）事故。

28、铁壳开关设有联锁机构，它可以保证开关在合闸状态时（）不能开启，而当开关盖开启时又不能实现（）。

29、组合开关多用于机床电气控制系统中作（）开关用，通常是不带负载操作的，但也能用来（）和（）小电流的电路。

30、瓷插式熔断器熔丝熔断后，可更换（）投入使用。

螺旋式熔断器熔丝熔断后应更换（），而不能只更换熔丝。

管式熔断器熔片熔断后，除更换熔片外，有时还要更换（）。

31、20A以上的交流接触器，通常都转有灭弧罩，用它来迅速熄灭（）时所产生的（），以防止（），并使接触器的分断时间（）。

32、热继电器的整定电流值是指热继电器（）而不动作时的（）电流值。

二、选择题

1、下列电器哪一种不是自动电器。

                       （ ）

   A、组合开关 B、直流接触器 C、继电器  C、热继电器

2、接触器的常态是指                                  （ ）

   A、线圈未通电情况          B、线圈带电情况

   C、触头断开时              D、触头动作

3、采用交流接触器、按钮等构成的鼠笼式异步电动机直接启动控制电路，在合上电源开关后，电动机启动、停止控制都正常，但转向反了，原因是（ ）

    A、接触器线圈反相         B、控制回路自锁触头有问题

    C、引入电动机的电源相序错误D、电动机接法不符合铭牌

4、由接触器、按钮等构成的电动机直接启动控制回路中，如漏接自锁环节，其后果是  （ ）

    A、电动机无法启动  B、电动机只能点动

    C、电动机启动正常，但无法停机 D、电机无法停止

5、下列电器不能用来通断主电路的是（ ）

    A、接触器 B、自动空气开关 C、刀开关 D、热继电器

6、在鼠笼式异步电动机反接制动过程中，当电动机转速降至很低时，应立即切断电源，防止                               （ ）

    A、损坏电机 B、电动机反转C、电动机堵转 D、电机失控

7、复合按钮在按下时其触头动作情况是                （ ）

   A、常开触头先接通，常闭触头后断开

   B、常闭触头先断开，常开触头后接通

    C、常开触头接通与常闭触头断开同时进行

8、采用接触器常开触头自锁的控制线路具有            （ ）

   A、过载保护功能   B、失压保护功能

   C、过压保护功能   D、欠压保护功能

9、接触器的文字符号是（ ）

   A、KM      B、KS      C、KT     D、KA  

10、中间继电器的结构及原理与（ ）

    A、交流接触器相类似   B、热继电器相类似

    C、电流继电器相类似   D、电压继电器相类似

11、电磁机构的吸力特性与反力特性的配合关系是（）

A．反力特性曲线应在吸力特性曲线的下方且彼此靠近

B．反力特性曲线应在吸力特性曲线的上方且彼此靠近

C．反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的下方

D．反力特性曲线应在远离吸力特性曲线的上方

12、关于接触电阻，下列说法中不正确的是（）

A．由于接触电阻的存在，会导致电压损失

B．由于接触电阻的存在，触点的温度降低

C．由于接触电阻的存在，触点容易产生熔焊现象

D．由于接触电阻的存在，触点工作不可靠

13、为了减小接触电阻，下列做法中不正确的是（）

A．在静铁心的端面上嵌有短路铜环B．加一个触点弹簧

C．触点接触面保持清洁D．在触点上镶一块纯银块

14、由于电弧的存在，将导致（）

A．电路的分断时间加长B．电路的分断时间缩短

C．电路的分断时间不变D．分断能力提高

15、GJ20—160型交流接触器在380V时的额定工作电流为160A，故它在380v时能控制的电动机的功率约为（）

A．85kWB．100kWC．20kWD．160kW

16、在接触器的铭牌上常见到AC3、AC4等字样，它们代表（）

A．生产厂家代号B．使用类别代号C．国标代号D．电压级别代号

17、GJ40—16Q型交流接触器在380V时的额定电流为（）

A．160AB．40AC．100AD．80A

18、交流接触器在不同的额定电压下，额定电流（）

A.相同B.不相同C.与电压无关D.与电压成正比

19、熔断器的额定电流与熔体的额定电流（）

A．是一回事B．不是一回事C．不清楚

20、电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比，特点是（）

A．电压继电器的线圈与被测电路串联

B．电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大

C．电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻小

D．电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻大

21、欲增大电压继电器的返回系数，应采取的办法是（）

A．减小非磁性垫片的厚度B．增加非磁性垫片的厚度

C．增加衔衔铁放后的气隙D．减小吸合后的气隙

22、断电延时型时间继电器，它的动合触点为（）

A．延时闭合的动合触点B．瞬动动合触点

C．瞬时闭合延时断开的动合触点D．延时闭合瞬时断开的动合触点

23、在延时精度要求不高、电源电压波动较大的场合，应选用（）

A．空气阻尼式时间继电器B．晶体管式时间继电器

C．电动式时间继电器D．上述三种都不合适

24、交流电压继电器和直流电压继电器铁心的区别是（）

A．交流电压继电器的铁心是由彼此绝缘的硅钢片叠压而成，而直流电压继电器的铁心则不是

B．直流电压继电器的铁心是由彼此绝缘的硅钢片叠压而成，而交流电压继电器的铁心则不是

C．交流电压继电器的铁心是由整块软钢制成，而直流电压继电器的铁心则不是

D．交、直流电压继电器的铁心都是由整块软钢制成，但其大小和形状不同

25、电压继电器的返回系数是指（）

A．释放电压与吸合电压的比值B．释放电流与吸合电流的比值

C．吸合电压与释放电压的比值D．吸合电流与释放电流的比值

26、通电延时型时间继电器，它的动作情况是（）

A．线圈通电时触点延时动作，断电时触点瞬时动作

B．线圈通电时触点瞬时动作，断电时触点延时动作

C．线圈通电时触点不动作，断电时触点瞬时动作

D．线圈通电时触点不动作，断电时触点延时动作

27、低压断路器的两段式保护特性是指（）

A．过载延时和特大短路的瞬时动作

B．过载延时和短路短延时动作

C．短路短延时和特大短路的瞬时动作

D．过载延时、短路短延时和特大短路瞬时动作

28、交流接触器的主触点有（）

A．5对B．7对C．2对D．3对

29、直流接触器的电磁系统包括（）

A．线圈B．铁心C．衔铁D．上述三种

30、下面关于继电器叙述正确的是（）

A．继电器实质上是一种传递信号的电器B．继电器是能量转换电器

C．继电器是电路保护电器D．继电器是一种开关电器

31、交流接触器有辅助触头取（）

A．5对B．2对C．7对D．3对

32、行程开关的符号为（）

A．SKB．SBC．SQD．ST

33、电流继电器的符号为（）

A．KGB．KCC．KMD．KA

34、电压继电器的符号为（）

A．KGB．KSC．KVD．KT

35、中间继电器的符号为（）

A．KVB．KSC．KD．KT

三、判断题

1、交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致线圈烧毁。

（）

2、交流接触器铁心端面嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密，不发生振动与噪声。

（）

3、直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。

（）

4、低压断路器又称为自动空气开关。

（）

5、只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。

（）

6、直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。

（）

7、熔断器的保护特性是反时限的。

（）

8、低压断路器具有失压保护的功能。

（）

9、一定规格的热继电器，其所装的热元件规格可能是不同的。

（）

10、无断相保护装置的热继电器不能对电动机的断相提供保护。

（）

11、热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。

（）

12、热继电器的保护特性是反时限的。

（）

13、行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。

（）

14、万能转换开关本身带有各种保护。

（）

15、主令控制器除了手动式产品外，还有由电动机驱动的产品。

（）

16、继电器在整定值下动作时所需的最小电压称为复画度。

（）

17、固态继电器是一种无触点的继电器。

（）

18、一台额定电压为220V的交流接触器在交流220V和直流220V的电源上均可使用。

（）

四、分析题

1、试举例说明低压电器的分类情况。

2、在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？

它们的作用有何不同？

3、闸刀开关的熔丝为何不装在电源侧？

安装闸刀开关时应注意什么？

4、 在电动机控制接线中，主电路中装有熔断器，为什么还要加装热继电器？

它们各起何作用，能否互相代替？

而在电热及照明线路中，为什么只装熔断器而不装热继电器？

5、如何选用开启式负荷开关？

6、熔断器主要由哪几部分组成？

各部分的作用是什么？

7、如何正确选用按钮？

8、交流接触器主要由哪几部分组成？

9、中间继电器与交流接触器有什么区别？

什么情况下可用中间继电器代替交流接触器使用？

10、热继电器能否作短路保护？

为什么？

11、某机床主轴电动机的型号为Y132S—4，额定功率为5.5KW，电压380V，电流11.6A，定子绕组采用△接法，起动电流为额定电流的6.5倍。

若用组合开关作电源开关，用按钮、接触器控制电动机的运行，并需要有短路、过载保护。

试选择所用的组合开关、按钮、接触器、熔断器及热继电器的型号和规格。

12、什么是低压电器？

13、行程开关的触头动作方式有哪几种？

各有什么特点？

14、什么是接近开关？

它有什么特点？

15、气囊式时间继电器有何优缺点？

第四章习题答案

一、填空题

1、控制电器、保护电器、控制、保护。

2、交流、直流、电磁铁、触头、吸引力、具有。

3、组合、电流为100A、极数。

4、电动机的额定电流、过载、不能。

5、扩大、多个输出信号。

6、接触器、热继电器、按纽。

7、短路、过载、失压、无熔断器、熔丝熔断。

8、闸刀、电。

9、接触器、接触器式、相同、5A。

10、双断点、微动。

11、进气口、延时时间短、延时时间长。

12、串联、吸合、低于、释放、KA。

13、正转控制、反转控制、互锁、短路。

14、热、电流为20A、三相式热继电器、具有差动断相保护机构、三角形。

15、行程、极限。

16、主、接通或断开、辅助、5A。

17、串、短路、严重过载、电流、过热。

18、自动开关、过载、短路、失压。

19、热、串。

20、1000V、1200V。

21、控制电路、主电路、末通过、末动作。

22、并、串。

23、进、出、合闸。

24、可逆转换、组合、小。

25、位置、QT、KA。

26、用电动机来拖动生产机械。

27、垂直、倒装、触电。

28、开关盖、合闸。

29、电源、接通、分断。

30、熔丝、熔断器、熔断器片的封闭管。

31、主触头断开、电弧、触头烧坏、缩短。

32、长期工作、最大。

二、选择题

A、A、C、B、C、B、B、B、A、A

A、B、A、A、A、B、A、B、B、B

B、C、D、A、A、A、B、D、D、A

B、C、D、C、C

三、判断题

×、√、×、√、×、×、×、√、√、×

×、√、√、√、×、×、√、×

四、分析题。

1、试举例说明低压电器的分类情况。

答：

低压电器按照其动作性质不同，可分为自动电器和非自动电器。

自动电器是按照某个信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。

如电流继电器依照电流的变化而动作；交流接触器接受控制信号后自动吸合或释放等。

非自动电器是指通过人力操纵而动作的电器。

如组合开关、按钮等。

按照电器的职能不同，可分为控制电器和保护电器。

控制电器主要用来接通和分断电器及对电器设备进行控制的电路，如开关电器保护电器是用来对电源、线路及机电设备等起保护作用。

如热继电器可用来防止电动机过负载运行等。

有些电器既是控制电器也是保护电器。

另外据工作电压性质不同还可分为交流、直流电器。

按执行功能不同还可分为有触点电器和无触点电器等。

2、在电动机控制线路中，已装有接触器，为什么还要装电源开关？

它们的作用有何不同？

答：

电源开关如铁壳开关、自动空气开关一般不适宜用来频繁操作和远距离控制，而一般的电动机控制都有这方面的要求。

交流接触器适用于频繁地遥控接通或断开交流主电路，它具有一般电源所不能实现的遥控功能，并具有操作频率高、工作可靠和性能稳定等优点。

但交流接触器保护功能较差，不具备过载、短路等保护功能，而这些功能又是通常电动机控制回路所必须的。

一般电源开关，特别是自动空气开关，它的保护机构完善齐全，能对电动机进行有效保护。

所以需由两者配合使用才能做到控制灵活、保护齐备。

3、闸刀开关的熔丝为何不装在电源侧？

安装闸刀开关时应注意什么？

答：

如将熔丝装在闸刀开关的电源侧（进线端），则在闸刀拉开后，因熔丝未和电源分开而仍带电。

如果要检查或更换熔丝，则必须带电作业，容易造成触电事故。

为了保障安全，必须将熔丝装于闸刀后面，即负荷侧（出线端）。

在安装闸刀开关时，除不能将电源侧与负荷侧反接外，一般说闸刀开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，接通状态手柄应朝上，不能倒装。

否则在