第1章常用低压限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,其气隙是变化的,FB822o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IN/R1/R,式中R为气隙磁阻,那么F1/&1/电磁吸力随气mmm22,隙的减少而增加,所以吸力特性比拟陡峭.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,假设电阻忽略不计,那么UE4.44fN,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①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,所以吸力特性比拟平坦.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.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,交流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局部,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①2在相位上落后于短路环外铁心截面Si中的磁通①1,由①1、①2产生的电磁吸力为Fl、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,衔铁就不会产生振动和噪声.参见答案图2所示.对于三相交流电而言,由于三相不可能同时为零.就相当于整个电磁铁磁通没有过零点,磁场不会消失,衔铁就不会振动.故无须加装短路环.3.从结构特征上如何区分交流、直流电磁机构？答：交流接触器的线圈通以交流电,将产生涡流和磁滞损耗,使铁心发热.为减少铁损,铁心用硅钢片冲压而成.为便于散热,线圈做成短而粗的筒状绕在骨架上.直流接触器的线圈通以直流电,铁心中不会产生涡流和磁滞损耗,所以不会发热.为方便加工,铁心用整块钢块制成.为使线圈散热良好,通常将线圈绕制成长而薄的筒状.4.交流电磁线圈通电后,衔铁长时间被卡不能吸合,会产生什么后果？答：衔铁在吸合过程中,交流励磁线圈的电流与气隙成正比,当线圈通电瞬间,衔铁尚未吸合时,气隙较大,电流将到达吸合后额定电流的5~15倍,如果衔铁长时间被卡不能吸合,容易烧毁线圈.5.交流电磁线圈误接入直流电源,直流电磁线圈误接入交流电源,会发生什么问题？为什么？答：交流电磁线圈接入直流电源时会通过很大的电流,很快会烧毁.由于交流线圈对交流电有感抗,而对直流电没有感抗,交流线圈只有很小的直流电阻,所以会通过很大的电流.假设将直流电磁线圈误接入交流电源上,接触器将不能正常工作.因阻抗增大,电流减小,吸力缺乏,不能吸合,线圈电流降不下去.此外,直流电磁铁铁心采用整块钢制成,交流电磁场会导致铁心中产生较大的涡流,导致铁心和线圈发热.6.线圈电压为220V的交流接触器,误接入380V交流电源会发生什么问题？为什么？答：接入380V的电压远远超过它的额定电压220V,线圈电流将大大增加,线圈迅速发热最终导致烧毁.7.接触器是怎样选择的？主要考虑哪些因素？答：首先,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型.交流负载应选用交流接触器,直流负载应选用直流接触器,如果限制系统中主要是交流负载,而直流电动机或直流负载的容量较小,也可都选用交流接触器来限制,但触点的额定电流应选得大一些.主要考虑因素有：接触器的额定电压、接触器的额定电流、电磁线圈的额定电压、触头数目、额定操作频率.8.两个相同的交流线圈能否串联使用？为什么？答：在交流限制线路中,不能串联接入两个电器线圈.由于每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比,两个电器动作总有先后,先吸合的电器,磁路先闭合,其阻抗比没吸合的电器大,电感显著增加,线圈上的电压也相应