电气控制与PLC应用第三版陈建明课后习题答案

简介：
《电气控制及PLC应用》（第三版）陈建明教授课后习题解析这份资源为电气控制与 PLC 应用领域的学习者提供了相应的习题解答，全面涵盖该领域的基本概念、电磁机构及其相关特性分析。具体包括电磁吸力特性的研究、反力特性的探讨、短路环的原理分析以及各种电磁线圈的应用实例等知识点。知识点1：分析电磁机构的吸力性质与反作用力特征电磁机构的吸力特性是指电磁机构在运行过程中磁场变化对气隙的作用。同一类电磁机构通常具有各自独特的吸力特性。对于直流电磁机构其励磁电流大小与气隙尺寸无关且在衔铁动作过程中始终保持恒定的磁动势状态。而对于交流电磁机构当线圈外加电压U保持不变时其阻抗主要由电抗决定若忽略电阻影响则可得到U=E=4.44fN的关系式Φ=U/(4.44fN)在这些参数均为常数值的情况下气隙磁通Φ也为恒定值即励磁电流与气隙大小呈正比例关系。同时在衔铁动作过程中交流电磁机构始终保持恒定的磁通状态。 知识点2：电磁机构具有反作用力特性电磁机构的反力特性是指电磁机构在运行过程中，衔铁与铁心之间的相互作用力。为了确保衔铁能够稳固地被吸引结合，反作用力的特性需要与吸力特性保持协调一致。在整个吸引过程中，施加的吸引力始终要高于反作用力，即吸力必须大于反作用力。然而，在实际应用中需要注意控制吸力的大小：当吸力过大时，触头间和衔铁与铁心之间的接触会产生较大的冲击载荷；而当吸力不足时，则会导致衔铁的移动速度减缓，无法达到预期的操作频率要求。知识点3：交流电动机运行过程中的电路异常在交流电磁机构中设置短路环是为了分隔铁芯端面。当交变磁通量穿过包围短路环的截面积S2时，在其内部会产生涡流。基于法拉第电磁感应原理，这些涡流产生的磁通Φ2与外侧区域S1中的磁通Φ1在相位上存在滞后关系。Φ1和Φ2分别对衔铁施加吸引力F1和F2，两者的合力即为总吸引力F=F1+F2。只要此总吸引力始终大于反向力，则可以有效防止衔铁因振动而产生噪声、加剧铁芯运动以及引发局部过热现象。知识点4：探讨知识要点四的主要差异在哪里？交流电磁机构与直流电磁机构的核心差异主要体现在其铁心材料及结构设计上。交流电磁机构采用高精度硅酸盐钢带经过精密冷轧工艺加工而成的铁心，通过优化设计有效降低了运行过程中的能耗损耗；而直流电磁机构则选用整块高碳钢板直接锻造而成的铁心，这种结构特点充分考虑了制造工艺的技术要求。在绕组设计方面，交流电磁机构采用了短截面、宽幅布层的筒形绕制结构，环绕骨架形成紧凑型线圈系统；相比之下，直流电磁机构则采用长截面、薄壁分段式的筒状绕组方式进行整体组装。知识点5：交变电磁线圈的不当连接至DC供电源系统中进行操作会导致…当交流电磁线圈被错误地连接到直流电源时，可能会导致其承受过大的电流而迅速损坏。这是因为交流电磁线圈对于交流电存在阻碍作用（即具有感抗），而对于直流电则无此现象；同时，这种电磁线圈仅具备微小的直流电阻值，因此在被错误连接到直流电源时会产生过高的电流。 知识要点6：判断和选择交流电磁线圈的类型交流电磁线圈的选择涉及对电路中不同类型的负载电流特性的综合评估，并需综合考虑电磁线圈的技术参数、接合结构以及工作频率范围等重要指标。知识点7：两个相同的交流线圈是否被串联起来两个完全相同的交流电感器不宜串联接入电路中。由于每个电感器两端所分担的电压与其自身的阻抗成关联，若串联接入电路，可能导致工作状态异常以及机械结构损坏。