第8卷 单相异步电动机控制（B卷） 山东省（春季高考）《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 单元过关卷

山东省（春季高考）电气技术类 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 单相异步电动机控制（B卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 单相异步电动机采用热继电器进行保护时，热继电器主要用于防止电动机发生（ ） A. 绕组短路故障 B. 长期过载运行 C. 控制回路断路 D. 电源相序错误 2. 电容分相式单相异步电动机中，启动电容的主要作用是（ ） A. 降低运行绕组电阻 B. 提高电动机额定转速 C. 产生启动旋转磁场 D. 减小电动机铁耗 3. 带离心开关的电容启动单相异步电动机达到规定转速后，离心开关通常应（ ） A. 断开启动绕组 B. 接通运行绕组 C. 断开主电源线 D. 接通制动线圈 4. 在单相异步电动机的停止控制回路中，停止按钮通常选用（ ）触点 A. 常开主触点 B. 常开辅助触点 C. 常闭主触点 D. 常闭辅助触点 5. 单相异步电动机接触器控制回路中的常开辅助触点，通常用于实现（ ） A. 启动绕组分相 B. 接触器线圈自锁 C. 电动机过载保护 D. 电源线路短路保护 6. 需要改变可逆运行单相异步电动机的旋转方向时，正确的接线方法是（ ） A. 同时交换主绕组和副绕组端点 B. 只交换电源的两根进线 C. 交换主绕组或副绕组的两个端点 D. 将运行电容更换为更大容量 7. 一台电容启动单相异步电动机通电后发出嗡嗡声但不能自行启动，首先应重点检查（ ） A. 启动电容是否断路 B. 机座接地是否可靠 C. 运行绕组绝缘是否合格 D. 接触器外壳是否完整 8. 单相异步电动机控制回路中，接触器线圈的额定电压应与控制电源的（ ）相匹配 A. 频率和功率因数 B. 电压等级和频率 C. 电流方向和相序 D. 容量大小和接线方式 9. 单相异步电动机运行中热继电器动作，排除明显故障后重新投入运行前，正确的处理是（ ） A. 立即反复按下启动按钮 B. 待热元件冷却后复位检查 C. 拆除热继电器再试运行 D. 增大接触器线圈电压 10. 单相异步电动机采用接触器控制时，按下启动按钮后接触器不能吸合，最先应测量控制回路的（ ） A. 电动机转子转速 B. 启动电容容量 C. 线圈两端电压 D. 定子铁芯温度 11. 单相异步电动机采用电容分相的主要作用是（ ） A. 使主绕组产生较大的感抗 B. 使辅助绕组电流产生相位差 C. 使转子导条形成旋转磁场 D. 使电动机运行电流完全为零 12. 电容起动式单相异步电动机起动完成后，通常由离心开关断开（ ） A. 主绕组的供电回路 B. 辅助绕组的起动回路 C. 转子的短接回路 D. 电动机的接地回路 13. 单相异步电动机运行中出现转速下降、机壳温度升高的现象，首先应检查（ ） A. 起动电容是否容量衰减 B. 接地导线是否颜色改变 C. 端盖螺钉是否规格统一 D. 铭牌字体是否清晰完整 14. 单相异步电动机控制线路中，停止按钮通常应选用（ ）触点 A. 常开触点串入主回路 B. 常闭触点串入控制回路 C. 常开触点并入接地回路 D. 常闭触点并入照明回路 15. 采用接触器控制单相异步电动机时，按下起动按钮后能保持接触器线圈通电的触点是（ ） A. 接触器的常开辅助触点 B. 停止按钮的常闭辅助触点 C. 热继电器的常闭主触点 D. 电动机的辅助绕组触点 16. 单相异步电动机需要改变旋转方向时，正确的接线方法是（ ） A. 同时调换主绕组和辅助绕组的两端 B. 只调换主绕组的两个接线端 C. 只调换辅助绕组的两个接线端 D. 同时断开主绕组和辅助绕组 17. 单相异步电动机控制线路中，能够在电动机过载时切断控制回路的元件是（ ） A. 熔断器的熔体 B. 热继电器的常闭触点 C. 接触器的常开主触点 D. 起动电容器的极板 18. 单相异步电动机接通电源后只发出嗡嗡声而不能自行转动，最可能的原因是（ ） A. 主绕组绝缘电阻略有变化 B. 起动电容失效或辅助绕组断路 C. 机座接地线截面积略有增加 D. 转轴表面防锈油膜厚度不足 19. 检修单相异步电动机绕组对地绝缘性能时，宜选用的测量仪表是（ ） A. 钳形电流表测量绝缘电流 B. 兆欧表测量绝缘电阻 C. 交流电压表测量绝缘电压 D. 功率表测量绝缘功率 20. 单相电容运行式异步电动机中，运行电容通常与（ ）连接 A. 主绕组串联连接 B. 辅助绕组串联连接 C. 主绕组并联连接 D. 转子绕组串联连接 二、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 21. 某电容运转单相异步电动机的运行电容器接在 220 V、50 Hz 交流电源上，电容量为 16 μF。为便于计算，设电容器两端电压为 220 V，且电容器为理想电容器。求：（1）运行电容器的容抗；（2）流过电容器的电流；（3）电容器产生的无功功率。 22. 一台电容运转单相异步电动机的额定输出功率为 0.75 kW，效率为 78%，功率因数为 0.80，额定电压为 220 V。热继电器整定电流取电动机额定电流的 1.05 倍。求：（1）电动机的输入功率；（2）电动机的额定电流；（3）热继电器的整定电流。 23. 某电容运转单相异步电动机的运行电容器需要通过电容支路获得 1.20 A 的电流。电容器接在 220 V、50 Hz 交流电源上，设电容器为理想电容器。现有 16 μF、18 μF 两种规格的电容器，要求实际电流不小于 1.20 A 且尽量接近目标值。求：（1）满足目标电流所需的理论电容量；（2）分别计算采用 16 μF 和 18 μF 电容器时的电流；（3）确定应选用的电容量规格，并说明理由。 三、综合应用题（本大题共6小题，共22分） 24.（3分）某车间使用一台 220 V、50 Hz 的电容运转单相异步电动机。电动机主绕组端子为 U1、U2，辅助绕组端子为 、，配用 20 μF、450 V 的运行电容器。控制线路采用断路器、接触器、热继电器和启动按钮、停止按钮，电容器在电动机运行期间始终接入辅助绕组回路。为便于估算，计算电容支路电流时忽略辅助绕组阻抗。（1）计算运行电容器的容抗和电容支路电流。（2）说明主绕组、辅助绕组和运行电容器的正确连接关系。（3）维修人员提出“将电容器并联在主绕组两端，并把辅助绕组直接接入电源”的接线方案。判断该方案是否正确，并说明改进措施。 25.（3分）某维修人员对一台额定电压为 220 V、频率为 50 Hz 的电容运转单相异步电动机进行线路检查。按绕组等效串联参数估算，主绕组电阻为 18 Ω、电感为 0.06 H；副绕组电阻为 25 Ω、电感为 0.04 H；副绕组串联电容器的容量为 12 μF。忽略绕组温升及线路损耗。（1）分别计算主绕组感抗、副绕组感抗和电容器容抗。（2）计算主绕组支路电流、副绕组支路电流，并用相量法估算电动机总电流。（3）若电动机运行支路安装 10 A 熔断器，判断其稳态电流是否超过熔断器额定电流；若电动机通电后只发出嗡嗡声而不能自行起动，说明应重点检查的部位。 26.（3分）某小型风机采用 220 V、50 Hz 电容运转单相异步电动机，额定电流为 5.2 A，运行电容器容量为 16 μF，控制柜内装有额定电流 9 A 的接触器和整定范围为 4～6 A 的热继电器。计算电容器支路参数时忽略辅助绕组阻抗。（1）计算运行电容器的容抗及其估算支路电流。（2）若将原 16 μF 电容器误换为 10 μF 电容器，计算更换后的容抗及估算支路电流，并比较两种情况下的电流。（3）说明接触器和热继电器的选用、整定要求，以及控制线路中停止按钮和热继电器辅助触点的作用。 27.（3分）某小型排风设备采用额定电压为 220 V 的电容运转单相异步电动机，铭牌标注输出功率为 0.75 kW，效率为 78%，功率因数为 0.82。控制柜采用接触器、热继电器、停止按钮和起动按钮进行控制。已知热继电器允许按电动机额定电流的 1.05～1.10 倍整定，现有一只整定范围为 5～8 A 的热继电器。（1）计算电动机输入功率和额定电流。（2）计算热继电器的允许整定范围，并确定一个合适的整定值。（3）说明接触器控制线路中停止按钮、起动按钮、接触器辅助常开触点和热继电器常闭触点的连接及作用。 28.（3分）一台 220 V、50 Hz 电容运转单相异步电动机运行时出现转速下降、振动加剧和外壳温升较高的现象。铭牌规定运行电容器为 12 μF、450 V。停机检查时发现电容器实际容量约为 4 μF，其他接线端子未见松动。为便于比较，忽略辅助绕组阻抗，按 220 V 计算电容支路电流。（1）分别计算电容器容量为 12 μF 和 4 μF 时的容抗及估算支路电流。（2）根据计算结果判断电容器容量变化对辅助绕组电流和电动机运行性能的影响。（3）制定该故障的检查与处理措施，说明更换电容器时应注意的主要事项。 29.（7分）某设备中的电容运转单相异步电动机使用 10 μF、额定电压 450 V 的运行电容器。为防止停机后电容器残留电荷造成触电，维修人员在电容器两端并联 100 kΩ 放电电阻。检修前测得电容器两端电压为 220 V；断电 5 s 后，实测电容量为 9.1 μF。已知电容器允许偏差为额定容量的 ±5%。（1）计算断电瞬间电容器储存的电能，并计算接入放电电阻后 5 s 的理论剩余电压。（2）判断实测电容量是否符合允许偏差要求，并说明是否应更换电容器。（3）说明更换电容器及检修控制线路时的安全操作和接线要求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省（春季高考）电气技术类 《电气控制线路安装与检修》（高教版·第4版） 单相异步电动机控制（B卷） 单元过关卷 时间：60分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1. 单相异步电动机采用热继电器进行保护时，热继电器主要用于防止电动机发生（ ） A. 绕组短路故障 B. 长期过载运行 C. 控制回路断路 D. 电源相序错误 【答案】B 【解析】热继电器根据电流产生的热效应动作，主要用于保护电动机长期过载运行。绕组短路通常由熔断器或断路器等短路保护装置处理。 2. 电容分相式单相异步电动机中，启动电容的主要作用是（ ） A. 降低运行绕组电阻 B. 提高电动机额定转速 C. 产生启动旋转磁场 D. 减小电动机铁耗 【答案】C 【解析】启动电容使辅助绕组中的电流与主绕组电流产生相位差，从而形成近似旋转磁场并获得启动转矩。它不是用来改变绕组电阻或直接降低铁耗的。 3. 带离心开关的电容启动单相异步电动机达到规定转速后，离心开关通常应（ ） A. 断开启动绕组 B. 接通运行绕组 C. 断开主电源线 D. 接通制动线圈 【答案】A 【解析】电动机启动后达到规定转速，离心开关断开启动绕组及其电容支路，使电动机转入正常运行状态。主绕组仍需接在电源上继续运行。 4. 在单相异步电动机的停止控制回路中，停止按钮通常选用（ ）触点 A. 常开主触点 B. 常开辅助触点 C. 常闭主触点 D. 常闭辅助触点 【答案】D 【解析】停止按钮通常采用常闭辅助触点，按下按钮时触点断开，使接触器线圈失电，电动机停止运行。常开触点不能在按下停止按钮时直接切断保持回路。 5. 单相异步电动机接触器控制回路中的常开辅助触点，通常用于实现（ ） A. 启动绕组分相 B. 接触器线圈自锁 C. 电动机过载保护 D. 电源线路短路保护 【答案】B 【解析】接触器吸合后，其常开辅助触点闭合并替代启动按钮维持线圈通电，这种控制功能称为自锁。过载保护和短路保护分别由相应保护元件完成。 6. 需要改变可逆运行单相异步电动机的旋转方向时，正确的接线方法是（ ） A. 同时交换主绕组和副绕组端点 B. 只交换电源的两根进线 C. 交换主绕组或副绕组的两个端点 D. 将运行电容更换为更大容量 【答案】C 【解析】改变主绕组或副绕组中任一绕组的电流方向，可改变两绕组磁场的相对方向，从而实现反转。单相电源进线对调不能改变电动机的旋转方向。 7. 一台电容启动单相异步电动机通电后发出嗡嗡声但不能自行启动，首先应重点检查（ ） A. 启动电容是否断路 B. 机座接地是否可靠 C. 运行绕组绝缘是否合格 D. 接触器外壳是否完整 【答案】A 【解析】启动电容断路会使辅助绕组无法形成所需的相位差，启动转矩不足，电动机可能只发出嗡嗡声而不能启动。其余项目一般不会直接造成这种典型启动现象。 8. 单相异步电动机控制回路中，接触器线圈的额定电压应与控制电源的（ ）相匹配 A. 频率和功率因数 B. 电压等级和频率 C. 电流方向和相序 D. 容量大小和接线方式 【答案】B 【解析】接触器线圈必须按照额定电压和频率选择，二者与控制电源不匹配可能导致线圈不能正常吸合或过热损坏。单相控制电源不存在需要调整的相序问题。 9. 单相异步电动机运行中热继电器动作，排除明显故障后重新投入运行前，正确的处理是（ ） A. 立即反复按下启动按钮 B. 待热元件冷却后复位检查 C. 拆除热继电器再试运行 D. 增大接触器线圈电压 【答案】B 【解析】热继电器动作后应先检查负载和电动机情况，待热元件冷却后按规定复位，再进行试运行。直接反复启动或拆除保护装置可能造成电动机再次过载。 10. 单相异步电动机采用接触器控制时，按下启动按钮后接触器不能吸合，最先应测量控制回路的（ ） A. 电动机转子转速 B. 启动电容容量 C. 线圈两端电压 D. 定子铁芯温度 【答案】C 【解析】接触器不能吸合时，测量线圈两端电压可以先判断控制电源、按钮和控制线路是否能够向线圈供电。转速、启动电容容量和铁芯温度不能直接判断接触器线圈是否获得正常电压。 11. 单相异步电动机采用电容分相的主要作用是（ ） A. 使主绕组产生较大的感抗 B. 使辅助绕组电流产生相位差 C. 使转子导条形成旋转磁场 D. 使电动机运行电流完全为零 【答案】B 【解析】电容串入辅助绕组后，可使辅助绕组电流与主绕组电流产生相位差，从而形成椭圆旋转磁场并获得起动转矩。 12. 电容起动式单相异步电动机起动完成后，通常由离心开关断开（ ） A. 主绕组的供电回路 B. 辅助绕组的起动回路 C. 转子的短接回路 D. 电动机的接地回路 【答案】B 【解析】电动机起动后，辅助绕组及起动电容不再需要持续工作，离心开关会断开起动回路，以防止辅助绕组和电容长期过热。 13. 单相异步电动机运行中出现转速下降、机壳温度升高的现象，首先应检查（ ） A. 起动电容是否容量衰减 B. 接地导线是否颜色改变 C. 端盖螺钉是否规格统一 D. 铭牌字体是否清晰完整 【答案】A 【解析】起动电容容量衰减会使辅助绕组产生的相位差减小，导致起动和运行性能变差，电动机可能出现转速下降及温升升高。其余选项与该故障现象没有直接关系。 14. 单相异步电动机控制线路中，停止按钮通常应选用（ ）触点 A. 常开触点串入主回路 B. 常闭触点串入控制回路 C. 常开触点并入接地回路 D. 常闭触点并入照明回路 【答案】B 【解析】停止按钮采用常闭触点并串接在控制回路中，按下按钮时触点断开，接触器线圈失电，电动机停止运行。 15. 采用接触器控制单相异步电动机时，按下起动按钮后能保持接触器线圈通电的触点是（ ） A. 接触器的常开辅助触点 B. 停止按钮的常闭辅助触点 C. 热继电器的常闭主触点 D. 电动机的辅助绕组触点 【答案】A 【解析】接触器吸合后，其常开辅助触点闭合并与起动按钮并联，形成自锁回路，使松开起动按钮后接触器线圈仍保持通电。 16. 单相异步电动机需要改变旋转方向时，正确的接线方法是（ ） A. 同时调换主绕组和辅助绕组的两端 B. 只调换主绕组的两个接线端 C. 只调换辅助绕组的两个接线端 D. 同时断开主绕组和辅助绕组 【答案】C 【解析】保持主绕组接线不变，只调换辅助绕组的两个接线端，可改变主、辅绕组产生磁场的相对关系，从而改变旋转方向。 17. 单相异步电动机控制线路中，能够在电动机过载时切断控制回路的元件是（ ） A. 熔断器的熔体 B. 热继电器的常闭触点 C. 接触器的常开主触点 D. 起动电容器的极板 【答案】B 【解析】热继电器检测电动机过载电流后，其常闭触点断开，使接触器线圈失电并切断电动机电源。熔断器主要用于短路保护。 18. 单相异步电动机接通电源后只发出嗡嗡声而不能自行转动，最可能的原因是（ ） A. 主绕组绝缘电阻略有变化 B. 起动电容失效或辅助绕组断路 C. 机座接地线截面积略有增加 D. 转轴表面防锈油膜厚度不足 【答案】B 【解析】起动电容失效或辅助绕组断路时，主、辅绕组不能形成必要的相位差，电动机不能产生足够的起动转矩，常表现为通电后嗡嗡作响而不转。 19. 检修单相异步电动机绕组对地绝缘性能时，宜选用的测量仪表是（ ） A. 钳形电流表测量绝缘电流 B. 兆欧表测量绝缘电阻 C. 交流电压表测量绝缘电压 D. 功率表测量绝缘功率 【答案】B 【解析】兆欧表能够输出较高的直流测试电压，用于测量绕组对地及绕组之间的绝缘电阻，适合判断电动机绕组的绝缘状况。 20. 单相电容运行式异步电动机中，运行电容通常与（ ）连接 A. 主绕组串联连接 B. 辅助绕组串联连接 C. 主绕组并联连接 D. 转子绕组串联连接 【答案】B 【解析】电容运行式单相异步电动机的运行电容通常与辅助绕组串联，使辅助绕组电流与主绕组电流保持适当相位差，以改善电动机的运行性能。 二、计算题（本大题共3小题，每题6分，共18分） 21. 某电容运转单相异步电动机的运行电容器接在 220 V、50 Hz 交流电源上，电容量为 16 μF。为便于计算，设电容器两端电压为 220 V，且电容器为理想电容器。求：（1）运行电容器的容抗；（2）流过电容器的电流；（3）电容器产生的无功功率。 【答案】（1）容抗约为 198.94 Ω。（2）电容器电流约为 1.11 A。（3）无功功率约为 243.3 var。 【解析】（1） 。（2）。（3）。 22. 一台电容运转单相异步电动机的额定输出功率为 0.75 kW，效率为 78%，功率因数为 0.80，额定电压为 220 V。热继电器整定电流取电动机额定电流的 1.05 倍。求：（1）电动机的输入功率；（2）电动机的额定电流；（3）热继电器的整定电流。 【答案】（1）输入功率约为 0.962 kW。（2）额定电流约为 5.46 A。（3）热继电器整定电流约为 5.74 A，实际整定值可取 5.7 A。 【解析】（1）。（2）。（3），可取 5.7 A。 23. 某电容运转单相异步电动机的运行电容器需要通过电容支路获得 1.20 A 的电流。电容器接在 220 V、50 Hz 交流电源上，设电容器为理想电容器。现有 16 μF、18 μF 两种规格的电容器，要求实际电流不小于 1.20 A 且尽量接近目标值。求：（1）满足目标电流所需的理论电容量；（2）分别计算采用 16 μF 和 18 μF 电容器时的电流；（3）确定应选用的电容量规格，并说明理由。 【答案】（1）理论电容量约为 17.37 μF。（2）采用 16 μF 时电流约为 1.11 A；采用 18 μF 时电流约为 1.25 A。（3）应选用 18 μF 电容器，其电流达到要求且与目标值较接近。 【解析】（1）由得。（2）16 μF 时，18 μF 时。（3）16 μF 小于目标电流，18 μF 满足不小于 1.20 A 的要求，故选用 18 μF。 三、综合应用题（本大题共6小题，共22分） 24.（3分）某车间使用一台 220 V、50 Hz 的电容运转单相异步电动机。电动机主绕组端子为 U1、U2，辅助绕组端子为 、，配用 20 μF、450 V 的运行电容器。控制线路采用断路器、接触器、热继电器和启动按钮、停止按钮，电容器在电动机运行期间始终接入辅助绕组回路。为便于估算，计算电容支路电流时忽略辅助绕组阻抗。（1）计算运行电容器的容抗和电容支路电流。（2）说明主绕组、辅助绕组和运行电容器的正确连接关系。（3）维修人员提出“将电容器并联在主绕组两端，并把辅助绕组直接接入电源”的接线方案。判断该方案是否正确，并说明改进措施。 【答案】（1）电容容抗为 。电容支路电流为。（2）主绕组直接接入电源，辅助绕组必须与运行电容器串联后接入电源，电容器在运行过程中不得断开；接触器控制两绕组同时通电，热继电器串入主回路。（3）该方案错误。电容器应串联在辅助绕组回路中，不能并联在主绕组两端；辅助绕组也不能直接接入电源，否则会使电动机产生不正确的相位关系并可能造成绕组过流。应按铭牌接线图恢复主绕组、辅助绕组和电容器的连接。 【解析】（1）先由电容值和频率计算容抗，再用电压除以容抗求支路电流。（2）电容运转电动机依靠电容使辅助绕组电流产生相位差，电容必须与辅助绕组串联。（3）并联或直接接入会破坏相位关系并增加故障风险。 25.（3分）某维修人员对一台额定电压为 220 V、频率为 50 Hz 的电容运转单相异步电动机进行线路检查。按绕组等效串联参数估算，主绕组电阻为 18 Ω、电感为 0.06 H；副绕组电阻为 25 Ω、电感为 0.04 H；副绕组串联电容器的容量为 12 μF。忽略绕组温升及线路损耗。（1）分别计算主绕组感抗、副绕组感抗和电容器容抗。（2）计算主绕组支路电流、副绕组支路电流，并用相量法估算电动机总电流。（3）若电动机运行支路安装 10 A 熔断器，判断其稳态电流是否超过熔断器额定电流；若电动机通电后只发出嗡嗡声而不能自行起动，说明应重点检查的部位。 【答案】（1）主绕组感抗为 ；副绕组感抗为 ；电容器容抗为 。（2）主绕组阻抗为 ，支路电流为 。副绕组支路的合成电抗为 ，阻抗为 ，支路电流为 。按相量合成，电动机总电流约为 7.90 A。（3）稳态总电流约为 7.90 A，小于 10 A，未超过熔断器额定电流。应重点检查电容器是否失效或接线断路、副绕组是否断路，以及主绕组和副绕组的接线是否正确。 【解析】（1）感抗按 为 计算，容抗按 为 计算。（2）先由电阻和合成电抗求各支路阻抗，再求支路电流，最后按相位差进行相量合成，不能直接将两支路电流作代数相加。（3）电容运转电动机的副绕组和电容器长期接入运行。电容器失效或副绕组断路会使电动机缺少起动转矩，出现嗡鸣不转现象。 26.（3分）某小型风机采用 220 V、50 Hz 电容运转单相异步电动机，额定电流为 5.2 A，运行电容器容量为 16 μF，控制柜内装有额定电流 9 A 的接触器和整定范围为 4～6 A 的热继电器。计算电容器支路参数时忽略辅助绕组阻抗。（1）计算运行电容器的容抗及其估算支路电流。（2）若将原 16 μF 电容器误换为 10 μF 电容器，计算更换后的容抗及估算支路电流，并比较两种情况下的电流。（3）说明接触器和热继电器的选用、整定要求，以及控制线路中停止按钮和热继电器辅助触点的作用。 【答案】（1） 。。（2） 。。更换为 10 μF 后容抗增大，估算支路电流由 1.11 A 降至 0.69 A，电流相位差和电动机运行性能会受到影响。（3）接触器额定电流应大于电动机额定电流，9 A 接触器满足要求。热继电器整定值应接近电动机额定电流，可整定为 5.2 A。停止按钮和热继电器常闭辅助触点应串入接触器线圈控制回路，分别实现停机控制和过载保护。 【解析】（1）（2）利用容抗公式和欧姆定律分步计算，电容量减小时容抗增大、支路电流减小。（3）接触器按额定电流选择，热继电器按电动机额定电流整定，其常闭触点用于切断线圈回路。 27.（3分）某小型排风设备采用额定电压为 220 V 的电容运转单相异步电动机，铭牌标注输出功率为 0.75 kW，效率为 78%，功率因数为 0.82。控制柜采用接触器、热继电器、停止按钮和起动按钮进行控制。已知热继电器允许按电动机额定电流的 1.05～1.10 倍整定，现有一只整定范围为 5～8 A 的热继电器。（1）计算电动机输入功率和额定电流。（2）计算热继电器的允许整定范围，并确定一个合适的整定值。（3）说明接触器控制线路中停止按钮、起动按钮、接触器辅助常开触点和热继电器常闭触点的连接及作用。 【答案】（1）输入功率为 。额定电流为 。（2）热继电器整定范围为 ，即 。可将整定值设为约 5.7 A，所选 5～8 A 热继电器适用。（3）停止按钮常闭触点、热继电器常闭触点和接触器线圈串联；起动按钮常开触点与接触器辅助常开触点并联后接入控制回路。按下起动按钮后接触器吸合，辅助触点自锁；按下停止按钮或热继电器动作，线圈断电，电动机停止运行。 【解析】（1）先用输出功率除以效率求输入功率，再依据单相有功功率关系求额定电流。（2）整定值应覆盖额定电流的 1.05～1.10 倍，5.7 A 位于计算范围内，可兼顾过载保护与正常运行。（3）停止按钮和热继电器触点采用串联常闭接点，起动按钮与辅助触点构成并联自锁，保证电动机能够起动、保持和停机。 28.（3分）一台 220 V、50 Hz 电容运转单相异步电动机运行时出现转速下降、振动加剧和外壳温升较高的现象。铭牌规定运行电容器为 12 μF、450 V。停机检查时发现电容器实际容量约为 4 μF，其他接线端子未见松动。为便于比较，忽略辅助绕组阻抗，按 220 V 计算电容支路电流。（1）分别计算电容器容量为 12 μF 和 4 μF 时的容抗及估算支路电流。（2）根据计算结果判断电容器容量变化对辅助绕组电流和电动机运行性能的影响。（3）制定该故障的检查与处理措施，说明更换电容器时应注意的主要事项。 【答案】（1）额定电容器： ；。实际电容器： ；。（2）电容量由 12 μF 降至 4 μF 后，容抗约增大为原来的 3 倍，估算支路电流由 0.83 A 降至 0.28 A，辅助绕组与主绕组之间的相位差减小，电动机转矩下降，容易出现转速降低、振动和温升增大。（3）先切断电源并验电，再检查电容器外观、容量、耐压和接线端子；确认容量明显衰减后，应更换为容量接近 12 μF、耐压不低于 450 V 的交流运行电容器。更换后检查绝缘、接线和运行电流，禁止短接电容器或随意增大容量。 【解析】（1）分别用容抗公式和电流公式计算，容量降低会使容抗增大、电流减小。（2）电容衰减使辅助绕组相位作用减弱，导致转矩下降和温升增大。（3）处理时应断电检查，并按原容量和不低于原耐压等级更换交流运行电容器。 29.（7分）某设备中的电容运转单相异步电动机使用 10 μF、额定电压 450 V 的运行电容器。为防止停机后电容器残留电荷造成触电，维修人员在电容器两端并联 100 kΩ 放电电阻。检修前测得电容器两端电压为 220 V；断电 5 s 后，实测电容量为 9.1 μF。已知电容器允许偏差为额定容量的 ±5%。（1）计算断电瞬间电容器储存的电能，并计算接入放电电阻后 5 s 的理论剩余电压。（2）判断实测电容量是否符合允许偏差要求，并说明是否应更换电容器。（3）说明更换电容器及检修控制线路时的安全操作和接线要求。 【答案】（1）断电瞬间储能为 。放电时间常数为 ，5 s 后电压为 。（2）容量偏差为 ，超过允许的 5%，不符合要求，应更换电容器。（3）应先切断电源并验电，使用规定阻值的放电电阻充分放电，确认电压降至安全值后再拆线。更换品的容量应符合要求，额定电压不低于原电容器；运行电容器应按原线路接入副绕组支路，不得误接或取消。 【解析】（1）电容储能按 计算，放电过程按 为 计算，需先求时间常数。（2）9.1 μF 比 10 μF 少 0.9 μF，偏差为 9%，超过允许范围，容量衰减可能使副绕组相位关系和起动转矩异常。（3）电容器断电后仍可能带电，必须通过电阻放电并验电。电容运转电动机的电容器长期串接在副绕组支路中，不能按起动电容器处理。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $