常用低压电器第一节

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1、PLC原理及应用本门课程为考试课，总学时50，理论学时40，实验学时10使用教材：《电气控制与可编程控制器技术》主编：史国生，化学工业出版社第一篇电气控制技术（12）第二篇可编程控制器概述（28）第三篇电气控制与可编程控制器技术实验（10）第一章常用低压电器低压电器是组成各种电气控制成套设备的基础组件，正确的使用是低压电力系统可靠运行、安全用电的基础和重要的保证。本章重点：掌握常用低压电器的结构、工作原理、用途及其图形符号和文字符号。了解各种低压电器选型的原则。第一节电器的功能、分类和工作原理电器的功能电器是一种能根据外界信号和要求,

2、手动或自动地接通或断开电路,断续或连续地改变电路参数,以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的元件或设备。简言之,电器就是一种能控制电的工具。第一节电器的功能、分类和工作原理电器分类按工作电压等级分高压电器：用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。低压电器：用于工频交流电压1200V、直流电压1500V及以下电路中的电器。按动作原理分手动电器：人手操作发出动作指令的电器。如：刀开关、按钮等。自动电器：通过电磁系统自动完成动作指令电器。如：接触器等。按用途分控制电器：用于各种控制电路和控制系统

3、的电器。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。第一节电器的功能、分类和工作原理电磁式电器的基本原理－－电磁式电器是低压电器中最常用的。检测部分：电磁机构执行部分：触头系统电磁式电器的基本原理电磁机构---实现电能装化为机械能,并带动触点实现闭合或断开动作。电磁机构的结构形式电磁机构的工作原理交流电磁机构上短路环的作用电磁机构的结构形式电磁机构组成吸引线圈：起到将电能转化为磁能的作用。磁路：铁心、衔铁、铁轭

4、和空气隙电磁机构的分类按衔铁的运动方式分(1)衔铁绕棱角转动--磨损较小,适用于直流接触器(2)衔铁绕轴转动--铁心用硅钢片叠成,适用于交流接触器(3)衔铁直线运动--多用于交流接触器.按磁铁系统形状分分为U形和E形按线圈连接方式分并联：称为电压线圈，因其并联在线路上，为减少分流作用，需要较大阻抗，故线圈的导线细且匝数多。串联：称为电流线圈，因流过电流较大，为减少对电路的影响，线圈导线一般较粗，匝数少，线圈阻抗小。按吸引线圈电流的种类分直流线圈和交流线圈直流线圈和交流线圈直流线圈通以直流电铁心不发热、线圈发热线圈无骨架、高而薄的瘦高型

5、铁心和衔铁采用软钢或工程纯铁制成交流线圈通以交流电铁心、线圈均发热（涡流和磁滞损耗造成）线圈有骨架、矮胖型铁心采用硅钢片叠制而成，以减少涡流电磁机构的结构形式电磁机构的工作原理吸力与反力产生：吸力：电磁线圈通过电磁机构产生电磁吸力反力：由复位弹簧和触头等产生特性：吸力特性--电磁机构的吸力F与气隙δ的关系曲线称为吸力特性曲线。反力特性--电磁系统的反作用力F与气隙δ的关系曲线称为反力特性曲线。电磁机构的工作原理吸力特性电磁吸力公式F=1/2u0B2S其中:F:电磁吸力(N);u0:真空磁导率(4π×10-7H/m)；B:气隙磁感应强度

6、(T);S:磁极截面积(m2)特性：当S为常数时,F与B2成正比吸力F与磁阻Rm2成反比（Rm=NI/Φ其中NI为磁动势-即安匝数；Φ为磁通量（单位韦伯Wb）而Φ＝BSsinA）电磁机构的工作原理吸力特性曲线δδδδδδδ1δ1δ2δ2电磁机构的工作原理吸力特性曲线在可靠性要求较高或操作频繁的场合，一般不采用交流电磁机构，应采用直流电磁机构原因：U型铁心的交流电磁机构的励磁线圈通电而衔铁尚未吸合的瞬间，电流会达到衔铁吸合后额定电流的5～6倍；E型铁心电磁机构会达到额定电流的10～15倍。因此如果衔铁卡住不能吸合或频繁动作，交流电磁机构

7、的交流励磁线圈可能烧毁。交流电磁机构短路环的作用-6触头系统触头分类按结构分类：桥型触头和指型触头按接触形式分类：点接触、线接触、面接触触头系统灭弧工作原理电弧的产生电弧：当接触器的触点切断电路时,在拉开的两各触点之间将出现强烈火花,这实际上是一种气体放电现象,通常称为电弧。气体放电现象：气体中大量带电粒子做定向运动的现象，称为气体放电现象。电弧产生过程灭弧工作原理电弧危害：烧损触头金属表面，降低电器的寿命；延长电路的分断时间，降低电器的动作频率。常用的灭弧方法：（1）迅速增大电弧长度电弧长度增加，使触点间隙增加，电场强度降低，同时又

8、使散热面积增大，降低电弧温度，使自由电子和空穴复合的运动加强，因而电荷容易熄灭。（2）冷却使电弧与冷却介质接触，带走电弧热量，也可使复合运动得以加强，从而使电弧熄灭。灭弧工作原理常用灭弧装置电动力灭弧磁吹式灭弧栅片灭弧第