电器的基本知识

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1、第2章电器的基本知识什么是电器？电器——电气器具。电器的定义：指能依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动接通和断开电路，连续或断续地改变电路参数，以实现对电路或用电设备的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件、设备和电工装置。电器——一种能控制电的工具。2.1电器概述2.1.1电器的分类1.按工作电压等级分低压电器：工作电压在交流1200V或直流1500V以下的各种电器。高压电器：工作电压高于交流1200V或直流1500V的各种电器。安全电压安全电压定义：为防止触电事故而采用特定电源供电的电压系列。我国GB3805-83安全电压标准规定：安

2、全电压的额定值为42、36、24、12、6V。42V可供有触电危险的场所使用，如手持式电动工具等的使用；36V可在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等场合下使用；24V、12V、6V可供某些人体可能偶然触及的带电体的设备选用。2.按动作原理分手动电器：需要人工直接操作才能完成指令任务的电器。如刀开关、控制按钮、控制器、转换开关等。自动电器：不需要人工操作，而是按照电或非电信号自动完成指令任务的电器。如交直流接触器、继电器、高压断路器等3.按用途分控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器。保护电器：用于

3、保护电路及用电设备的电器。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器。4.按工作原理分电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。非电量控制电器：电器的工作是依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。5.按电器的执行机构特点分有触点电器：电器通断电路的功能由触点来实现。无触点电器：电器通断电路的功能不是通过机械接触，而是根据输出信号的高低实现的（即半导体器件的开关效应，如可控硅的导通和阻断、三极管的饱和截止来实现电路的通断）。2.1.2电器产品的发展1.我国电器产品的发展历程低压电器产品大致可分为三代：20世纪

4、60～70年代：第一代电器产品完全模仿前苏联的基础上设计开发的。特点：结构尺寸大、材料消耗多、性能指标不理想、品种规格不齐全。CJ10交流接触器DZ10断路器DW10多油断路器第一代电器产品第二代产品20世纪70～80年代：第二代电器产品更新换代和引进国外先进技术制造的。特点：技术指标明显提高，保护特性较完善，体积缩小，结构上适应成套装置要求。CJ20接触器DZ20断路器DW15断路器第二代电器产品第三代产品20世纪90年代：第三代电器产品跟踪国外新技术自行开发试制的。特点：产品性能优良、工作可靠、体积小，具有电子化、智能化、组合化、模块化、多功能

5、化。CJ40接触器DZS断路器DW45断路器第三代电器产品2.电器产品的发展趋势传统的有触点电器：在结构原理、最佳结构设计和应用新材料、新工艺方面不断创新和完善。真空电器半导体电器新型电器机电一体化电器有触点电器电器产品向着组合化、成套化和智能化发展。2.1.3新技术在电器设计和开发中的应用1.三维计算机辅助设计系统三维计算机辅助设计系统集设计、制造和分析于一体，设计者可在三维空间完成零部件设计和装配，实现设计和制造的自动化与优化，并在此基础上自动生成工程图纸。2.低压电器专用计算机应用软件数据、符号、标准元件库。软件包：专用分析、计算软件，如磁系

6、统三维分析、计算软件包。电器开关特性的计算机模拟和仿真、低压电器合闸和分断过程动态仿真、电磁机构和触头运动过程动态仿真、电弧产生与熄灭过程的动态仿真、样机测试等软件包。3.计算机网络系统的应用低压电器与控制系统已形成了智能化监控、保护与信息网络。智能化电器监控器中央计算机包括可编程序控制器（PLC）网络元件监控器：在网络中起参数测量、显示和某些保护功能，还具有通信接口的作用，代替了传统的指令电器、信号电器和测量仪表。网络元件：用于形成通信网络，主要有现场总线、操作器与传感器接口、地址编码器及寻址单元等。微处理机技术、计算机网络技术和信息通信技术的应

7、用一方面使低压电器智能化，提高了低压配电与控制系统的自动化程度；另一方面使智能化电器与中央控制计算机进行双向通信，使低压配电、控制系统的调度、操作和维护实现了四遥（遥控、遥信、遥测、遥调），提高了整个系统的可靠性。4.可靠性技术可靠性物理研究，即产品失效机理研究；可靠性指标与考核方法研究；可靠性实验装置研究；提高可靠性水平研究；5.新的灭弧系统和限流技术实现开关电器“无飞弧”电子灭弧装置实现无弧分断电路国外从20世纪90年代后期就推出了智能化、可通信的第四代产品。如今，我国低压电器也已进入第四代的开发。传统低压电器向着高性能、高可靠、小型化、多功能

8、、组合化、模块化、电子化、智能化和零部件通用化的方向发展。2.2电器的基本理论电器的组成：从控制的角度看电器输入部分输出部