低压电器基本知识

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1、1-1. 低压电器基本知识 　  凡是对电能的生产、输送、分配和应用能起到切换、控制、调节、检测以及保护等作用的电工器械，均称为电器。低压电器通常是指在交流1200V及以下、直流1500V及以下的电路中使用的电器。机床电气控制线路中使用的电器多数属于低压电器。 一、低压电器的分类　　低压电器是指工作在交流电压 1200V 、直流电压 1500V 以下的各种电器。生产机械上大多用低压电器。低压电器种类繁多，按其结构、用途及所控制对象的不同，可以有不同的分类方式。　　1 ．按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器。　　用于电能的输送和分配的电器称为低压配电电器，这类电器包

2、括刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等。用于各种控制电路和控制系统的电器称为控制电器，这类电器包括接触器、起动器和各种控制继电器等。　　 2 ．按操作方式不同，可将低压电器分为自动电器和手动电器。　  通过电器本身参数变化或外来信号（如电、磁、光、热等）自动完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。　　通过人力直接操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器。常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等。　　3 ．按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器　　电磁式电器是依据电磁感应原理来工作的电器，如接触器、各类

3、电磁式继电器等。非电量控制电器的工作是靠外力或某种非电量的变化而动作的电器，如行程开关、速度继电器等。 二、低压电器的作用 控制作用、保护作用、测量作用、调节作用、指示作用、转换作用三、低压电器的基本结构　　　电磁式低压电器大都有两个主要组成部分，即：感测部分──电磁机构和执行部分──触头系统。　　 1 ．电磁机构　　电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作，从而完成接通或分断电路的功能。　　电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁 3 个基本部分组成。常用的电磁机构如图所示，可分为 3 种形式。  2. 直流电磁铁和交流电磁铁　　按吸引线圈所通电流性质的不同，电磁铁可分为直

4、流电磁铁和交流电磁铁。　　直流电磁铁由于通入的是直流电，其铁心不发热，只有线圈发热，因此线圈与铁心接触以利散热，线圈做成无骨架、高而薄的瘦高型，以改善线圈自身散热。铁心和衔铁由软钢和工程纯铁制成。　　交流电磁铁由于通入的是交流电，铁心中存在磁滞损耗和涡流损耗，线圈和铁心都发热，所以交流电磁铁的吸引线圈有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖形，以利于铁心和线圈的散热。铁心用硅钢片叠加而成，以减小涡流。　　当线圈中通以直流电时，气隙磁感应强度不变， 直流电磁铁的电磁吸力 为恒值。当线圈中通以交流电时，磁感应强度为交变量，交流电磁铁的电磁吸力 F 在 0 （最小值）～ F m （

5、最大值）之间变化，其吸力曲线如下图所示。在一个周期内，当电磁吸力的瞬时值大于反力时，衔铁吸合；当电磁吸力的瞬时值小于反力时，衔铁释放。所以电源电压每变化一个周期，电磁铁吸合两次、释放两次，使电磁机构产生剧烈的振动和噪声，因而不能正常工作。 　　  　　为了消除交流电磁铁产生的振动和噪 声 ，在铁心的端面开一小槽，在槽内嵌入铜制短路环，如下图所示。3 ．触头系统　　　触头是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。　　　触头主要有两种结构形式：桥式触头和指形触头，具体如下图所示。 4．灭弧装置　  在大气中分断电路时，电场的存在使触头表面的大量电子溢出从而产生电弧。电弧一经产生，就会产生

6、大量热能。电弧的存在既烧蚀触头金属表面，降低电器的使用寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须迅速把电弧熄灭。　　常用的灭弧方法：　　电动力灭弧、磁吹灭弧、金属栅片灭弧  　　　　　　　 1-2 主令电器 　　主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路的电器。常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。一、控制按钮　　控制按钮由按钮帽 1 、复位弹簧 2 、桥式触头 3 、4 、5 和外壳等组成，通常做成复合式，即具有动合触点和动断触点，其结构示意图见下图所示。 　　控制铵钮的种类很多，指示 灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽

7、，以便于紧急操作；旋钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。 常见按钮的外形如下图所示：   二、行程开关　  行程开关又称位置开关或限位开关。它的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触头动作来实现接通或分断电路的。　  行程开关的结构分为 3 个部分：操作机构、触头系统和外壳，行程开关的外形及结构如下图所示 行程开关的结构示意图 　 行程开关的型号含义和电气符号如下图所示。 (a) 型号含义