电机与电器控制 教学课件 作者 冯晓 刘仲恕编 - 副本第一章1 低压电器概述.ppt

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1、第一章常用低压电器（低压电器的电磁机构及执行机构）第一节低压电器概述凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械称为电器。用于交流50Hz额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路内起通断保护、控制、检测、调节和传递信息作用的电器称为低压电器。一、电器的基本结构电器的基本结构主要由三个环节组成：1、感应机构主要任务是接受输入信号，如电压、电流、功率、频率等。2、中间机构主要任务是将输入信号变换、放大及传递等给执行机构。3、执行机构主要任务是接受中间机构传递来的信号而动作，以实现变换、控制、保护、检

2、测电路等职能。图1-1电器基本构成框图二、低压电器的分类1．按元件与系统的关系分（1）低压配电电器包括刀开关、转换开关、熔断器和断路器等，主要用于低压配电系统中，实现电能的输送和分配，以及系统保护，要求这类电器动作准确、工作可靠、稳定性能良好。（2）低压控制电器包括接触器、继电器、起动器、主令电器等，主要用于电气控制系统，要求这类电器工作准确可靠、操作频率高、寿命长、而且体积小、重量轻。2．按操作方式分：（1）自动电器这类电器依靠电器本身的参数变化或外来信号（如电流、电压、温度、压力、速度、热量等）而自动接通、分断电路或使电动机进行正转、反转及停止

3、等动作，如接触器、断路器及各种继电器等。（2）手动电器这类电器依靠外力（人工）直接操作来进行接通、分断电路等动作，如各种开关、按钮、主令电器等。3．按低压电器的执行机构分：（1）有触点电器这类电器具有机械可分动的触点系统，利用动、静触点的接触和分离来实现电路的通断。（2）无触点电器这类电器没有可分机械触点，主要利用功率晶体管的开关效应，即导通或截止来控制电路的阻抗，以实现电路的通断与保护。图1-2电动机的起动控制系统三、对低压电器提出的主要要求对低压电器提出的主要要求可以概括为：一对矛盾：开与关——工作可靠性；两项要求：机械寿命和电寿命；三个环节：

4、感应机构、中间机构和执行机构；四种状态：闭合状态、开断过程、断开状态、关合过程。四、低压电器的主要技术参数1．额定电压在规定条件下，保证电器正常工作的工作电压值。2．额定电流在规定条件下，保证开关电器正常工作的电流值。3．操作频率与通电持续率开关电器每小时内可能实现的最高操作循环次数称为操作频率。通电持续率TD%是电器工作于断续周期工作制时有载时间t1与工作周期t之比，通常以百分数表示，TD%=t1/t。4．机械寿命和电寿命机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数，称为机械寿命。在正常工作条件下，机械开关电器无需修理或更换零件的

5、负载操作次数称为电寿命。五、低压电器的型号表示法国产常用低压电器的全型号组成形式如下：六、低压电器的选用原则1．安全原则安全可靠是对任何电器的基本要求，保证电路和用电设备的可靠运行是正常生活与生产的前提。例如用手操作的低压电器要确保人身安全；金属外壳要有明显接地标志等等。2．经济原则经济性包括电器本身的经济价值和使用该种电器产生的价值。前者要求合理适用，后者必须保证运行可靠，不能因故障而引起各类经济损失。3．选用低压电器的注意事项（1）明确控制对象的分类和使用环境。（2）明确有关的技术数据，如控制对象的额定电压、额定功率、操作特性、起动电流倍数和工

6、作制等。（3）了解电器的正常工作条件，如周围温度、湿度、海拔高度、震动和防御有害气体等。（4）了解电器的主要技术性能，如用途、种类、控制能力、通断能力和使用寿命等。第二节低压电器的电磁机构及执行机构一、执行机构（一）接触系统有触点电器的接触系统是可分合接触联结，其可动部分叫做动触头，而另一部分叫做静触头。按触头的接触形式可划分为点接触、线接触和面接触三种。点接触允许通过的电流较小，常用于继电器电路或辅助触点。线接触和面接触允许通过的电流较大，常用于大电流场合，如刀开关、接触器的主触点等。图1－3触头的三种接触形式a)点接触b）线接触c）面接触图1

7、-4不同接触形式的触头结构a)采用点接触的桥式触头b)采用面接触的桥式触头c)采用线接触的指形触头（二）接触系统的静态机械特性与参数触头每工作一次（接通与断开），经历四个工作状态：1.断开状态如图1-5a所示，要求动、静触头间的距离S1足够大，保证在线路规定的容许电压与电流作用下，不致发生击穿或电弧重燃现象。2.关合过程如图1-5b、c、d所示，从断开状态到闭合状态的转换过程，要求动触头具有一定的关合速度V1，藉以保证触头迅速可靠地接通，而不致引起严重的碰撞弹跳现象。3.闭合状态如图1-5d所示，要求触头稳定可靠地接通负载线路，并且要求触头在通过容

8、许电流值时，不致发生熔焊、烧损，甚至不导通现象。4.开断过程如图1-5c、b、a所示，从闭合状态到断开状态的转换过程，要求