常用低压控制电器.ppt

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1、电机与电气控制第4章常用低压控制电器教学重点接触器、继电器、刀开关、熔断器、空气开关等常用低压电器的结构、原理、常用型号、参数等。教学难点常用低压电器的用途、维护、选用及图形符号等。电动机作为现代工业的主要动力，它的自动控制离不开电器。而绝大多数电器都是通过控制电流来实现电动机的自动控制，它的作用和价值甚至大大超过被它控制的电动机和设备的作用和价值。电器是实现电气自动化的基本工具。第4章常用低压控制电器第4章常用低压控制电器4.1常用低压控制电器概述凡是能够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，以及能实现对电路或非

2、电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电气元件统称为电器。简单地说，电器实际上就是一种控制电流的工具。通常把工作在交流电压1200V、直流电压1500V以下电路中的电气元件或电气设备称为低压电器。低压电器的种类繁多，应用广泛，通常按以下两种方法分类。1.按用途分类2.按工作原理分类第4章常用低压控制电器4.2低压电器的基础知识低压电器一般都是由感受部分与执行部分组成。对于有触头的电磁式感应器，其感受部分为电磁机构；执行部分为触头系统。4.2.1电磁机构1.电磁机构的结构形式电磁机构可以将电磁能转换为机械能，带动触头动作，完成接

3、通和分断电路。电磁机构主要由吸引线圈、铁芯、衔铁组成。电磁机构按动作方式可分为直动式电磁机构和拍合式电磁机构。按铁芯的结构形式还可分为U型电磁机构和E型电磁机构，分别如图4-1和4-2所示。第4章常用低压控制电器图4-1直动式电磁机构1－衔铁；2－铁芯；3－吸引线圈(a)(b)图4-2拍合式电磁机构1－衔铁；2－铁芯；3－吸引线圈第4章常用低压控制电器2.电磁机构工作原理当电磁线圈两端加上电压U后，在铁芯中产生磁通Φ。磁通经过铁芯、气隙和衔铁产生电磁吸力，将衔铁吸合(直动或转动)，带动触头动作。3.电磁机构的工作特性电磁机构按线圈通入

4、的电流可分为直流电磁机构和交流电磁机构。电磁机构的工作情况通常用吸力特性和反力特性来描述。1)电磁机构的吸力特性2)电磁机构的反力特性3)吸力特性与反力特性的配合第4章常用低压控制电器4.单向交流电磁机构过零点的问题如图4-7所示，电磁机构的交变磁通穿过短路环所包围的截面S2，从而在环中产生涡流，此涡流产生的磁通Ф2在相位上滞后于截面S1穿过的磁通Ф1。设Ф1、Ф2产生的吸力分别为F1、F2，则作用于衔铁上的合力为F1+F2。只要此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生机械振动现象。图4-71－衔铁；2－铁芯；3－线圈；4－短路环第4章常

5、用低压控制电器4.2.2触头系统触头也称为触头，通常由铜及其合金制成。它是电磁式电器的执行部分，用来接通或断开被控制的电路。触头的接触形式有点接触、线接触和面接触三种，如图4-8所示。(a)点接触(b)线接触(c)面接触图4-8触头的接触形式第4章常用低压控制电器4.2.3电弧的产生和灭弧装置1.电弧的产生当触头分断电路时，触头由闭合状态过渡到断开状态。触头的断开过程是逐步进行的，接触面积逐渐减少，接触电阻随之增加。在触头切断电路时，如果触头间的电压为10~20V、电流为80~100mA，触头之间将会出现强烈的火花和弧光，这就是电弧。

6、电弧实际上是触头之间的气体在强电场作用下产生的放电现象。所谓气体放电现象，就是气体中大量的带电粒子作定向运动。第4章常用低压控制电器2.电弧的危害电弧产生以后，产生很高的温升并发出强烈的光，使触头烧灼，降低电器的寿命和工作的可靠性，延长了分断电路的时间，甚至使触头熔焊不能断开，造成严重事故。因此必须采取一定的方法来消灭电弧。3.灭弧的基本方法消灭电弧的基本方法如下：(1)拉长电弧，降低电场强度。(2)用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低电弧柱周围的温度。(3)将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中，以冷却电弧。(4)将电弧分成许多串联的短弧，增

7、加维持电弧所需的临界电压降。4.常用的灭弧装置1)电动力灭弧2)磁吹灭弧3)金属栅片灭弧4)灭弧罩灭弧第4章常用低压控制电器4.3接触器接触器是用来自动接通或断开大电流电路的控制电器。可以频繁地接通或分断交、直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他负载。接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，还具有低电压释放保护功能，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件之一。接触器按控制电路的种类可分为交流接触器和直流接触器；按操作方式可分为电磁接触器、气动接触器和电

8、磁气动接触器；按灭弧介质可分为空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触头极数可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。第4章常用低压控制电器4.3.1接触器的结构及工作原理1.交流接触器的结构如图4-13所示