电气及PLC控制技术教案.doc

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1、授课内容低压电器的基本知识授课时数2教学目标掌握低压电器的基本知识教学重点低压电器的基本结构教学难点低压电器的基本结构教材教具教学内容（含教学步骤、时间分配、教法学法、作业布置等）1.1低压电器的基本知识低压电器 用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。一、低压电器的分类1、按用途份(1)低压配电电器：这类电器包括刀开关、转换开关、熔断器和自动开关。主要用于低压配电系统中，完成对系统的控制与保护，在系统发生故障的情况下动作准确，工作可靠。当系统中出现短路电流时，其热效应不会损坏电器。　　(

2、2)低压控制电器：这类电器包括接触器、控制继电器及各种主令电器等，主要用于设备电气控制系统。要求其寿命长、体积小、重量轻、工作可靠。2、按动作方式分　　(1)自动切换电器：它依靠电器本身参数变化或外来信号（如电流、电压、温度、压力、速度、热量等）自动完成接通、分断或使电机启动、反向及停止等动作，如接触器、继电器等。　　(2)手控电器：它依靠外力（人力）直接操作来进行切换等动作，如按钮、刀开关等。　　电器按其执行机能还可分为有触点电器和无触点电器。低压电器一般有两个基本部分：一个是感受部分，它感受外界的信号，作出有规律的反应，在自动切换电器中，感受部分大多由电磁结构组

3、成，在手控电器中，感受部分通常为操作手柄等；另一个是执行部部分，如触点连同灭弧系统，它根据指令，执行电路接通、切断等任务。对自动开关类的低压电器，还具有中间（传递）部分，它的任务是把感受和执行两部分联系起来，使它们协同一致，按一定的规律动作。二、电磁式低压电器基本结构　　1．电磁机构　　（1）结构形式电磁机构通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、铁心（又称静铁心或磁轭）和衔铁（也称动铁心）三部分组成，如图4－1所示。其工作原理如下：当线圈通入电流后，磁通Φ通过铁心。衔铁和工作气隙形成闭合回路，如图中虚线所示。因衔铁受到电磁力，便吸向铁心，但衔铁的运动受到反作用弹簧的拉力，故只

4、有当电磁力大于弹簧反力时，衔铁才能可靠地被铁心吸住。电磁吸力应大于弹簧反力，以便吸牢，但吸力也不宜过大，过大会在吸合时使衔铁和铁心产生严重撞击。电磁铁有各种结构形式。铁心有E型和U型。动作方式有直动式和转动式。它们各有不同的机电性能，适用于不同的场合。如下图列出了几种电磁铁心的结构形式。2、交流电磁铁的分磁环　　对单相交流电磁机构，一般在铁心端面上安置一个铜制的分磁环（也称短路环），以便改善工作状况，如下图所示。因为电磁机构的磁通是交变的，而电磁吸力与磁通的平方成正比，当磁通为零时，吸力也为零，这时衔铁在弹簧反力作用下被拉开，磁通大于零后，吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁

5、又吸合，在如此反复循环过程中，衔铁产生强烈的振动和噪声。振动会使电器寿命缩短，使触点接触不良、磨损或熔焊。所以为了消除振动，单相交流电磁机构必须加分磁环。（3）灭弧装置　　各种有触点电器都是通过触点的开、闭来通、断电路的。触点接通电路时，存在接触电阻，引起触点升温；触点分断电路时，由于热电子发射和强电场的作用使气体游离，从而在分断瞬间产生电弧。开关电器在分断电路时产生的电弧，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的开断；另一方面会烧损触点，缩短电器的使用寿命，所以不少电器采用了灭弧措施。灭弧措施主要有以下几种：(1)依靠触点的分开，机械地拉长电弧，如下图（a）、（b）

6、所示。(2)利用导电回路或特制线圈的电流在弧区产生磁场，使电弧受力迅速移动并拉长电弧（瓷吹灭弧），如下图（a）、（b）、（c）、（d）所示。　　(3)将电弧分隔成许多串联的短弧，如下图c）、（f）所示。　　(4)依靠磁场作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的狭缝中，以加快电弧的冷却，如下图（e）、（g）所示。(5)在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料产生气体，提高灭弧室中的压力，或利用产生的气体进行吹弧。(2)