常用低压电器分析解析讲课讲稿.ppt

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1、常用低压电器分析解析2.1概述低压电器种类繁多，用途广泛，按应用场所提出的不同要求可以分为配电电器与控制电器两大类。配电电器主要用于低压配电系统中。配电系统对电器的要求是：在系统发生故障的情况下，动作准确，工作可靠，有足够的热稳定性和电稳定性。常见的配电电器有低压隔离器（刀开关）、熔断器、断路器等。控制电器主要用于电力拖动控制系统和用电设备的通断控制。对控制电器的要求是：工作准确可靠，操作频率高，寿命长等。一、电器的定义是一种根据外界施加的信号和技术要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对

2、电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工器械。二、电器的分类按工作电压等级分类:▪高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。▪低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。按动作原理分类：▪手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。▪自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。按有无触点分类：▪有触点▪无触点▪混合式按使用场合分类▪一般工业用电器▪特殊工矿用电器▪农用电器▪其他场合（航空、船舶）用电器按使用系统分类：▪电力拖动用电器▪电力系统用电器▪自动化通讯用电器按用途

3、分类：▪控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。要求：有一定的通断能力，操作频率高，寿命长如:接触器、继电器、启动器、电磁阀等▪配电电器：用于电能的输送和分配的电器。要求：分断能力强、限流效果好、动稳定及热稳定性能好。如：刀开关、自动开关、隔离开关、低压断路器。▪主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。要求：操作频率高、抗冲击、寿命长如：按钮、主令开关、行程开关、万能转换开关▪保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。要求：有一定的通断能力，反应灵敏、可靠性高如：熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器▪执行

4、电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。如：电磁铁、电磁离合器随着电子技术和计算机技术的进步，近几年又出现了利用集成电路或电子元件构成的电子式电器，利用单片机构成的智能化电器，以及可直接与现场总线连接的具有通信功能的电器。三、电器的作用(1)控制作用：如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。(2)保护作用：能根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行自动保护，如电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。(3)测量作用：利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其他非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、

5、温度、压力等。(4)调节作用：低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如电动机速度的调节、柴油机油门的调整、房间温度和湿度的调节、光照度的自动调节等。(5)指示作用：利用电器的控制、保护等功能，显示检测出的设备运行状况与电气电路工作情况。(6)转换作用：在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行。以实现功能切换，如被控装置操作的手动与自动的转换、供电系统的市电与自备电源的切换等。2.2电磁式电器结构及工作原理（一）电磁机构电磁机构的结构型式电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。图1-1常用电磁

6、机构的结构形式a)直动式电磁机构b)拍合式电磁机构1-衔铁2-铁心3-线圈双E形直动式铁心,多用于交流接触器、继电器中沿棱角转动的拍合式铁心，主要应用于直流电磁机构沿轴转动的拍合式铁心，多用于触点容量较大的交流电磁机构铁心及线圈铁心直流电磁电器：铁心多用整块钢材或工业纯铁交流电磁电器：多用硅钢片叠铆而成线圈通入电流种类不同在电路中的接入形式直流线圈：无骨架、高而薄，铁心与线圈直接接触，易于散热交流线圈：有骨架、短而厚，铁心存在磁滞和涡流损耗，会发热串联线圈：阻抗小，导线粗，匝数少，主要用于电流检测类电磁电器并联线圈：阻

7、抗大，导线细，匝数多（二）电磁吸力及其特性反力特性与吸力特性电磁吸力由电磁机构产生。当电磁线圈断电时使触点恢复常态的力称为反力。电磁电器中反力由复位弹簧和触头产生，衔铁吸合时要求电磁吸力大于反力，衔铁复位时要求反力大于电磁吸力(此时是剩磁产生的电磁吸力)。式中：I——线圈中通过的电流(A)；N——线圈的匝数(匝)；S——气隙截面积(m2)；δ——气隙宽度(m)；F——电磁吸力(N)；µ0——真空磁导率，µ0＝4π×10-7H/m。电磁吸力公式为：a)反力特性反力特性如图1所示，其中δ1为电磁机构气隙的初始值；δ2为动、

8、静触头开始接触时的气隙长度。由于超行程机构的弹力作用，反力特性在δ2处有一突变。b)直流电磁机构吸力特性直流电磁机构的励磁电流是恒定不变的直流，其磁动势也是恒定不变的。但随着衔铁的吸合，空气隙变小，吸合后空气隙将消失，磁路的磁阻显著减小，因而磁通要增大。由F表达式可知，吸合后的电磁力要比吸合前大得多。对于依靠弹簧复位的电磁铁来说，