第1章低壓電器的基本原理講述

1、一、低壓電器的定義一、低壓電器的定義 根據(jù)使用要求及控制信號(hào)，通過一個(gè)或多個(gè)器根據(jù)使用要求及控制信號(hào)，通過一個(gè)或多個(gè)器件組合，能手動(dòng)或自動(dòng)分合額定電壓在交流件組合，能手動(dòng)或自動(dòng)分合額定電壓在交流AC1200VAC1200V、直流直流DC1500VDC1500V及以下的電路，以實(shí)現(xiàn)電路中被控制及以下的電路，以實(shí)現(xiàn)電路中被控制對(duì)象的對(duì)象的控制、調(diào)節(jié)、交換、檢測(cè)、保護(hù)控制、調(diào)節(jié)、交換、檢測(cè)、保護(hù)等作用的基等作用的基本件稱為低壓電器。本件稱為低壓電器。二、電器的分類二、電器的分類 按按工作電壓等級(jí)工作電壓等級(jí)分分 ：高壓電器和低壓電器：高壓電器和低壓電器 按按動(dòng)作原理動(dòng)作原理分：手動(dòng)電器和自動(dòng)電器分：

2、手動(dòng)電器和自動(dòng)電器 按按有無觸點(diǎn)有無觸點(diǎn)分：有觸點(diǎn)電器和無觸點(diǎn)電器分：有觸點(diǎn)電器和無觸點(diǎn)電器 按按用途用途分：控制電器和保護(hù)電器分：控制電器和保護(hù)電器三、常用的低壓控制電器三、常用的低壓控制電器 接觸器接觸器：交流接觸器、直流接觸器：交流接觸器、直流接觸器 繼電器繼電器：電磁式繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器：電磁式繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器 干簧繼電器、速度繼電器干簧繼電器、速度繼電器 熔斷器熔斷器：瓷插式、螺旋式、有填料式、無填料式：瓷插式、螺旋式、有填料式、無填料式 快速熔斷器、自復(fù)式快速熔斷器、自復(fù)式 低壓斷路器低壓斷路器：框架式、塑殼式、限流式：框架式、塑殼式、限流式 位置開關(guān)位置開關(guān)

3、：直動(dòng)式、滾動(dòng)式、微動(dòng)式：直動(dòng)式、滾動(dòng)式、微動(dòng)式三、我國(guó)低壓電器的發(fā)展概況三、我國(guó)低壓電器的發(fā)展概況 第一代第一代產(chǎn)品：產(chǎn)品：2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代年代7070年代，自行開發(fā)年代，自行開發(fā) 設(shè)計(jì)第一代產(chǎn)品設(shè)計(jì)第一代產(chǎn)品 第二代第二代產(chǎn)品：產(chǎn)品：2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代年代8080年代，更新?lián)Q代年代，更新?lián)Q代 第三代第三代產(chǎn)品：產(chǎn)品：2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代，跟蹤國(guó)外先進(jìn)技術(shù)年代，跟蹤國(guó)外先進(jìn)技術(shù) 當(dāng)前當(dāng)前：向高性能、高可靠、小型化、多功能、組：向高性能、高可靠、小型化、多功能、組 合化、模塊化、電子化、智能化方向發(fā)展合化、模塊化、電子化、智能化方向發(fā)展一、電磁系統(tǒng)一、電磁系統(tǒng)1.

4、1.電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。 v 組成組成 v 原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣 隙形成回路，產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸向鐵芯。隙形成回路，產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸向鐵芯。 鐵芯鐵芯銜鐵銜鐵線圈線圈直動(dòng)式直動(dòng)式轉(zhuǎn)動(dòng)式轉(zhuǎn)動(dòng)式電壓線圈電壓線圈：并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)。：并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)。電流線圈電流線圈：串聯(lián)在電路中，匝數(shù)少、導(dǎo)線粗。：串聯(lián)在電路中，匝數(shù)少、導(dǎo)線粗。交流線圈交流線圈：短而粗，有骨架。：短而粗，有骨架。直流線圈直流線圈：細(xì)而長(zhǎng)，無骨架。：細(xì)而長(zhǎng)，無骨架。

5、交流交流：硅鋼片疊加：硅鋼片疊加直流直流：整塊鑄鐵或鑄鋼：整塊鑄鐵或鑄鋼鐵芯形狀鐵芯形狀：E型和型和U型型一、電磁系統(tǒng)一、電磁系統(tǒng)1.1.電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu) 1 1鐵芯鐵芯 2 2線圈線圈 3 3銜鐵銜鐵 4 4靜觸頭靜觸頭 5 5動(dòng)觸頭動(dòng)觸頭 6 6觸頭彈簧觸頭彈簧 7 7反力彈簧反力彈簧 一、電磁系統(tǒng)一、電磁系統(tǒng)2.2.短路環(huán)短路環(huán)減小銜鐵吸合時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音。減小銜鐵吸合時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音。 銜鐵 鐵芯 線圈 短路環(huán) 一、電磁系統(tǒng)一、電磁系統(tǒng)3 3、吸力特性：電磁吸力與氣隙的關(guān)系曲線、吸力特性：電磁吸力與氣隙的關(guān)系曲線 交流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性：交流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性：F F隨著隨著的減少略有

6、增加的減少略有增加 I I與與成正比成正比 直流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性：直流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性：F F與與的平方成反比的平方成反比 I I與與無關(guān)無關(guān)mRINfNEUSBF44. 410425一、電磁系統(tǒng)一、電磁系統(tǒng)4 4、吸反力配合特性：電磁吸力與氣隙的關(guān)系曲線、吸反力配合特性：電磁吸力與氣隙的關(guān)系曲線 吸合：吸力特性必須始終處于反力特性上方吸合：吸力特性必須始終處于反力特性上方 釋放：吸力特性必須位于反力特性下方釋放：吸力特性必須位于反力特性下方 注意：吸合過程中吸力特性位于反力特性上方不能太高，注意：吸合過程中吸力特性位于反力特性上方不能太高， 否則會(huì)影響到電磁機(jī)構(gòu)壽命否則會(huì)影響到電磁機(jī)構(gòu)壽命二

7、、觸頭系統(tǒng)二、觸頭系統(tǒng)觸頭：用來接通或斷開被控制電路。觸頭：用來接通或斷開被控制電路。v 類型類型v 材料：一般采用銅材料制成；對(duì)于小容量電器常用銀材料：一般采用銅材料制成；對(duì)于小容量電器常用銀 質(zhì)材料制成質(zhì)材料制成 橋式觸頭橋式觸頭指形觸頭指形觸頭 點(diǎn)接觸 面接觸 三、滅弧系統(tǒng)三、滅弧系統(tǒng)電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時(shí)，觸頭間電壓大于電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時(shí)，觸頭間電壓大于10V10V，電，電 流超過流超過80mA80mA時(shí)，觸頭間會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色的光柱，即電弧。時(shí)，觸頭間會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色的光柱，即電弧。v 電弧的危害電弧的危害 ： 延長(zhǎng)了切斷故障的時(shí)間；延長(zhǎng)了切斷故障的時(shí)間； 高溫引起電弧附近電氣絕

8、緣材料燒壞；高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞； 形成飛弧造成電源短路事故。形成飛弧造成電源短路事故。v 滅弧措施：多斷口滅弧、滅弧措施：多斷口滅弧、柵片滅弧柵片滅弧、磁吹滅弧、磁吹滅弧、 窄縫滅弧、改善觸頭表面材料窄縫滅弧、改善觸頭表面材料 。 滅弧柵片 觸頭 電弧 一、通斷工作類型一、通斷工作類型 隔離：開關(guān)電器把電氣設(shè)備和隔離：開關(guān)電器把電氣設(shè)備和“電源電源”隔開的功能隔開的功能 無載通斷：通斷空載電路時(shí)，觸頭不出現(xiàn)明顯電壓無載通斷：通斷空載電路時(shí)，觸頭不出現(xiàn)明顯電壓 有載通斷：接通和分?jǐn)嘁欢ǖ呢?fù)載電流有載通斷：接通和分?jǐn)嘁欢ǖ呢?fù)載電流 電動(dòng)機(jī)通斷：滿足控制不同工作制的電動(dòng)機(jī)的要求電動(dòng)機(jī)通

9、斷：滿足控制不同工作制的電動(dòng)機(jī)的要求 短路通斷：接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞫搪吠〝啵航油ê头謹(jǐn)喽搪冯娏?通斷持續(xù)率：電器的有載時(shí)間與工作時(shí)間之比通斷持續(xù)率：電器的有載時(shí)間與工作時(shí)間之比一、通斷工作類型一、通斷工作類型 通斷能力：在給定電壓下通斷能力：在給定電壓下接通和分?jǐn)嘟油ê头謹(jǐn)嗟念A(yù)期電流值的預(yù)期電流值 分?jǐn)嗄芰Γ涸诮o定電壓下分?jǐn)嗄芰Γ涸诮o定電壓下分?jǐn)喾謹(jǐn)嗟念A(yù)期電流值的預(yù)期電流值 接通能力：在給定電壓下接通能力：在給定電壓下接通接通的預(yù)期電流值的預(yù)期電流值 I I2 2t t特性：在規(guī)定條件下為預(yù)期電流或電壓的函數(shù)特性：在規(guī)定條件下為預(yù)期電流或電壓的函數(shù)二、電網(wǎng)參數(shù)二、電網(wǎng)參數(shù) 峰值耐受電流：開關(guān)電

10、器在閉合位置所能承受的電流峰值峰值耐受電流：開關(guān)電器在閉合位置所能承受的電流峰值 額定短時(shí)耐受電流：開關(guān)電器承受持續(xù)額定短時(shí)耐受電流：開關(guān)電器承受持續(xù)1s1s而不受破壞的電流而不受破壞的電流 額定短路分?jǐn)嗄芰Γ洪_關(guān)電器在規(guī)定條件下分?jǐn)嚯娏鞯哪芰︻~定短路分?jǐn)嗄芰Γ洪_關(guān)電器在規(guī)定條件下分?jǐn)嚯娏鞯哪芰?額定短路通斷能力：在規(guī)定條件下接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值額定短路通斷能力：在規(guī)定條件下接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值 約定脫扣電流：在約定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作（脫扣）的規(guī)定電流值約定脫扣電流：在約定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作（脫扣）的規(guī)定電流值 約定熔斷電流：在約定時(shí)間內(nèi)熔斷體熔斷的規(guī)定電流值約定熔斷電流：在約定時(shí)間內(nèi)熔斷體熔斷的規(guī)定電流

11、值三、額定電流三、額定電流 額定持續(xù)電流：電器在長(zhǎng)期工作制下，各部件的溫升不超過額定持續(xù)電流：電器在長(zhǎng)期工作制下，各部件的溫升不超過 規(guī)定極限值時(shí)所承載的電流值規(guī)定極限值時(shí)所承載的電流值 額定工作電流：開關(guān)電器在正常使用條件下的確定的電流值額定工作電流：開關(guān)電器在正常使用條件下的確定的電流值 額定發(fā)熱電流：電器在額定發(fā)熱電流：電器在8h8h工作制下，各部件的溫升不超過規(guī)工作制下，各部件的溫升不超過規(guī) 定極限值時(shí)所能承載的最大電流值定極限值時(shí)所能承載的最大電流值 發(fā)熱電流：在約定時(shí)間內(nèi)，各部件的溫升不超過規(guī)定極限值發(fā)熱電流：在約定時(shí)間內(nèi)，各部件的溫升不超過規(guī)定極限值 時(shí)所能承載的最大電流值時(shí)所能

12、承載的最大電流值三、額定電流三、額定電流 分?jǐn)嚯娏鳎悍謹(jǐn)嗖僮鲿r(shí)，在電弧開始瞬間流過電器一個(gè)極的分?jǐn)嚯娏鳎悍謹(jǐn)嗖僮鲿r(shí)，在電弧開始瞬間流過電器一個(gè)極的 電流值電流值 預(yù)期分?jǐn)嚯娏鳎合鄳?yīng)于分?jǐn)噙^程開始瞬間所確定的預(yù)期電流預(yù)期分?jǐn)嚯娏鳎合鄳?yīng)于分?jǐn)噙^程開始瞬間所確定的預(yù)期電流 預(yù)期接通電流：規(guī)定條件下，電器接通時(shí)所產(chǎn)生的預(yù)期電流預(yù)期接通電流：規(guī)定條件下，電器接通時(shí)所產(chǎn)生的預(yù)期電流四、電器動(dòng)作時(shí)間參數(shù)四、電器動(dòng)作時(shí)間參數(shù) 斷開時(shí)間：從斷開操作開始到所有極的觸頭都分開為止斷開時(shí)間：從斷開操作開始到所有極的觸頭都分開為止 燃弧時(shí)間：電器分?jǐn)嚯娐愤^程中，從觸頭斷開出現(xiàn)電弧的瞬燃弧時(shí)間：電器分?jǐn)嚯娐愤^程中，從觸頭

13、斷開出現(xiàn)電弧的瞬 間開始至電弧完全熄滅為止的時(shí)間間隔間開始至電弧完全熄滅為止的時(shí)間間隔 分?jǐn)鄷r(shí)間：從斷開時(shí)間開始起到燃弧時(shí)間結(jié)束為止分?jǐn)鄷r(shí)間：從斷開時(shí)間開始起到燃弧時(shí)間結(jié)束為止 接通時(shí)間：從閉合操作開始到電流開始流過主電路瞬間接通時(shí)間：從閉合操作開始到電流開始流過主電路瞬間 閉合時(shí)間：從閉合操作開始到所有極的觸頭都接觸為止閉合時(shí)間：從閉合操作開始到所有極的觸頭都接觸為止 通斷時(shí)間：從電流開始在一個(gè)極流過瞬間起到所有極的電弧通斷時(shí)間：從電流開始在一個(gè)極流過瞬間起到所有極的電弧 最終熄滅瞬間為止的時(shí)間間隔最終熄滅瞬間為止的時(shí)間間隔五、額定工作制五、額定工作制 長(zhǎng)期工作制：在恒定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行長(zhǎng)期工

14、作制：在恒定負(fù)載下連續(xù)運(yùn)行 短時(shí)工作制：有載時(shí)間比空載時(shí)間短的工作制短時(shí)工作制：有載時(shí)間比空載時(shí)間短的工作制 斷續(xù)工作制：有載時(shí)間和無載時(shí)間周期性相互交替分?jǐn)嘟油〝嗬m(xù)工作制：有載時(shí)間和無載時(shí)間周期性相互交替分?jǐn)嘟油?、操作頻率和使用壽命六、操作頻率和使用壽命 允許操作頻率：規(guī)定開關(guān)電器在每小時(shí)內(nèi)可能實(shí)現(xiàn)的最高操允許操作頻率：規(guī)定開關(guān)電器在每小時(shí)內(nèi)可能實(shí)現(xiàn)的最高操 作循環(huán)次數(shù)作循環(huán)次數(shù) 機(jī)械壽命：開關(guān)電器在需要修理或更換零件前所能承受的無機(jī)械壽命：開關(guān)電器在需要修理或更換零件前所能承受的無 載操作循環(huán)次數(shù)，按操作次數(shù)給出載操作循環(huán)次數(shù)，按操作次數(shù)給出 電壽命：在規(guī)定的正常工作條件下，開關(guān)電器不需

15、修理或更電壽命：在規(guī)定的正常工作條件下，開關(guān)電器不需修理或更 換零件的負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)，按操作次數(shù)給出換零件的負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)，按操作次數(shù)給出謝謝!文字符號(hào)：文字符號(hào)：QKQK文字符號(hào)：文字符號(hào)：QFQF文字符號(hào)：文字符號(hào)：SQSQ文字符號(hào)：文字符號(hào)：SQSQ文字符號(hào)：文字符號(hào)：SQSQ文字符號(hào)：文字符號(hào)：SBSB文字符號(hào)：文字符號(hào)：SBSB文字符號(hào)：文字符號(hào)：SBSB文字符號(hào)：文字符號(hào)：KMKM文字符號(hào)：文字符號(hào)：KMKM文字符號(hào)：文字符號(hào)：KMKM文字符號(hào)：文字符號(hào)：KMKM文字符號(hào)：文字符號(hào)：BVBV文字符號(hào)：文字符號(hào)：BVBV文字符號(hào)：文字符號(hào)：KTKT文字符號(hào)：文字符號(hào)：KTKT文字符號(hào)：文字符號(hào)：KTKT文字符號(hào)：文字符號(hào)：KTKT文字符號(hào)：文字符號(hào)：KTKT文字符號(hào)：文字符號(hào)：FRFR文字符號(hào)：文字符號(hào)：FRFR文字符號(hào)：文字符號(hào)：KAKA文字符號(hào)：文字符號(hào)：KAKA文字符號(hào)：文字符號(hào)：KAKA文字符