認(rèn)識電磁式低壓電器

項目一認(rèn)識常用低壓電器重點：接觸器、繼電器、按鈕、開關(guān)等電器元件的結(jié)構(gòu)、原理、符號和選擇方法。難點：各種器件的認(rèn)識和正確的選擇、使用方法。任務(wù)1常用低壓電器的分類任務(wù)2認(rèn)識電磁式低壓電器任務(wù)3認(rèn)識低壓開關(guān)任務(wù)4認(rèn)識接觸器任務(wù)5認(rèn)識熔斷器任務(wù)6認(rèn)識繼電器任務(wù)7認(rèn)識低壓斷路器任務(wù)8認(rèn)識主令電器任務(wù)9認(rèn)識其他低壓電器一、電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu)任務(wù)2認(rèn)識電磁式低壓電器

感測部分：接收外界輸入的信號，并通過轉(zhuǎn)換、放大、判斷，做出有規(guī)律的反應(yīng)。

基本組成部分

執(zhí)行部分：根據(jù)指令信號，輸出相應(yīng)的指令，

執(zhí)行電路的通、斷控制，實現(xiàn)控制目的。

對于電磁式電器，感測部分是電磁機(jī)構(gòu)，而執(zhí)行部分則是觸點系統(tǒng)。一、電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu)（一）電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式電磁機(jī)構(gòu)：將電磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并帶動觸頭動作。電磁機(jī)構(gòu)1-銜鐵2-鐵心3-線圈由吸引線圈、鐵心、銜鐵組成。原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場，經(jīng)鐵心、銜鐵和氣隙形成回路，產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸向鐵心。電磁機(jī)構(gòu)的分類（1）按磁路形狀和銜鐵運動方式分類U型拍合式

E型拍合式和E型直動式

空心螺管式

裝甲螺管式

回轉(zhuǎn)式（2）按線圈接入電路方式分類

串聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)線圈串接于電路中，銜鐵動作取決于線圈中電流，又稱為電流線圈。

并聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)電流線圈導(dǎo)線截面積較粗，且線圈匝數(shù)少，一般用扁銅帶或粗銅線繞成。線圈并聯(lián)于電路中，銜鐵動作取決于線圈兩端的電壓大小，又稱為電壓線圈。電壓線圈導(dǎo)線截面積較細(xì)，且線圈匝數(shù)多，一般用絕緣性能好的漆包線繞成。？為什么交流電壓型電器比直流電壓型電器更容易損壞?（3）按線圈通入電源的種類分類

直流電磁機(jī)構(gòu)直流電磁機(jī)構(gòu)只有線圈發(fā)熱而鐵心不發(fā)熱，因此：

交流電磁機(jī)構(gòu)線圈做成瘦高型，且不設(shè)骨架，線圈和鐵心直接接觸，以利于散熱。交流電磁機(jī)構(gòu)的鐵心存在磁滯損耗和渦流損耗，線圈和鐵心都發(fā)熱，因此：線圈做成短粗型，且設(shè)有骨架，使線圈和鐵心隔離，以利于散熱。電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性（二）電磁機(jī)構(gòu)的工作特性吸力特性：電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵吸合的力與銜鐵氣隙的關(guān)系曲線。（1）交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性

當(dāng)頻率f、匝數(shù)N和電壓U均為常數(shù)時，Φ為常數(shù)，因此Fat也為常數(shù)。但實際中考慮到漏磁的作用，吸力Fat隨氣隙的增加略有減小。（2）直流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性直流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性因此由此可見：吸力F與氣隙δ2成反比，故吸力特性為二次曲線形狀，表明銜鐵閉合前后吸力變化很大。反力特性

吸力特性與反力特性的配合

1-直流吸力特性

2-交流吸力特性

3-反力特性

忽略運動部件重力的情況下，電磁機(jī)構(gòu)的反力主要由釋放彈簧和觸點彈簧的反力構(gòu)成，用Fr表示。δ1為氣隙的最大值，稱為觸點形程。δ2為動、靜觸點剛剛接觸時的氣隙長度。觸點的四個主要參數(shù)：開距超行程初壓力終壓力Q：改變釋放彈簧的松緊，反力特性曲線如何變化？吸力特性與反力特性的配合

吸力特性與反力特性適當(dāng)配合的宗旨，是在保證銜鐵產(chǎn)生可靠吸合動作的前提下，盡量減少銜鐵和鐵心柱端面間的機(jī)械磨損和觸點的電接觸。Q1：如果吸力特性曲線在反力特性曲線下方，銜鐵能否吸合？Q2：如果反力特性曲線遠(yuǎn)離吸力特性曲線的下方，行不行？為什么？Q3：采用什么措施來完成吸力特性和反力特性的適當(dāng)配合？吸力特性與反力特性的配合Q1：如果吸力特性曲線在反力特性曲線下方，銜鐵能否吸合？

在整個吸合過程中，吸力都應(yīng)大于反作用力，即吸力特性曲線高于反力特性曲線，否則銜鐵不能吸合。Q2：如果反力特性曲線遠(yuǎn)離吸力特性曲線的下方，行不行？為什么？

吸力過大，會產(chǎn)生很大的沖擊力，使銜鐵與鐵心柱端面造成嚴(yán)重的機(jī)械磨損。此外，過大的沖擊力有可能使觸點產(chǎn)生彈跳現(xiàn)象，從而導(dǎo)致觸點的熔焊或燒損，也就會引起嚴(yán)重的電磨損，降低觸點的使用壽命。Q3：采用什么措施來完成吸力特性和反力特性的適當(dāng)配合？

在實際應(yīng)用中，可通過調(diào)整釋放彈簧或觸點初壓力來改變反力特性，使之與吸力特性有良好的配合。單相交流電磁機(jī)構(gòu)短路環(huán)作用單相交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用觸頭的接觸形式a-點接觸b-線接觸c-面接觸二、觸頭系統(tǒng)（一）觸頭的接觸形式作用:通過觸頭的開合控制電路通、斷,是電磁式電器的執(zhí)行元件。

觸頭的結(jié)構(gòu)形式a-點接觸橋式觸頭b-面接觸橋式觸頭c-線接觸指形觸頭（二）觸頭的結(jié)構(gòu)形式（三）接觸電阻影響電接觸工作情況的主要因素是觸點的接觸電阻。

接觸電阻大，易使觸點發(fā)熱而溫度升高，從而使觸點易發(fā)生熔焊現(xiàn)象，即影響工作的可靠性又降低了觸點的使用壽命。觸點的四種工作狀態(tài)：閉合狀態(tài)：理想情況是接觸電阻為零。斷開過程：理想情況是接觸電阻瞬時由零變?yōu)闊o窮大。斷開狀態(tài)：理想情況是接觸電阻無窮大。閉合過程：理想情況是接觸電阻瞬時由無窮大變?yōu)榱?。（四）影響接觸電阻的因素及減小方法接觸電阻的影響因素：觸點的接觸形式接觸壓力：接觸壓力越大，接觸面積增加，接觸電阻減小。觸點材料：材料的電阻系數(shù)越小，接觸電阻越小。一般使用銀或銅。觸點的表面狀況：金屬表面的氧化會使接觸電阻增大，嚴(yán)重的會使觸點間形成絕緣而導(dǎo)致電路不通。此外，觸點上的塵垢會影響其導(dǎo)電性。按觸頭控制電路分：主觸頭，輔助觸頭。按觸頭原始狀態(tài)分：常開觸頭，常閉觸頭。觸頭接觸電阻小。（三）觸頭分類及要求觸頭分類觸頭要求觸頭導(dǎo)電性能好。三、電弧的產(chǎn)生和常用的滅弧方法（一）電弧的產(chǎn)生

電弧的危害：延長了切斷故障的時間；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。電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時，觸頭間電壓大于10V，電流超80mA時，觸頭間會產(chǎn)生藍(lán)色的光柱，即電弧。電弧的產(chǎn)生：是在觸點由閉合狀態(tài)過渡到斷開狀態(tài)中產(chǎn)生的。觸點剛分離時，觸點間的距離很小，觸點間的電壓即使很低，但由于電場強(qiáng)度E＝U/d很大，因此在觸點表面發(fā)生強(qiáng)電場發(fā)射，產(chǎn)生自由電子并加速運動，在間隙中不斷與介質(zhì)的中性質(zhì)點產(chǎn)生游離碰撞，使自由電子數(shù)量不斷增加，介質(zhì)被擊穿，引起弧光放電。弧隙溫度劇增，產(chǎn)生熱電子發(fā)射，大量自由電子產(chǎn)生，電弧持續(xù)燃燒。（二）常用的滅弧方法滅弧的基本方法（1）拉長電弧，從而降低電場強(qiáng)度；（2）用電磁力使電弧在冷卻介質(zhì)中運動，降低弧柱周圍的溫度；（3）將電弧擠入絕緣壁組成的窄縫中以冷卻電??；（4）將電弧分成許多串聯(lián)的短弧，增加維持電弧所需的臨極電壓降。常用的滅弧裝置（1）雙斷口電動力吹弧

雙斷口電動力吹弧1-靜觸頭2-動觸頭3-電?。?）磁吹滅弧

磁吹滅弧原理1-磁吹線圈2-鐵心3-導(dǎo)磁夾板4-引弧角5-滅弧罩6-磁吹線圈磁場7-電弧電流磁場8-動觸頭（3）柵片滅弧

柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-電?。?）滅弧罩窄縫滅弧

滅弧罩窄縫滅弧1-縱縫2-介質(zhì)3-磁性夾板4-電弧四、主要技術(shù)參數(shù)（一）額定電壓

是指在規(guī)定的條件下，能保證電器正常工作的電壓值，通常指觸點的額定電壓值。對于電磁式電器，還規(guī)定了電磁線圈的額定工作電壓。（