常用低压电器构造与工作原理

1、常用低压电器的构造 及工作原理,初识电器设备 1、家用电器,2、工业用电器设备,用电器是使用电能进行工作的装置，它与电源连接后，可以将电能转化为我们所需要的能。 电源是能持续供电的装置。从能量转化的观点来看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置。 常见的电源有直流电源和交流电源。最常用的直流电源是电池，有正负两极，正极用“+”表示，负极用“-”表示。 当直流电源对用电器供电时，电流由电源的正极通过用电器流向负极。,基本概念,电路中的各个组成部分分别起什么作用？,电源提供电能； 导线传输电流； 开关控制电流的通断。 用电器把电能转化为所需的能量,电路就是用导线把电源、用电器、开关等元件连接起来组成的电流的路径。,在照明电路中，闭合开关，形成通路，电路中有电流流过，、电灯发光；断开开关，形成断路，电路中没有电流，电灯熄灭。,什么是电路？,什是么电路图？ 用电路元件符号表示电路元件实物连 接的图，叫做电路图。,画电路图是必须做到： 1.完整地反映电路的组成，不能遗漏任 一电路器件； 2.使用统一规定的符号； 3.描绘连接导线时，用横平、竖直的线段代表导线，转弯处一般画成直角，使电路美观、简洁

2、。,连接电路时应注意： 1.在连接电路的过程中，开关必须处干断开状态。 2.从电源的正极（或负极）出发，按一定的顺序连接各个器件，防止出现断路和短路。 3.电路接好后，必须经检查确认电路连接无误后，再闭合开关。 4.电源两极绝不允许以任何方式直接相连，造成电源短路。,常用低压电器,电器定义：一种能控制电能的设备。 对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。 根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。,第一节 电磁式低压电器的结构和工作原理,低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下电路起通断、保护、控制或调节作用的电器。 高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。 电力传动系统的组成： 1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。（电流大） 2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）,任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。,一、低压电器的分类,1按使用的系统

3、 1）低压配电电器 低压配电电器主要用于低压供电系统。当电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动稳定性、热稳定性） 例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。,2）低压控制电器 低压控制电器主要用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等） 例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。 2按操作方式 1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器,3按工作原理 1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 电磁式电器由感测和执行两部分组成。 感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号， 使执行部分动作，实现控制的目的。 执行部分：触点系统。,二、电磁机构,电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。 电磁机构输入的电信号：电压、电流 1电磁机构的结构形式 电磁机构组成：线圈、铁心(亦称静铁心)和衔铁(亦称动铁心),1）E形电磁铁：多用于交流电磁系统。,2）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电

4、器也采用。 3）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。,2电磁机构的线圈 线圈分类：电流线圈 电压线圈 1）电流线圈：串接在主电路， 特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少,内阻小。 讨论：a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。 b 衔铁动作不改变线圈电流。,2）电压线圈：并联在电路 特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。 讨论：衔铁动作与否取决于线圈的电压大小。 从结构上看，线圈大抵可分为有骨架和无骨架两种。 交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散热之故）。 直流电磁机构的线圈：无骨架式，线圈形状做成瘦高型,交流电压线圈的吸力特性 交流电压线圈的阻抗主要决定与线圈的电抗，电阻可以忽略：,三、触点系统,1、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。,2、触点接触形式：点接触、线接触和面接触。 点接触：小电流的触点 线接触：中等容量的触点 面接触：大容量的触点,（a）点接触,（b）线接触,(c) 面接触,3、电接触（接触电阻） 电接触：动、静触点完全接触并有工作电流通过。 触点的接触过程

5、：,（a）最终拉开 位置,（b）刚接触位 置,（c）最终闭 合位置,四、电弧的产生和灭弧装置,1电弧的产生及危害 1）电弧的产生 触点由闭合到断开时，当电压超过1020V和电流超过80100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，通常称之为“电弧”。 撞击电离 热电子发射 热电离 形成电弧 2）电弧的危害 a烧灼触点，降低电器的寿命和电器工作的可靠性。 b使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。,2、灭弧装置 灭弧措施：降低电弧温度和电场强度。 常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧分段 常用的灭弧装置： 1）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中） 磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。 2）灭弧栅 （常用作交流灭弧装置） 3）灭弧罩 （用于交流和直流灭弧。） 采用一个用陶土和石棉水泥做的耐高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。,4）多断点灭弧,第二节 接 触 器,接触器: 频繁地接通或切断电动机或其它负载主电路的一种电磁式控制电器。 特点：频繁操作和远距离控制。 接触器按主触点通过的电流种类可分为：交流接触器、直流接触器。,l一电磁

6、机构 2主触点和灭弧装置 3释放弹簧 4一辅助触点 5一底座,一、接触器结构,1、电磁机构：线圈、铁芯和衔铁组成。 主触点和灭弧装置 主触点：通断较大电流的主电路。 1）按主触点的容量大小有桥式触点和指形触点 2）直流接触器、电流20A以上的交流接触器均装有灭弧罩（或带有栅片或磁吹的灭弧装置）。 注意：不能将交直流接触器的主触点互换使用，否则使灭弧发生困难。 辅助触点 辅助触点：通断较小电流的控制电路。 特点：桥式触点、触点的容量较小。,1）辅助触点可分为：常开触点、常闭触点 2）辅助触点的作用：控制电路中起联锁、逻辑运算； 3）辅助触点没有灭弧装置，一般不能用来分断主电路。 4、释放弹簧机构或缓冲装置 5、支架与底座。,二、接触器的符号及型号含义,1、接触器的型号及代表意义,例如，CJl22503为CJl2系列交流接触器，额定电流250A，三个主触点。 CJl2T2503为CJl2系列改型后的交流接触器，额定电流250A，三个主触点。,例如，CZ010020为CZ0系列直流接触器，额定电流100A，二个常开主触点。 2、接触器的图形和文字符号 接触器的图形和文字符号如图1-14所示。

7、,三、接触器的主要技术参数,1、额定电压 接触器铭牌额定电压是指主触点上的额定电压。 通常用的电压等级为： 直流接触器：220V、440V、660V 交流接触器：220V、380V、500V 2、额定电流 接触器铭牌额定电流指主触点的额定电流。 常用的电流等级为： 直流接触器：25A、40A、60A、100A、 l 50A、250A、400A、600A。 交流接触器：5A、10A、20A、40A、60A、 100A、150A、250A、400A、600A。,3、线圈的额定电压 接触器线圈正常工作的电压 常用的等级为： 直流线圈；24V、48V、220V、440V。 交流线圈：36V、127V、220V、380V。 说明： 1）交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器。 2）常用的额定电压是直流110v，220v； 交流127v，220v，380v。 4、额定操作频率 额定操作频率是指每小时接通次数。 说明：交流接触器最高为600次h； 直流接触器可高达1200次h。,四、接触器的选用,1、根据负载性质选择接触器类型。（交/直流接触器

8、）； 2、根据类别确定接触器系列(参考电工标准)。 3、根据负载额定电压确定接触器的额定电压。 交流接触器的电压大于或等于线路电压。 4、根据负载电流确定接触器的额定电流，并根据外界实际条件加以修正。 1）接触器安装在箱柜内，电流要降低1020使用（冷却条件变差）； 2）接触器工作于长期工作制，通电持续率不超过40时，若敞开安装，电流允许提高1025，若箱拒安装，允许提高5%10。 5、根据控制电路的电压选择吸引线圈的额定电压。 6、根据负载情况复核操作频率，看是否在额定范围之内。,五、接触器的维护、常见故障及处理,1、应定期检查接触器的各部件，要求可动部分不卡住，紧固无松脱，零部件如损坏应及时检修。 2、触头表面应经常保持清洁。 1）触头表面因电弧作用而形成金属小球时及时铲除。 2）触头严重磨损后，超程应及时调整，当厚度只剩下13时，应及时调换触头。 3）银合金触头表面团电弧而生成黑色氧化膜时，不会造成接触不良现象，因此不必锉修，但将会大大缩短触头寿命。 、原本有灭弧罩的接触器的一要带灭弧罩使用，以免发生短路事故。,第三节 继 电 器,0、概述 1继电器: 根据外界输入信号(电量或非

9、电量)的变化来接通或断开被控电路,以实现控制和保护作用的自动电器。 输入信号：电量（电流、电压） 非电量（转速、时间、温度） 输出：触点的动作或电量的变化。 2继电器分类： 1）用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。 2）原理分：电磁式、感应式、热继电器等 3）参数分：电流、电压、速度、压力继电器,一、电磁式继电器,4）动作时间分：瞬时继电器、延时继电器 5）输出形式分：有触点、无触点继电器,电磁式继电器与接触器的区别： 继电器：没有灭弧装置，触点容量小，用于控制电路，可在电量或非电量的作用下动作。 接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，一般只能在电压作用下动作。 电磁式继电器的种类：电压继电器、电流继电器、中间继电器 1电压继电器：触点的动作与线圈中的电压大小有关。（电压线圈与负载并联）。 1）作用：电压保护和控制。,2）分类 过电压继电器：（正常时触点不动作） 欠电压继电器：（正常时触点动作） 注意：直流电路一般不会产生波动较大的过电压现象，所以在产品中没有直流过电压继电器。 3）电压继电器的选用及动作电压的整定 电压继电器的选用：线圈的种类和电压等级应与控制电路一致。,由控制电路的要求（过电压保护、欠电压保护）选型。 动作电压的整定 吸合电压：调节反作用弹簧 释放电压：主要改变非导磁垫片的厚度(如吸合电压没有固定要求，也可调节反作用弹簧)。,4）电压继电器的图形和文字符号,2.电流继电器：触点的动作与线圈中的电流大小有关。（电流线圈与负载串联）。 1）作用：电流保护和控制。,2）分类 过电流继电器：IX = (1.1 3.5)IN 正常时触点不动作 欠电流继电器： Ix(0.3 0.65)IN 正常时触点动作 If =(0.1 0.2)IN 3）电流继电器选用：线圈的种类和电流等级应与控制电路一致 根据在控制电路中的作用（过电流、欠电流保护）进行选型。 4）电流继电器的图形和文字符号,3、中间继电器（一种电压继电器） UX = (0.85 1.05)UN 1）特点：触点多(六对甚至更多) 触点电流大(额定电流为5 10A) 动作灵敏(动作时间小于0.05s) 2）作用：放大触点容量、数量。 3）图形和文字符号,4、电磁式

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