专题一 常用低压电器基本知识（教案）-浙江省职教高考《工厂电气控制设备》机工版（第3版）专题复习讲练测

专题一.常用低压电器基本知识（教案）-《工厂电气控制设备》第3版专题复习讲练测 [考纲要求] 1.理解低压电器的分类方式及其特点。 2.熟悉电磁式低压电器的结构、工作原理以及电弧产生和灭弧方法。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 低压电器按用途分类 (1)低配电电器 用在低压供、配电系统中进行电能输送和分配的电器，如刀开关转换开关、低压断路器、熔断器等。对这类电器要求分断能力强，限流效果和保护性能好有良好的动稳定及热稳定性。 (2)低压控制电器 用在电力拖动控制系统中的电器，如接触器、控制继电器、起动器、控制器、主令电器等。对这类电器的要求为具有一定的通断能力，操作频率高，电气和机械寿命长。 (1)自动电器 通过电磁或气动机构动作来完成接通、分断、起动和停止等动作的电器。主要有接触器、继电器、断路器等。 (2)手动电器 依靠人力来完成接通、分断、起动和停止等动作的电器。主要有刀开关、转换开关和主令电器等。 2. 低压电器按操作方式分类 (1)自动电器 通过电磁或气动机构动作来完成接通、分断、起动和停止等动作的电器。主要有接触器、继电器、断路器等。 (2)手动电器 依靠人力来完成接通、分断、起动和停止等动作的电器。主要有刀开关、转换开关和主令电器等。 3. 低压电器按工作原理分类 (1) 电磁式电器 该电器的感测元件接受的是电流或电压等电量信号。 (2) 非电量控制电器 该电器的感测元件接受的是热量、温度、转速、机械力等非电量信号。 4. 低压电器按使用场合分类 有一般工业用电器、特殊工矿用电器、航空用电器、船舶用电器、建筑用电器、农用电器等。 5.电磁式低压电器的结构与工作原理 (1)基本机构：电磁式低压电器的基本机构包括铁芯、线圈和触点。 (2)电磁机构工作原理：线圈通过电流激励产生电磁力，电磁力作用下使铁芯产生磁化，从而吸引或释放触点，实现电路的开关功能。 6.电磁式低压电器的优点和注意事项 (1)优点：动作速度快、适用范围广、使用寿命长。 (2)注意事项：触点的定期检查和维护、正确选择线圈电压和电流，以免造成触点熔焊或线圈损坏等问题。 7.电弧的产生和灭弧方法 (1)电弧的产生过程 触头在自然环境下开断电路时，如果被开断电路的电流 (电压)超过某一数值(根据触头材料的不同其值约在 0.25 1A，12 20V 之间)，在触头间隙中就会产生电弧。电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。这时触头间隙中的气体被游离产生大量的电子和离子，在强电场作用下，大量的带电粒子作定向运动，使绝缘的气体变成了导体。电流通过这个游离区时所消耗的电能转换为热能和光能，由于光和热的效应，产生高温并发出强光，使触头烧蚀，并使电路切断时间延长，甚至不能断开，造成严重事故。为此，必须采取措施熄灭或减小电弧。 (2) 电弧的产生原因 电弧产生的原因主要经历4个物理过程: A.强电场放射。触头在通电状态下开始分离时，其间隙很小，电路电压几乎全部降落在触头间很小的间隙上，使该处电场强度很高，强电场将触头阴极表面的自由电子拉出到气隙中，使触头间隙的气体存在较多的电子，这种现象称为强电场放射。 B.击电离。触头间的自由电子在电场作用下，向正极加速运动，经一定路程后获得足够大的动能，在其前进途中撞击气体原子，将气体原子分裂成电子和正离子。电子在向正极运动过程中又撞击其他原子，使触头间隙中的气体电荷越来越多，这种现象称为撞击电离。 C.热电子发射。撞击电离产生的正离子向阴极运动，撞击在阴极上使阴极温度逐渐升高，并使阴极金属中电子动能增加，当阴极温度达到一定程度时，一部分电子将有足够动能从阴极表面逸出，再参与撞击电离。由于高温使电极发射电子的现象称为热电子发射。 D.高温游离。当电弧间隙中的气体温度升高时，气体分子热运动速度加快，当电弧温变达到或超过 3000C时，气体分子进行强烈的不规则热运动并相互碰撞，使中性分子游离为电子和正离子。这种因高温使分子撞击所产生的游离称为高温游离。 (3)灭弧的基本方法 当电离速度大于消电离速度时，电弧会持续燃烧;反之电弧会熄灭。灭弧的基本方法有: A.快速拉长电弧。降低触头间的电场强度，使电弧电压不足以维持电弧的燃烧，从而使电弧熄灭。 B.冷却，使申弧与冷却介质接触，带走电弧热量，从而使离子运动速度减慢，同时又使离子的复合速度加快，使电弧熄灭。 C.窄缝灭弧。将电弧挤人窄缝，使电弧与固体介质接触以加强扩散和冷却的作用，减小离子运动速度，加快离子复合速度，使电弧熄灭 D.短弧灭弧。将长电弧分割成几段，就增加了维持电弧燃烧所需的电压要求，而且增加了散热面积，使触头间电压不足以击穿各段的所有气隙，短电弧同时熄灭，不再重燃。 (4)常用的灭驱装置 A.电动力吹弧。 B.磁吹灭弧。 C.栅片灭弧 D.窄