第一章 常用低压电器（课件）- 《工厂电气控制设备（第2版）》同步教学（机工版）

第一章 常用低压电器 第一节 低压电器基本知识 第二节 接触器 第三节 控制继电器 第四节 其它常用电器 第一节 低压电器基本知识 一、低压电器的分类 1.按用途分类 (1)控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器。如接触器、各种控制继电器、控制器、启动器等。 (2)主令电器用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如控制按钮、主令开关、行程开关、万能转换开关等。 (3)保护电器用于保护电路及用电设备的电器。如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。 (4)配电电器用于电能的输送和分配的电器。如高压断路器、隔离开关、刀开关、断路器等。 (5)执行电器用于完成某种动作或传动功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。 2.按工作原理分类 (1)电磁式电器依据电磁感应原理来工作的电器。如交直流接触器、各种电磁式继电器等。 (2)非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。 3.按执行机能分类 (1)有触点电器利用触点的接触和分离来通断电路的电器。如刀开关、接触器、继电器等。 (2)无触点电器利用电子电路发出检测信号，达到执行指令并控制电路目的的电器。如电感式开关、电子接近开关、晶闸管式时间继电器等。 二、低压电器的基本结构 （一）电磁机构 电磁机构由吸引线圈、铁芯、衔铁等几部分组成。 1.常用的磁路结构 常用的磁路结构可分为三种形式: 街铁沿棱角转动的拍合式铁芯，如图1 -1 (a)所示。这种形式广泛应用于直流电器中。 街铁沿轴转动的拍合式铁芯，如图1 -1 (b)所示。其铁芯形状有E形和U形两种。 街铁直线运动的双E形直动式铁芯，如图1 -1 (c)所示。多用于交流接触器、继电器中。 2.交流电磁铁的短路环 交流电磁铁磁通是交变的，当磁通过零时，电磁铁的吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开，磁通过零后电磁吸力又增大，当吸力大于弹簧反力时，衔铁又吸合。这样反复动作，使衔铁产生强烈振动和噪声，甚至使铁芯松散。因此交流电磁铁铁芯端面上都安装一个铜制的短路环。短路环包围铁芯端面约2/3的面积，如图1-2所示。 （二）触头系统 触点是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。要求触点的导电、导热性能良好。触点主要有以下几种结构形式: (1)桥式触点图1 -3 (a)是两个点接触的桥式触点，图1 -3 (b)是两个面接触的触点，均为两个触点串于同一条电路中，电路的接通与断开由两个触点共同完成。 (2)指形触点图1 -3 (c)所示为指形触点，其接触区为一直线，触点接通或分断时产生滚动摩擦，利于去掉氧化膜。此种形式适用于通电次数多、电流大的场合。 （三）灭弧方法和灭弧装置 电器采取的灭弧措施，归纳起来主要有下面几种: (1)机械力灭弧依靠触点的分开，机械地拉长电弧，使之冷却并熄灭，如图1 -4所示。 (2)电动力灭弧利用流过导电回路或特制线圈的电流在弧区产生磁场，使电弧受力迅速移动和拉长电弧，如图1-5所示。这种灭弧方法一般用于交流接触器等交流电器中。 (3)磁吹灭弧在触点电路中串入一个磁吹线圈，负载电流产生的磁场方向如图1 -6所示。当触点开断产生电弧后，在电动力作用下，电弧被拉长并吹入灭弧罩6中，使电弧冷却熄灭。它广泛应用于直流接触器中。 (4)窄缝灭弧依靠磁场的作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的狭缝中，以加快电弧的冷却，如图1 -7所示。 (5)栅片灭弧将电弧分隔成许多串联的短弧，使电弧迅速冷却而很快灭弧，如图1 -8所示。 (6)气吹灭弧在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料产生气体，来提高灭弧室中的压力或者利用产生的气流使电弧拉长和冷却进行灭弧，如图1-9所示。 第二节 接触器 1、交流接触器 交流接触器电磁系统 用来操作触点的闭合与分断，包括线圈、动铁芯和静铁芯。线圈由绝缘铜导线绕制而成，一般制成粗而短的圆筒形，并与铁芯之间有一定的间隙，以免与铁芯直接接触而受热烧坏。铁芯由硅钢片叠压而成，以减少铁芯中的涡流损耗，避免铁芯过热。在铁芯上装有短路环，以减少交流接触器吸合时产生的振动和噪声，故又称减振环。 2.直流接触器 直流接触器在结构与工作原理上与交流接触器基本相同。也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。但其铁芯通直流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。通常将线圈绕制成长而薄的圆筒形，与铁芯直接接触，易于散热。直流接触器灭弧较困难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。