电气控制与plc应用技术课件ppt
电器及PLC控制技术PPT课件
注:使用接近开关时应注意选配合适的
有触点继电器作为输出器,同时应注意温度 对其定位精度的影响。
作业:
习题册 P8 1-1,1-2
书上
P19 1-1
第三节 接触器和继电器
1.3.1 接触器
接触器属于控制类电器,是一种适用于远距离频繁 接通和分断交直流主电路和大容量控制电路,实现远 距离自动控制,并具有欠(零)电压保护功能的电器。
其主要控制对象是电动机,也可用于其他电力 负载,如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、 零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点, 它是自动控制系统中应用最多的一种电器,其实物图 如图所示。
课程介绍
本课程是一门实用性很强的专业课, 主要内容是以电动机或其它执行电器为控 制对象,介绍继电器接触器控制系统和 PLC控制系统的工作原理、应用技术,典 型机械的电气控制线路以及电气控制系统 的设计方法。
要求
本课程要求同学们:
1.熟悉常用控制电器的结构原理、用途,了解 其型号规格并能够正确使用。
④磁吹灭弧法:电 磁吸力的作用下 迅速拉长电弧使 用于熄灭直流电 弧。
a)、b)机械性拉长电弧 c)双触点灭弧 d)磁吹灭弧 e)纵缝灭弧 f)金属栅片灭弧 g)纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
接触器的用途:
接触器是一种用来频繁接通和断开 交、直流主电路及大容量控制电路的自动 切换电器。它具有低压释放保护功能,可 进行频繁操作,实现远距离控制,是电力 拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元 件
电气控制与PLC应用技术项目-三相异步电动机的继电器-接触器控制PPT课件
教学目标
1. 能掌握三相异步电动机的基本控制。 2. 能掌握三相异步电动机的降压启动控制。 3. 能掌握三相异步电动机的制动控制。 4. 能掌握三相异步电动机的双速控制 5. 能熟练地使用常用的低压电器。 6. 能调试、排除三相异步电动机控制线路的
一、电气原理图
电气原理图表明了电气控制线路的工作原理。 以及各电器元件的 作用和相互关系,而不考虑各电路元件安装位置和实际连线情况。
绘制电气原理图的规则:
1. 电气控制线路分为主电路和控制电路。主电路用粗线绘出,而控制电 路用相对较细线画。一般主电路画在 左侧,控制电路画在右侧。
2. 电气控制线路中,同一电器的各导电部件如线圈和触点,常常不画在 一起,但必须用统一文字标明。
表 1-4 常用螺旋式熔断器规格
4. 接触器
• 接触器是一种自动的电磁式式开关,它 是利用电磁力作用下的吸合和反向弹簧 力作用下的释放,使触点闭合和分断, 导致电路的接通和断开。
• 用途:实现远距离操作和自动控制,且 具有失电压和欠电压的释放功能,用来 频繁地接通或分断带有负载的主电路 (如电动机)的自动控制电器。
图 1-10 接触器的结构
CJT1系列
CJX2系列
CJ20系列
图 1-11 部分交流接触器的实物外形图
NC5系列
a)交流接触器通电前结构示意图
b)交流接触器通电后结构示意图
交流接触器的图形和文字符号
接触器的选择:
• 1)控制交流负载应选择交流接触器,控制直流负载应选择直流接触器。 • 2)主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。 • 3)主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。如使用在频繁
电气控制与PLC应用技术课件
动断(常闭)辅助触点
属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示 常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。
接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目、寿命、操作频率等。
如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、 120A等数种; 额定工作电压通常是220V或380V。
任务二 自动往返控制电路的接线与调试
任务目标
1.熟悉复式控制按钮的作用和工作原理,掌握行程开关的工作原理。 2.熟悉三相异步电动机改变转向的方法。 3.能够识别三相异步电动机自动往返控制的电气原理图,并根据电气控 制原理图进行实物电路的连接。 4.掌握三相异步电动机自动往返控制的基本操作方法和故障处理。
衔铁释放
可实现短路、过载、失压保护。
(3)低压断路器的主要技术参数及型号
图1.9 DZ20系列低压断路器的型号含义
5. 熔断器
熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化, 从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电 系统和控制系统及用电设备中,作为短路和过电流保护,使用时将它串联在 被保护电路中。
控 制 电 路
KM
动作过程
主 电 路
M 3~
按下按钮(SB)
线圈(KM)通电 电机运行;
主触头(KM)闭合 按钮松开(SB)
线圈(KM)断电 电机停转。
主触头(KM)打开
2.电动机的点动控制电路
3.具有自锁功能的单向运转控制(连续控制)
保险丝 Q FU 主 电 路 KM 接触器 主触点 FR 热继电器 发热元件
图1.2 铁壳开关结构图
图1.3 刀开关型号的含义
2.刀开关的主要技术参数及型号
《电气控制与PLC应用技术》教学课件 第6章 PLC控制系统的设计与应用
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6.2 PLC在工业控制中的应用举例
6.2.1 多台电动机的顺序启、停控制
现有四台电动机M1、M2、M3、M4,要求四台电动 机顺序启动和顺序停车。顺序启动的时间间隔为30s, 顺序停车的时间间隔为10s。选用S7-200(CPU224)做 控制。对电动机顺序启、停控制有很多种方法,本部 分给出其中一种:利用顺序控制和时间继电器指令设 计程序。
第6章 PLC控制系统的设计与应用
PLC作为通用工业控制计算机,正在成为 工业控制领域的主流控制设备,在世界工业 控制中发挥着越来越大的作用。在实际的工 业控制应用过程中,PLC控制系统设计方法 的优劣起着重要的作用。PLC控制系统的设 计方法并不是固定不变,而是多种多样,要 靠广大的设计人员在具体设计工作中去积累 和总结。
(1)分析生产工艺过程; (2)根据控制要求确定所需的用户输入、输出设备 ,分配I/O;
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PLC控制系统设计步骤图
(3)选择PLC; (4)设计PLC接线图以及 电气施工图; (5)程序设计和控制柜接 线施工; (6)调试程序,直至满足 要求为止; (7)设计控制柜,编写系 统交付使用的技术文件, 说明书、电气图、电气元 件明细表; (8)验收、交付使用。
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6.2.1 多台电动机的顺序启、停控制
1. 过程分析:四台电动机M1、M2、M3、M4, 实现四台电动机顺序启动和顺序停车。启、停的 顺序均为M1→M2→M3→M4。顺序启动时的时间 间隔为30s,顺序停车的时间间隔为10s。
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6.2.1 多台电动机的顺序启、停控制
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电气控制与PLC应用技术-完整课件
交通工具
飞机、汽车、船舶等交通 工具的电气控制系统。
电气控制系统的基本组成
输入设备
控制元件
执行机构
控制系统
传感器、开关、按钮等, 用于采集被控对象的参
数和状态信息。
继电器、接触器等,用 于实现电路的通断控制。
电动机、电磁阀等,用 于实现被控对象的动作。
由控制器(如PLC)、 编程软件等组成,用于 实现控制逻辑和算法。
根据被控对象的控制要求,选择满足控制 点数、控制精度、控制顺序等要求的PLC。
选择具有良好扩展性的PLC,以便未来增加 或减少I/O模块。
考虑性能和可靠性
考虑成本因素
选择性能稳定、可靠性高的PLC,以确保长 期稳定运行。
在满足控制要求的前提下,选择性价比高 的PLC。
PLC的硬件配置
主控单元
包括中央处理器、存储器、电 源等核心部件。
运动控制
总结词
PLC能够实现高精度的运动控制,如伺服电机、步进电机等。
详细描述
在自动化生产线中,需要实现高精度的运动控制,如切割、装配等。通过与伺服电机、步进电机等运动控制设备 的配合,PLC能够实现精确的位置控制和速度控制,提高生产效率和产品质量。
过程控制
总结词
PLC能够对工业生产过程中的各种参数进 行监控和调节,实现自动化过程控制。
案例分析
以某高层建筑中的电梯为例,介绍PLC如何实现对电梯的自动化控 制和安全保护。
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电气控制与PLC应用技术-完整课 件
目录
• 电气控制技术概述 • PLC基础知识 • PLC在电气控制中的应用 • PLC的选型与配置 • PLC的通信与网络技术 • PLC应用案例分析
电气控制与PLC应用技术PPT课件
熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉、控制有效的 短路保护电器,它串联在电路中。
常用几种熔断器的外形
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(2)接触器 接触器是一种自动化的控制电器,接触器主要用于频繁
km1线圈得电电动机m星形联结自锁按下起动按钮sb2km2线圈得电降压起动kt线圈得电始计时起动时间延时时间到kt动断触点延时断开km2断电kt动合触点延时闭合km3通电电动机m三角形联结自锁全压运行134三相绕线转子异步电动机降压启动控制电路转子绕线式异步电动机可以通过电刷在转子绕组中串接外加电阻减小启动电流根据交流电动机的运转特性当增大转子电路电阻时其机械特性变软在一定的负载转矩下转速下降这样可以在一定范围内调节电动机的转速而且在减小启动电流的同时可以获得较大的启动转矩
(1)电力拖动自动控制系统的组成 (2)电气控制技术的发展
2
2.可编程控制器(PLC)的产生与发展
由于继电器——接触器控制系统的结构特点制约着它 的发展,在1968年,美国通用汽车(GM)公司率先提出 了 研制新型工业控制器的设想。一年后,由美国数据设 备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器 ,即是 早期的工业电脑(PLC)。
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(3)中间继电器(KA)
它的主要作用是用来传递信号或同时控制多个电路和起中 间转换作用,也可用它来控制小容量电动机或其他电气执行元 件。
中间继电器的结构和工作原理与小型交流接触器基本相同, 只是它的电磁系统小些,触点没有主、辅之分,而且触点数量 较多。
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1.3.5频敏变阻器控制电路
频繁变阻器是一种随电动机启动过程转速的升高(转子电流频率下降)而阻 抗值自动下降的器件。它的阻值能随启动过程的进行自动而又平滑地减小,使 启动过程能平滑地进行。
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1.2 刀开关与自动开关
1.2.1 刀开关
刀开关又称闸刀开关,是结构最简单、应用最广泛的一种手控电 器。刀开关在低压电路中用于不频繁地接通和分断电路,或用于隔离 电路与电源,故又称“隔离开关”。
1.刀开关的结构和工作原理
刀开关由绝缘底板、静插座、手柄、触刀和铰链支座等组成。如
图1-5所示为其结构简图。
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❖ 2 触头系统
触头是电器的执行机构,在衔铁的带动下起接通和分断电路的作用。
由于铜具有良好的导电、导热性能,触头通常用铜制成。铜质表面容易 产生氧化膜,使触头的接触电阻增大,从而使触头的损耗也增大。有些 小容量电器的触头采用银质材料,与铜质触头相比,银质触头除具有更 好地导电、导热性能外,触头的氧化膜电阻率与纯银相比相差无几,而 且氧化膜的生成温度很高,所以,银质触头的接触电阻较小,而且较稳 定。
❖ (1)机械灭弧 通过机械装置将电弧迅速拉长。 ❖ (2)磁吹灭弧 在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁场作用下,电弧受
电磁力的作用而拉长,被吹入由固体介质构成的灭弧罩内,与固体介质 相接触,电弧被冷却而熄灭。 ❖ (3)窄缝(纵缝)灭弧法 在电弧所形成的磁场电动力的作用下,可使电弧拉 长并进入灭弧罩的窄(纵)缝中,几条纵缝可将电弧分割成数段且与固体 介质相接触, 电弧便迅速熄灭。 ❖ (4)栅片灭弧法 当触头分开时,产生的电弧在电动力的作用下被推入一 组金属栅片中而被分割成数段,彼此绝缘的金属栅片的每一片都相当于 一个电极,因而就有许多个阴阳极压降。对交流电弧来说,近阴极处, 在电弧过零时就会出现一个150~250V的介质强度,使电弧无法继续维 持而熄灭。由于栅片灭弧效应在交流时要比直流时强得多,所以交流电 器常常采用栅片灭弧。
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电流继电器: 根据输入(线圈)电流大小而动作的继电器
➢过电流继电器:当电路发生短路及过流时立即将电路切断 ● 线圈电流小于整定电流时,继电器不动作 ● 线圈电流超过整定电流时,继电器才动作 ● 动作电流整定范围:交流为(110%~350%)IN,直流为(70%~300
%)IN ➢欠电流继电器:当电路电流过低时立即将电路切断
按工作原理分类
• 电磁式电器 依据电磁感应原理来工作,如 接触器、各种类型的电磁式继电器等。
• 非电量控制电器 依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、温度继电器等。
第二节 接触器
一、交流接触器 1.结构
➢触头系统:主触头、辅助触头 常开触头(动合触头) 常闭触头(动断触头)
〇
TH(湿热带产品)
直流接触器型号意义说明举例:
CZ 16- 〇
直流 接触器
设计 序号
额定电流
/〇
常开主触点数
〇
常闭主触点数
第二节 接触器
四、接触器的主要技术指标
额定电压
交流接触器: 127、220、380、500V 直流接触器: 110、220、440V
额定电流
交流接触器:5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器:40、80、100、150、250、400、600A
● 线圈电流大于或等于整定电流时,继电器吸合 ● 线圈电流低于整定电流时,继电器释放 ● 动作电流整定范围:吸合电流为(30%~50%)IN
释放电流为(10%~20%)IN ● 一般自动复位
电压继电器: 根据输入(线圈)电压大小而动作的继电器
➢过电压继电器:动作电压整定范围为(105%~120%)UN
电气控制与PLC应用技术教学课件ppt作者黄永红第1章 常用低压电器
第1章 常用低压电器1.1 低压电器的定义、分类1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.3 接触器1.4 继电器1.5 主令电器1.6 信号电器1.7 开关电器1.8 熔断器1.9 电磁执行器件1.1 低压电器的定义、分类1.按用途和控制对象分2.按动作方式分3.按工作原理分图1-1 常用低压电器的分类1.按用途和控制对象分(1)低压配电电器(2)低压控制电器2.按动作方式分(1)自动电器(2)手动电器3.按工作原理分(1)电磁式电器(2)非电量控制电器1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.2.1 电磁机构1.2.2 触点系统1.2.3 灭弧系统1.2.1 电磁机构1.电磁机构的结构形式及工作原理2.电磁机构的吸力特性与反力特性3.单相交流电磁机构上短路环的作用1.电磁机构的结构形式及工作原理1)衔铁沿棱角转动的拍合式,如图1-2a所示。
2)衔铁沿轴转动的拍合式,如图1-2b所示。
3)衔铁作直线运动的双E形直动式,如图1-2c所示。
图1-2 常用的电磁机构结构形式1—衔铁 2—铁心 3—电磁线圈图1-3 电磁式电器的工作原理示意图1—铁心 2—电磁线圈 3—衔铁4—静触点 5—动触点 6—触点弹簧7—释放弹簧 δ—气隙2.电磁机构的吸力特性与反力特性(1)直流电磁机构的吸力特性(2)交流电磁机构的吸力特性(3)吸力特性与反力特性的配合(1)直流电磁机构的吸力特性•对于直流线圈,当电压U与线圈电阻R不变时,流过线圈的电流I不变。
由磁路定律Φ=INRm(式中,Rm为气隙磁阻,Rm=δμ0S;N为线圈匝数)可知,Fat∝Φ2∝1Rm2∝1δ2,即衔铁动作过程中为恒磁动势工作,电磁吸力Fat与气隙δ的二次方成反比,所以直流电磁机构的吸力特性为二次曲线形状,如图1‐4所示。
它表明衔铁闭合前后吸力变化很大,气隙越小吸力越大。
•直流电磁机构在衔铁吸合过程中,电磁吸力是逐渐增加的,完全吸合时电磁吸力达到最大。
对于可靠性要求很高或动作频繁的控制系统常采用直流电磁机构。
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第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识 第二节 开关电器 第三节 接触器 第四节 继电器 第五节 熔断器 第六节 主令电器 本章小结
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
我国现行标准将工作电压 在交流1200V、直流1500V以下 的电气线路中起通断、保护、 控制或调节作用的电器称为低 压电器
短路环
铁芯 线圈
Date: 2020/5/24
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衔铁
CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器
3.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。
❖ 类型
桥式触头 指形触头
❖ 材料:一般采用铜材料制成;对于小容量电器常用银
质材料制成
点接触
面接触
Date: 2020/5/24
国内: 正泰公司、德力西公司、上海人民华通 集团、TCL工业电气、CNC长城电器
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
第二节 开关电器
一、刀开关
❖ 作用:隔离电源,不频繁通断电路 ❖ 分类:
✓ 按刀的级数分:单极、双极和三极 ✓ 按灭弧装置分:带灭弧装置和不带灭弧装置 ✓ 按刀的转换方向分为:单掷和双掷 ✓ 按接线方式分为:板前接线和板后接线 ✓ 按操作方式分为:手柄操作和远距离联杆操作 ✓ 按有无熔断器分:带熔断器和不带熔断器
CH1 常用低压电器
RL1-15 RL1-60 螺旋式熔断器 RC1-10 RC1-30 插入式熔断器 CJ10-20 CJ20-60 交流接触器
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
四、低压电器的主要技术指标
• 1、绝缘强度:分断状态时,动触头之间 的耐压值。
• 2、耐潮湿性能 • 3、极限允许温升 • 4、操作频率(1小时) • 5、寿命:电寿命、机械寿命
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
五、低压电器的结构要求
• “三化”: 标准化 系列化 通用化
• “四统一”: 型号规格 技术条件 外形及安装尺寸 易损零部件
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CH1 常用低压电器
六、低压电器知名品牌
• 国际:
ABB公司(瑞士)、 ORMNO公司(日本) 施耐德公司(法国)、 SIEMEN公司(德国) 通用GE电气(美国)
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CH1 常用低压电器
3.2灭弧方法
1)机械性拉弧:分断触点 时,迅速增加电弧长度, 使单位长度内维持电弧 燃烧的电场强度不够而 熄弧
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
2)双断口灭弧(电动力吹弧)
效果较弱,一般多用于小功率的电器中
✓ 形成飞弧造成电源短路事故。
❖ 灭弧措施:吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、 利用介质灭弧、改善触头表面材料 。
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
3.1电弧的产生
电弧是触点间气体在强电场作用下产生的 放电现象。
当动静触点在通电状态下分开的瞬间, 动静触点的间隙很小,于是在触点间形成很强 的电场(E=U/S,其中S为间隙)。在高热和强 电场作用下,金属内部的自由电子从阴极表 面电离出来,向阳极加速移动(强电场放 电),这些自由电子在运动中撞击中性气体 分子,使它们产生正离子和电子(撞击电 离)。
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3)磁吹灭弧
电弧电流越大,灭弧 能力越强。它广泛用 于直流灭弧装置中
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CH1 常用低压电器
4)灭弧栅灭弧
这种灭弧装置常用于交流灭弧
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
5)利用有机固体介质的狭缝灭弧
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器 三、低压电器的全型号表示法及代号含义
Dat15
CH1 常用低压电器
1.类组代号
低压电器所属的类别以及在同一类电器中所属的组别
Date: 2020/5/24
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铁芯 直流转线动圈:式细而长,无骨架。 ❖ 组成 衔铁
线圈
❖ 原理:线圈通入电流,产生磁场,经铁芯、衔铁和气 隙形成回路,产生电磁力,将衔铁吸向铁芯。
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器
2.短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
一、低压电器的分类
• 按电器的动作性质分 :手动电器和自动电器 • 按电器的性能和用途分:控制电器和保护电器 • 按有无触点分:有触点电器和无触点电器 • 按工作原理分:电磁式电器和非电量控制电器。
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器 电压交线流圈::硅并联钢在片电叠路加中,匝数多、导线细。
1.电磁机构——将电交电流 流磁直直线 线能流动圈 圈转:: :式换整串 短为联 而块在 粗机铸电 ,械铁路 有能或中 骨并铸, 架带匝。钢数动少触、头导动线作粗。。
Date: 2020/5/24
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CH1 常用低压电器
• 于是,撞击产生的正离子向阴极运动, 撞击在阴极上使温度升高,阴极电子动 能增加,从阴极表面逸出,再参与撞击 电离(热电子发射)。在触点间隙产生 大量的带电粒子,使气体导电,形成了 炽热的电子流(高温游离),绝缘的气 体变成了导体。电路通过这个游离区时 消耗的电能转换为热能和光能,发出光 和热的效应,产生高温并发出强光,即 电弧。
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器
3.灭弧系统 ❖ 电弧:开关电器切断电流电路时,触头间电压灭大弧 栅于片
10V,电流超过80mA时,触头间会产生蓝色 的光柱, 即电弧。
❖ 电弧的危害 :
触头
✓ 延长了切断故障的时间; ✓ 高温引起电弧附近电气绝缘电材弧料烧坏;