2第一章常用低压电器剖析

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1
灭弧栅片
3 4
2
5
触头
电弧
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电磁式低压电器组成总结
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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） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧
灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧
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主触头 灭弧装置 动铁心 常闭辅助触头 吸引线圈 常开辅助触头 静铁心
交流接触器结构图
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2．工作原理 线圈加额定 电压，衔铁吸合， 常闭触头断开， 常开触头闭合； 线圈电压消失， 触头恢复常态。 为防止铁心振动， 需加短路环。
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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
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1.电磁机构
将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 铁芯
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。
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2．电磁机构的结构形式
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，少数过电流继电器也采用。
主触点和辅助触点的数量。
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第三节 继电器
作用：控制、放大、联锁、保护和调节 分类：
按用途分 ： 控制、保护继电器、中间继电器 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式 按输入量分： 电流、电压、时间、速度、压力 按动作时间分：瞬时、延时继电器
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短路环
衔铁 铁芯 线圈
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6.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、面接触
（a）点接触
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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： 直流110v，220v； 交流127v，220v，380v。
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。
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5．短路环 1）单相交流电磁机构存在的问题 磁通交变：衔铁产生强烈的振动和噪音，易使电器结 构松散、寿命降低，同时使触头接触不良，易于熔焊 与烧毁。 2）短路环的作用 短路环：磁通分相的作用，使合成后的吸力在任一时 刻都大于反力，消除振动和噪声。
（b）线接触
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(c) 面接触
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五、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 强电场放射 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。 撞击电离 热电子发射 热电离
b 使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。
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I>
KA
KA
KA
I< KA
KA
KA
过电流继电 器
欠电流继电 器
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二、电压继电器 特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细 分类：过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似
U< KA
KA
KA
U > KA
KA
KA
欠电压继电器
过电压继电器
四、电磁式电器组成
电磁式电器主要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。 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
执行部分：触点系统。
其它：灭弧装置
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1．按使用的系统
1）低压配电电器（保护电器）
低压配电电器主要用于低压供电系统。当电路出现故障 起保护作用，断开故障电路。 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。 例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。
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2、灭弧装置 灭弧措施： 降低电弧温度和电场强度（拉长电弧、冷却电弧和电弧 分段）。 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。
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中间继电器图形和文字符号
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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。
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3．电磁机构的线圈 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
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二、直流接触器
用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。
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交流接触器与直流接触器的区别 交流接触器： 铁心用硅钢片冲压而成，减少铁损； 线圈绕在骨架上，短而粗的圆筒状，便于散热； 铁心端面上安装铜制短路环，防止震动和噪声； 常用灭弧罩和灭弧栅；
直流接触器：
铁心不发热，用整块钢制成； 线圈散热：长而薄的圆筒状； 常用磁吹灭弧装置；
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三、接触器的图形符号和文字代号
KM
KM
KM
KM பைடு நூலகம்圈 主触点
常开辅助触点 常闭辅助触点
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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
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
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高压电器
交流1200V以上、直流1500V以上。
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。
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二、低压电器在电气驱动自动控制系统中的应用 电力传动系统的组成及特点 1）主电路
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结论：a直流电压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大； b直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。
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交流电压线圈的吸力特性
当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时：F 为常数
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。
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三、中间继电器 中间继电器实质上是一种电压继电器，结构 和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多， 在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的 额定电流较大。
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六、接触器的使用选择原则 根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 根据使用类别确定接触器系列； 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压与控制电路的额定电压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流；