常用低压控制电器

常用低压控制电器介绍

一、低压电器的基本知识

电器：是对于电能的生产、输送、分配和应用起控制、调节、检测及保护等作用的电气设备的总称。

低压电器：工作电压交流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。

（一）低压电器的分类

①按用途和控制对象分：

配电电器：用于低压电力网的配电电器。

控制电器：用于电力拖动及自动控制系统的电器。

②按操作方式分：

自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，如接触器、继电器等。

手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器，如刀开关、转换开关和主令电器等。

③按工作原理分：

电磁式电器：根据电磁感应原理进行工作，如交直流接触器、电磁式继电器等。

非电量控制电器：以非电物理量作为控制量进行工作，如按钮开关、行程开关、刀开关、热继电器、速度继电器等。

（二）低压电器的结构

低压电器的基本结构是由触头系统和电磁机构组成。

触头是电磁式电器的执行部分，电器就是通过触头的动作分合被控电路的。

电磁系统用来操纵触点的闭合和分断，由铁芯、线圈和衔铁三部分组成。

1.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。

材料：一般采用铜、银、镍材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成。接触电阻：触头的动静触头闭合时形成的电阻，称为接触电阻。

造成电压损耗，增加铜耗。导致触头温度升高。

接触形式：点接触、线接触和面接触。

触点按其原始状态可分为常开触点和常闭触点。原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触点叫常开触点。原始状态闭合，线圈通电后断开的触点叫常闭触点。线圈断电后所有触点复原。按触点控制的电路可分为主触点和辅助触点。主触点用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流，辅助触点用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。

2.灭弧系统

电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于

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：

延长了切断故障的时间；

高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；

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。下图是一种桥式结构双断口触头系统。当触头打开时，在断口中产生电弧。电弧电流在两电

弧之间产生如图所示的磁场。根据左手定则，电弧电流要受到一个指向外侧的电动力F的作用，使电孤向外运动并拉长，使其迅速穿越冷却介质，从而加快电弧冷却并熄灭。交流接触器通常采用这种灭弧方法。

在触头电路中串入吹弧线圈，该线圈产生的磁通经过导磁夹板引向触头周围，在弧柱下方，两个磁通是相加的，而在弧柱上方是彼此相减的，在下强上弱的磁场作用下电弧被拉长并吹入灭弧罩中，电弧被拉长并受到冷却而很快被熄灭。它广泛应用于直流灭弧装置中（如直流接触器中）。

灭弧栅一般是由多片镀铜薄钢片(称为栅片)和石棉绝缘板组成、它们通常在电器触头上方的灭孤室内，彼此之间互相绝缘。当触头分断电路时，在触头之间产生电弧，电弧电流产生磁场，由于钢片磁阻比空气磁阻小得多，因此，电弧上方的磁通非常稀疏，而下方的磁通却非常密集，这种上疏下密的磁场将电弧拉人灭弧罩中，当电弧进入灭弧栅后，被分割成数段串联的短弧。这样每两片灭弧栅片可以看做一对电极，而每对电极间都有150-250V的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，而每个栅片间的电压不足以达到电弧燃烧电压，同时栅片吸收电弧热量，使电弧迅速冷却而很快熄灭。

常用的电磁机构型式：

衔铁沿棱角转动的拍合式铁心，如图（a）所示，其衔铁绕铁扼的棱角转动，磨损较小，铁心一般用电工软铁制成，适用于直流继电器和接触器。

衔铁沿轴转动的拍合式铁心，如图（b）所示，其衔铁绕轴转动，铁心一般用硅钢片叠成，常用于较大容量交流接触器。

衔铁作直线运动的双E型直动式铁心，如图（c）所示，衔铁在线圈内成直线运动，较多用于中小容量交流接触器和继电器中。

二、接触器

电力拖动和自动控制系统中使用量大，涉及面广的一种低压自动控制电器，用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠压保护。

工作原理：

当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。

1-主触点2-常闭辅助触点

3-常开辅助触点4-动铁心5-线圈

6-静铁心7-灭弧罩8-弹簧

接触器分类及特点：

交流接触器：

1、交流接触器线圈通以交流电，主触头接通，分段交流主电路

2、交流接触器要解决的几个问题：铁心中产生涡流和磁滞损耗

引起铁心发热；当交变磁通过零时，电磁吸力为零（与磁通

平方成正比），使衔铁产生强烈的震动和噪声。

3 、解决方法：

（1）铁心用硅钢片冲压迭制而成，减少涡流路径，加硅增加铁心电阻，来减小电流和电流的损耗。

（2）铁心端面上安装一个铜制短路环来减小震动和噪声。

4、结构特点：

（1）铁心用硅钢片冲压迭制而成

（2）铁心上有短路环

（3）铁心做成短而粗的圆筒状

直流接触器：

线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。

●不产生涡流和磁滞损耗，铁心不发热。

●铁心用整块钢制成。

●线圈制成长而薄的圆筒状。

●灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。

额定电压：指主触点的额定工作电压

交流有：127V、220V、380V、500V、660V

直流有：24V、110V、220V、440V、660V

额定电流：指主触点的额定电流

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

线圈的额定电压：吸引线圈正常工作的电压值

交流接触器：36、110（127）、220、380V

直流接触器：24、48、220、440V

额定通断能力：主触头在规定条件下可靠地接通和分断的电流值。

额定操作频率：每小时的最高操作次数。交流接触器为600次/h，直流接触器为1200次/h。机械寿命（1000万次以上）（无载操作）与电气寿命（100万次以上）（负载操作）