城市轨道交通车辆电气运行与维修项目5 车辆电器设备

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3)按有无触点分 低压电器按它有无触点可分为有触点电器和无触点电器两大类： 有触点电器有动触点和静触点之分，利用触点的合与分来实现电路的 通与断；无触点电器没有触点，主要利用晶体管的导通与截止来实现电 路的通与断。 4)按工作原理分 低压电器按它的工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器两 大类：电磁式电器由感受部分(即电磁机构)和执行部分(即触点系统) 组成。 它由电磁机构控制电器动作，即由感受部分接受外界输入信号，使 执行部分动作，实现控制目的；非电量控制电器由非电磁力控制电器触 点的动作。
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1)按用途分 低压电器按它在电路中所处的地位和作用可分为控制电器、配电 电器、主令电器和保护电器4大类：控制电器是指电动机完成生产机械 要求的启动、调速、反转和停止所用的电器，如接触器、继电器和开关电 器等；配电电器是指正常或事故状态下接通或断开用电设备和供电电 网所用的电器，如低压隔离开关、断路器和刀开关等；主令电器用于自 动控制系统中发送控制命令的电器，如按钮、行程开关等；保护电器是 指主要用于保护设备和电路的电器，使其安全运行，如熔断器、电流继 电器、电压继电器、热继电器等。 2)按动作方式分 低压电器按它的动作方式可分为自动切换电器和非自动切换电器 两大类：前者是依靠本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通 或分断等动作；后者主要是用手直接操作来进行切换。
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思考与练习 1.什么是电器?什么是低压电器? 2.电器一般由哪两个基本部分组成?它们分别起什么作用?
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任务2
接触器
任务目标 认识什么是接触器，知道接触器的用途、结构和工作原理。 任务重点
本任务主要介绍交流电磁接触器的结构和工作原理，掌握其工 作原理才会分析整个电路。
知识准备 磁与电磁基本知识。
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常用的电磁机构 图5.1 1—衔铁；2—铁芯；3—线圈 电磁机构的工作原理：当吸引线圈通入电流后，产生磁场，磁通经 铁芯、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力，衔铁在电磁吸力 的作用下产生机械位移，被铁芯吸合。与此同时，衔铁还要受弹簧的拉 力等与电磁吸力方向相反的反力的作用。只有当电磁吸力大于反力 时，衔铁才能可靠地被铁芯吸住。
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2)触头系统 触头是一切有触点电器的执行部分，这些电器就是通过在衔铁带 动下触头的动作来接通与分断电路的。触头的结构形式有很多种，常 见的种类有： ①按其接触形式分。可分为点接触、线接触和面接触3种，如图 5.2所示。点接触允许通过的电流较小，常用于继电器电路或辅助触 点。面接触和线接触允许通过的电流较大，常用于大电流的场合，如刀 开关、接触器的主触头等。
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图5.2
触头形式
②按控制的电路分。可分为主触头和辅助触头。主触头用于接通
或断开主电路，允许通过较大的电流。辅助触头用于接通或断开控制 电路，只允许通过较小的电流。 ③按原始状态分。可分为常开触头和常闭触头。当线圈不带电 时，动、静触头是分开的称为常开触头；当线圈不带电时，动、静触头是 闭合的称为常压电器一般都有两个基本部分，即感受部分和执行部分。感受 部分感受外界信号，并通过转换、放大与判断作出反应，使执行部分动 作；执行部分则按照感受部分对外界信号的反应进行相应的动作，从而 接通或分断电路，实现控制目的。 自控电器的感受部分大多由电磁机构组成；手动电器的感受部分 通常为电器的操作手柄。执行部分根据控制指令，执行接通或断开电 路的任务。 1)电磁机构 电磁机构一般由线圈、铁芯及衔铁等几部分组成。按通过线圈的 电流种类分有交流电磁机构和直流电磁机构；按电磁机构的形状分有 E形和U形两种；按衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类。常 用的电磁机构如图5.1所示。
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知识描述
(1)概述 接触器是一种用于频繁地接通或断开交直流主电路、大容量控制 电路等大电流电路的自动切换电器。在功能上接触器除能自动切换 外，还具有手动开关所缺乏的远距离操作功能和欠压保护功能，主要用 于控制电动机、电热设备、电焊机等。它是自动控制系统中应用最多的 一种电器，其实物图如图5.3所示。
项目5 车辆电器设备
任务1
轨道交通电器设备概述
任务目标 了解轨道交通常用低压电器的结构及工作原理。
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任务重点
在该任务中，主要需要理解轨道交通车辆电器设备之间是何如统 一工作的。 知识准备 电力识图。
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知识描述 (1)轨道交通低压电器概述 电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开 电路，断续或连续地改变电路参数，以实现电路或非电对象的切换、控 制、保护、检测、变换和调节的电气设备。 电器按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器。低压电器通 常指工作在交流50Hz，额定电压1200V及其以下或直流额定电压1 500V及其以下的电路中的电器。 常见的低压电器可分为多种类型。
种气体放电现象。电弧产生高温并有强光，可将触头烧损，并使电路的
切断时间延长，严重时可引起事故或火灾。
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②灭弧的方法： a.机械灭弧：通过机械将电弧迅速拉长，用于开关电路。 b.磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用下，电 弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，电弧被冷却熄灭。 c.窄缝灭弧：在电弧形成的磁场、电场力的作用下，将电弧拉长进 入灭弧罩的窄缝中，使其分成数段并迅速熄灭，该方式主要用于交流接 触器中。 d.金属栅片灭弧：当触头分开时，产生的电弧在电场力的作用下被 推入一组金属栅片而被分成数段，彼此绝缘的金属片相当于电极，因而 就有许多阴阳极压降，对交流电弧来说，在电弧过零时使电弧无法维持 而熄灭，交流电器常用栅片灭弧。
①电弧的产生。
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当动、静触头分开瞬间，两触头间距极小，电场强度极大，在高热及 强电场的作用下，金属内部的自由电子从阴极表面逸出，奔向阳极。这 些自由电子在电场中运动时撞击中性气体分子，使之激励和游离，产生 正离子和电子，这些电子在强电场作用下继续向阳极移动。同时撞击 其他中性分子。因此，在触头间隙中产生了大量的带电粒子，使气体导 电形成了炽热的电子流即“电弧”。可以看出，电弧的产生实际上是一