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1、 第五章第五章 常用低压电器常用低压电器第一节第一节 概述概述一、常用低压电器的分类一、常用低压电器的分类（一）按用途分类（一）按用途分类1）控制电器：用于各种控制电路和控制系统。）控制电器：用于各种控制电路和控制系统。2）配电电器：用于电能输送和分配。）配电电器：用于电能输送和分配。3）执行电器：用于完成某种动作或传送某种能。）执行电器：用于完成某种动作或传送某种能。4）可通信低压电器：用于计算机接口和通信口。）可通信低压电器：用于计算机接口和通信口。5）终端电器：用于线路末端的小型化、模数化的组合式电器）终端电器：用于线路末端的小型化、模数化的组合式电器。（二）按应用场合分类（二）按应用场
2、合分类1）一般用途低压电器；）一般用途低压电器；2）框用低压电器）框用低压电器3）化工低压电器；）化工低压电器； 4）船用低压电器）船用低压电器5）牵引低压电器；）牵引低压电器； 6）航空低压电器）航空低压电器1（三）按操作方式分类（三）按操作方式分类：手动和自动电器手动和自动电器（四）按使用系统分类（四）按使用系统分类 1）自动控制电力系统用电器）自动控制电力系统用电器 2）电力系统用电器）电力系统用电器 3）自动化通信系统用电器）自动化通信系统用电器（五）按电器执行功能分类五）按电器执行功能分类 1）有触头电器）有触头电器 2）无触头电器）无触头电器 3）混合电器）混合电器（六）按电力拖动
3、自动控制系统用电器分类（六）按电力拖动自动控制系统用电器分类 1）接触器）接触器 2）主令电器）主令电器 3）继电器）继电器 4）执行电器）执行电器 5）熔断器）熔断器 6）低压断路器）低压断路器 7）隔离开关）隔离开关 8）成套电器）成套电器2二、低压电器的应用二、低压电器的应用 在电力拖电动系统中，低压电器主要用于对电动机在电力拖电动系统中，低压电器主要用于对电动机进行控制、调节和保护。进行控制、调节和保护。三、低压电器额定工作制与正常工作条件三、低压电器额定工作制与正常工作条件（一）额定工作制1）8小时工作制：电器的工作时间不超过小时工作制：电器的工作时间不超过8小时。小时。2）长期工作
4、制连续工作）长期工作制连续工作8小时以上。小时以上。3）短时工作制：有载时间和空载时间相互交替，且有）短时工作制：有载时间和空载时间相互交替，且有载时间小于空载时间。载时间小于空载时间。4）断续周期工作制：有载时间和空载时间循环交替，）断续周期工作制：有载时间和空载时间循环交替，且有一定比值。且有一定比值。3（二）正常工作条件（1）周围空气温度规定为）周围空气温度规定为-5+40，24小时平均值不超过小时平均值不超过+35。（2）安装地点不超过海拔）安装地点不超过海拔2000m。（3）安装地点的最高温度为）安装地点的最高温度为+40，相对湿度不超过，相对湿度不超过50%。（4）污染等级分为）污
5、染等级分为4级：级： 1）等级）等级1：无污染。：无污染。 2）等级）等级2：有非导电性污染。：有非导电性污染。 3）等级）等级3：有导电性污染。：有导电性污染。 4）等级）等级4：造成持久性的导电污染。：造成持久性的导电污染。 工业电器一般适用于污染等级为工业电器一般适用于污染等级为3级的环境，家用电器适用于级的环境，家用电器适用于等级为等级为2级的环境级的环境4第二节第二节 常用低压电器的基本问题常用低压电器的基本问题 电磁机构电磁机构低压电器的基本结构低压电器的基本结构 触头系统触头系统一、电磁机构一、电磁机构（一）电磁机构的结构形式一）电磁机构的结构形式 电磁线圈电磁线圈 电磁机构电磁
6、机构 铁心铁心 衔铁衔铁1按衔铁的运动方式分按衔铁的运动方式分 根据由铁心和衔铁构成的磁路形状及衔铁运动方式的不同，以根据由铁心和衔铁构成的磁路形状及衔铁运动方式的不同，以及线圈接入电路的方式不同，电磁机构可分为多种形式。及线圈接入电路的方式不同，电磁机构可分为多种形式。1）衔铁绕棱角转动拍合式：）衔铁绕棱角转动拍合式：5 在该方式中，衔铁绕磁轭的棱角转动，铁心用电工软铁制成，在该方式中，衔铁绕磁轭的棱角转动，铁心用电工软铁制成，适用于直流接触器和继电器，如图适用于直流接触器和继电器，如图5-2d. 2）衔铁绕轴转动拍合式：铁心用硅钢片叠成，适用于中小容）衔铁绕轴转动拍合式：铁心用硅钢片叠成，
7、适用于中小容量交流接触器和继电器，如图量交流接触器和继电器，如图5-2e. 3）衔铁直线运动式：衔铁在线圈内作直线运动，多用于中小）衔铁直线运动式：衔铁在线圈内作直线运动，多用于中小容量交流接触器和继电器，如图容量交流接触器和继电器，如图5-2a、b、c。 2按磁路形式分：有按磁路形式分：有U型（如图型（如图5-2a、c、d所示所示)和和E型（如图型（如图5-2b、e所示所示)。63按线圈的连接方式分按线圈的连接方式分 1）串联电磁机构：）串联电磁机构：电磁线圈串联于电路中，如图电磁线圈串联于电路中，如图5-3a所示。所示。按电流种类又分为直流串联电磁机构和交流串联电磁机构。按电流种类又分为直
8、流串联电磁机构和交流串联电磁机构。 该结构的特点是匝数少，线径粗，衔铁动作与否取决于线圈中该结构的特点是匝数少，线径粗，衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小，故又称为电流线圈。电流的大小，故又称为电流线圈。 2）并联电磁机构：）并联电磁机构：电磁线圈并联于电路中，如图电磁线圈并联于电路中，如图5-3b所示。所示。按电流种类又分为直流并联电磁机构和交流并联电磁机构。按电流种类又分为直流并联电磁机构和交流并联电磁机构。 该结构的特点是匝数多，线径细，衔铁动作与否取决于线圈中该结构的特点是匝数多，线径细，衔铁动作与否取决于线圈中电压的大小，故又称为电压线圈。电压的大小，故又称为电压线圈。4按电磁线圈的
9、种类分：按电磁线圈的种类分：直流线圈和交流线圈。直流线圈和交流线圈。（二）电磁机构的工作特性（二）电磁机构的工作特性1吸力特性吸力特性1）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性 交流电磁机构的电流交流电磁机构的电流I与电磁气隙与电磁气隙成正比，故当成正比，故当线圈未吸合圈未吸合时，电流可达吸合后流可达吸合后电流的流的56倍，如果衔铁卡住，或频繁动作，线圈倍，如果衔铁卡住，或频繁动作，线圈可能烧毁，所以在可靠性要求高或操作频繁时，一般不采用交流电可能烧毁，所以在可靠性要求高或操作频繁时，一般不采用交流电磁结构。磁结构。72）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性 直流电磁机构的电
10、流与气隙大小无关，而电磁吸力与气隙直流电磁机构的电流与气隙大小无关，而电磁吸力与气隙的平方成反比，所以直流电磁机构适用于动作频繁的场合，且的平方成反比，所以直流电磁机构适用于动作频繁的场合，且吸合后电磁吸力较大，工作可靠。但是当直流电磁机构的电磁吸合后电磁吸力较大，工作可靠。但是当直流电磁机构的电磁线圈断电时，由于磁通急剧变化，在线圈中会感应出很大的反线圈断电时，由于磁通急剧变化，在线圈中会感应出很大的反电动势，其值可达线圈额定电压的电动势，其值可达线圈额定电压的10倍以上，很容易使线圈损倍以上，很容易使线圈损坏，因此，一般在电磁线圈两端并联一个放电回路。如图坏，因此，一般在电磁线圈两端并联一
11、个放电回路。如图5-6所示。所示。图5-6 直流线圈断电放电回路2单相交流电磁机构中短路环的作用单相交流电磁机构中短路环的作用 在交流电磁机构中，一般在铁心端面上安装一个铜制短路环以在交流电磁机构中，一般在铁心端面上安装一个铜制短路环以便保证电磁机构正常工作。便保证电磁机构正常工作。8二、触头系统二、触头系统（一）触头的接触形式一）触头的接触形式 触头的作用：触头是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电触头的作用：触头是电磁式电器的执行元件，起接通和分断电路的作用。路的作用。点接触：点接触：用于小电流接触器中。用于小电流接触器中。线接触：线接触：用于通电次数多，电流大的场合。用于通电次数多，电流
12、大的场合。面接触：面接触：允许通过较大电流。允许通过较大电流。（二）触头的种类（二）触头的种类主触头：主触头：用于接通和断开主电路，允许通过较大电流。用于接通和断开主电路，允许通过较大电流。辅助触头：辅助触头：用于接通和断开控制电路，允许通过较小电流。用于接通和断开控制电路，允许通过较小电流。按触头控制的电路分：按触头控制的电路分：按触头原始状态分：按触头原始状态分：常开触头：常开触头：电磁线圈未通电时，断开的触头。电磁线圈未通电时，断开的触头。常闭触头：常闭触头：电磁线圈未通电时，闭合的触头。电磁线圈未通电时，闭合的触头。9三、电弧的产生和常用的灭弧方法三、电弧的产生和常用的灭弧方法（一）电
13、弧的产生（一）电弧的产生 当触头分断电路时，若触头间的电压达当触头分断电路时，若触头间的电压达12V20V、电流达电流达0.251A，触头间隙就会产生电弧。电弧会使触头，触头间隙就会产生电弧。电弧会使触头烧蚀，并使电路切断时间延长，甚至不能断开，造成事故，烧蚀，并使电路切断时间延长，甚至不能断开，造成事故，为此，必须采取灭弧措施，加速并可靠的熄灭电弧。为此，必须采取灭弧措施，加速并可靠的熄灭电弧。（二）常用的灭弧方法（二）常用的灭弧方法1双断口灭弧双断口灭弧2磁吹灭弧磁吹灭弧3柵片灭弧柵片灭弧4灭弧罩灭弧灭弧罩灭弧10第三节第三节 电磁式接触器电磁式接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远
14、距离控制、频繁操作、接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制、频繁操作、直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。直流主电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。接触器的分类：接触器的分类：按操作方式分：按操作方式分：电磁接触器、气动接触器、电磁气动接触器。电磁接触器、气动接触器、电磁气动接触器。 按灭弧介质分：按灭弧介质分：空气电磁式、油浸式和真空式接触器。空气电磁式、油浸式和真空式接触器。按主触头控制的电流种类分：按主触头控制的电流种类分：交流、直流、切换电容接触器。交流、直流、切换电容接触器。一、接触器的结构及工作原理一、接触器的结构及工作原理电磁机构电磁机构触头系统触头系统灭弧装置灭弧装置释放弹簧释放弹簧触头触头弹簧底座接触器结构接触器结构1112第四节第四节 电磁式电压、电流继电器电磁式电压、电流继电器13直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器1415161718192021222324
