上篇：电气控制

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1、36学时主讲教师：康志亮上篇：常用低压电器Chapter1：低压电器的基本原理电器：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工具之总称。如开关，熔断器、变压器控制电器：是一种能控制电的设备。它是一种能够根据外界信号的要求，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地切换、控制、保护、检测、变换和调节作用的电气设备。低压电器：直流小于1500V，交流小于1200V（1）电器分类：按工作电压等级分高压电器：>AC1200V;>DC1500V低压电器：

2、①按操作方式分：手动电器：由人工直接操作才能完成任务的电器称为手动电器，如刀开关、按钮和转换开关等。自动电器：指不需要人工直接操作，按照电的或非电的信号自动完成接通、分断电路任务的电器称为自动电器，如低压断路器、接触器和继电器等。②按用途分：低压配电电器：主要用于低压供电系统，如刀开关、低压断路器、转换开关和熔断器等。低压控制电器：主要用于电力拖动控制系统，如接触器、继电器、控制器、控制按钮、行程开关、主令控制器和万能转换开关等。③按工作原理分：电磁式电器：根据电磁感应原理来工作的电器，如交、直流接触器、电磁式继电器等。非电量控制电路：电器的工作是靠外力

3、或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、压力继电器和温度继电器等。1.1低压电器的基本结构大部分低压电器为电磁式电器：电磁系统、触头系统、灭弧系统1.1.1电磁机构：电磁机构通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、铁心(亦称静铁心或磁轭)和衔铁(也称动铁心)三部分组成。其作用原理：当线圈中有电流通过时，电磁吸力克服弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，由连接机构带动相应的触头动作。1.直流电磁铁的电磁吸力Maxwell‘sequation：F:电磁吸力B：磁场强度S：铁心面积Φ：气隙磁通δ：气隙长度2.交流电磁铁的电磁吸力由于交流电

4、磁吸力呈现周期性的变化，动铁心产生振动如何消除？3、短路环的作用－－消除振动磁通分两路，一路只有气隙磁阻，另一路串接短路环，相当于在气隙词组上串接一个感抗。那么两路磁通之间就产生一个相位差。F1和F2叠加产生的合力也是一个脉动的电磁力，但只要F的最小值大于反作用力，铁心就不会振动。4.交流电磁机构的吸力特性不管是交流还是直流电磁机构，其产生的电磁吸力都是与气隙长度的平方成反比的，即气隙长度越长，电磁吸力越小。5.吸力特性与反力特性的配合反力一般为弹簧力F＝kx电磁吸力特性和反力特性的配合1.1.2触头系统：触头的作用是接通或分断电路。触头的结构有桥式触头

5、指式触头：适用于分合次数多，电流大的场合。点接触式：适用于电流不大场合面接触式：电流较大场合。1.1.3灭弧系统1电弧的产生触头断开时，感性负载产生感应电动势，与电源一起叠加在触头两侧，造成放电现象2灭弧的方法（1）拉长电弧以降低电场强度（2）用电磁力把把电弧引到冷却却至上（3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中冷却（4）将电弧分成小段（5）将电弧密封在考气压或真空容器中3、灭弧措施或装置（1）桥式双断口灭弧（2）.灭弧栅（3）.磁吹灭弧（4）.窄缝灭弧法4、过电压和浪涌电压抑制1.2低压电器的主要技术性能和参数（略）1.2.1开关电器的通断工作类型及相关参数

6、1．开关电器的通断工作类型(1)隔离。隔离指开关电器具有将电器设备和电源“隔开”的功能，在对电器设备的带电部分进行维修时以确保人员和设备的安全。隔离不仅要求各电流通路之间、电流通路和邻近的接地零部件之间应保持规定的电气间隙，而且要求电器的动、静触头之间也应保持规定的电气间隙。能满足隔离功能的开关电器是隔离器。如果在维修期间需要确保电器设备一直处于无电状态，应选用操作机构分断位置能上锁的隔离器。(2)无载(空载)通断。无载(空载)通断指接通或分断电路时不分断电流，分开的两触头间不会出现明显电压的情况。选用无载通断的开关电器时，必须有其他措施可以保证不会出现

7、有载通断的可能性，否则有造成事故，损坏设备，甚至危及人身安全的危险。无载通断的开关电器仅在某些专门场所使用，如隔离器。(3)有载通断。有载通断是相对于无载通断而言的，其开关电器需接通和分断一定的负载电流(具体负载电流的数据因负载类型而异)。有的隔离器产品也能在非故障条件下接通和分断电路，其通断能力大致和其需要通断的额定电流相同。产品样本中隔离器和熔断器式隔离器的通断能力常按额定电流的倍数给出，因此，有些隔离器也能分断各种工作过电流，如电动机的启动电流。(4)控制电动机通断。控制电动机通断通常指电动机开关。电动机开关是指用来接通和分断电动机的开关电器或电路

8、，其通断能力应能满足各种型号的电动机按不同工作制(如点动和反接)工作的控制要求。