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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1、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。项目5车辆电器设备1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。2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1500V及其以下

2、的电路中的电器。常见的低压电器可分为多种类型。31)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。

3、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。43)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

4、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。5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

5、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。(2)低压电器的基础知识低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6图5.1常用的电磁机构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

6、芯吸住。72)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。8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

7、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闭触头。3)电弧的产生和熄灭①电弧的产生。9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

8、，电弧的产生实际上是一种气体放电现象。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。10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。②灭弧的方法：a.机械灭弧