智能电器的一次设备 ppt课件.ppt

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1、第二章智能电器的一次设备2.1开关元件（常用低压电器）一、低压电器的分类1、按用途分类控制电器：在电气控制系统中控制电路的接通、分断以及控制电动机的各种运行状态。如接触器、继电器、按钮等。（配电电器：用于配电系统中实现电能的输送与保护。如刀开关、转换开关、熔断器等）保护电器：用来保护电源和线路或电动机，使他们不至于在短路状态和过载状态下运行。如熔断器、热继电器等。2、按执行机理有触点电器：具有动静触点，利用触点的接触和分离来实现电路的通断。无触点电器：没有动、静触点，利用元器件的导通和截止来实现电路的通断。3、按动作方式手动

2、电器：依靠外力直接操纵来进行通断电路。如刀开关、转换开关、按钮等自动电器：依靠某种信号或物理量的变化而自动通断电路。如接触器、各种继电器等二、低压电器的组成低压电器的组成：感受部分和执行部分自动空气开关或热继电器之类还有中间传递部分，将感受和执行两部分联系起来，使其协同一致，按一定规律动作。（一）电磁机构将电磁能⇒机械能⇒使触点闭合或断开机构组成：吸引线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）三、电磁式低压电器的结构和工作原理1）E形电磁铁：多用于交流电磁系统。2）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电

3、流继电器也采用。3）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。1、铁心直流励磁的电磁铁通过恒定磁通线圈产生热量铁心不产生热量（无磁滞损耗与涡流损耗）线圈无骨架且成细长形（增加其和铁心接触面积）有助于散热交流励磁的电磁铁通过交变磁通线圈产生热量铁心产生热量（有磁滞损耗与涡流损耗）线圈有骨架且粗短形（与铁心分开）以免铁心热量传给线圈（铁心为硅钢片叠成）减少铁损耗2、线圈电压线圈跨接在电源上电流值由电路电压和线圈阻抗决定线圈匝数多、导线细电流小、电压高采用绝缘性能好的漆包线电流线圈串接在主电路中电流值由电路负载决

4、定线圈匝数少、导线粗电流大采用较粗的紫铜条和铜线3、电磁特性电磁吸力的近似计算公式：式中：当Ｓ（导线的截面积）为常数时，Ｆ与Ｂ２成正比。1)吸力特性吸力特性：电磁吸力与气隙的关系曲线。说明：吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有关。▲直流电压线圈的吸力特性吸力F与气隙结论：a直流电压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大；b直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。成反比，所以特性为二次曲线形状：▲交流电压线圈的吸力特性当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时：F为常数.结论：a、交流电压线圈在衔铁闭合前后吸力几乎不变化（如考

5、虑漏磁通，随的减少略有增加）。B、交流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后随气隙的减小而减小。综上：a、衔铁动作与否取决于线圈两端的电压。b、直流电磁机构的衔铁动作不改变线圈电流。c、交流电磁机构的衔铁动作改变线圈电流。说明：衔铁卡住不能吸合，或者频繁动作，交流电压线圈可能烧毁。对于可靠性要求高，或频繁动作的控制系统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。2）反力特性反力特性：指电磁机构转动部分的静阻力与气隙的关系曲线电磁机构的反力：作用弹簧、摩擦阻力和衔铁的重量。电磁机构的反力特性如图所示：4．反力特性与吸力特性的配合F吸略大于

6、F反电磁铁正常工作时衔铁在吸合的过程中，吸力必须大于反力，但也不能太大否则影响电器的机械寿命5．短路环1）单相交流电磁机构存在的问题磁通是交变：衔铁产生强烈的振动和噪音，易使电器结构松散、寿命降低，同时使触头接触不良，易于熔焊与烧毁。2）短路环的作用短路环：磁通分相的作用，使合成后的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动和噪声。2、触点接触形式：点接触、线接触和面接触。点接触：小电流的触点线接触：中等容量的触点面接触：大容量的触点（二）触点系统1、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。（a）点接触（b）线接触(c)面接触3

7、、电接触（接触电阻）电接触：动、静触点完全接触并有工作电流通过。触点的接触过程：（a）最终拉开位置（b）刚接触位置（c）最终闭合位置（三）、电弧的产生和灭弧装置1.电弧的产生触点接通后存在接触电阻，有温升，分断电路时热电子发射造成电路延时断开}气体游离产生电弧→烧损触点强电场作用缩短电器使用寿命2.常用灭弧方法a、电动力灭弧b、磁吹灭弧c、窄缝灭弧d、栅片灭弧为加强灭弧效果往往同时采取几种灭弧措施电动力灭弧触头断开时，两个断口处产生电弧根据左手定则电弧受F作用向外运动电弧被拉长{}迅速熄灭受冷却作用机械性拉弧窄缝灭弧装置栅片

8、灭弧示意图四、常用低压电器——接触器接触器:频繁地接通或切断电动机或其它负载主电路的一种电磁式控制电器。特点：频繁操作和远距离控制。接触器按主触点通过的电流种类可分为：交流接触器、直流接触器。接触器l一电磁机构　　2—主触点和灭弧装置3—释放弹簧　　4一辅助触点5一底座（一）接触器结构（二