常用低压电器元器件介绍课件.ppt

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1、1.1第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.1 返回总目录返回总目录返回总目录返回总目录 第第1 1章章常用低压电器常用低压电器 1.2第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.2 电电器器分分为为高高压压电电器器和和低低压压电电器器。低低压压电电器器一一般般是是指指在在交交流流50Hz50Hz、额额定定电电压压1200V1200V、直直流流额额定定电电压压1500V1500V及及以以下下的的电电路路中中起起通通断断、保保护护、控控制制或或调调节节作作用用的的电电器器产产品品。由由于于在在大大多多数数用用电电行行业业及及人人们们的的日日常常生生活活中中一一般般都都使使用用低低压压设

2、设备备，采采用用低低压压供供电电。而而低低压压供供电电的的输输送送、分分配配和和保保护护，以以及及设设备备的的运运行行和和控控制制是是靠靠低低压压电电器器来来实实现现的的，因因此此低低压压电电器器的的应应用用十十分分广广泛泛，直直接接影影响响低低压压供供电电系系统统和和控控制制系系统统的的质质量量。本本章章主主要要介介绍绍用用于于电电力力拖拖动动及及控控制制系系统统领领域域中中的常用低压电器。的常用低压电器。1.3第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.3 1.1 1.1 概概 述述 1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理 1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触

3、器 1.4 1.4 电磁式继电器电磁式继电器 1.5 1.5 热继电器热继电器本章内容本章内容1.4第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.4 1.6 1.6 信号继电器信号继电器 1.7 1.7 主令电器主令电器 1.8 1.8 熔断器熔断器 1.9 1.9 低压开关和低压断路器低压开关和低压断路器 1.10 1.10 常用电子电器常用电子电器本章内容本章内容1.5第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.51.6第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.61.1 1.1 概概 述述1.1.1 1.1.1 电器的分类电器的分类 电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异，工作

4、原理也各有不电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异，工作原理也各有不同。电器有多种分类方法：按工作电压的等级可分为高压电器和低压电器；同。电器有多种分类方法：按工作电压的等级可分为高压电器和低压电器；按动作原理可分为手动电器和自动电器；按工作原理可分为电磁式电器和非按动作原理可分为手动电器和自动电器；按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器；按用途可分为以下几类。电量控制电器；按用途可分为以下几类。1)1)配电电器配电电器配电电器主要用于供、配电系统中，进行电能输送和分配。这类电器有刀开配电电器主要用于供、配电系统中，进行电能输送和分配。这类电器有刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关以

5、及熔断器等。对这类电器的主要技术关、自动开关、隔离开关、转换开关以及熔断器等。对这类电器的主要技术要求是分断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性能好。要求是分断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性能好。2)2)控制电器控制电器 控制电器主要用于各种控制电路和控制系统。这类电器有接触器、继电器、控制电器主要用于各种控制电路和控制系统。这类电器有接触器、继电器、转换开关、电磁阀等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，操转换开关、电磁阀等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，操作频率要高，电器和机械寿命要长。作频率要高，电器和机械寿命要长。1.7第第1 1章章 常用低压电器常用低压电

6、器 1.7 3)3)主令电器主令电器 主令电器主要用于发送控制指令。这类电器有按钮、主令开关、行程开关和万主令电器主要用于发送控制指令。这类电器有按钮、主令开关、行程开关和万能转换开关等。对这类电器的主要技术要求是操作频率要高，抗冲击，电器和能转换开关等。对这类电器的主要技术要求是操作频率要高，抗冲击，电器和机械寿命要长。机械寿命要长。4)4)保护电器保护电器保护电器主要用于对电路和电气设备进行安全保护。这类低压电器有熔断器、保护电器主要用于对电路和电气设备进行安全保护。这类低压电器有熔断器、热继电器、安全继电器、电压继电器、电流继电器和避雷器等。对这类电器的热继电器、安全继电器、电压继电器、

7、电流继电器和避雷器等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，可靠性要高。主要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，可靠性要高。5)5)执行电器执行电器 执行电器主要用于执行某种动作和传动功能。这类低压电器有电磁铁、电磁离执行电器主要用于执行某种动作和传动功能。这类低压电器有电磁铁、电磁离合器等。合器等。随着电子技术和计算机技术的进步，近几年又出现了利用集成电路或电子随着电子技术和计算机技术的进步，近几年又出现了利用集成电路或电子元件构成的电子式电器，利用单片机构成的智能化电器，以及可直接与现场总元件构成的电子式电器，利用单片机构成的智能化电器，以及可直接与现场总线连接的具有

8、通信功能的电器。线连接的具有通信功能的电器。1.1 1.1 概概 述述1.8第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.81.1.2 1.1.2 电器的作用电器的作用 电器是构成控制系统的最基本元件，它的性能将直接影响控制系统能电器是构成控制系统的最基本元件，它的性能将直接影响控制系统能否正常工作。电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动否正常工作。电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变系统的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、地改变系统的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。它的工作过程是将一些电量信号或非电信号转变

9、为非通即断指示、调节。它的工作过程是将一些电量信号或非电信号转变为非通即断的开关信号或随信号变化的模拟量信号，实现对被控对象的控制。电器的的开关信号或随信号变化的模拟量信号，实现对被控对象的控制。电器的主要作用如下。主要作用如下。(1)(1)控制作用。如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。控制作用。如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。(2)(2)保护作用。能根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行保护作用。能根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行自动保护，如电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。自动保护，如电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。(3)

10、(3)测量作用。利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其他测量作用。利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其他非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、压力等。非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、压力等。1.1 1.1 概概 述述1.9第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.91.10第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.10表表1-1 1-1 常用低压电器的主要种类及用途表常用低压电器的主要种类及用途表序序 号号类类 别别主要品种主要品种主要用途主要用途1 1断路器断路器框架式断路器框架式断路器主要用于电路的过负载、短路、欠电压、漏电保护，也可用于

11、不需要频繁主要用于电路的过负载、短路、欠电压、漏电保护，也可用于不需要频繁接通和断开的电路接通和断开的电路塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器快速直流断路器快速直流断路器限流式断路器限流式断路器漏电保护式断路器漏电保护式断路器2 2接触器接触器交流接触器交流接触器主要用于远距离频繁控制负载，切断带负荷电路主要用于远距离频繁控制负载，切断带负荷电路直流接触器直流接触器3 3继电器继电器电磁式继电器电磁式继电器主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需电量或开关信号主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需电量或开关信号时间继电器时间继电器温度继电器温度继电器热继电器热继电器速度继电器速度继电

12、器干簧继电器干簧继电器4 4熔断器熔断器瓷插式熔断器瓷插式熔断器主要用于电路短路保护，也用于电路的过载保护主要用于电路短路保护，也用于电路的过载保护螺旋式熔断器螺旋式熔断器有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器无填料封闭管式熔断器无填料封闭管式熔断器快速熔断器快速熔断器自复式熔断器自复式熔断器1.1 1.1 概概 述述1.11第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.11序序 号号类类 别别主要品种主要品种主要用途主要用途5 5主令电器主令电器控制按钮控制按钮主要用于发布控制命令，改变控制系统的工作状态主要用于发布控制命令，改变控制系统的工作状态位置开关位置开关万能转换开关万能转换开关主

13、令控制器主令控制器6 6刀开关刀开关胶盖闸刀开关胶盖闸刀开关主要用于不频繁地接通和分断电路主要用于不频繁地接通和分断电路封闭式负荷开关封闭式负荷开关熔断器式刀开关熔断器式刀开关7 7转换开关转换开关组合开关组合开关主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电路切换主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电路切换换向开关换向开关8 8控制器控制器凸轮控制器凸轮控制器主要用于控制回路的切换主要用于控制回路的切换平面控制器平面控制器9 9起动器起动器电磁起动器电磁起动器主要用于电动机的启动主要用于电动机的启动星星/三角起动器三角起动器自耦减压起动器自耦减压起动器1010电磁铁电磁铁制动电磁铁制动电磁铁主要用于

14、起重、牵引、制动等场合主要用于起重、牵引、制动等场合起重电磁铁起重电磁铁牵引电磁铁牵引电磁铁1.1 1.1 概概 述述1.12第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.121.13第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.131.2.1 1.2.1 电磁机构原理电磁机构原理1 1电磁机构电磁机构 电磁机构由线圈、铁心和衔铁组成，主要作用是通过电磁感应原理将电电磁机构由线圈、铁心和衔铁组成，主要作用是通过电磁感应原理将电能转换成机械能，带动触头动作，完成接通或分断电路的功能。根据衔铁相能转换成机械能，带动触头动作，完成接通或分断电路的功能。根据衔铁相对铁心的运动方式，电磁机构可分为直动式

15、和拍合式两种，如图对铁心的运动方式，电磁机构可分为直动式和拍合式两种，如图1.11.1及图及图1.21.2所示。在图所示。在图1.21.2中，拍合式又分为衔铁沿棱角转动和衔铁沿轴转动两种。中，拍合式又分为衔铁沿棱角转动和衔铁沿轴转动两种。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.14第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.141.15第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.152 2吸引线圈吸引线圈 吸引线圈的作用是将电能转换为磁能。按通入电流种类不同可分为直流型吸引线圈的作用是将电能转换为磁能。按通入电流种类不同可分为直流型线圈和交流型线圈。直流型线圈一

16、般做成无骨架、高而薄的瘦高型，使线圈与线圈和交流型线圈。直流型线圈一般做成无骨架、高而薄的瘦高型，使线圈与铁心直接接触，易于散热；交流型线圈由于铁心存在磁滞和涡流损耗，铁心会铁心直接接触，易于散热；交流型线圈由于铁心存在磁滞和涡流损耗，铁心会发热。为了改善线圈和铁心的散热情况，线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离，发热。为了改善线圈和铁心的散热情况，线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离，并将线圈制成短而厚的矮胖型。另外，根据线圈在电路中的连接形式，可分为并将线圈制成短而厚的矮胖型。另外，根据线圈在电路中的连接形式，可分为串联线圈和并联线圈。串联线圈主要用于电流检测类电磁式电器中，大多数电串联线圈和并联线圈

17、。串联线圈主要用于电流检测类电磁式电器中，大多数电磁式电器线圈都按照并联接入方式设计。为减少对电路电压分配的影响，串联磁式电器线圈都按照并联接入方式设计。为减少对电路电压分配的影响，串联线圈采用粗导线制造，匝数少，线圈的阻抗较小。并联线圈为减少电路的分流线圈采用粗导线制造，匝数少，线圈的阻抗较小。并联线圈为减少电路的分流作用，需要较大的阻抗，一般线圈的导线细，匝数多。作用，需要较大的阻抗，一般线圈的导线细，匝数多。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.16第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.161.2.2 1.2.2 电磁吸力及其特性电磁吸力及其特性 电

18、磁吸力由电磁机构电磁吸力由电磁机构(如图如图1.31.3所示所示)产生。当电磁线圈断电时使触点恢产生。当电磁线圈断电时使触点恢复常态的力称为反力。电磁电器中反力由复位弹簧和触头产生，衔铁吸合时复常态的力称为反力。电磁电器中反力由复位弹簧和触头产生，衔铁吸合时要求电磁吸力大于反力，衔铁复位时要求反力大于电磁吸力要求电磁吸力大于反力，衔铁复位时要求反力大于电磁吸力(此时是剩磁产此时是剩磁产生的电磁吸力生的电磁吸力)。电磁式电器是根据电磁铁的基本原理设计的，电磁吸力是决定其能否可电磁式电器是根据电磁铁的基本原理设计的，电磁吸力是决定其能否可靠工作的一个重要参数。电磁吸力靠工作的一个重要参数。电磁吸力

19、F FB B2 2S S(B(B为气隙磁感应强度为气隙磁感应强度)，可由式，可由式(1-(1-1)1)表示。表示。(1-1)(1-1)式中：式中：I I线圈中通过的电流线圈中通过的电流(A)(A)；N N线圈的匝数线圈的匝数(匝匝)；S S气隙截面积气隙截面积(m2)(m2)；气隙宽度气隙宽度(m)(m)；F F电磁吸力电磁吸力(N)(N)；真空磁导率，真空磁导率，10-7H/m10-7H/m。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.17第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.171.18第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.181.2 1.2 电磁式

20、电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理图图1.3 1.3 电磁机构电磁机构 图图1.4 1.4 电磁吸力特性电磁吸力特性11直流电磁机构直流电磁机构 2 2交流电磁机构交流电磁机构 3 3反力特性反力特性1.19第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.192 2交流电磁机构的电磁吸力特性交流电磁机构的电磁吸力特性 与直流电磁机构相比，交流电磁机构的吸力特性有较大的不同。交流电磁与直流电磁机构相比，交流电磁机构的吸力特性有较大的不同。交流电磁机构多与电路并联使用，当外加电压机构多与电路并联使用，当外加电压U U及频率及频率f f为常数时，忽略线圈电阻压降。为常数时，忽略线圈电阻压降。U

21、 UE E4.444.44 (1-2)(1-2)式中：式中：U U 线圈电压线圈电压(V)(V)；E E 线圈感应电动势线圈感应电动势(V)(V)；f f 线圈电压的频率线圈电压的频率(Hz)(Hz)；N N 线圈匝数；线圈匝数；气隙磁通气隙磁通(Wb)(Wb)。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.20第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.20 当外加电压当外加电压U U、频率、频率f f和线圈匝数和线圈匝数N N为常数时，则气隙磁通为常数时，则气隙磁通 也为常数，由式也为常数，由式(1-1)(1-1)可知电磁吸力可知电磁吸力F FB2SB2S也为常数，

22、即交流电磁机构的吸力特性为一条与气隙也为常数，即交流电磁机构的吸力特性为一条与气隙长度无关的直线。实际上，考虑衔铁吸合前后漏磁的变化时，长度无关的直线。实际上，考虑衔铁吸合前后漏磁的变化时，F F随随的减小而略的减小而略有增加。对于并联电磁机构，由磁路欧姆定律有增加。对于并联电磁机构，由磁路欧姆定律NINI RmRm可知可知(Rm Rm 为气隙磁阻，随为气隙磁阻，随的变化成正比变化的变化成正比变化)，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，吸合电流随，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，吸合电流随的变化的变化成正比变化，为衔铁吸合后的额定电流的很多倍，成正比变化，为衔铁吸合后的额定电流的很多倍，U U形电磁机

23、构可达形电磁机构可达5 56 6倍，倍，E E形形电磁机构可达电磁机构可达10101515倍。若衔铁卡住不能吸合，或衔铁频繁动作，交流励磁线圈倍。若衔铁卡住不能吸合，或衔铁频繁动作，交流励磁线圈很可能因电流过大而烧毁。所以，在可靠性要求较高或要求频繁动作的控制系统很可能因电流过大而烧毁。所以，在可靠性要求较高或要求频繁动作的控制系统中，一般采用直流电磁机构而不采用交流电磁机构。中，一般采用直流电磁机构而不采用交流电磁机构。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.21第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.21 电电磁磁机机构构的的复复位位是是依依靠靠弹弹簧簧的

24、的弹弹力力实实现现的的，因因此此在在吸吸合合过过程程中中，电电磁磁吸吸力力必必须须克克服服弹弹簧簧的的弹弹力力F Fr r。电电磁磁吸吸力力F F与与弹弹力力F Fr r相相比比应应大大一一些些，但但不不宜宜相相差差太太大大。对对于于交交流流电电磁磁机机构构，由由于于电电流流是是交交变变的的，吸吸力力也也是是脉脉动动的的，电电流流为为0 0时时，吸吸力力也也为为0 0。所所以以50Hz50Hz的的电电源源加加在在线线圈圈上上时时，吸吸力力为为100Hz100Hz的的脉脉动动吸吸力力。当当脉脉动动的的吸吸力力F F小小于于弹弹力力F Fr r时时，衔衔铁铁将将在在弹弹簧簧的的作作用用下下移移动动

25、，而而当当吸吸力力F F大大于于弹弹力力F Fr r时时，衔衔铁铁将将克克服服弹弹簧簧力力而而吸吸合合。如如此此周周而而复复始始，使使衔衔铁铁产产生生振振动动，发发出出噪噪声声，不不能能正正常常工工作作。实实际际吸吸力力曲曲线线如如图图1.51.5所所示示。解解决决该该问问题题的的具具体体办办法法是是在在铁铁心心端端部部开开一一个个槽槽，槽槽内内嵌嵌入入称称为为短短路路环环(或或称称分分磁磁环环)的的铜铜环环，如如图图1.61.6所所示示。当当励励磁磁线线圈圈通通入入交交流流电电后后，在在短短路路环环中中就就有有感感应应电电流流产产生生，该该感感应应电电流流又又会会产产生生一一个个磁磁通通。短

26、短路路环环把把铁铁心心中中的的磁磁通通分分为为两两部部分分，即即不不穿穿过过短短路路环环的的 和和穿穿过过短短路路环环的的中中 ，由由于于短短路路的的作作用用，使使 与与 产产生生相相移移，即即不不同同时时为为零零，使使合合成成吸吸力力始始终终大大于于反反作用力，从而消除了振动和噪声。作用力，从而消除了振动和噪声。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.22第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.221.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理图图1.5 1.5 交流电磁机构实际吸力曲线交流电磁机构实际吸力曲线图图1.6 1.6 交流电磁铁

27、的短路环交流电磁铁的短路环11衔铁衔铁 2 2铁心铁心 3 3线圈线圈 4 4短路短路1.23第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.231.24第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.241 1电器的触头电器的触头 触头是电磁式电器的执行部分，起接通或断开电路的作用。触头的结构形式触头是电磁式电器的执行部分，起接通或断开电路的作用。触头的结构形式很多，按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电很多，按其所控制的电路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，只能通过较小的路，允许通过较大的电流；辅助

28、触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。电流。电磁式电器触头在线圈未通电状态时有常开电磁式电器触头在线圈未通电状态时有常开(或动合或动合)和常闭和常闭(或动断或动断)两种状两种状态，分别称为常开态，分别称为常开(或动合或动合)触头和常闭触头和常闭(或动断或动断)触头。当电磁线圈有电流通过，触头。当电磁线圈有电流通过，电磁机构动作时，触头改变原来的状态，常开电磁机构动作时，触头改变原来的状态，常开(动合动合)触头将闭合，使与其相连的触头将闭合，使与其相连的电路接通；常闭电路接通；常闭(动断动断)触头将断开，使与其相连的电路断开。能与机械联动的触触头将断开，使与其相连的电路断开。能与机械联

29、动的触头称动触头，固定不动的触头称静触头。头称动触头，固定不动的触头称静触头。触头的结构主要有如图触头的结构主要有如图1.71.7所示的几种形式。所示的几种形式。1.2.3 1.2.3 电弧的产生及灭弧方法电弧的产生及灭弧方法1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.25第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.25 (1)(1)桥式触头。电磁式电器通常同时具有常开和常闭两种触头，桥式常闭桥式触头。电磁式电器通常同时具有常开和常闭两种触头，桥式常闭触头与常开触头结构及动作对称，一般在常开触头闭合时，常闭触头断开。图触头与常开触头结构及动作对称，一般在常开触头闭合时

30、，常闭触头断开。图1.71.7中静触头的两个触点串接于同一条电路中，当衔铁被吸向铁心时，与衔铁固中静触头的两个触点串接于同一条电路中，当衔铁被吸向铁心时，与衔铁固连在一起的动触头也随着移动，当与静触头接触时，便使同静触头相连的电路连在一起的动触头也随着移动，当与静触头接触时，便使同静触头相连的电路接通。电路的接通与断开由两个触头共同完成。接通。电路的接通与断开由两个触头共同完成。(2)(2)指形触头。触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于去掉触头表面的指形触头。触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于去掉触头表面的氧化膜。指形触头适用于接电次数多、电流大的场合。氧化膜。指形触头适用于接电次数多、电流

31、大的场合。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.26第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.262 2电接触电接触 触头在闭合状态下，动、静触头完全接触，并有电流通过时，称为电接触头在闭合状态下，动、静触头完全接触，并有电流通过时，称为电接触。电接触时触头的接触电阻大小将影响其工作情况。接触电阻大时触头易触。电接触时触头的接触电阻大小将影响其工作情况。接触电阻大时触头易发热，温度升高，从而使触头易产生熔焊现象，既影响工作的可靠性，又降发热，温度升高，从而使触头易产生熔焊现象，既影响工作的可靠性，又降低了触头的寿命。触头接触电阻的大小主要与触头的接触形式、接触

32、压力、低了触头的寿命。触头接触电阻的大小主要与触头的接触形式、接触压力、触头材料及触头的表面状况有关。触头材料及触头的表面状况有关。(a)(a)桥式触头桥式触头 (b)(b)桥式触头桥式触头 (c)(c)指形触头指形触头(线接触线接触)图图1.7 1.7 触头的结构形式触头的结构形式1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.27第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.271.28第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.28减小触头接触电阻的方法主要如下。减小触头接触电阻的方法主要如下。(1)(1)增加接触压力可使触点的接触面积增加，从而减小接触电阻。一增加

33、接触压力可使触点的接触面积增加，从而减小接触电阻。一般在动触点上安装一个触点弹簧。般在动触点上安装一个触点弹簧。(2)(2)选择电阻系数小的材料减小接触电阻。如在触点上镀银或嵌银，选择电阻系数小的材料减小接触电阻。如在触点上镀银或嵌银，以减小接触电阻。以减小接触电阻。(3)(3)改善触点的表面状况，尽量避免或减少触头表面氧化物形成，注改善触点的表面状况，尽量避免或减少触头表面氧化物形成，注意保持触头表面清洁，避免聚集尘埃。意保持触头表面清洁，避免聚集尘埃。3 3电弧的产生电弧的产生 在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值

34、，断开后加在触头间隙加在触头间隙(或称弧隙或称弧隙)两端电压超过某一数值时，触头间隙中就会产生两端电压超过某一数值时，触头间隙中就会产生电弧。电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象，会产生电弧。电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象，会产生高温并发出强光，将触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时会引起高温并发出强光，将触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时会引起火灾或其他事故，因此，在电器中应采取适当措施熄灭电弧。火灾或其他事故，因此，在电器中应采取适当措施熄灭电弧。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.29第第1 1章章 常用低压电器

35、常用低压电器 1.294 4常用的灭弧方法常用的灭弧方法 (1)(1)电动力灭弧。该方法如图电动力灭弧。该方法如图l.9l.9所示。桥式触头在分断时具有电动力所示。桥式触头在分断时具有电动力吹弧功能。当触头打开时，在断口中产生电弧，同时也产生如图吹弧功能。当触头打开时，在断口中产生电弧，同时也产生如图1.91.9所所示的磁场。根据左手定则，电弧电流要受到一个指向外侧的力示的磁场。根据左手定则，电弧电流要受到一个指向外侧的力F F的作用，使的作用，使其向外运动并拉长，迅速离开触头而熄灭。这种灭弧方法多用于小容量交流其向外运动并拉长，迅速离开触头而熄灭。这种灭弧方法多用于小容量交流接触器等交流电器

36、中。接触器等交流电器中。(2)(2)磁吹灭弧。在触点电路中串入吹弧线圈，如图磁吹灭弧。在触点电路中串入吹弧线圈，如图1.101.10所示。该线圈产所示。该线圈产生的磁场由导磁夹板引向触点周围，其方向由右手定则确定生的磁场由导磁夹板引向触点周围，其方向由右手定则确定(为图为图1.101.10中中所示所示)，触点间的电弧所产生的磁场，其方向为，触点间的电弧所产生的磁场，其方向为和和所示。这两个磁场在所示。这两个磁场在电弧下方方向相同电弧下方方向相同(叠加叠加)，在弧柱上方方向相反，在弧柱上方方向相反(相减相减)，所以弧柱下方的磁，所以弧柱下方的磁场强于上方的磁场。在下方磁场作用下，电弧受力的方向为

37、场强于上方的磁场。在下方磁场作用下，电弧受力的方向为F F所指的方向，所指的方向，在在F F的作用下，电弧被吹离触点，经引弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭。的作用下，电弧被吹离触点，经引弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.30第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.301.31第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.31 (3)(3)栅片灭弧。灭弧栅是一组薄钢片，它们彼此间相互绝缘，如图栅片灭弧。灭弧栅是一组薄钢片，它们彼此间相互绝缘，如图1.111.11所所示。当电弧进入栅片时被分割成一段段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电示

38、。当电弧进入栅片时被分割成一段段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电极，这样就使每段短弧上的电压达不到燃弧电压。同时每两片灭弧片之间都有极，这样就使每段短弧上的电压达不到燃弧电压。同时每两片灭弧片之间都有150V150V250V250V的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，以致外加电压无的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，以致外加电压无法维持，电弧迅速熄灭。此外，栅片还能吸收电弧热量，使电弧迅速冷却。基法维持，电弧迅速熄灭。此外，栅片还能吸收电弧热量，使电弧迅速冷却。基于上述原因，电弧进入栅片后就会很快熄灭。由于栅片灭弧装置的灭弧效果在于上述原因，电弧进入栅片后就会很快熄灭。由于栅

39、片灭弧装置的灭弧效果在电流为交流时要比直流时强得多，因此在交流电器中常采用栅片灭弧。电流为交流时要比直流时强得多，因此在交流电器中常采用栅片灭弧。1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.32第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.32 (4)(4)窄窄缝缝灭灭弧弧。这这种种灭灭弧弧方方法法是是利利用用灭灭弧弧罩罩的的窄窄缝缝来来实实现现的的。灭灭弧弧罩罩内内有有一一个个或或数数个个纵纵缝缝，缝缝的的下下部部宽宽，上上部部窄窄，如如图图1.121.12所所示示，当当触触头头断断开开时时，电电弧弧在在电电动动力力的的作作用用下下进进入入缝缝内内，窄窄缝缝可可将将电

40、电弧弧柱柱分分成成若若干干直直径径较较小小的的电电弧弧，同同时时可可将将电电弧弧直直径径压压缩缩，使使电电弧弧同同缝缝紧紧密密接接触触，加加强强冷冷却却和和去去游游离离作作用用，使使电电弧弧熄熄灭加快。灭弧罩通常用耐弧陶土、石棉水泥或耐弧塑料制成。灭加快。灭弧罩通常用耐弧陶土、石棉水泥或耐弧塑料制成。图图1.11 1.11 栅片灭弧示意图栅片灭弧示意图 图图1.12 1.12 窄缝灭弧罩的断面窄缝灭弧罩的断面 1 1灭弧栅片灭弧栅片 2 2触头触头 3 3电弧电弧1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.33第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.331.3 1

41、.3 电磁式接触器电磁式接触器 接触器是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接接触器是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交直流负载电路，并可实现中远距离控制。其主要控制对象是电动通或分断交直流负载电路，并可实现中远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他设备。它还具有低电压释机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他设备。它还具有低电压释放保护功能。接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济放保护功能。接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制电路中使用最广泛的电器

42、元件之一。等特点，是电力拖动自动控制电路中使用最广泛的电器元件之一。接触器按操作方式分为电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；按接触器按操作方式分为电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；按灭弧介质分为空气电磁接触器、油浸式接触器和真空接触器等。最常用的分灭弧介质分为空气电磁接触器、油浸式接触器和真空接触器等。最常用的分类是按照接触器主触头控制的电路种类来划分，即将接触器分为交流接触器类是按照接触器主触头控制的电路种类来划分，即将接触器分为交流接触器和直流接触器两大类。和直流接触器两大类。1.34第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.341 1交流接触器的结构交流接触器的结构 图图1

43、.131.13为交流接触器结构示意图，交流接触器由以下为交流接触器结构示意图，交流接触器由以下4 4部分组成。部分组成。(1)(1)电磁机构。电磁机构由线圈、动铁心电磁机构。电磁机构由线圈、动铁心(衔铁衔铁)和静铁心组成，其作用是和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力，带动触头动作。将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力，带动触头动作。(2)(2)触头系统。包括主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电路，触头系统。包括主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电路，通常为通常为33对常开触头。辅助触头用于控制电路，起控制其他元件接通或分对常开触头。辅助触头用于控制电路，起控制其他

44、元件接通或分断及电气联锁作用，故又称联锁触头，一般有多对常开、常闭触头。断及电气联锁作用，故又称联锁触头，一般有多对常开、常闭触头。(3)(3)灭弧装置。容量在灭弧装置。容量在10A10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触头灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。触器，常采用双断口触头灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用窄缝灭弧及栅片灭弧。对于大容量的接触器，采用窄缝灭弧及栅片灭弧。(4)(4)其他辅助部件。包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机其他辅助部件。包括反作用弹簧、缓

45、冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构、支架及外壳等。构、支架及外壳等。1.3.1 1.3.1 接触器的结构及原理接触器的结构及原理1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触器1.35第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.35图图1.13 1.13 交流接触器结构交流接触器结构11动触头动触头 2 2静触头静触头 3 3衔铁衔铁 4 4弹簧弹簧 5 5线圈线圈 6 6铁心铁心 77垫毡垫毡 8 8触头弹簧触头弹簧 9 9灭弧罩灭弧罩 10 10触头压力弹簧触头压力弹簧1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触器1.36第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.362 2电磁式接触器的工作原理电磁式

46、接触器的工作原理 当线圈得电后，在铁心中产生磁通及电磁吸力，衔铁在电磁吸力的作用下吸当线圈得电后，在铁心中产生磁通及电磁吸力，衔铁在电磁吸力的作用下吸向铁心，同时带动动触头移动，使常闭触头打开，常开触头闭合。当线圈失电或向铁心，同时带动动触头移动，使常闭触头打开，常开触头闭合。当线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触头机构复线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触头机构复位，断开电路或解除互锁。位，断开电路或解除互锁。直流接触器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，接触器的图形符号如直流接触器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，接触器的

47、图形符号如图图1.141.14所示，文字符号为所示，文字符号为KMKM。(a)(a)线圈线圈 (b)(b)常开触头常开触头 (c)(c)常闭触头常闭触头图图1.14 1.14 接触器的图形符号接触器的图形符号1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触器1.37第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.373 3直流接触器直流接触器 直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同，结构上也是由电磁直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同，结构上也是由电磁机构、触头系统和灭弧装置等部分组成，但在电磁机构方面有所不同。由于直流机构、触头系统和灭弧装置等部分组成，但在电磁机构方面有所不同。由

48、于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触器1.38第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.381.3.2 1.3.2 接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数 接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定电压、额定电流、额定通接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定电压、额定电流、额定通断能力、线圈额定电压、允许操作频率、寿命、使用类别等。断能力、线圈额定电压、允许操作频率、寿命、使用类别等。(1)(1)接触器的极数和电流种数。按接触器主触头的个数确定其极数，有两接

49、触器的极数和电流种数。按接触器主触头的个数确定其极数，有两极、三极和四极接触器；按主电路的电流种类分有交流接触器和直流接触器。极、三极和四极接触器；按主电路的电流种类分有交流接触器和直流接触器。(2)(2)额定工作电压。指主触头之间正常工作电压值，也就是主触头所在电额定工作电压。指主触头之间正常工作电压值，也就是主触头所在电路的电源电压。直流接触器的额定电压有路的电源电压。直流接触器的额定电压有110V110V、220V220V、440V440V、660V660V；交流接触；交流接触器的额定电压有器的额定电压有220V220V、380V380V、500V500V、660V660V等。等。1.3

50、 1.3 电磁式接触器电磁式接触器1.39第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 1.39 (3)(3)额定电流。接触器触头在额定工作条件下的电流值。直流接触器的额定电流。接触器触头在额定工作条件下的电流值。直流接触器的额定电流有额定电流有40A40A、80A80A、100A100A、150A150A、250A250A、400A400A及及600A600A；交流接触器的额定；交流接触器的额定电流有电流有10A10A、20A20A、40A40A、60A60A、100A100A、150A150A、250A250A、400A400A及及600A600A。(4)(4)通断能力。指接触器主触头在规定条