低压电器课件.docx

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1、幻灯片11.1低压电SS的基础学问1. 1.1雌在人类生活的各个领域中,电能的应用愈来愈广泛,低压电潺是构成限制系统最常用的涔件了嘏它的分类、作用和用途.对设计、分析和维护限制系统都是非常必要的.1.1 .1.1电Q的定义电器是一种能依据外界的信号(机械力、电动力和其它物理随)，自动或手动接通和断开电路.从而断城或连续地变更电路参数成状态,实现对电路或非电对象的切换、限制、爱护、检测和调整用的电气元件或设备.幻灯片21.2 低压电器的基础学问1.1.I依据其工作电压凹凸,电器可分为压电器和低压电器.低压电器：常指工作在沟通额定电压120OV及以下，II流额定电压150OV及以下的电路中起通断、

2、餐护、限制或调整作用的电器设备。1.3 .1.2低压电器的分类1 .低压电善按所限制的对象分类分为低压配电电Q和低压限制电4.1)低压配电电舞用于低压供配电系件中，如低压断路一、低压育器等(2)低压限制电叁.用于电，限制战路中，如鲤电叁、接触号等.幻灯片31.1 低压电器的班础学问1.1.1 M2.按所起作用分类可分为隈制电、主令电、爱护电叁和执行电仔(1)限制电器.用来限IM电路的通断，如开关、缝电Q、接触O等.(2)主令电器,用来发送限制指令以隈!其它自动电器的动作，如树f1.、主令开关、行程开关等.3)爱妒电用于对电踣和电气设番进行平安爱护，如嬉断、热微电、m.(4)执行电暮用来执行某种

3、动作或传动功能，如电磁快、电磁离合Q等.幻灯片41.1 低压电器的基础学问1.1.13 .按动作性质分类依据电器的动作性甫可分为自动限制电器和非自动限制电叁.(1)自动限制电叁依据电信号或非电信号的变更而自动动作的电卷，如筵电叁、接触叁等.(2)非自动限制电器.由人工干Im作而动作的电,如按钮、开关等.4 .按工作原理分类分为电式电叁和季电限M电叁.(1)电磁式电4h依据电磁感应JK理来工作的电,如雒电号、接触等.(2)非电量限IM电器.依靠外力或非电，的变更而动作的电Q,如按钮、mt电外等.幻灯片5常用低出电潺分类:交流接触备汽流接触选广电压绢电器州电器J电磨式第电器.时间维电器热的电揩混度

4、维电器速度维电然k压力继电冽电流绯电器I中MJ维电器rm的电磁式空气阻尼式电动式、电子代常用Ift压电器位置开关熔断事女动代滚动式澈劫式他柒式低压断路器找程式智能式线Hi为阳器一刀开关施打式管太螺法式快速代我他电招（如按钮.府小灯,万佳话换开关等）幻灯片61.1.低压电器的基础学问1.1.11.1.1.4低压电外发展微况新一代产品除了高性能、小型化、电子化、智能化、模块化、Ia合化外，其主要特征是可通信、高牢蠡、雉护性能好、符合环保要求等.抬殊是新一代产品能与现场总线系烧连接,能实现网络化.其特点如下.1 .引入现场总线技术现场总线系观发及与应用格从根本上变更传统的低压配电与限IMjK件及其装

5、置，同时给传烧低压电叁产品注入高普技术，使低压电辱产品功能发生质的飞跃.幻灯片71.1 低压电器的菸础学何1.1.12.Ri制氏压电辱进入好用阶段电力电子技术的发展与应用使因施压电卷产品进入好用阶段.利用鼻帚管（双向可拄硅）作为主回路发展的固态接触Q、固态罐电外、软启动4等产品已进入商品化阶段.目前国外软启动Q已进入中国市场，国内握多企业也正在开发此类产品.柔性电暮技术低压电器上的应用和混合式开关电卷是低压电舞产品发展的又一方向.幻灯片81.1低压电器的菸础学问1.1.13 .低压真空电叁迸一步发屐其空技术的发展与应用，使低压真空电a我得进一步发展20世纪90年头中期，由于真空电大电海分断技术

6、取，断的突破，使低压真空断路4起先进入好用阶段.低压其空断路0关技术主要涉及以下三个方面1大电流分断技术、天弧宣结构设计、触头材料及真空工艺等I提高真空电叁短时耐受电流技术；降低育分断实力真空灭弧室制造成本.4 .传统产品向两极发展传毓低压电b产品在类高产品蝴冷性的同时，起先向它性能与经济型两极发J.新一代短济产品仍保胃我国第三代产品的基本特征，但限制适度、合理的技术指标，产品进一步小型化与低成本，重点针对中理布场.幻灯片91.1低压电器的基础学何1.1.1秘5.发展环保产品环保产品的发展与应用是低压电产品发展的又一个动向.环保电的定义是制造与运用时不污染环境，废旧产品便于回收.环保电的基本要

7、求包括：触头与灭孤系统分断电弧时不产生有害气体I选用材料无污染且便于回收，依据这一要求，国外新一代JB无斯IW起先采纳於震性工网Bfh降低低压电叁产品运行时的机械干扰（噪声）与电磁干扰（符合IMC襄求），提倡发展无飞弧电叁、真空电卷与同杳电叁.幻灯片101.1低压电器的基础学问1.1.1.6,防技术成熟R1.者终用电设备大鱼采纳高灵电子设鲁、电脑及网络系统广泛采纳，电对低压配电系统及终用电设备，乃至人身平安造成的危害越来*引起有关部门和专家的视.国外低压配电系线电泳爱护技术已基本成熟.7 .成套装备有新要求低压成套装备逐步向索决型、智能化、可遢信、方防妒发及.8 .触头材料不断!新无污染触头材

8、料、无偎希种电触头材料以及纳米技术在电触头上得到广泛应用.幻灯片I1.1.1低压电器的基础学问电磁式电器是电气限制系统中最常见的低压电器，从其基本结构上看，大部分由电磁机构、触头系统和灭弧装置三个部分组成.如图1.1所示.动触点触点辟黄图1.1电式电容工作原理示意图幻灯片121.1低压电零的基础学问1.1.2电磁机构1.电磁机构的结构形式电磁机构是电磁式低压电叁的部分，其作用是将电磁能转换为机械能，从而带动散头动作，达到接通或分断电路的目的.电机构由吸引线和破路两部分做成.其中叫包括嫉心、街铁和空，朦.其工作JK理当ft引线回通入育定的电压或电流后，产生加,通铁心、衡铁和工作/IK形成闭合回路

9、，产生电磁吸力，播快即被吸向铁心，从而Ir动传铁上的触头动作，以完成触头的新开和闭合.电机构的结构型式按快心观式分有单BS1.单US1.管型、双B型等；按动作方式分育直动式、转动式等.幻灯片131 .I低压电器的基础学问依据喂引线!通电电流的性朋不同，可分为宣流电磁线和沟通电磁畿回.对于宣流电.帙心和常铁可以用整块电工款辆制成对于沟通电出1，为了削减因海流等造成的能量SI失和温升，铁心和荷铁用硅色片叠成.当线并联于电路工作时，育为电压线,其辑点是线的匣效多，线轻鲍；当旗串联于电路工作时，林为电流战，其特点是线RI的匝效少，线径粗2 .电磁机构的工作原理电机构的工作JK理常用吸力带性和反力物性来

10、描述，如BB1.2所示.吸力怖性：是指电磁吸力荷铁与铁芯间气朦6支更的关系曲线.幻灯片M1. 1低压电器的基础学问反力特性：是指反作用力Fr（使衔铁择放的力）与气隙5的关系曲线.图1.2吸力特性与反力特性的悔作幻灯片151.1 低压电器的票础学问反力特性：是指反作用力Fr(使衔铁锋放的力)与气隙8的关系曲线。D反力特性电磁机构使衔铁钵放的力一般有两种：种是利用弹黄的反力：另种是利刖衔铁的R身电力(可忽视)。用簧的反力与其形变的位移X成正比，其反力特性可写成(1.2.(1)2)吸力特性电磁机构的电IS吸力可以按下式求得(1.2.2)式中,F为电磁吸力(N).B为气隙中的磁礴应强度CD.S为磁极板

11、面积(m2).幻灯片161.1 低压电器的旗础学问(1)直流电i铁的吸力特性直流电磁线圈通入的是恒定的宜流电流.即在外加电JK和线圈电阻R肯定的条件下其电流值1也肯定，与空气，隙的大小无关.(1.2.3)但.作用在衔铁上的吸力F却与空气气隙6的大小有关.(1.2.4)当电磁铁刚启动时，空气气隆设大，此时磁路中磁阻最大.破他应强度较小，故吸力最小：当衔铁完全吸合后，空气气院最小，此时磴跖中硬阳Ai小，世感应强度较大，吸力嫌火，幻灯片171.1低汽电器的基础学问(2)沟通电感线圈沟通电陛找图通入的是交变电流，磴感应强度为交变“匕即由式.2.2）和式.2.5）可得(1.2.6)可见电4吸力地大倘为:

12、电磁吸力报小值为：B-Bnsint1.107cd2.2IO72,1-cos2tF=SB；“sint=SB；”811811加2小J；S琮幻灯片】81.1低压电器的基础学问由于吸力是脓动的.使得衔铁以两倍电源短率在振动.既会引起噪声又会使电器结构松散.触头接触不良，简洁被电孤火花焙焊与蚀损.因此.必茴实行有效措施，使得税圈在沟通电变小和过零时仍有肯定的电感吸力以消退衔铁的振动，为此，在感极的部分然面上嵌入一个铜环称为短路环（或分f环）,如图1.3所示.图13沟通电磁铁的短路环幻灯片191.1低压电器的掂础学问当磁极的主段通发生变更时,由于在短路环中产生感应电流和磁通,将阻碍主世通的变更,使得Ki极

13、两部分中的整通之间产生相位差,因而磁极各部分的磁通不会同时降为零,磁极始终具有肯定的电感吸力，这就消退了衔铁的振动，也除去了噪声.沟通电铁刚启动时，气隙最大，磴阻嫉大，电整和感抗为国小，因而这时的电流为最大：在吸合过程中，随箭气隙的然小，磁阻减小，线图电感和感抗增大,电流渐渐诚小。当衔铁完全吸合后,电流为最小.在电磁铁启动时.线Wi的电流虽为最大,但这时的磁阻要增大到几百倍，而线圈的电流受到温阻抗的限制，不能增加相应的倍数.因此比动时磁动济的增加小于磴阳的墙加，于是底通、底感应强度减小，吸力较小，当衔铁吸合后，磴阻减小校笠，磁动势减小较小，于是磁通、磁感应强度增大，吸力堵人.幻灯片201.1低

14、压电器的基础学问沟通电毡铁工作时，衔铁与铁心之间肯定要吸合好，假如由于某种机械故障，衔铁或机械可动部分被I：住，通电后衔铁吸合不上，线圈中流过超过额定值的较大电流，将使线图严峻发热.甚至烧坏.3）电感机构吸力特性与反力特性的协作在衔铁吸合过程中，其吸力特性必需始终处于反力特性上方，即吸力要大于反力：反之衔铁择放时,吸力特性必需位于反力特性产方,即反力要大于吸力（此时的吸力是由剥破产生的）。在吸合过程中还须留意吸力特性位于反力特性上方不能太高.否则会影响到电破机构寿命.幻灯片211.1低压电器的基础学问1.1.3触点系统触点是电器的执行机构,它在衔铁的帚动下起接通和分断电路的作用.触点在闭合状态

15、下动、传触点完全接触，并有工作电流通过时,称为电接触，电接触的状况将影响触点的工作牢靠性和运用寿命影响电接班工作状况的主要因微是触点的接触电R1.,因为接触电阻人时,易使触点发热而温度上升,从而使触点易产生熔饵现望.这样既影响工作军城性又降低了触点的寿命.触点的接触电阻不仅与粒点的接触形式有关，而且还与接触压力、触点材料及负面状况有关。幻灯片221.1低压电推的基础学问1.触点的接触形式触头接触形式有点接触、面接触、线接触三种，如图1.4所示，点按触式适用于小电流；面接触式适用于大电流：线接触式（又称指形接触）适用于通断次数多、大电流的场合.（八）点接触(b)点按触G)线接触图1.4触头的三种

16、接触形式幻灯片231 .1低压电器的基础学问2 .做点的分类按触点的运动状况分为动触点和触点；接触点的职能分为主做点和的助触点；接触点的状态可分为常开触点和常闭触点.如图1.6所示，Bi定不动的弥为龄做点，由侬Hr着移动的称为动触点.电辱触点在电叁未Ji电或没有受到外力作用时处于闭合位置的称为常闭(又称动断)做点，常杳时相互分开的动、Att点称为常开仅称动合)触点.推动机构目一复位弹簧图1.5触头的分类幻灯片211.1低压电器的基础学问1.1.4灭孤系统电叁触头在闭合或断开的间,都会在触头间朦中由电子渔产生弧状的火花，亦曾电算炙熟的电孤会烧坏触头，还会因电9（造成短路、火灾或其他事故，故应实行

17、适当的措熄灭电弧.在低压崖制电暑中，常用的灭孤方法和装有：电动力灭孤、吹灭虫、片灭孤、灭弧阜灭孤几科.1.电动力灭灵图1.6所示为一双断口桥式触头当做头打开时，在断口处产生电费.两个电51相当于平行例I导体，产生相互推斥的电动力，使电孤向外运动，电弧被拉长并接触冷却介质使电孤冷却而熄灭.幻灯片251 .1低压电器的基础学问这种灭弧方法不要特地灭孤装置.但电流较小时，电动力也小，多用在小容房的沟过接触器中。当沟通电流过零时，电弧更易熄火。1.1 低压电器的羯础学问2 .磁吹灭孤如图1.7所示，在触头回路串一电漉线，回路电波及其产生的磁通的方向如图所示.当触头分斯产生电时，依据左手定则，电孤受到由

18、IK面对里面的电磁力，使电弧拉长快速冷却而熄灭.这料申联磁吹灭弧，电流越大，灭孤力越强.当线回统制方向定好后，磁吹力与电源方向无关.也可用并联谶吹线，这时应:嫉的极性.导坦钢片图1.7吹灭访至图幻灯片271.1低压电器的基础学问3.样片灭孤图1.8为片灭际意图，在耐格绻*内卡放一蛆俵锌片称为灭风擀片当触头分开时所产生的电孤由于电动力作用被推向灭IM1片，电弧与金J1.1.片接触局于冷却，并且电仪被分割成依多段，每一个片相当于一个电横，当沟通电弧过零时在新阴极表面产生阴极压降，使电弧粳熄灭片灭1.效果用在沟通时比直流时好得多.沟通电4多采纳慢片灭J1.图7破!吹灭访意图幻灯片281.1低压电器的基础学问4.灭J1.罩灭弧比灭孤片更为倚洁的是采纳一个士和石标水泥做成的耐育温的灭弧罩.电弧进入灭孤年后，可以降低孤”孤在直流接触号的触点上广泛采纳这种刑廉