第1章 常用低压电器.ppt
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1、2019年6月17日星期一,1,机床设备电气控制,机电与汽车工程学院,袁明新,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,2,约法三章:,(1) 课堂纪律;,(2) 缺课、请假;,(3) 课后作业;,(4) 考试。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,3,教学内容安排:,4学时,2学时,三菱PLC,4学时,6学时,4学时,6学时,2学时,理论教学:28学时 实践教学: 4学时 总 学 时: 32学时,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,4,主要参考书目:,电子参考书目:科大超星数字图书馆下载书籍。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,5,1 常用低压电器
2、,电器?电气?,电的, 有关电的。是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学。,用来作为电气装置一部分或与电气装置有关的仪器、器件、附器、配件等,这个则是我们本课程用到的含义。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,6,1 常用低压电器,1.1.1.1 按工作电压等级分,1.1.1、电器的分类,1.1、低压电器的基本知识,(1) 高压电器 (2) 低压电器,用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器,如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。,用于交流50Hz(或60Hz )额定电压为1200V以下、直流额定电压1500V及以下电路
3、内起通断、保护、控制或调节作用的各种电器,如接触器、继电器等。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,7,1 常用低压电器,1.1.1.2 按动作原理分 (1) 手动电器,如按钮、刀开关等; (2) 自动电器,如接触器、继电器等。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,8,1 常用低压电器,1.1.1.3 按用途分,(1) 控制电器用于控制电路和控制系统,如接触器、 继电器。 (2) 配电电器用于电能的输送和分配,如高压断路器。 (3) 主令电器用于控制系统中发送动作指令,如按钮、 转换开关。 (4) 保护电器用于电路及电器设备的保护,如熔断器、 热继电器。 (5) 执行电
4、器用于完成某种动作或传送功能,如电磁铁。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,9,1 常用低压电器,低压电器一般由两个基本部分组成:感受机构和执行机构。,1.1.2、低压电器的电磁系统,感受机构:感受外界信号的变化,作出有规律的反应;,执行机构:根据指令信号,执行电路的通、断控制。,:在各种低压电器中,感受机构是根据电磁感应原理做成的电磁系统,执行机构是触点系统及灭弧系统。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,10,1 常用低压电器,1.1.2.1、电磁系统结构及工作原理,电磁机构:通常采用电磁铁的形式,由吸引线圈、铁心(又称静铁心或磁轭)和衔铁(也称动铁心)三部分组成
5、。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,11,1 常用低压电器,1.1.2.1、电磁系统结构及工作原理,工作原理:当线圈通入电流后,磁通通过铁心。 衔铁和工作气隙形成闭合回路,因衔铁受到电磁力,便吸向铁心。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,12,常用电磁机构:,1铁心 2吸引线圈 3衔铁 虚线磁路,适用于直流 接触器,适用于触点容量较大的交流接触器,适用于交流接触器、继电器等,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,13,1 常用低压电器,1.1.2.2、电磁式电器分类,电磁式电器分为直流与交流两大类。,直流电磁铁铁心由整块铸铁铸成,仅有线圈发热,所以线圈匝
6、数多,导线细,制成细长型,且不设线圈骨架,线圈与铁心直接接触,利于线圈的散热。,交流电磁铁铁心则用硅钢片叠成,以减少铁损(磁滞损耗及涡流损耗)。铁芯和线圈均发热,所以线圈匝数少,导线粗,制成短粗型,吸引线圈设有骨架,且铁心与线圈隔离,利于铁心和线圈的散热。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,14,1 常用低压电器,1.1.2.2、电磁式电器分类,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,15,1.1.2.3、交流电磁系统的短路环,单相交流电磁机构存在的问题 磁通是交变:电磁吸力与磁通的平方成正比,当磁通为零时,吸力也为零,这时衔铁在弹簧反力作用下被拉开,磁通大于零后,吸力增
7、大,当吸力大于反力时, 衔铁又吸合,衔铁会产生强烈的振动和噪声。,措施:设置障碍消除衔铁的机械振动,通常采用短路环 来解决。,后果:衔铁产生强烈振动和噪音,易使电器结构松散、寿命降低,同时使触点接触不良,易于熔焊与烧毁。,1 常用低压电器,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,16,1 常用低压电器,交流电磁铁的短路环,短路环 短路环(也称分磁环):对单相交流电磁机构,一般在铁心端面上安置一个铜制的分磁环,以便改善工作状况。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,17,短路环的工作原理,在铁心断面设置短路环后,气隙磁通分为两个部分,即不穿过短路环的1和穿过短路环2,且2滞后
8、于1。,特点:相位不同,幅值也不同。,由两个磁通产生的电磁力F1和F2在不同时刻过零点,使得1、 2相差90,并且F1和F2近似相等,则合成磁力就会相当平坦,只要最小吸力大于反力,就不会产生振动和噪音。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,18,1 常用低压电器,交流电磁铁的短路环,总而言之:短路环起到磁分相的作用,把极面上的交变磁通分成两个相位不同交变磁通,这样,两部分吸力就不会同时达到零值,当然合成后的吸力就不会有零值的时刻,如果使合成后的吸力在任一时刻都大于弹簧拉力,就消除了。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,19,1 常用低压电器,1.1.2.4、低压电器的
9、触点系统,触点是接触器的执行元件,用来接通或断开被控制电路。,(1) 触点系统材料,要使触点具有良好的接触性能,通常采用铜质材料制成。由于铜的表面容易氧化成氧化铜,使触点接触电阻增大,容易引起触点过热,影响电器的使用寿命。,对于电流容量较小的电器(如接触器、继电器等),常采用银质材料作为触点材料,因为银的氧化膜电阻率与纯银相似,从而避免触点表面氧化膜电阻率增加而造成触点接触不良。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,20,1 常用低压电器,1.1.2.4、低压电器的触点系统,(2)触点的结构形式,按其所控制的电路分: 主触点和辅助触点。,主触点:用于接通或断开主电路,允许通过较大的
10、电流,必须采取灭弧措施; 辅助触点:用于接通或断开控制电路,灭弧能力弱,只能通过较小的电流。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,21,电气原理图中的主触点、辅触点,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,22,1 常用低压电器,1.1.2.4、低压电器的触点系统,(2)触点的结构形式,按其原始状态分:常开触点和常闭触点。,常开触点:原始状态时(即线圈未通电)断开,线圈通电 后闭合的触点; 常闭触点:原始状态闭合,线图通电后断开的触点(线圈 断电后所有触头复原)。,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,23,电气原理图中的常开触点、常闭触点,2019年6月17日星
11、期一,机电与汽车工程学院,24,1 常用低压电器,1.1.2.4、低压电器的触点系统,(3)触点的分类,1) 按结构形式可分为桥式触点和指形触点,如图所示。,(a) 桥式触点; (b) 桥式触点; (c) 指形触点,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,25,1 常用低压电器,1.1.2.4、低压电器的触点系统,(3)触点的分类,2) 按接触形式可分为点接触、线接触和面接触三种,如图所示。,常用于小电流的电器,常用于中容量的电器,常用于大容量的电器,2019年6月17日星期一,机电与汽车工程学院,26,1 常用低压电器,1.1.3、低压电器的灭弧系统,1.1.3.1 定义 电弧开关触
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