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文檔簡介
第一章低壓電器基本知識
一.
一、低壓電器的定義
1.通常對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測、轉(zhuǎn)換及保護作用的電氣設(shè)備稱為電器。2.按工作電壓的不同,電器分為高壓電器和低壓電器兩大類。低壓電器是指工作在額定電壓交流1200V以下、直流1500V及以下電路中起通斷、控制、保護或調(diào)節(jié)作用的電器。低壓電器在保證配電網(wǎng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行和人身安全中起到重要作用。低壓電器的作用有:1.控制作用如電梯的上下移動、快慢速自動切換與自動停層等。2.保護作用能根據(jù)設(shè)備的特點,對設(shè)備、環(huán)境、以及人身實行自動保護,如電機的過熱保護、電網(wǎng)的短路保護、漏電保護等。3.測量作用利用儀表及與之相適應(yīng)的電器,對設(shè)備、電網(wǎng)或其它非電參數(shù)進行測量,如電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度等。4.調(diào)節(jié)作用低壓電器可對一些電量和非電量進行調(diào)整,以滿足用戶的要求,如柴油機油門的調(diào)整、房間溫濕度的調(diào)節(jié)、亮度的自動調(diào)節(jié)等。5.指示作用利用低壓電器的控制、保護等功能,檢測出設(shè)備運行狀況與電氣電路工作情況,如絕緣監(jiān)測、保護掉牌指示等。6.轉(zhuǎn)換作用在用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)Φ蛪弘娖?、控制電路分時投入運行,以實現(xiàn)功能切換,如勵磁裝置手動與自動的轉(zhuǎn)換,自備電源的切換等。當然,低壓電器作用遠不止這些,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,新功能、新設(shè)備會不斷出現(xiàn)。二、低壓電器的分類低壓電器種類繁多,結(jié)構(gòu)各異,功能多樣,用途廣泛。其分類如下:1.按動作方式分類可分為以下兩類:(1)手動電器。由人手直接操作才能完成任務(wù)的電器稱為手動電器。如刀開關(guān)、按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)等。(2)自動電器。依靠指令信號或某種物理量(如電壓、電流、時間、速度、熱量、位移等)變化就能自動完成接通、分斷電路任務(wù)的電器稱為自動電器。如接觸器、繼電器等。2.按用途分類可分為以下兩類:(1)低壓保護電器。這類電器主要在低壓配電系統(tǒng)及動力設(shè)備中起保護作用,以保護電源、線路或電動機。如熔斷器、熱繼電器等。(2)低壓控制電器。這類電器主要用于電力拖動控制系統(tǒng)中,用于控制電路通斷或控制電動機的各種運行狀態(tài)并能及時可靠地動作。如接觸器、繼電器、控制按鈕、行程開關(guān)、主令控制器和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。有些電器具有雙重作用,如低壓斷路器既能控制電路的通斷,又能實現(xiàn)短路、欠壓及過載保護。3.按執(zhí)行機構(gòu)分類可分為以下兩類:(1)電磁式電器。利用電磁感應(yīng)原理,通過觸點的接通和分斷來通斷電路的電器稱為電磁式電器。如接觸器、低壓斷路器等。(2)非電量控制電器。其工作是靠非電量(如壓力、溫度、時間、速度等)的變化而動作的電器稱為非電量控制電器。如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器和溫度繼電器等。三、低壓電器的基本結(jié)構(gòu)
電磁式低壓電器大都由兩個主要部分組成,即電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)。1.電磁機構(gòu)
電磁機構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機械能量,即將電磁機構(gòu)中吸引線圈的電流轉(zhuǎn)換成電磁力,帶動觸頭動作,從而接通、分斷電路完成控制作用。電磁機構(gòu)主要由銜鐵、鐵心、吸引線圈三部分組成。 工作原理:是當線圈上有工作電流通過時,電磁吸力克服彈簧的反作用力,使得銜鐵與鐵心閉合,由連接機構(gòu)帶動相應(yīng)的觸頭動作。從常用鐵心的銜鐵運動形式來看,鐵心主要可分為拍合式和直動式兩大類.(a)(b)(c)
圖1-1電磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式1-銜鐵2-鐵芯3-吸引線圈為銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動的拍合式鐵心,其鐵心材料由電工軟鐵制成,它廣泛用于直流電器中。
為銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動的拍合式鐵心,鐵心形狀有E形和u形兩種,其鐵心材料由硅鋼片疊成,多用于觸頭容量較大的交流電器中;
為銜鐵直線運動的雙E形直動式鐵心,它也是由硅鋼片疊制而成的,多用于觸頭為中、小容量的交流接觸器和繼電器中。電磁線圈由漆包線繞制而成,也分為交、直流兩大類,當線圈通過工作電流時產(chǎn)生足夠的磁動勢,從而在磁路中形成磁通,使銜鐵獲得足夠的電磁力,克服反作用力而吸合。
觸頭系統(tǒng)觸頭的作用是接通或分斷電路,因此要求觸頭要具有良好的接觸性能(如接觸器、繼電器等)常采用銀質(zhì)材料作觸頭,這是因為銀的氧化膜電阻率與純銀相似,可以避免觸頭表面氧化膜電阻率增加而造成接觸不良。橋式
橋式
指式
橋式觸頭又分為點接觸式和面接觸式,點接觸式適用于電流不大的場合,面接觸式適用于電流較大的場合。
指形觸頭在接通與分斷時產(chǎn)生滾動摩擦,可以去掉氧化膜,故其觸頭可以用紫(黃)銅制造,特別適合于觸頭分合次數(shù)多、電流大的場合。3.滅弧系統(tǒng)
(1)雙斷口滅弧指同一相采用兩對觸頭,使電弧分成兩個串聯(lián)的短弧,使每個斷口的弧隙電壓降低,觸頭的滅弧行程縮短,提高滅弧能力。這種滅弧方法結(jié)構(gòu)簡單,無需專門的滅弧裝置,一般多用于小功率的電器中。如圖1-4所示。(2)磁吹滅弧
利用氣體或液體介質(zhì)吹動電弧,使之拉長、冷卻。按照吹弧的方向,分縱吹和橫吹。另外還有兩者兼有的縱橫吹,大電流橫吹,小電流縱吹。磁吹滅弧廣泛用于直流接觸器中。(3)柵片滅弧
當開關(guān)分斷時觸頭間產(chǎn)生電弧,電弧在磁場力作用下進入滅弧柵片(金色片)內(nèi)被切割成幾個串聯(lián)的短弧。當外加電壓不足以維持全部串聯(lián)短電弧時,電弧迅速熄滅。如圖1-5所示??諝忾_關(guān)多采用這種滅弧方法。(4)滅弧罩滅弧這是一種比柵片滅弧跟簡單的滅
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