第1节电气控制系统常用器件.ppt

2008.1 山东轻工业学院电气教研室 第1章 电气控制系统常用器件 学习要点： 通过本章的学习，了解常用低压电器的结构和工作原理，熟练掌握低压电器的型号、图形符号和文字符号，学会正确选择和合理使用低压电器。 主要内容 1.1 电器的基本知识 1.2 接触器 1.3 继电器 1.4 开关电器 1.5 熔断器 1.6 主令电器 1.7 信号电器 1.8 常用执行器件 1.9 常用检测仪表 1.10 常用安装附件 1.1.1 电器的定义和分类 定义 电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工器械。 低压电器通常指工作在交流电压1200v、直流电压1500v以下的电器，采用电磁原理完成上述功能的低压电器称为电磁式低压电器。 低压电器的主要技术数据 1．额定电流 2．额定电压 3．操作频率及通电持续率 4．机械寿命和电气寿命 选择低压电器的注意事项 在选择时首先考虑安全原则，其次是经济性，另外，在选择低压电器时还应注意以下几点。 （1）了解电器的正常工作条件 （2）了解电器的主要技术性能 （3）明确控制对象及使用环境 （4）明确相关的技术数据 1.1.2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 电磁式低压电器 最常用的低压电器，在电气控制电路中使用量最大，其类型也很多，如接触器、断路器、继电器等。 在结构上，电磁式低压电器由三个主要部分组成： 触头、灭弧装置和电磁机构。 1.1.2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 触头系统 触头是用来接通或断开电路的，其结构形式有很多种 1．按其接触形式分 按其接触形式分为点接触、线接触和面接触3种。 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 触头 如图1-2所示。图1-2（a）为点接触的桥式触头，图1-2（b）为面接触的桥式触头，图1-2（c）为线接触的指形触头。点接触允许通过的电流较小，面接触和线接触允许通过的电流较大。 2．按控制的电路分 按控制的电路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，只允许通过较小的电流。 按原始状态分 按原始状态分为常开触头和常闭触头。当线圈不带电时，动、静触头是分开的称为常开触头；当线圈不带电时，动、静触头是闭合的称为常闭触头。 灭弧系统 1．电弧的产生 电弧产生高温并有强光，可将触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时可引起事故或火灾。 2．电弧的分类 电弧分直流电弧和交流电弧，交流电弧有自然过零点，故其电弧较易熄灭。 3．灭弧的方法 （1）机械灭弧：通过机械将电弧迅速拉长，用于开关电路。 （2）磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用下，电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，电弧被冷却熄灭。 （3）窄缝灭弧：在电弧形成的磁场、电场力的作用下，将电弧拉长进入灭弧罩的窄缝中，使其分成数段并迅速熄灭，如图所示，该方式主要用于交流接触器中。 （4）栅片灭弧：当触头分开时，产生的电弧在电场力的作用下被推入一组金属栅片而被分成数段，彼此绝缘的金属片相当电极，因而就有许多阴阳极压降，对交流电弧来说，在电弧过零时使电弧无法维持而熄灭，如图所示，交流电器常用栅片灭弧。 灭弧罩 灭弧罩是供电设备中的一个不可缺少的东西，它是用一种陶土加工制作而成，颜色呈黄色，拿自动空气开关来说，它是分别罩住三个开关刀，使之三相火线之间完全隔离，它的作用是避免在使用开关时瞬间打火造成短路。塑壳自动空气开关内也有，就是上端三个红色纸壳的东西。 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 触头 电弧的产生和灭弧 电弧的产生和危害 电弧可以烧蚀触头，缩短电气寿命，并且还能使开关不能良好的通断。 灭弧： 把电弧拉长，把电弧变短，使电弧迅速冷却。 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 电磁机构 作用：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。 原理： 当线圈中有工作电流通过时，通电线圈产生磁场，于是电磁吸力克服弹簧的反作用力使得衔铁与铁芯闭合，由连接机构带动相应的触头动作。 电磁机构 1．组成 电磁机构一般由铁芯、衔铁及线圈等几部分组成。按通过线圈的电流种类分有交流电磁机构和直流电磁机构；按电磁机构的形状分有E形和U形两种；按衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类。 交流电磁机构和直流电磁机构的铁芯（衔铁）有所不同，直流电磁机构的铁芯为整体结构，