电气控制与PLC——常用低压电器
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第1章 常用低压电器1.1 低压电器的定义、分类1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.3 接触器1.4 继电器1.5 主令电器1.6 信号电器1.7 开关电器1.8 熔断器1.9 电磁执行器件1.1 低压电器的定义、分类1.按用途和控制对象分2.按动作方式分3.按工作原理分图1-1 常用低压电器的分类1.按用途和控制对象分(1)低压配电电器(2)低压控制电器2.按动作方式分(1)自动电器(2)手动电器3.按工作原理分(1)电磁式电器(2)非电量控制电器1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.2.1 电磁机构1.2.2 触点系统1.2.3 灭弧系统1.2.1 电磁机构1.电磁机构的结构形式及工作原理2.电磁机构的吸力特性与反力特性3.单相交流电磁机构上短路环的作用1.电磁机构的结构形式及工作原理1)衔铁沿棱角转动的拍合式,如图1-2a所示。
2)衔铁沿轴转动的拍合式,如图1-2b所示。
3)衔铁作直线运动的双E形直动式,如图1-2c所示。
图1-2 常用的电磁机构结构形式1—衔铁 2—铁心 3—电磁线圈图1-3 电磁式电器的工作原理示意图1—铁心 2—电磁线圈 3—衔铁4—静触点 5—动触点 6—触点弹簧7—释放弹簧 δ—气隙2.电磁机构的吸力特性与反力特性(1)直流电磁机构的吸力特性(2)交流电磁机构的吸力特性(3)吸力特性与反力特性的配合(1)直流电磁机构的吸力特性•对于直流线圈,当电压U与线圈电阻R不变时,流过线圈的电流I不变。
由磁路定律Φ=INRm(式中,Rm为气隙磁阻,Rm=δμ0S;N为线圈匝数)可知,Fat∝Φ2∝1Rm2∝1δ2,即衔铁动作过程中为恒磁动势工作,电磁吸力Fat与气隙δ的二次方成反比,所以直流电磁机构的吸力特性为二次曲线形状,如图1‐4所示。
它表明衔铁闭合前后吸力变化很大,气隙越小吸力越大。
•直流电磁机构在衔铁吸合过程中,电磁吸力是逐渐增加的,完全吸合时电磁吸力达到最大。
对于可靠性要求很高或动作频繁的控制系统常采用直流电磁机构。
第1章常用低压电器1-1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些?答:低压电器是指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中,根据外界施加的信号和要求,通过手动或自动方式,断续或连续地改变电路参数,以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。
常用的低压电器有刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、行程开关等。
1-2 电磁式低压电器有哪几部分组成?说明各部分的作用。
答:电磁式低压电器一般由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构是电磁式低压电器的检测部分,接受外界输入的信号,通过转换、放大与判断做出一定的反应;触头系统是执行机构,受电磁机构控制,用于输出相应的指令,实现控制的目的。
1-3 灭弧的基本原理是什么?低压电器常用的灭弧方法有哪几种?答:灭弧时可通过增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等使电弧熄灭,灭弧装置就是根据这些原理设计的。
常用的灭弧方法有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧等。
1-4 熔断器有哪些用途?一般应如何选用?在电路中应如何连接?答:熔断器是一种广泛应用的简单有效的保护电器,在电路中主要用于短路保护,特殊情况下用于过载保护。
熔断器的主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体,串联在被保护的电路中。
熔断器的类型很多,按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。
在选用熔断器时,应根据被保护电路的需要,首先确定熔断器的型式,然后选择熔体的规格,再根据熔体确定熔断器的规格。
1-5 交流接触器主要由哪些部分组成?在运行中有时产生很大的噪音,试分析产生该故障的原因。
答:交流接触器主要由电磁机构、主触点和熄弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座等部分组成。
交流接触器在运行中噪音突然急剧增大时,往往是由于交流电磁机构中铁芯端面镶嵌的短路环断路或脱落所致。
交流电磁铁由于通入的是交流电,其电磁吸力在0(最小值)~F m(最大值)之间变化。