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简述低压电器电磁机构中线圈的分类、特点及应用场合。
在低压电器的电磁机构中，线圈是一个非常重要的部件，它承担着转换电能和产生电磁场的重要作用。
在本文中，我将深入探讨低压电器电磁机构中线圈的分类、特点及应用场合，希望能为读者提供有益的信息。
一、线圈的分类1.1 固定线圈固定线圈是指其位置和形状都是固定不变的线圈，一般用于稳定电磁场的产生和维持。
在低压电器中，固定线圈常常用于电磁继电器和接触器中，起到控制电路的作用。
1.2 动铁线圈动铁线圈是指其位置和形状可以发生改变的线圈，一般用于产生吸引力或斥力来控制机械运动。
在低压电器中，动铁线圈常常用于电磁锁和电磁阀中，起到控制机械装置的作用。
1.3 激励线圈激励线圈是指其在电路中作为电源输入，通常用于产生磁场以供电机、变压器等设备使用。
在低压电器中，激励线圈常常用于电磁铁和电磁感应装置中，起到产生磁场的作用。
二、线圈的特点2.1 电阻特性线圈的电阻特性是指在通电过程中产生的电阻变化情况，一般来说，线圈的电阻随温度的升高而增加。
在低压电器中，需要根据线圈的电阻特性来选择合适的工作条件，以确保电路的正常运行。
2.2 磁性特性线圈的磁性特性是指其在通电过程中产生的磁场变化情况，一般来说，线圈的磁性随电流的增大而增强。
在低压电器中，需要根据线圈的磁性特性来设计合适的电磁机构，以确保其具有足够的吸引力或斥力。
2.3 导电特性线圈的导电特性是指其在通电过程中产生的电流变化情况，一般来说，线圈的导电特性与其材料和结构有关。
在低压电器中，需要根据线圈的导电特性来选择合适的材料和工艺，以确保其具有良好的导电性能。
三、线圈的应用场合3.1 电磁继电器电磁继电器是一种通过控制小电流来开关大电流的电器。
其中的固定线圈和动铁线圈起着关键的作用，通过电磁吸引力来控制触点的开关，广泛应用于电力系统、自动化控制等领域。
3.2 电磁锁电磁锁是一种利用电磁吸引力来控制开关状态的装置，其中的动铁线圈起着关键的作用，通过通电产生磁场来吸引锁舌，被广泛应用于门禁系统、安防系统等领域。
第一章常用低压电器电器：电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。
根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。
定义：一种能控制电能的器件。
第一节电磁式低压电器的结构和工作原理●低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下电路的器件●高压电器：用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器。
电力传动系统的组成：1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。
特点：电流大2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。
特点：电流小●任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。
一、低压电器的分类1、按使用的系统1）低压配电电器用于低压供电系统。
电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。
（动动稳定性、热稳定性）例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。
2）低压控制电器用于电力传动控制系统。
能分断过载电流，但不能分断短路电流。
（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等）例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。
2、按操作方式1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器3、按工作原理1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作◆电磁式电器由感测和执行两部分组成。
感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。
执行部分：触点系统。
二、电磁机构电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。
电磁机构输入的电信号：电压、电流1、电磁机构的结构形式电磁机构组成：线圈、铁心(亦称静铁心)和衔铁(亦称动铁心)，1）E形电磁铁：多用于交流电磁系统。
2）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。
低压电器的电磁机构及执行机构
电磁机构：将电磁能转换成机械能并能带动触电的断开及闭合，完成通断电路的控制作用。
吸引线圈的作用是将电能转换成磁能，产生磁通。
直流线圈：铁芯不发热，线圈发热。
线圈与铁心接触散热。
交流线圈：线圈发热，铁心发热。
在铁芯和线圈之间留有间隙散热。
铁芯用硅钢片叠成。
串联线圈：流过的电流过大，线圈的导线粗，匝数少，线圈阻抗较少
并联线圈：为了减少分流作用，需要较大的阻抗，线圈的导线细且匝数多。
触点作用：接通或分断电路，要求触点有良好的接触性和导电性能，电流容量较小，常采用银质材料。
触点的结构有：桥式：1、点接触式（适用于电流不大且触电压力小) 点
2、面接触式(适用于大电流）面
指形：在接通和分段产生滚动摩擦，用紫铜材质（适用于触电分合次数多，电流大的场合）线
灭弧系统：
1、电动力吹弧（适用于小容量交流接触器）
2、磁吹灭弧（在磁场力的作用下，电弧被吹离触点，经弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭）
3、栅片灭弧（交流电常常采用栅片灭弧）
接触器
适用于远距离频繁接通过断开交直流主电路及大容量控制电路
控制对象：电动机
交流接触器（电磁机构+触点系统<常开触点+常闭触点>+灭弧系统<10A以上有灭弧罩，常采用纵缝灭弧及栅片灭弧>）
电路通电，常闭触点先断开，敞开触电后闭合
直流接触器
额定电压：主触点的额定电压
额定电流：主触点的额定电流
线圈的额定电压：常用的额定电压
操作频率：交流接触器600次/小时，直流接触器1200次/小时。
第1章常用低压电器复习题一、填空题1.低压电器是指工作在交流V、直流V电压以下电路中的电器。
2.低压电器根据其控制对象的不同，分为和两大类。
3.低压电器按执行功能，分为和两大类。
4.低压电器按动作方式，分为和两大类。
5.低压电器的电磁机构由、和组成。
6.低压电器的触点按接触形式分，主要有、和三种形式。
7.低压电器的用途是对电路进行、、、和调节作用。
8.电流继电器线圈的特点：、、，使用时电流型继电器线圈应于控制电路中。
9.电压继电器线圈的特点：、、，使用时电压型继电器线圈应于控制电路中。
10.时间继电器，按延时方式分为和两大类。
11.自动开关主要用于，用于和负荷电路。
所以，自动开关又被称之为。
12.自动开关具有、、等保护功能，自动开关高、方便、等优点，能故障电路，保护的安全。
13.自动开关按其用途和结构不同分类，主要有、、直流快速式和限流式。
常用的主要是、两种。
14.磁吹式灭弧装置是借助与相互作用而产生的实现灭弧的装置。
15.凸轮控制器主要用于和其他，以控制的启动、正反转、调速和制动。
二、判断题16.选用熔断器时，熔体的额定电流值可以大于熔断器的额定电流值。
（）17.因为“自动开关”已经具有多种保护功能，所以在控制电路中可以只采用自动开关来对电路或电气设备进行保护。
（）18.由于电压继电器和电流继电器的触点系统相同，所以这两种继电器在控制电路中的作用也相同。
（）19.当电动机为△接法时，必须具有三相热元件结构和断相保护机构的电器作过载和断相保护。
（）20.限位开关（行程开关）就是依靠运动中的机械机构的机械碰撞或推压后而改变其内部触点状态的控制电器。
（）21.中间继电器就是处于两个或两个以上的控制电器元件连接线路中间的继电器。
（）22.欲使两个以上的“按钮”都能分别控制接触器KM断电，则这些按钮的动断触点应并联在KM的线圈电路中。
（）23.接触器可以替代继电器应用在电气控制系统中。
（）24.热继电器的工作原理就是在检测到控制电路中温度的变化后其触点系统动作的。
低压电器的基本原理是什么
低压电器的基本工作原理如下:
一、低压电器主要指工作电压在1000伏特或以下的电气设备。
这类设备被广泛应用于家电、照明、通讯、仪表等领域。
二、低压电器的核心部件是电磁线圈,它利用电流通过导线所产生的电磁效应进行工作。
电流在线圈中流动时,周围会产生磁场。
这种磁场的变化可以推动电机转子转动等。
三、常见的低压电器工作原理:
1. 电动机原理:电流在定子线圈产生旋转磁场,作用于转子而带动其旋转运动。
2. 电磁铁原理:电流磁化线圈,使其产生吸力来吸住或释放铁制心轴。
3. 继电器原理:利用电磁铁带动触点吸合或分离,实现电路的接通或断开。
4. 电磁阀原理:电磁铁吸住阀芯,利用机械力带动阀门打开或关闭。
5. 电钟原理:电流驱动磁铁振荡,带动齿轮运动推动指针。
6. 电动执行机构原理:电磁铁带动执行部件做直线往复运动。
四、低压电器必须选择合理的工作电压,通常在几十伏至数百伏之间,过高电压会带来安全隐患。
五、低压电器还需要配套保护装置,如保险丝、漏电断路器等,以确保人身和设备安全。
综上所述,这就是低压电器的一些基本工作原理。
这类设备广泛应用并极大便利了人类生活。
低压电器的电磁机构
电器的感测与控制部分接受外界输入的信号，并通过转换、放大、判断，作出有规律的反应，使执行部分动作，输出相应的指令，实现控制的目的。
对于有触点的电磁式电器，感测与控制部分大都是电磁机构，而执行部分则是触点系统。
1. 电磁机构的分类电磁机构是各种自动电磁式电器的主要组成部分之一，它将电磁能转换成机械能，带动触点系统使之闭合或断开。
电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成。
吸引线圈可分为直流线圈和交流线圈两种，并有各种电压等级。
磁路包括铁心、衔铁、铁轭和空气隙。
常用的电磁机构的结构形式如图6.1所示。
分为如下几类：
（1）衔铁绕棱角转动：如图6.1(a)所示，衔铁绕铁轭的棱角而转动，磨损较小。
铁心用软铁，适用于直流接触器、继电器。
（2）衔铁绕轴转动：如图6.1(b)所示，衔铁绕轴转动，用于交流接触器。
铁心用硅钢片叠成。
（3）衔铁直线运动：如图6.1(c)所示，衔铁在线圈内作直线运动。
多用于交流接触器中。
图6.1 常用电磁机构的形式
1—铁心；2—线圈；3—衔铁
2. 吸力特性与反力特性
电磁机构的工作情况常用吸力特性与反力特性来表征。
电磁机构的吸力与气隙的关系曲线称为吸力特性。
它随励磁电流种类（交流或直流）、线圈连接方式（串联或并联）的不同而有所差异。
电磁机构运动部分的静阻力与气隙的关系曲线称为反力特性。
阻力的大小与作用弹簧、摩擦阻力以及衔铁质量有关。
下面分析吸力特性、反力特性和两者的配合关系。
电磁机构的吸力F可近似地按下式求得：
(6.1)
式中：μ0=4π×10-7H/m，B为气隙磁感应强度，S为磁极截面积。
当S为常数时，F与B2成正比，也可认为F与Φ2成正比，即
(6.2)对于具有直流电压线圈的电磁机构，在稳态时磁路对电路没有影响，可以认为线圈电流与磁路的气隙大小无关，只与线圈电阻和外加电压有关。
因外加电压和线圈电阻不变，则通过线圈的电流为常数，根据磁路定律
(6.3)
则
(6.4) 即直流电磁机构的吸力F与气隙的平方成反比，故吸力特性为二次曲线形状，如图6.2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。
对于具有交流电压线圈的电磁机构，其吸力特性与直流电磁机构有所不同。
设外加电压不变，交流吸引线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，电阻可忽略，则
(6
.5)
(6.
6) 当频率f、匝数N和电压U均为常数时，Φ为常数，由式(6.2)知F亦为常数，说明F与δ大小无关。
实际上由于漏磁通的存在，F随着δ的减小略有增加。
当气隙δ变化时，吸引线圈的阻抗
会跟着变化，则吸引线圈的电流I也会跟着变化。
如忽略线圈电阻，则可近似地认为I与δ呈线性关系，图6.3示出了F=f(δ) 与I= f(δ) 的关系曲线。
图6.2 直流电磁机构特性图6.3交流电磁机构特性
从上述结论还可以看出：对于一般的交流电磁机构，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流的几倍甚至十几倍。
如果衔铁卡住不能吸合，或者频繁开合动作，就可能烧毁线圈。
这就是对于可靠性高或频繁动作的控制系统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构的原因。
反力特性与吸力特性之间的配合关系如图6.4所示。
欲使
电磁衔铁可靠吸合，在整个吸合过程中，吸力需大于反力，
这样才能保证执行机构可靠动作。
反力特性曲线如图6.4
中曲线3所示，直流与交流电磁机构的吸力特性分别如曲
线1和2所示。
在δ1～δ2的区域内，反力随气隙减小
略有增大。
到达δ2位置时，动触点开始与静触点接触，
这时触点上的初压力作用到衔铁上，反力骤增，曲线突变。
其后在δ2到0的区域内，气隙越小，触点压得越紧，反
图6.4 吸力特性与反力特性
力越大，线段较δ1～δ2段陡。
为了保证吸合过程中衔铁能正常闭合，吸力在各个位置上必须大于反力，但也不能过大，否则会影响电器的机械寿命。
反映在图6.4上就是要保证吸力特性高于反力特性。
上述特性对于有触点电磁式电器都适用。
在使用中常常调整反力弹簧或触点初压力以改变反力特性，就是为了使之与吸合特性良好配合。
对于单相交流电磁机构，由于磁通是交变的，当磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。
由于交流电
源频率的变化，衔铁的吸力随之每个周波二次过零，因而衔铁产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松散。
因此交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的分磁环（或称短路环），使铁心通过2个在时间上不相同的磁通Φ1和Φ2，矛盾就解决了。
如图6.5所示。
图6.5 交流电磁机构铁心截面结构图6.6 加短路环后的电磁吸力
图6.5中电磁机构的交变磁通穿过短路环所包围的截面，在环中产生电流，根据电磁感应定律，此电流产生的磁通Ø2在相位上落后于截面S1中的磁通Ø1，由Ø1、Ø2产生吸力 f1、f2，如图6.6所示。
作用在衔铁上的力是f1、f2 的合力f，只要此合力始终超过其反力，衔铁的振动现象就消失了。
