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任务1 低压电器的基础知识
1、低压电器的定义、特点与分类
本讲主要内容
2、低压电器的基本结构
3、低压电器的型号含义
任务1 低压电器的基础知识
电器：
根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，实现对电路或电现象的转换、控制、保护和调节所用设备的通称。
低压电器：
电压等级在交流1200V及以下、直流1500V及以下，在电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备，以及利用电能来控制、保护和调节非电过程和非电装置的用电设备。
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的特点：
品种多、用量大、用途广。
低压电器的分类方式：
按动作方式分类
按控制对象分类
按作用分类
按工作原理分类
按工作条件分类
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的分类方式：
(l)按动作方式分类。
自动电器：动作的产生不是由人力直接操作产生， 而是按照信号或某个物理量的高低而自动动作的电器。如接触器、继电器等。
非自动电器：也叫手动电器，即直接通过人力操作而动作的电器。如开关、按钮等。
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的分类方式：
(2)按控制对象分类。
低压配电电气：用于配电系统中，完成电源通断的控制。如刀开关、断路器等。
低压控制电器：用于对负载的直接控制、调整或保护。如接触器、热继电器等。
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的分类方式：
(3)按作用分类。
执行电器：用来完成某种动作或传送功率和动力。如电磁铁、电动机等。
控制电器：用来控制电路的通断。如开关、接触器等。
主令电器: 发出控制指令以控制其他电器的动作。 如按钮、 行程开关等 。
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的分类方式：
(3)按作用分类。
保护电器：用来保护电源、电路及用电设备，在发生短路、过载等情况时，切断电路，防止用电设备可能产生的损坏。如熔断器、热继电器等 。
配电电器:用于电能的运输和分配。如断路器、隔离开关、刀开关等。
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的分类方式：
(4)按工作原理分类。
电磁式电器：电器的感测元件接收的是电流或电压等电量信号。
非电量控制电器：电器的感测元件接收的是热量、温度、转速、机械力等非电量信号。
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的分类方式：
(5)按工作条件分类。
一般工业用电器：这类电器用于机械制造等正常环境条件下的配电系统和电力拖动控制系统，是低压电器的基础产品。
化工电器：化工电器的主要技术要求是耐腐蚀。
矿用电器：矿用电器的主要技术要求是能防爆。
一、低压电器的定义、特点与分类
低压电器的分类方式：
(5)按工作条件分类。
牵引电器：牵引电器的主要技术要求是耐振动和冲击。
船用电器：船用电器的主要技术要求是耐腐蚀、颠簸和冲击。
航空电器：航空电器的主要技术要求是体积小、重量轻、耐振动和冲击。
一、低压电器的定义、特点与分类
基本任务：是接通或切断电路，就其动作原理来说，就是通过通电导体的运动来完成对电路的通断控制。
结构：由两个部分构成，感受外力的部分和执行部分。
感受部分接收外界输入的信号，通过转换、放大与判断，产生有规律的反应，从而使执行部分动作而接通或分断电路， 实现控制目的。对于自动电器来讲，感受部分多数是电磁机构，执行部分则是触头系统。
二、低压电器的基本结构
1.电磁机构
（1）电磁机构的结构。
电磁机构的作用：
是将电流的变化转换为电磁力的变化，进而转换为机械行程运动。
结 构：
吸引线圈、铁心和衔铁。
二、低压电器的基本结构
a)直动式电磁机构
b)拍合式电磁机构
图1-1 电磁机构的结构
1一衔铁 2一铁心 3一线圈
1.电磁机构
（1）电磁机构的结构。
电磁机构的工作原理是：吸引线圈通入电流时，线圈产生磁场，磁通经铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路， 产生电磁力， 将衔铁吸向铁心。
二、低压电器的基本结构
图1-4 交流电磁机构实际吸力曲线
1.电磁机构
（2）交流电磁机构上短路环的作用
二、低压电器的基本结构
图1-5 交流电磁铁的短路环
1-衔铁 2-铁心 3-线圏 4-短路环
1.电磁机构
(3) 直流电磁铁和交流电磁铁的比较。
直流电磁铁：线圈阻值较大、线圈匝数多、导线线径细、线圈无骨架、铁心细长。
交流电磁铁：线圈电阻小，因涡流铁心会发热、线圏粗而短。
从性能考虑：交流线圈损坏的机会要大于直流线圈。
二、低压电器的基本结构
1.电磁机构
(3) 直流电磁铁和交流电磁铁的比较。
反应的电量：电压线圈要承受一定量的动作电压， 因而其绕组多、 阻抗大，并联于电路中；电流线圈的作用是感受一定量的电流作用， 在使用时要串联于被测电流回路中，因而其匝数少、阻抗小，常用粗导线或扁铜带绕制。
二、低压电器的基本结构
2.触头系统
触头：是一切有触点电器的执行部件， 触头的动作过程是完成电路的接通和分断的过程， 因此， 触头工作的好坏直接决定了电器的工作性能和使用寿命。
二、低压电器的基本结构
图1-6 不同形状的触头图
2.触头系统
触头的动作可以分为三种状况: 工作状态、 闭合过程和分断过程。这几个过程对触头系统有以下几方面的要求。
（1）接触电阻要小、 不易氧化。
任何金属的相互接触总存在表面接触电阻，当电流流过接触电阻时必造成其发热而使触头温度上升，温度的升高又会促使触头表面氧化，从而造成接触电阻增大。 这是一个不利于触头工作的正反馈过程。
二、低压电器的基本结构
2.触头系统
(2) 接通过程稳定。
触头在接通的过程中， 因冲击力往往会产生运动部分的弹跳。触头的弹跳会造成触头表面金属的磨损，严重时可能会造成熔焊。为防止弹跳发生， 可适当增大触头弹簧的初压力、改善触头质量、降低触头速度、采用指式触头等。
二、低压电器的基本结构
2.触头系统
（3）快速分断。
目的是通过缩短中间行程以使电弧燃烧的时间尽可能短，从而在最短的时间内将电弧熄灭，防止触头烧蚀。
二、低压电器的基本结构
3.电弧的形成及灭弧措施
(1)电弧的产生。
电弧的产生实际上是弧光放电到气体游离放电的一个演变过程。
二、低压电器的基本结构
图1-7 电弧放电
3.电弧的形成及灭弧措施
(2)灭弧措施。
对电器来讲， 尽快熄灭电弧，防止电弧对触头系统造成损害是必需的。
维持电弧燃烧的条件：一是保持电弧的燃烧温度，从而保持足够的自由电子浓度；二是保持维持整个弧柱的电动势，从而保持电子的高速运动
灭弧措施就是：降温和降压。
二、低压电器的基本结构
3.电弧的形成及灭弧措施
(2)灭弧措施。
①动力吹弧
②磁吹灭弧
二、低压电器的基本结构
图1-8 双断口结构的电动力吹弧 l一动継头 2一静触头 3一电弧
图1-9 磁吹灭弧工作原理
3.电弧的形成及灭弧措施
（(2)灭弧措施。
③窄缝灭弧室。
④金属栅片灭弧。
二、低压电器的基本结构
图1-10 窄缝灭弧断面图
1一纵缝2一介质3一磁性夹板4一电弧
图1-11 金属栅片灭弧的结构原理图
1一灭弧栅2一触头3一电弧
三、低压电器的型号含义
低压电器的型号一般由类组代号、 设计代号、 基本规格代号等几部分组成。
二、低压电器的基本结构
1-12 低压电器的型号

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