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電器的基礎(chǔ)知識(shí)

作者: 時(shí)間:2011-08-15 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
任何一種繼電器控制系統(tǒng)均由三部分組成:

輸入部分 邏輯部分 輸出部分

(1)輸入部分:由各類按鈕開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等主令電器構(gòu)成。
主令電器——自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于發(fā)送控制指令的電器。
(2)邏輯部分:由各種繼電器及其觸點(diǎn)組成的實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的控制線路。
繼電器——一種根據(jù)某種輸入信號(hào),接通或斷開(kāi)控制電路,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)電力拖動(dòng)裝置的自動(dòng)電器。
(3)輸出部分:由各種閥線圈,接通電動(dòng)機(jī)的各種接觸器和信號(hào)指示燈等執(zhí)行電器構(gòu)成。
接觸器——是一種用來(lái)頻繁地接通或斷開(kāi)交、主電路及大容量控制電路的自動(dòng)切換電器。是一種依靠力的作用使觸頭閉合或分離來(lái)接通和斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)(或其他用電設(shè)備)電路的自動(dòng)電器。

電器的定義、分類及式電器的工作原理
一、電器的定義和分類
電器——自動(dòng)或手動(dòng)接通和斷開(kāi)電路,能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象切換、保護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)目的的電氣元件
分類:
低壓電器——交流1000V或1200V以下
(一)按工作電壓等級(jí)分
高壓電器——交流1000V或1200V以上
手動(dòng)電器——需人工直接操作才能完成指令任務(wù)
(二)按動(dòng)作原理分
自動(dòng)電器——按照電的或非電的信號(hào)自動(dòng)完成指令任務(wù)
(三)按用途分 1. 控制電器——用于各種控制電路和控制系統(tǒng)
2. 主令電器——用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令
3. 保護(hù)電器——用于保護(hù)電路及用電設(shè)備
4. 配電電器——用于電能的輸送和分配
5.執(zhí)行電器——用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能
電磁式電器——依據(jù)電磁感應(yīng)原理工作
(四)按工作原理分
非電量控制電器——靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作
二、電磁式電器——電氣控制線路中使用量最大,類型很多,工作原理和構(gòu)造基本相同
感測(cè)部分——電磁機(jī)構(gòu)
主要組成部分
執(zhí)行部分——觸頭系統(tǒng)
(一)電磁機(jī)構(gòu)
作用:將電磁能量→機(jī)械能量→觸頭動(dòng)作→接通或分?jǐn)嚯娐?BR>組成:吸引線圈、鐵心、銜鐵等
1. 常用的磁路結(jié)構(gòu):(見(jiàn)教材P7 Fig1-1)
2. 吸引線圈:將電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能量。按通入吸引線圈的電流種類不同,可分為直流線圈和交流線圈
3.鐵心:直流電磁鐵的鐵心——整塊鋼材或工程純鐵制成。在直流情況下,線圈發(fā)熱而鐵心不發(fā)熱,所以吸引線圈做成高而薄的瘦高型,且沒(méi)有骨架,線圈與鐵心直接接觸,易于散熱。
交流電磁鐵的鐵心——硅鋼片疊鉚而成。在交流情況下,鐵心中有磁滯和渦流損耗,線圈和鐵心都發(fā)熱,所以,吸引線圈有骨架,與鐵心隔離,并做成矮胖型,有利于鐵心和線圈散熱。
(二)電磁吸引力與特性
在氣隙值δ及外加電壓值一定時(shí):
直流電磁鐵——電磁吸引力為恒定值
交流電磁鐵——電磁吸引力隨時(shí)間變化

電磁吸力平均值
吸力特性——電磁吸力Fat隨銜鐵與鐵心間氣隙δ變化的關(guān)系曲線(見(jiàn)教材P8 Fig1-2)
(三)特性和返回系數(shù)
特性——反作用力Fr(由觸頭彈簧、反作用力彈簧產(chǎn)生)與氣隙δ的關(guān)系曲線
返回系數(shù)——釋放電壓(或電流)與吸合電壓(或電流)的比值,用β表示(反映
電磁式電器靈敏度的參數(shù)),β大而靈敏度高。

(四)交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用
由交流電磁吸力公式可知:Fat有兩個(gè)分量:
1. 恒定分量Fo,其值為最大值的一半
2. 交變分量F ,F(xiàn) =Focos2ωt,其幅值是最大吸力值的一半,并以兩倍電源頻率變化
總的電磁吸力Fat從0~Fatm變化,曲線如教材P9 Fig1-3所示。由圖1-3曲線可見(jiàn):電磁機(jī)構(gòu)在工作中,銜鐵始終受到反作用彈簧、觸頭彈簧等反作用力Fr作用。盡管電磁吸力的平均值Fo大于Fr,但在某些時(shí)候,F(xiàn)at仍將小于Fr(見(jiàn)圖中斜線部分)。當(dāng)FatFr時(shí),銜鐵開(kāi)始釋放;當(dāng)Fat>Fr時(shí),銜鐵又被吸合,周而復(fù)始,使銜鐵發(fā)生振動(dòng),發(fā)出噪聲。
引入短路環(huán)——消除振動(dòng)和噪聲。
具體辦法:見(jiàn)教材P9 Fig1-4。
三、電器觸頭系統(tǒng)和電弧
(一)觸頭系統(tǒng)——電器的執(zhí)行部分,用于通斷電路。
材料:銅質(zhì)、銀質(zhì)
結(jié)構(gòu):橋式、指型 (見(jiàn)教材P10 Fig1-5)
(二)電弧的產(chǎn)生及滅弧(請(qǐng)同學(xué)自學(xué)教材P10~P11的內(nèi)容)
產(chǎn)生:觸頭間氣體在強(qiáng)電場(chǎng)作用下的放電現(xiàn)象
滅弧關(guān)鍵:采取措施使電弧迅速冷卻,從而熄滅。
開(kāi)關(guān)電器
一、刀開(kāi)關(guān)——結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,應(yīng)用最廣泛的手控電器。用于低壓電路不頻繁動(dòng)作。
文字及符號(hào):教材P13 Fig1-10
二、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)(組合開(kāi)關(guān))——手控電器。在機(jī)床電氣設(shè)備中,主要作為電源引入開(kāi)關(guān);或直接用于控制非頻繁起動(dòng)和停止的小容量異步電動(dòng)機(jī)。
文字及符號(hào):教材P13 Fig1-12
三、自動(dòng)開(kāi)關(guān)(自動(dòng)空氣斷路器)——低壓電路中常用的具有保護(hù)環(huán)節(jié)的斷合電器。
當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重過(guò)載、短路以及失壓等故障時(shí),能自動(dòng)切斷故障電路,保護(hù)串接其后的電氣設(shè)備;正常情況下,也可用于不頻繁地接通和斷開(kāi)電路及控制電動(dòng)機(jī)。

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