常用的低压电器知识讲解.ppt

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1、常用的低压电器 1.1 1.1 概概 述述 1.2 1.2 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理 1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触器 1.4 1.4 电磁式继电器电磁式继电器 1.5 1.5 热继电器热继电器本章内容本章内容l 1.6 1.6 信号继电器信号继电器 l 1.7 1.7 主令电器主令电器 l 1.8 1.8 熔断器熔断器 l 1.9 1.9 低压开关和低压断路器低压开关和低压断路器 l 1.10 1.10 常用电子电器常用电子电器本章内容本章内容1.1 1.1 概概 述述1.1.1 1.1.1 电器的分类电器的分类按工作电压的等级可分为按工作电压的等级可分为:高

2、压电器高压电器和和低压电器低压电器；按动作原理可分为按动作原理可分为:手动电器手动电器和和自动电器自动电器；按工作原理可分为按工作原理可分为:电磁式电器电磁式电器和和非电量控制电器；非电量控制电器；l按用途可分为以下几类。按用途可分为以下几类。l1)配电电器配电电器l主要用于供、配电系统中，进行电能输送和分主要用于供、配电系统中，进行电能输送和分l配。如配。如刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关l以及熔断器等。以及熔断器等。对这类电器的主要技术要求是对这类电器的主要技术要求是分分l断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性能断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性

3、能好。好。l2)控制电器控制电器l主要用于各种控制电路和控制系统。这类电器有主要用于各种控制电路和控制系统。这类电器有接触器、继电器、转换开关、电磁阀等接触器、继电器、转换开关、电磁阀等。对这类对这类电器的主要技术要求是有一定的电器的主要技术要求是有一定的通断能力，操作通断能力，操作频率要高，电器和机械寿命要长。频率要高，电器和机械寿命要长。3)3)主令电器主令电器 主要用于主要用于发送控制指令发送控制指令。如。如按钮、按钮、主令开关、行程开关和万能转换开关主令开关、行程开关和万能转换开关等。等。对这类电器的主要技术要求是操作频率对这类电器的主要技术要求是操作频率要高，抗冲击，电器和机械寿命要

4、长。要高，抗冲击，电器和机械寿命要长。1.1 1.1 概概 述述l4)保护电器保护电器l主要用于对电路和电气设备进行安全保护。主要用于对电路和电气设备进行安全保护。如如熔断器、热继电器、安全继电器、电压继电熔断器、热继电器、安全继电器、电压继电器、电流继电器和避雷器等器、电流继电器和避雷器等。对这类电器的主。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，可靠性要高。可靠性要高。ll5)执行电器执行电器l主要用于执行某种动作和传动功能。主要用于执行某种动作和传动功能。l如如电磁铁、电磁离合器电磁铁、电磁离合器等。等。1.1.2 1.1.2 电器

5、的作用电器的作用 (1)(1)控制作用。控制作用。如电梯的上下移动、快如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。慢速自动切换与自动停层等。1.1 1.1 概概 述述l(2)保护作用。保护作用。能根据设备的特点，对设备、能根据设备的特点，对设备、l环境以及人身安全实行自动保护，如环境以及人身安全实行自动保护，如电动机的电动机的l过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。ll(3)测量作用。测量作用。利用仪表及与之相适应的电利用仪表及与之相适应的电l器，对设备、电网或其他非电参数进行测量，器，对设备、电网或其他非电参数进行测量，l如电流、电压、功率、转速、温度

6、、压力等。如电流、电压、功率、转速、温度、压力等。(4)(4)调节作用。调节作用。如如电动机速度的调节电动机速度的调节、柴油机油门的调整、房间温度和湿度的调节、柴油机油门的调整、房间温度和湿度的调节、光照度的自动调节等。光照度的自动调节等。(5)(5)指示作用。指示作用。显示检测出的设备运行显示检测出的设备运行状况与电气电路工作情况。状况与电气电路工作情况。l(6)转换作用。转换作用。如被控装置操作的如被控装置操作的手动与自动手动与自动的转换、的转换、供电系统的供电系统的市电与自备电源的切换等。市电与自备电源的切换等。l当然，电器的作用远不止这些，随着科学技当然，电器的作用远不止这些，随着科学

7、技术的发展，新功能、新设备会不断出现。常用术的发展，新功能、新设备会不断出现。常用低压电器的主要种类及用途见表低压电器的主要种类及用途见表l-1。表表1-1 1-1 常用低压电器的主要种类及用途表常用低压电器的主要种类及用途表序序 号号类 别 主要品种主要品种主要用途主要用途1 1断路器断路器框架式断路器框架式断路器主要用于主要用于电电路的路的过负载过负载、短路、短路、欠欠电压电压、漏、漏电电保保护护，也可用于，也可用于不需要不需要频频繁接通和断开的繁接通和断开的电电路路塑料外壳式断塑料外壳式断路器路器快速直流断路快速直流断路器器限流式断路器限流式断路器漏漏电电保保护护式断式断路器路器2 2接

8、触器接触器交流接触器交流接触器主要用于主要用于远远距离距离频频繁控制繁控制负载负载，切断切断带负带负荷荷电电路路直流接触器直流接触器1.1 1.1 概概 述述序序 号号类 别主要品种主要品种主要用途主要用途3 3继电继电器器电电磁式磁式继电继电器器主要用于控制主要用于控制电电路路中，中，将被控量将被控量转换转换成控制成控制电电路所需路所需电电量或开关信号量或开关信号时间继电时间继电器器温度温度继电继电器器热继电热继电器器速度速度继电继电器器序序 号号类 别主要品种主要品种主要用途主要用途4 4熔断器熔断器瓷插式熔断器瓷插式熔断器主要用于主要用于电电路短路短路保路保护护，也用于，也用于电电路的路

9、的过载过载保保护护螺旋式熔断器螺旋式熔断器有填料封有填料封闭闭管管式熔断器式熔断器无填料封无填料封闭闭管管式熔断器式熔断器快速熔断器快速熔断器自复式熔断器自复式熔断器序序 号号类 别主要品种主要品种主要用途主要用途5 5主令主令电电器器控制按控制按钮钮主要用于主要用于发发布控制布控制命令，改命令，改变变控制系控制系统统的工作状的工作状态态位置开关位置开关万能万能转换转换开关开关主令控制器主令控制器序序 号号类 别主要品种主要品种主要用途主要用途6 6熔断器熔断器瓷插式熔断器瓷插式熔断器主要用于主要用于电电路短路路短路保保护护，也用于，也用于电电路路的的过载过载保保护护螺旋式熔断器螺旋式熔断器有

10、填料封有填料封闭闭管管式熔断器式熔断器无填料封无填料封闭闭管管式熔断器式熔断器快速熔断器快速熔断器自复式熔断器自复式熔断器序序 号号类 别主要品种主要品种主要用途主要用途6 6刀开关刀开关胶盖胶盖闸闸刀开关刀开关主要主要用于不用于不频频繁地接繁地接通和分断通和分断电电路路封封闭闭式式负负荷开荷开关关熔断器式刀开熔断器式刀开关关序序 号号类 别主要品种主要品种主要用途主要用途7 7转换转换开关开关组组合开关合开关主要用于主要用于电电源切源切换换，也可用于也可用于负负荷通断或荷通断或电电路切路切换换换换向开关向开关8 8控制控制器器凸凸轮轮控制控制器器主要用于控制回路的主要用于控制回路的切切换换平

11、面控制平面控制器器序序 号号类 别主要品种主要品种主要用途主要用途9 9起起动动器器电电磁起磁起动动器器主要用于主要用于电动电动机的启机的启动动星星/三角起三角起动动器器自耦减自耦减压压起起动动器器1010电电磁磁铁铁制制动电动电磁磁铁铁主要用于起重、主要用于起重、牵牵引、引、制制动动等等场场合合起重起重电电磁磁铁铁牵牵引引电电磁磁铁铁 电电磁磁式式电电器器是是低低压压电电器器中中最最典典型型也也是是应应用用最最广广泛泛的的一一种种电电器器。控控制制系系统统中中的的接接触触器器和和中中间间继继电电器器就就是是两两种种最最常常用用的的电电磁磁式式电电器器。虽虽然然电电磁磁式式电电器器的的类类型型

12、很很多多，但但它它的的工工作作原原理理和和构构造造基基本本相相同同。其其结结构构大大都都是是由由两两个个主主要要部部分分组组成成，即即感感应应部分部分(电磁机构电磁机构)和和执行部分执行部分(触头系统触头系统)。1.2 1.2 电磁式低压电器基础知识电磁式低压电器基础知识1.2.1 1.2.1 电磁机构原理电磁机构原理1 1电磁机构电磁机构 电磁机构由电磁机构由线圈、铁心和衔铁线圈、铁心和衔铁组成，主要作组成，主要作用是通过用是通过电磁感应原理电磁感应原理将将电能转换成机械能电能转换成机械能，带带动触头动作，完成接通或分断电路的功能。动触头动作，完成接通或分断电路的功能。根据衔铁相对铁心的运动

13、方式，电磁机构可根据衔铁相对铁心的运动方式，电磁机构可分为直动式和拍合式两种，分为直动式和拍合式两种，1.2 1.2 电磁式低压电器基础知识电磁式低压电器基础知识图图1.1 1.1 直动式电磁机构直动式电磁机构 图图1.2 1.2 拍合式电磁机构拍合式电磁机构1 1衔铁；衔铁；2 2铁心；铁心；3 3吸引线圈吸引线圈 1 1衔铁；衔铁；2 2铁心；铁心；3 3吸引线圈吸引线圈 直动式电磁机构多直动式电磁机构多用于交流接触器、中间继用于交流接触器、中间继电器电器。衔铁沿棱角转动的拍合式电磁机构广泛应衔铁沿棱角转动的拍合式电磁机构广泛应用于用于直流电器直流电器中。中。1.2 1.2 电磁式低压电器

14、基础知识电磁式低压电器基础知识电磁式电器分为电磁式电器分为直流和交流直流和交流两类，都是利用电两类，都是利用电磁铁的原理而制成。磁铁的原理而制成。通常，直流电磁铁的铁心是用整块钢材或通常，直流电磁铁的铁心是用整块钢材或工程纯铁制成，而交流电磁铁的铁心则是用硅工程纯铁制成，而交流电磁铁的铁心则是用硅钢片叠铆而成。钢片叠铆而成。2 2吸引线圈吸引线圈 吸引线圈的作用是将吸引线圈的作用是将电能转换为磁能电能转换为磁能。按通入按通入电流种类不同可分为电流种类不同可分为直流型线圈直流型线圈和和交流型线圈。交流型线圈。直流型线圈一般做成无骨架、高而薄的瘦高直流型线圈一般做成无骨架、高而薄的瘦高型，使线圈与

15、铁心直接接触，易于散热；型，使线圈与铁心直接接触，易于散热；交流型线圈由于铁心存在磁滞和涡流损耗，交流型线圈由于铁心存在磁滞和涡流损耗，铁心会发热。为了改善线圈和铁心的散热情况，铁心会发热。为了改善线圈和铁心的散热情况，线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离，并将线圈制线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离，并将线圈制成短而厚的矮胖型。成短而厚的矮胖型。另外，根据线圈在电路中的连接形另外，根据线圈在电路中的连接形式，可分为式，可分为串联线圈串联线圈和和并联线圈并联线圈。串联线圈主要用于电流检测类电磁串联线圈主要用于电流检测类电磁式电器中，大多数电磁式电器线圈都按照式电器中，大多数电磁式电器线圈都按照并联接入方

16、式设计。并联接入方式设计。为减少对电路电压分为减少对电路电压分配的影响，串联线圈采用粗导线制造，匝配的影响，串联线圈采用粗导线制造，匝数少，线圈的阻抗较小。数少，线圈的阻抗较小。并联线圈为减少电路的分流作用，并联线圈为减少电路的分流作用，需要较大的阻抗，一般线圈的导线细，匝需要较大的阻抗，一般线圈的导线细，匝数多。数多。1.2.2 1.2.2 电磁吸力及其特性电磁吸力及其特性 电磁吸力由电磁机构产生。电磁吸力由电磁机构产生。当电磁线当电磁线圈断电时使触点恢复常态的力称为反力圈断电时使触点恢复常态的力称为反力。电磁电器中反力由复位弹簧和触头产电磁电器中反力由复位弹簧和触头产生，衔铁吸合时要求生，

17、衔铁吸合时要求电磁吸力大于反力；电磁吸力大于反力；衔铁复位时要求衔铁复位时要求反力大于电磁吸力反力大于电磁吸力(此时是此时是剩磁产生的电磁吸力剩磁产生的电磁吸力)。l电磁式电器是根据电磁铁的基本原理设计的，电磁式电器是根据电磁铁的基本原理设计的，电磁吸力是决定其能否可靠工作的一个重要参电磁吸力是决定其能否可靠工作的一个重要参数。电磁吸力数。电磁吸力FB2S(B为气隙磁感应强度为气隙磁感应强度)，可由式可由式(1-1)表示。表示。ll(1-1)l式中：式中：I线圈中通过的电流线圈中通过的电流(A)；l N线圈的匝数线圈的匝数(匝匝)；l S气隙截面积气隙截面积(m2)；l气隙宽度气隙宽度(m)；

18、l F电磁吸力电磁吸力(N)；l0真空磁导率，真空磁导率，00.410-6H/m。1 1直流电磁机构的电磁吸力特性直流电磁机构的电磁吸力特性 从式从式(1-1)(1-1)可以看出，对于固定线圈通以恒定可以看出，对于固定线圈通以恒定直流电流时，其电磁力直流电流时，其电磁力F F仅与仅与 成反比。吸力特成反比。吸力特性曲线如图性曲线如图1.41.4所示。由此看出，衔铁闭合前后吸所示。由此看出，衔铁闭合前后吸力很大，气隙越小，吸力越大。但衔铁吸合前后力很大，气隙越小，吸力越大。但衔铁吸合前后吸引线圈励磁电流不变，故吸引线圈励磁电流不变，故直流电磁机构适用于直流电磁机构适用于运动频繁的场合，且衔铁吸合

19、后电磁吸力大，工运动频繁的场合，且衔铁吸合后电磁吸力大，工作可靠。作可靠。图图1.3 1.3 电磁机构电磁机构 图图1.4 1.4 电磁吸力特性电磁吸力特性11直流电磁机构直流电磁机构 2 2交流电磁机构交流电磁机构 3 3反力特性反力特性2 2交流电磁机构的电磁吸力特性交流电磁机构的电磁吸力特性 与直流电磁机构相比，交流电磁机构的吸力特性有较大与直流电磁机构相比，交流电磁机构的吸力特性有较大的不同。交流电磁机构多与电路并联使用，当外加电压的不同。交流电磁机构多与电路并联使用，当外加电压U U及及频率频率f f为常数时，忽略线圈电阻压降。为常数时，忽略线圈电阻压降。U UE E4.44 4.4

20、4 (1-2)式中：式中：U U 线圈电压线圈电压(V)(V)；E E 线圈感应电动势线圈感应电动势(V)(V)；f f 线圈电压的频率线圈电压的频率(Hz)(Hz)；N N 线圈匝数；线圈匝数；气隙磁通气隙磁通(Wb)(Wb)。当外加电压当外加电压U U、频率、频率f f和线圈匝数和线圈匝数N N为常数时，则气隙磁通为常数时，则气隙磁通 也为常数，由式也为常数，由式(1-1)(1-1)可知电磁吸力可知电磁吸力F FB B2 2S S也为常数也为常数，即即交流电磁机构的吸力特性为一条与气隙长度无关的直线。交流电磁机构的吸力特性为一条与气隙长度无关的直线。实际上，实际上，F F随随的减小而略有增

21、加的减小而略有增加。1.2 1.2 电磁式低压电器基础知识电磁式低压电器基础知识对于并联电磁机构，由磁路欧姆定律对于并联电磁机构，由磁路欧姆定律NIRm可知可知(Rm 为气隙磁阻，随为气隙磁阻，随的变化的变化成正比变化成正比变化)，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，间，吸合电流随吸合电流随的变化成正比变化，为衔的变化成正比变化，为衔铁吸合后的额定电流的很多倍，铁吸合后的额定电流的很多倍，U形电磁机形电磁机构可达构可达56倍，倍，E形电磁机构可达形电磁机构可达1015倍。倍。若衔铁卡住不能吸合，或衔铁频繁动作，若衔铁卡住不能吸合，或衔铁频繁动作，交交流励磁线圈很可能因电流

22、过大而烧毁。流励磁线圈很可能因电流过大而烧毁。所以，所以，在可靠性要求较高或要求频繁动作的控制系在可靠性要求较高或要求频繁动作的控制系统中，一般采用直流电磁机构而不采用交流统中，一般采用直流电磁机构而不采用交流电磁机构。电磁机构。衔衔铁铁振振动动与与噪噪声声的的产产生生：对对于于交交流流电电磁磁机机构构，由由于于电电流流是是交交变变的的，吸吸力力也也是是脉脉动动的的，电电流流为为0 0时时，吸吸力力也也为为0 0。所所以以50Hz50Hz的的电电源源加加在在线线圈圈上上时时，吸吸力力为为100Hz100Hz的的脉脉动动吸吸力力。当当脉脉动动的的吸吸力力F F小小于于弹弹力力F Fr r时时，衔

23、衔铁铁将将在在弹弹簧簧的的作作用用下下移移动动，而而当当吸吸力力F F大大于于弹弹力力F Fr r时时，衔衔铁铁将将克克服服弹弹簧簧力力而而吸吸合合。如如此此周周而而复复始始，使使衔衔铁铁产生振动，发出噪声，不能正常工作。产生振动，发出噪声，不能正常工作。解决方法：解决方法：解解决决该该问问题题的的具具体体办办法法是是在在铁铁心心端端部部开开一一个个槽，槽内嵌入称为槽，槽内嵌入称为短路环短路环(或称分磁环或称分磁环)的铜环。的铜环。当当励励磁磁线线圈圈通通入入交交流流电电后后，在在短短路路环环中中就就有有感感应应电电流流产产生生，该该感感应应电电流流又又会会产产生生一一个个磁磁通通。短短路路环

24、环把把铁铁心心中中的的磁磁通通分分为为两两部部分分，即即不不穿穿过过短短路环的路环的和穿过短路环的中和穿过短路环的中。由由于于短短路路环环的的作作用用，使使与与产产生生相相移移，即即不不同同时时为为零零，使使合合成成吸吸力力始始终终大大于于反反作作用用力力，从而消除了振动和噪声。从而消除了振动和噪声。图图1.5 1.5 交流电磁机构实际吸交流电磁机构实际吸力曲线力曲线图图1.6 1.6 交流电磁铁的短路环交流电磁铁的短路环11衔铁衔铁 2 2铁心铁心 3 3线圈线圈 44短路短路3 3反力特性反力特性 电磁系统的反作用力与气隙的关系曲线称为反力特性。电磁系统的反作用力与气隙的关系曲线称为反力特

25、性。反作用力包括弹簧力、衔铁自身重力、摩擦阻力等。反作用力包括弹簧力、衔铁自身重力、摩擦阻力等。在整个吸合过程中，吸力都必须大于反作用力，但不在整个吸合过程中，吸力都必须大于反作用力，但不能过大或过小。能过大或过小。吸力过大，动、静触头接触时以及衔铁与吸力过大，动、静触头接触时以及衔铁与铁心接触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导铁心接触时的冲击力也大，会使触头和衔铁发生弹跳，导致触头熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；致触头熔焊或烧毁，影响电器的机械寿命；吸力过小，会吸力过小，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。因此，使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。因此，吸力特性

26、与反力特性必须配合得当。在实际应用中，可调吸力特性与反力特性必须配合得当。在实际应用中，可调整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，使之与吸力特性有良好配合。性有良好配合。1 1电器的触头电器的触头 触头是电磁式电器的执行部分，触头是电磁式电器的执行部分，起接通或起接通或断开电路的作用。断开电路的作用。可分为可分为主触头和辅助触头。主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电路，允许通过主触头用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流；较大的电流；辅助触头用于接通或断开控制电路，只能辅助触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。通过较小的电流。

27、1.2.3 1.2.3 电弧的产生及灭弧方法电弧的产生及灭弧方法电磁式电器触头电磁式电器触头在线圈未通电状态时在线圈未通电状态时有常开有常开(或或动合动合)和常闭和常闭(或动断或动断)两种状态，两种状态，分别称为分别称为常开常开(或动或动合合)触头和常闭触头和常闭(或动断或动断)触头。触头。当电磁线圈有电流通过，电磁机构动作时，触头当电磁线圈有电流通过，电磁机构动作时，触头改变原来的状态，改变原来的状态，常开常开(动合动合)触头将闭合，使与其相触头将闭合，使与其相连的电路接通；连的电路接通；常闭常闭(动断动断)触头将断开，使与其相连触头将断开，使与其相连的电路断开。能与机械联动的触头称的电路断

28、开。能与机械联动的触头称动触头动触头，固定不，固定不动的触头称动的触头称静触头静触头。(1)(1)桥式触头。桥式触头。电磁式电器通常同时具有常开和常闭两种触头，桥式常电磁式电器通常同时具有常开和常闭两种触头，桥式常闭触头与常开触头结构及动作对称，一般在闭触头与常开触头结构及动作对称，一般在常开触头闭合时，常开触头闭合时，常闭触头断开。静触头的两个触点串接于同一条电路中，常闭触头断开。静触头的两个触点串接于同一条电路中，当当衔铁被吸向铁心时，与衔铁固连在一起的动触头也随着移动，衔铁被吸向铁心时，与衔铁固连在一起的动触头也随着移动，当与静触头接触时，便使同静触头相连的电路接通。电路的当与静触头接触

29、时，便使同静触头相连的电路接通。电路的接通与断开由两个触头共同完成。接通与断开由两个触头共同完成。(2)指形触头指形触头触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于去掉触头表面的氧化膜。去掉触头表面的氧化膜。指形触头适用于接电指形触头适用于接电次数多、电流大的场合。次数多、电流大的场合。(a)(a)桥式触头桥式触头 (b)(b)桥式触桥式触 (c)(c)指形触头指形触头(线线 接触接触)图图1.7 1.7 触头的结构形式触头的结构形式2 2电接触电接触 触头在闭合状态下，动、静触头完全接触触头在闭合状态下，动、静触头完全接触 ，并有电流通过时，称为，并有电流通过时，

30、称为电接触电接触。电接触时触头的接触电阻大小将影响其电接触时触头的接触电阻大小将影响其工作情况。工作情况。接触电阻大时触头易发热，温度升高，接触电阻大时触头易发热，温度升高，从而使触头易产生熔焊现象，既影响工作的从而使触头易产生熔焊现象，既影响工作的可靠性，又降低了触头的寿命。可靠性，又降低了触头的寿命。触头接触电阻的大小主要与触头的接触触头接触电阻的大小主要与触头的接触形式、接触压力、触头材料及触头的表面状形式、接触压力、触头材料及触头的表面状况有关。况有关。触触头头的的接接触触形形式式有有点点接接触触、线线接接触触和和面面接接触触3 3种种。点点接接触触适适用用于于电电流流不不大大，触触头

31、头压压力力小小的的场场合合；线线接接触触适适用用于于接接电电次次数数多多，电电流流大大的的场场合合；面面接接触触适适用用于于大大电流的场合。电流的场合。(a)(a)点接触点接触 (b)(b)线接触线接触 (c)(c)面接触面接触图图1.8 1.8 触头的接触形式触头的接触形式减小触头接触电阻的方法减小触头接触电阻的方法 (1)(1)增加接触压力增加接触压力可使触点的接触面积增可使触点的接触面积增加，从而减小接触电阻。一般在动触点上安加，从而减小接触电阻。一般在动触点上安装一个触点弹簧。装一个触点弹簧。l(2)选择电阻系数小的材料选择电阻系数小的材料减小接触电阻。减小接触电阻。如在触点上如在触点

32、上镀银或嵌银镀银或嵌银，以减小接触电阻。，以减小接触电阻。l(3)改善触点的表面状况改善触点的表面状况，尽量避免或，尽量避免或减少触头表面氧化物形成，注意保持触头减少触头表面氧化物形成，注意保持触头表面清洁，避免聚集尘埃。表面清洁，避免聚集尘埃。l3电弧的产生电弧的产生l在大气中断开电路时，如果被断开电在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后加在触头路的电流超过某一数值，断开后加在触头间隙间隙(或称弧隙或称弧隙)两端电压超过某一数值时，两端电压超过某一数值时，触头间隙中就会产生触头间隙中就会产生电弧。电弧。l电弧实际上是触头间气体在强电场作用下电弧实际上是触头间气体在强电场

33、作用下产生的产生的放电现象放电现象，会产生高温并发出强光，将，会产生高温并发出强光，将触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时触头烧损，并使电路的切断时间延长，严重时会引起火灾或其他事故，因此，在电器中应采会引起火灾或其他事故，因此，在电器中应采取适当措施熄灭电弧。取适当措施熄灭电弧。4 4常用的灭弧方法常用的灭弧方法 (1)(1)电动力灭弧。电动力灭弧。桥式触头在分断时具桥式触头在分断时具有电动力吹弧功能。当触头打开时，在断口有电动力吹弧功能。当触头打开时，在断口中产生电弧，同时也产生磁场。电弧电流要中产生电弧，同时也产生磁场。电弧电流要受到一个指向外侧的力受到一个指向外侧的力F F的作用，

34、使其向外的作用，使其向外运动并拉长，迅速离开触头而熄灭。这种灭运动并拉长，迅速离开触头而熄灭。这种灭弧方法多用于小容量交流接触器等交流电器弧方法多用于小容量交流接触器等交流电器中。中。(2)磁吹灭弧。磁吹灭弧。在触点电路中串入吹弧线圈，该线圈产生的磁场在触点电路中串入吹弧线圈，该线圈产生的磁场由导磁夹板引向触点周围，触点间的电弧所产生的磁由导磁夹板引向触点周围，触点间的电弧所产生的磁场，其方向为场，其方向为 和和 所示。这两个磁场在电弧下方方向所示。这两个磁场在电弧下方方向相同相同(叠加叠加)，在弧柱上方方向相反，在弧柱上方方向相反(相减相减)，所以弧柱，所以弧柱下方的磁场强于上方的磁场。在下

35、方磁场作用下，电下方的磁场强于上方的磁场。在下方磁场作用下，电弧受力的方向为弧受力的方向为F所指的方向，所指的方向，在在F的作用下，电弧被的作用下，电弧被吹离触点，经引弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭。吹离触点，经引弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭。图图1.9 1.9 电动力灭弧示意图电动力灭弧示意图 图图1.10 1.10 磁吹灭弧示意图磁吹灭弧示意图 1 1静触头静触头 2 2动触头动触头 1 1磁吹线圈磁吹线圈 2 2绝缘套绝缘套 3 3铁心铁心 44引弧角引弧角 5 5磁导夹板磁导夹板 6 6灭弧罩灭弧罩 7 7动触头动触头 88静触头静触头 (3)(3)栅片灭弧栅片灭弧。灭弧栅是一组薄钢片，它们

36、彼此间灭弧栅是一组薄钢片，它们彼此间相互绝缘。当电弧进入栅片时被分割成一段段串联的相互绝缘。当电弧进入栅片时被分割成一段段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电极，这样就使每段短短弧，而栅片就是这些短弧的电极，这样就使每段短弧上的电压达不到燃弧电压，电弧迅速熄灭。此外，弧上的电压达不到燃弧电压，电弧迅速熄灭。此外，栅片还能吸收电弧热量，使电弧迅速冷却。基于上述栅片还能吸收电弧热量，使电弧迅速冷却。基于上述原因，电弧进入栅片后就会很快熄灭。原因，电弧进入栅片后就会很快熄灭。图图1.11栅片灭弧示意图栅片灭弧示意图1灭弧栅片灭弧栅片2触头触头3电弧电弧 (4)(4)窄窄缝缝灭灭弧弧。利利用用灭灭弧弧罩

37、罩的的窄窄缝缝来来实实现现的的。灭灭弧弧罩罩内内有有一一个个或或数数个个纵纵缝缝，缝缝的的下下部部宽宽，上上部部窄窄，当当触触头头断断开开时时，电电弧弧在在电电动动力力的的作作用用下下进进入入缝缝内内，窄窄缝缝可可将将电电弧弧柱柱分分成成若若干干直直径径较较小小的的电电弧弧，同同时时可可将将电电弧弧直直径径压压缩缩，使使电电弧弧同同缝缝紧紧密密接接触触，加加强强冷冷却却和和去去游游离离作作用用，使使电电弧弧熄熄灭灭加加快快。灭灭弧弧罩罩通通常常用用耐耐弧弧陶陶土土、石石棉水泥或耐弧塑料制成棉水泥或耐弧塑料制成。图图1.12 1.12 窄缝灭弧罩的断面窄缝灭弧罩的断面 1.3 1.3 电磁式接触

38、器电磁式接触器 接触器是一种用来接触器是一种用来自动接通或断开大电自动接通或断开大电流电路流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交的电器。它可以频繁地接通或分断交直流负载电路，并可实现中远距离控制。其直流负载电路，并可实现中远距离控制。其主要控制对象是主要控制对象是电动机电动机，也可用于电热设备、，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他设备。电焊机、电容器组等其他设备。它还具有它还具有低低电压释放保护功能。电压释放保护功能。接触器具有控制容量大、接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制电路中使用最广泛的电是电力拖动

39、自动控制电路中使用最广泛的电器元件之一。器元件之一。接触器按操作方式分为：接触器按操作方式分为：电磁接触器电磁接触器、气动接触器气动接触器和和电磁气动接触器电磁气动接触器；按灭弧介质分为：按灭弧介质分为：空气电磁接触器空气电磁接触器、油浸式接触器油浸式接触器和和真空接触器真空接触器等。等。最常用的分类是按照接触器主触头控最常用的分类是按照接触器主触头控制的制的电路种类电路种类来划分，即将接触器分为来划分，即将接触器分为交交流接触器流接触器和和直流接触器直流接触器两大类。两大类。1 1交流接触器的结构交流接触器的结构 (1)(1)电磁机构。电磁机构。电磁机构由线圈、动铁心电磁机构由线圈、动铁心(

40、衔铁衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力，带动触头动作。生电磁吸力，带动触头动作。(2)(2)触头系统。触头系统。包括主触头和辅助触头包括主触头和辅助触头。主触头主触头用于接通或断开主电路，通常为用于接通或断开主电路，通常为33对对常开触头。常开触头。辅助触头辅助触头用于控制电路，起控制其他元件接通或用于控制电路，起控制其他元件接通或分断及电气联锁作用，故又称联锁触头，一般有多对分断及电气联锁作用，故又称联锁触头，一般有多对常开、常闭触头。常开、常闭触头。1.3.1 1.3.1 接触器的结构及原理接触器的结构及原理l(3)

41、灭弧装置。灭弧装置。(4)其他辅助部件。其他辅助部件。包括反作用弹簧、缓冲弹包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构、支架及外壳等。簧、触头压力弹簧、传动机构、支架及外壳等。图图1.13 1.13 交流接触器结构交流接触器结构11动触头动触头 2 2静触头静触头 3 3衔铁衔铁 4 4弹簧弹簧 5 5线圈线圈 6 6铁心铁心 77垫毡垫毡 8 8触头弹簧触头弹簧 9 9灭弧罩灭弧罩 10 10触头压力弹簧触头压力弹簧1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触器2 2电磁式接触器的工作原理电磁式接触器的工作原理 当线圈得电后，在铁心中产生磁通及电磁吸力，衔当线圈得电后，在铁心中产生磁通及电磁

42、吸力，衔铁在电磁吸力的作用下吸向铁心，同时带动动触头移动，铁在电磁吸力的作用下吸向铁心，同时带动动触头移动，使常闭触头打开，常开触头闭合。当线圈失电或线圈两使常闭触头打开，常开触头闭合。当线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触头机构复位，断开电路或解除互锁。释放，触头机构复位，断开电路或解除互锁。接触器的图形符号如图接触器的图形符号如图1.141.14所示，文字符号为所示，文字符号为KMKM。(a)(a)线圈线圈 (b)(b)常开触头常开触头 (c)(c)常闭触头常闭触头图图1.14 1.14 接触器的图形符号接

43、触器的图形符号3 3直流接触器直流接触器 直流接触器的结构和工作原理基本直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同，结构上也是由电上与交流接触器相同，结构上也是由电磁机构、触头系统和灭弧装置等部分组磁机构、触头系统和灭弧装置等部分组成，但在成，但在电磁机构电磁机构方面有所不同。方面有所不同。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。1.3.2 1.3.2 接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数 (1)(1)接触器的极数和电流种数。接触器的极数和电流种数。按接触器主触头的个数确定其极数，有按接触

44、器主触头的个数确定其极数，有两极、三极和四极接触器两极、三极和四极接触器；按主电路的电流种类分有按主电路的电流种类分有交流接触器和交流接触器和直流接触器直流接触器。1.3 1.3 电磁式接触器电磁式接触器l(2)额定工作电压。额定工作电压。指主触头之间正常工作电指主触头之间正常工作电压值，也就是主触头所在电路的压值，也就是主触头所在电路的电源电压电源电压。l直流接触器的额定电压有直流接触器的额定电压有110V、220V、440V、660V；l交流接触器的额定电压有交流接触器的额定电压有220V、380V、500V、660V等。等。(3)(3)额定电流。额定电流。接触器触头在额定工作条件下的电接

45、触器触头在额定工作条件下的电流值。交流接触器的额定电流有流值。交流接触器的额定电流有10A10A、20A20A、40A40A、60A60A、100A100A、150A150A、250A250A、400A400A及及630A630A。(4)通断能力通断能力。指接触器主触头在规定条件下能可靠指接触器主触头在规定条件下能可靠接通和分断的电流值。接通和分断的电流值。在此电流值下接通在此电流值下接通电路时，电路时，主触头不应造成熔焊。主触头不应造成熔焊。在此电流在此电流值下分断电路时，主触头值下分断电路时，主触头不应发生长时间不应发生长时间燃弧。一般通断能力是额定电流的燃弧。一般通断能力是额定电流的51

46、0倍。倍。l(5)线圈额定电压。线圈额定电压。指接触器正常工作时线圈指接触器正常工作时线圈上所加的电压值。选用时，上所加的电压值。选用时，一般交流负载用交一般交流负载用交流接触器，直流负载用直流接触器，流接触器，直流负载用直流接触器，但对动作但对动作频繁的交流负载可采用使用直流线圈的交流接频繁的交流负载可采用使用直流线圈的交流接触器。触器。ll(6)操作频率。操作频率。l指接触器每小时允许操作次数的最大值。指接触器每小时允许操作次数的最大值。l(7)寿命。寿命。l包括包括电寿命电寿命和和机械寿命机械寿命。目前接触器的机目前接触器的机械寿命已达一千万次以上，电气寿命约是机械械寿命已达一千万次以上

47、，电气寿命约是机械寿命的寿命的5%20%。(8)(8)使用类别。使用类别。表表1-2 1-2 接触器使用类别及典型用途接触器使用类别及典型用途电流种流种类使用使用类别典型用途典型用途AC(AC(交流交流)AC1AC1AC2AC2AC3AC3AC4AC4无感或微感无感或微感负载负载、电电阻阻炉炉绕线绕线式式电动电动机的启机的启动动和和中断中断笼笼型型电动电动机的启机的启动动和和中断中断笼笼型型电动电动机的启机的启动动、反、反接制接制动动、反向和点、反向和点动动DC(DC(直流直流)DC1DC1DC2DC2DC3DC3无感或微感无感或微感负载负载、电电阻阻炉炉并励并励电动电动机的启机的启动动、反、

48、反接制接制动动、反向和点、反向和点动动串励串励电动电动机的启机的启动动、反、反接制接制动动、反向和点、反向和点动动1.3.3 1.3.3 接触器的型号接触器的型号 例如例如CJ10Z40/3CJ10Z40/3为交流接触器，设为交流接触器，设计序号计序号1010，重任务型，额定电流，重任务型，额定电流40A40A，主，主触头为触头为3 3极。极。CJ12250A/3CJ12250A/3为改型后的交流接触为改型后的交流接触器，设计序号器，设计序号1212，额定电流，额定电流250A250A，3 3个主个主触头。触头。我国常用的交流接触器主要有我国常用的交流接触器主要有CJ10、CJ12、CJXI、

49、CJ20、CJ40等系列及其派生等系列及其派生系列产品。直流接触器有系列产品。直流接触器有CZ18、CZ21、CZ22、CZ10和和CZ2等系列。等系列。引进的产品应用较多的有德国西门子公司引进的产品应用较多的有德国西门子公司的的3TB系列系列和和BBC公司的公司的B系列系列，法国，法国TE公司公司的的LC1系列等，主要供远距离接通和分断电路，系列等，主要供远距离接通和分断电路，并适用于频繁启动及控制交流电动机。并适用于频繁启动及控制交流电动机。3TB系系列产品具有结构紧凑、机械寿命和电气寿命长、列产品具有结构紧凑、机械寿命和电气寿命长、安装方便、可靠性高等特点，额定电压为安装方便、可靠性高等

50、特点，额定电压为220V660V，额定电流为，额定电流为9A630A。表表1-3 1-3 常用交流接触器主要技术数据常用交流接触器主要技术数据型号型号主触主触头辅助触助触头线圈圈可控制可控制电器器的最大功率的最大功率/kW/kW额定定操作操作频率率/(次次/h)/h)对数数额定定电流流/A/A额定定电压/V/V对数数额定定电流流/A/A额定定电压/V/V电压/V/V功率功率/kW/kW220V220V380V380VCJ0-10CJ0-103 310103803802 2个个常常开开2 2个个常常闭闭5 53803803636110110(12(127)7)22022038038014142.