电磁式电器是低压电器中最典型也是应用最广泛的一种电器。控制系统中的接触器和继电器就是两种最常用的电磁式电器。虽然电磁式电器的类型很多,但它的工作原理和构造基本相同。
其结构大都是由两个主要部分组成,即感应部分(电磁机构)和执行部分(触头系统)。
电磁机构原理
1.电磁机构
电磁机构由线圈、铁心和衔铁组成,主要作用是通过电磁感应原理将电能转换成机械能,带动触头动作,完成接通或分断电路的功能。根据衔铁相对铁心的运动方式,电磁机构可分为直动式和拍合式两种。拍合式又分为衔铁沿棱角转动和衔铁沿轴转动两种。
直动式电磁机构多用于交流接触器、继电器中。衔铁沿棱角转动的拍合式电磁机构广泛应用于直流电器中。衔铁沿轴转动的拍合式电磁机构的铁心形状有E形和U 形两种,多用于触头容量大的交流电器中。
电磁式电器分为直流和交流两类,都是利用电磁铁的原理而制成。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。
2.吸引线圈
吸引线圈的作用是将电能转换为磁能。按通入电流种类不同可分为直流型线圈和交流型线圈。直流型线圈一般做成无骨架、高而薄的瘦高型,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,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,并将线圈制成短而厚的矮胖型。
另外,根据线圈在电路中的连接形式,可分为串联线圈和并联线圈。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并联接入方式设计。为减少对电路电压分配的影响,串联线圈采用粗导线制造,匝数少,线圈的阻抗较小。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,匝数多。
电磁式电气主要组成部分由传动装置(电磁机构)、触头装置(执行机构)、灭弧装置和其他部件组成。
1.电磁机构
电磁机构包括动铁心(衔铁)、静铁心和电磁线圈三部分,在电磁线圈通以电流,产生电磁吸力带动触头动作。
电磁机构是电磁式接触器的重要组成部分之一。电磁机构由线圈、铁心(静铁心)、衔铁(动铁心)、极靴、铁轭和空气隙等组成。电磁机构中的线圈、铁心在工作状态下是不动的;衔铁,则是可动的。
电磁机构通过衔铁与相应的机械机构的动作状态和动作过程,将电磁线圈产生的电磁能转换为机械能来带动触点使之闭合或者断开以实现对被控制电路的控制目的。
2.触头装置
触头的结构形式很多,按控制的电路可分::主触头和辅助触头;
触头按其原始状态分: :常开触头和常闭触头;
触头按其结构形式分: :桥形触头和指形触头。
3.灭弧装置
灭弧罩是一种用陶土和石棉水泥制成的绝缘、耐高温的灭弧装置。是一种简单的灭弧装置。利用灭弧罩装置灭弧时,在灭弧罩内一般均采用纵缝灭弧的方法来灭弧。
常用的灭弧装置:灭弧罩(耐弧陶土、石棉水泥、耐弧塑料),灭弧栅(耐弧栅片—镀铜薄钢片),磁吹灭弧装置(触头电路中串一灭弧线圈)。
4.其他部件,包括反作用弹簧、缓冲弹簧、传动机构及外壳等。
扩展资料
1、工作原理
电磁接触器其原理是当接触器的电磁线圈通电后,会产生很强的磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触头动作:常闭触头断开,常开触头闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触头复原:常闭触头闭合,常开触头断开。
在工业电气中,接触器的型号很多,电流在5A-1000A的不等,其用处相当广泛。在电工学上,接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器,主要控制对象是电动机;
此外也用于其他电力负载,如电热器,电焊机,照明设备,接触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。
2、功能说明
交流接触器利用主接点来开闭电路,用辅助接点来导通控制回路。
主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。
交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁,电磁铁由两个“山”字形的硅钢片叠成,其中一个固定,在上面套上线圈,工作电压有多种供选择。为了使磁力稳定,铁芯的吸合面加上短路环。交流接触器在失电后,依靠弹簧复位。
另一半是活动铁芯,构造和固定铁芯一样,用以带动主接点和辅助接点的开关。20安培以上的接触器加有灭弧罩,利用断开电路时产生的电磁力,快速拉断电弧,以保护接点。
接触器具有可高频率的做电源开启与切断控制﹐最高操作频率甚至可达每小时1200次也没问题。而接触器的使用寿命很高,机械寿命通常为数百万次至一千万次,电寿命一般则为数十万次至数百万次。
参考资料:百度百科-电磁接触器
电工基础和安全第一章触电事故与触电急救1、电气事故分析(1) 电气事故种类:电流伤害事故、电气设备事故、电磁场伤害事故、雷电事故、静电事故及电气火灾和爆炸事故。
(2) 触电事故原因:缺乏电气安全知识;违反安全操作规程;电气设备、线路不合格;维修不善;偶然因素。2、电流对人体的作用(1) 触电的种类:单相触电;两相触电;跨步电压触电。
(2) 对工频电而言:感知电流:成年男性约为1.1毫安,成年女性为0.7毫安。摆脱电流:成年男性约为16毫安,女性为10.5毫安。
从安全的角度考虑,取概率为0.5%时人的摆脱电流作为最小摆脱电流,男性为9毫安,女性为6毫安。3、安全电压(1) 允许电流:男性为9毫安,女性为6毫安。
(2) 人体电阻:1000~2000欧。(3) 安全电压值:42,36,24,12,6伏。
(4) 安全电压的供电电源:由特定电源供电,包括独立电源和安全隔离变压器(由安装在同一铁芯上的两个相对独立的线圈构成)。自耦变压器、分压器和半导体装置等不能作为电压的供电电源。
(5) 安全电压回路必须具备的条件:Ⅰ、供电电源输入输出必须实行电路上的隔离;Ⅱ、工作在安全电压下的电路,必须与其它电气系统无任何电气上的联系(不允许接地,但安全隔离变压器的铁芯应该接地);Ⅲ、采用24V以上的安全电压时,必须采取防止直接接触带电体的保护措施,不允许有裸露的带电体;Ⅳ、线路符合下列条件:部件和导线的电压等级至少为250V,安全电压用的插头,就不能插入较高电压的插座。4、触电急救现场挽救要点:迅速脱离电源;准确实行救治(人工呼吸和胸外心脏挤压);就地进行抢救;救治要坚持到底。
第二章 直接接触的防护措施1、直接接触防护措施的种类绝缘、屏护、间距、采用安全电压、限制能耗、电气联锁、安装漏电保护器。2、绝缘(1) 绝缘材料电阻率一般为10^9•厘米以上。
(2) 摇表上有分别标有接地E,电路L和屏蔽(或保护)G三个接线端钮。E端接地或接于电气设备的外壳。
G端为测量电缆芯线对外绝缘电阻时,E接电缆外皮,L接电缆芯线,为消除芯线绝缘层表面漏电引起的误差,G接电缆外皮内的内层绝缘上。(3) 测量绝缘电阻注意事项:①、摇把转速应由慢到快;②、根据对象选择不同电压的摇表(100~1000伏,使用500V~1000V兆欧表;1000V以上,使用2500V或5000V兆欧表);③、端线不能用双股绝缘线或绞线,以免其绝缘不良引起误差;④、被测量的电气设备要断电,测量前要放电;⑤、测量前对要对摇表进行检查;⑥、应尽可能在电气设备刚停止运转后进行,以使所测结果符合运转温度下的情况;⑦、测量电力布线绝缘电阻时,应将熔断器、用电设备、电器和仪表断开。
(4) 主要电气设备或线路应达的绝缘电阻值:① 新装和大修后1KV以下的配电装置,每一段绝缘电阻不应小于0.5兆欧,电力布线绝缘电阻不应小于0.5兆欧;新装和运行1KV以上的电力线路,要求每个绝缘子绝缘电阻不应小于300兆欧。② 新投变压器的绝缘电阻值应不低于出厂值的70%。
③ 交流电动机定子线圈的绝缘电阻额定电压为1000V以上者,常温下应不低于每千伏1兆欧,转子线圈的绝缘电阻应不低于每千伏0.5兆欧。额定电压低于1000V以下者,常温下应不低于每千伏0.5兆欧。
温度越高绝缘电阻越低。第三章 间接接触的防护措施1、间接接触防护措施的种类(1) 自动切断电源的保护对于不同的配电网,可根据其特点,分别采用过电流保护(包括接零保护)、漏电保护、故障电压保护(包括接地保护)、绝缘监视等保护措施。
(2) 采用Ⅱ类绝缘的电气设备(3) 采用电气隔离(4) 等电位连接2、保护接地(1) 就是把在故障情况下,可能呈现危险的对地电压的金属部分同大地紧密连接起来。(2) 电工通常所说的地是指离接地体20米以外的大地而言。
电流通过接地体流入大地时,离接地体20处电压降为零。(3) 保护接地的应用范围适用于不接地电网中。
电机、变压器、电器、携带式或移动式用电设备的底座和外壳;电气设备的传动装置;互感器的二次线圈;配电柜、控制台、保护屏的金属架和外壳;交直流电力电缆接线盒、终端盒的金属外壳及电缆的金属护层和穿线钢管。(4) 接地电阻值低压电气设备:380V不接地电网中,设备保护接地电阻Rb≤4欧;配电变压器或发电机容量高压电气设备:小接地电流电网(电网中性点不接地或经消弧线圈接地)Rb≤10欧,中小容量的10KV电网Rb≤4欧;大接地电流电网(电网中性点直接接地)Rb≤0.5欧。
(5) 不接地电网中的特殊的防护措施高压窜入低压的防护和绝缘监视。高压窜入低压的防护:低压电网中性点或一相经击穿保险接地。
绝缘监视:用三只规格相同的高内阻(不降低电网中保护接地的可选性)电压表实现。3、保护接零定义:指电气设备在正常情况下,把不带电的金属外壳与电网的零线紧密连续起来,它是在中性点直接接地,电压为380/220V的三相四制配电网中,防止在故障带电体上发生触电事故的安全措施。
在接地电网中,不能采用保护接地,而只能采用保护接零做为安全措施。工作接地:变压器低压侧中性点与接地装置直接连接,即为中性点接地,也称工作接地。
重复。
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