帕琪新锐观点网 版权所有,是国内最具有亲和力的网站之一 [ 给我写信 ] [ 百度空间 ] [ 腾讯微博 ] [ 新浪微博 ]

当前位置   主页 > 汽车 >

低压电器的电磁结构与执行机构,电磁低压电器原理_3

发表于:2019-06-08 14:04 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  低压电器是电力拖动控制系统、低压供配电系统的基本组成元件,其性能的优劣直接影响系统的可靠性、先进性和经济性,是电气控制技术的基础。电磁式低压电器在电气控制线路中使用量大,类型多,但其工作原理和结构基本相同,大都由触头、灭弧装置和电磁机构三个主要部分组成。

  1、电磁机构的组成及工作原理

  电磁机构的作用:是将电磁能转换成机械能并带动触点的闭合或断开,完成通断电路的控制作用(即通过产生的电磁吸力带动触头动作)。

  电磁机构的组成:吸引线圈、铁心(静铁心)和衔铁(动铁心)。电磁机构一般由铁芯、衔铁及线圈等几部分组成。按通过线圈的电流种类分有交流电磁机构和直流电磁机构;按电磁机构的形状分有E形和U形两种;按衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类。

  电磁机构的结构形式:按衔铁的运动方式可分为直动式和拍合式。

  电磁机构的工作原理:线圈通入电流,产生磁场,经铁心、衔铁和气隙形成回路,产生电磁力,将衔铁吸向铁心。

  如图1-1所示。图1-1(a)为衔铁沿棱角转动的拍合式铁芯,图1-1(b)为衔铁沿轴转动的拍合式铁芯,图1-1(c)为衔铁直线运动的双E形直动式铁芯。

  低压电器的电磁结构与执行机构,电磁低压电器原理

  交流电磁机构和直流电磁机构的铁芯(衔铁)有所不同,直流电磁机构的铁芯为整体结构,以增加磁导率和增强散热;交流电磁机构的铁芯采用硅钢片叠制而成,目的是减少在铁芯中产生的涡流,使铁芯发热。此外交流电磁机构的铁芯有短路环,以防止电流过零时(滞后90)电磁吸力不足使衔铁振动。

  原理:当线圈中有工作电流通过时,通电线圈产生磁场,于是电磁吸力克服弹簧的反作用力使得衔铁与铁芯闭合,由连接机构带动相应的触头动作。

  作用:将电磁机构中线圈中的电流转换成电磁力,带动触头动作,完成通断电路的控制作用,将电磁能转换成机械能。

  吸引线圈

  吸引线圈的作用是将电能转换成磁场能量。按通入电流种类的不同,分为直流线圈和交流线圈两种。

  对于直流电磁铁,因其铁心不发热,只有线圈发热,所以直流电磁铁的电磁线圈做成高而薄的瘦长型而不设线圈骨架,使线圈与铁心直接接触易于散热。

  对于交流电磁铁,因其铁心存在磁滞和涡流损耗,这样线圈和铁心都发热,所以交流电磁铁的电磁线圈设有骨架,使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样做有利于铁心和线圈的散热。

  交流电磁铁的分磁环

  分磁环(也称短路环):对单相交流电磁机构,一般在铁心端面上安置一个铜制的分磁环,以便改善工作状况。

  短路环工作原理:电磁机构的磁通是交变的,而电磁吸力与磁通的平方成正比,当磁通为零时,吸力也为零,这时衔铁在弹簧反力作用下被拉开,磁通大于零后,吸力增大,当吸力大于反力时,衔铁又吸合,衔铁会产生强烈的振动和噪声。振动会使电器寿命缩短。所以为了消除振动,单相交流电磁机构必须加装分磁环。

  低压电器的电磁结构与执行机构,电磁低压电器原理

  2、触头系统:

触头是用来接通或断开电路的,其结构形式有很多种。

  (1)按其接触形式分:按其接触形式分为点接触、线接触和面接触3种。

  如图1-2所示。图1-2(a)为点接触的桥式触头,图1-2(b)为面接触的桥式触头,图1-2(c)为线接触的指形触头。点接触允许通过的电流较小,面接触和线接触允许通过的电流较大。

  低压电器的电磁结构与执行机构,电磁低压电器原理

  (2)按控制的电路分:按控制的电路分为主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电路,允许通过较大的电流。辅助触头用于接通或断开控制电路,只允许通过较小的电流。

  (3)按原始状态分:按原始状态分为常开触头和常闭触头。当线圈不带电时,动、静触头是分开的称为常开触头;当线圈不带电时,动、静触头是闭合的称为常闭触头。

  3、灭弧系统

  电弧的概念:电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象,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。

  电弧的分类:电弧分直流电弧和交流电弧,交流电弧有自然过零点,故其电弧较易熄灭。

  备注:在大气中开断电路时,如果被开断电路的电流超过某一数值(根据触头材科的不同其值在0.25-1A间),开断后加在触头间隙(或称弧隙)两端电压超过某一数值(根据触头材料的不同其值在12-20V间)时,则触头间隙中就会产生电弧。

  电弧的产生:开关电器切断电流电路时,触头间电压大于10V,电流超过80mA时,触头间会产生蓝色的光柱,即电弧。电弧产生高温并有强光,可将触头烧损,并使电路的切断时间延长,严重时可引起事故或火灾。

  电弧的危害:

  1.延长了切断故障的时间;

  2.高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏;

  3.形成飞弧造成电源短路事故。

  电弧的产生:各种有触点电器都是通过触点的开、闭来通、断电路的。(http://www.diangon.com版权所有)触点接通电路时,存在接触电阻,引起触点升温;触点分断电路时,由于热电子发射和强电场的作用使气体游离,从而在分断瞬间产生电弧。

  灭弧的措施:吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。

  常用灭弧方法:电动力灭弧、磁吹灭弧、窄缝灭弧和栅片灭弧。

  低压电器的电磁结构与执行机构,电磁低压电器原理

  灭弧的方法:

  (1)机械灭弧:通过机械将电弧迅速拉长,用于开关电路。

  (2)磁吹灭弧:在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用下,电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内,电弧被冷却熄灭。

  (3)窄缝灭弧:在电弧形成的磁场、电场力的作用下,将电弧拉长进入灭弧罩的窄缝中,使其分成数段并迅速熄灭,如图1-3所示,该方式主要用于交流接触器中。

  (4)栅片灭弧:当触头分开时,产生的电弧在电场力的作用下被推入一组金属栅片而被分成数段,彼此绝缘的金属片相当电极,因而就有许多阴阳极压降,对交流电弧来说,在电弧过零时使电弧无法维持而熄灭,如图1-4所示,交流电器常用栅片灭弧。

  低压电器的电磁结构与执行机构,电磁低压电器原理

  低压电器的电磁结构与执行机构,电磁低压电器原理

本文链接地址: http://www.baidutbw.com/qiche/1478.html

栏目:汽车      围观:

相关阅读

本月热点