時間:2022-12-30 14:22:27來源:中國傳動網
低壓電器的概念
低壓電器是一種能根據外界的信號和要求,手動或自動地接通、斷開電路,以實現對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調節的元件或設備?刂齐娖靼雌涔ぷ麟妷旱母叩,以交流1200V、直流1500V為界,可劃分為高壓控制電器和低壓控制電器兩大類?偟膩碚f,低壓電器可以分為配電電器和控制電器兩大類,是成套電氣設備的基本組成元件。在工業、農業、交通、國防以及人們用電部門中,大多數采用低壓供電,因此電器元件的質量將直接影響到低壓供電系統的可靠性。
低壓電器的分類
低壓電器是指工作在交流電壓1200V、直流電壓1500V以下的各種電器。生產機械上大多用低壓電器。低壓電器種類繁多,按其結構、用途及所控制對象的不同,可以有不同的分類方式。
1.按用途和控制對象不同,可將低壓電器分為配電電器和控制電器。
用于電能的輸送和分配的電器稱為低壓配電電器,這類電器包括刀開關、轉換開關、空氣斷路器和熔斷器等。用于各種控制電路和控制系統的電器稱為控制電器,這類電器包括接觸器、起動器和各種控制繼電器等。
2.按操作方式不同,可將低壓電器分為自動電器和手動電器。
通過電器本身參數變化或外來信號(如電、磁、光、熱等)自動完成接通、分斷、起動、反向和停止等動作的電器稱為自動電器。常用的自動電器有接觸器、繼電器等。
通過人力直接操作來完成接通、分斷、起動、反向和停止等動作的電器稱為手動電器。常用的手動電器有刀開關、轉換開關和主令電器等。
3.按工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器
電磁式電器是依據電磁感應原理來工作的電器,如接觸器、各類電磁式繼電器等。非電量控制電器的工作是靠外力或某種非電量的變化而動作的電器,如行程開關、速度繼電器等。
低壓電器的基本結構
電磁式低壓電器大都有兩個主要組成部分,即:感測部分──電磁機構和執行部分──觸頭系統。
1.電磁機構
電磁機構的主要作用是將電磁能量轉換成機械能量,帶動觸頭動作,從而完成接通或分斷電路的功能。
電磁機構由吸引線圈、鐵心和銜鐵3個基本部分組成。常用的電磁機構如圖所示,可分為3種形式。
2.直流電磁鐵和交流電磁鐵
按吸引線圈所通電流性質的不同,電磁鐵可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。
直流電磁鐵由于通入的是直流電,其鐵心不發熱,只有線圈發熱,因此線圈與鐵心接觸以利散熱,線圈做成無骨架、高而薄的瘦高型,以改善線圈自身散熱。鐵心和銜鐵由軟鋼和工程純鐵制成。
交流電磁鐵由于通入的是交流電,鐵心中存在磁滯損耗和渦流損耗,線圈和鐵心都發熱,所以交流電磁鐵的吸引線圈有骨架,使鐵心與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖形,以利于鐵心和線圈的散熱。鐵心用硅鋼片疊加而成,以減小渦流。
當線圈中通以直流電時,氣隙磁感應強度不變,直流電磁鐵的電磁吸力為恒值。當線圈中通以交流電時,磁感應強度為交變量,交流電磁鐵的電磁吸力F在0(最小值)~Fm(最大值)之間變化,其吸力曲線如下圖所示。在一個周期內,當電磁吸力的瞬時值大于反力時,銜鐵吸合;當電磁吸力的瞬時值小于反力時,銜鐵釋放。所以電源電壓每變化一個周期,電磁鐵吸合兩次、釋放兩次,使電磁機構產生劇烈的振動和噪聲,因而不能正常工作。
為了消除交流電磁鐵產生的振動和噪聲,在鐵心的端面開一小槽,在槽內嵌入銅制短路環,如下圖所示。
3.觸頭系統
觸頭是電器的執行部分,起接通和分斷電路的作用。
觸頭主要有兩種結構形式:橋式觸頭和指形觸頭,具體如下圖所示。
4.滅弧裝置
在大氣中分斷電路時,電場的存在使觸頭表面的大量電子溢出從而產生電弧。電弧一經產生,就會產生大量熱能。電弧的存在既燒蝕觸頭金屬表面,降低電器的使用壽命,又延長了電路的分斷時間,所以必須迅速把電弧熄滅。
低壓電器的作用
控制作用,如電梯的上下移動、快慢速自動切換與自動停層等。
調節作用,低壓電器可對一些電量和非電量進行調整,以滿足用戶的要求,如柴油機油門的調整、房間溫濕度的調節、照度的自動調節等。
保護作用,能根據設備的特點,對設備、環境、以及人身實行自動保護,如電機的過熱保護、電網的短路保護、漏電保護等。
指示作用,利用低壓電器的控制、保護等功能,檢測出設備運行狀況與電氣電路工作情況,如絕緣監測、保護掉牌指示等。
常用低壓電器有哪些
1、刀開關:又稱閘刀開關或隔離開關,它是手控電器中最簡單而使用又較廣泛的一種低壓電器。
2、熔斷器:也被稱為保險絲,IEC127標準將它定義為“熔斷體(fuse-link)”。它是一種安裝在電路中,保證電路安全運行的電器元件。熔斷器廣泛應用于高低壓配電系統和控制系統,以及用電設備中,作為短路和過電流的保護器,是應用最普遍的保護器件之一。
3、低壓斷路器:(曾稱自動開關)是一種不僅可以接通和分斷正常負荷電流和過負荷電流,還可以接通和分斷短路電流的開關電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外,還具有一定的保護功能,如過負荷、短路、欠壓和漏電保護等。
4、接觸器:是指工業電中利用線圈流過電流產生磁場,使觸頭閉合,以達到控制負載的電器。
5、繼電器:繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路)之間的互動關系。通常應用于自動化的控制電路中,它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。
6、主令電器:是用來接通和分斷控制電路以發布命令、或對生產過程作程序控制的開關電器。
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