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电工常用电器的基本知识

※发布时间:2018-5-24 7:53:39   ※发布作者:habao   ※出自何处: 

  ·有触点电器:按照是否存在机械触点来划分,如前面介绍的继电器、接触器这些常用的低压电器都存在机械触点。

  ·无触点电器:如常见的固态继电器,原理类似于在模拟电子线中学习到的三极管一样,是通过控制基级和发射级PN节的电流来控制三极管在截至区、放大区、饱和区。只是这里的固态继电器的特点是只有两种确定的状态,要么导通,要么截止,类似开关的机械触点开通或是关闭。

  该短环相当于变压器副边绕组,在线圈通入交流电时,铁心柱面产生磁通φ1,该磁通穿过短环,短环中产生电流也将产生磁通φ2 。短环相当于纯电感电,φ2滞后于φ1,两个磁通不同时为零,铁心之间始终有磁力吸引,从而克服了衔铁被的趋势,使衔铁在通电过程中总是处于吸合状态,明显减小了震动和噪声。所以短环又叫减振环,它通常由康铜或镍铬合金制成。

  ·额定电流 指主触点在额定工作条件下的电流值。常用额定电流等级为10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。

  ·寿 命:包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上,电气寿命约是机械寿命的5%~20%。

  原理:线圈通电后,在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合,带动触点机构动作,常闭触点打开,常开触点闭合,互锁或接通线。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,触点机构复位,断开线或解除互锁。

  交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类,分别记为AC1 、AC2 、AC3和AC4 。

  3、根据负载额定电压确定接触器的额定电压。 交流接触器的电压大于或等于线、根据负载电流确定接触器的额定电流,并根据实际条件加以修正。

  2)接触器工作于长期工作制,通电持续率不超过40%时,若敞开安装,电流允许提高10%~25%,若箱拒安装,允许提高5%~10%。

  ·3)银合金触头表面团电弧而生成黑色氧化膜时,不会造成接触不良现象,因此不必锉修,则将会大大缩短触头寿命。

  继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号为电磁力或使输出状态发生阶跃变化,从而通过其触头或突变量促使在同一电或另一电中的其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电中进行信号传递、放大、转换、联锁等,控制主电和辅助电中的器件或设备按预定的动作程序进行工作,实现自动控制和的目的。

  1.电压继电器:触点的动作与线圈中的电压大小有关。(电压线圈与负载并联)。特点:线圈并联在电中,匝数多,导线细

  ·电压继电器的选用:线圈的种类和电压等级应与控制电一致,由控制电的要求(过电压、欠电压)选型。

  零电压继电器是当电电压降低到5%~25%UN时,对电实现零电压。用于线、电流继电器

  过电流继电器:交流过电流继电器的吸合电流I0=(1.1~3.5)IN,直流过电流继电器的吸合电流I0=(0.75~3)IN。由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作,其触头来切断电,故过电流继电器无电流值。

  过电流继电器:交流过电流继电器的吸合电流I0=(1.1~3.5)IN,直流过电流继电器的吸合电流I0=(0.75~3)IN。由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作,其触头来切断电,故过电流继电器无电流值。

  欠电流继电器:正常工作时,继电器线圈流过负载额定电流,衔铁吸合动作;当负载电流降低至继电器电流时,衔铁,带动触头动作。欠电流继电器在电中起欠电流作用。

  3)电流继电器选用:线圈种类和电流等级应与控制电一致 ;根据在控制电中的作用(过电流、欠电流)进行选型。

  中间继电器实质上是一种电压继电器,结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多,在电中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。

  电动机长时间过载,绕组超过允许温升时,将会加剧绕组绝缘的老化,缩短电动机的使用年限,严重时会将电动机。

  结构:由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成 。(双金属片:两种线膨胀系数不同的金属片压焊而成)

  发热元件接入电机主电,若长时间过载,双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其向上弯曲,杠杆被弹簧拉回,常闭触点断开。

  工作原理:当衔铁未吸合时,磁气隙大,线圈电感小,通电后激磁电流很快建立,将衔铁吸合,继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时,铁心中的磁通将衰减,磁通的变化将在铜套中产生电动势,并产生电流,磁通衰减,当磁通下降到一定程度时,衔铁才能,触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时动作,而时是延时的,故称为断电延时。

  电子式时间继电器在时间继电器中已成为主流产品,电子式时间继电器是采用晶体管或集成电和电子元件等构成.目前已有采用单片机控制的时间继电器。电子式时间继电器具有延时范围广、精度高、体积小、耐冲击和耐振动、调节方便及寿命长等优点,所以发展很快,应用广泛。

  电子式时间继电器的输出形式有两种:有触点式和无触点式,前者是用晶体管驱动小型磁式继电器,后者是采用晶体管或晶闸管输出。

  速度继电器是根据电磁原理制成的,它的套有永久磁铁的轴与被控电动机的轴相联,用以接受转速信号。与异步电动机类似。

  主要由干式舌簧片(触点)与励磁线圈组成。干式舌簧片是密封的,由铁镍合金做成,舌片的接触部分通常镀有贵重金属(如金、铑、钯等),具有优良的导电性能。密封在充有氮气等惰性气体的玻璃管中,因而有效地防止了尘埃的污染,减少了触点的腐蚀,提高了工作可靠性。其结构如图所示。

  固态继电器(Solid State Relay,缩写SSR),由微电子电,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。

  SSR的开关直接接入电源与负载端,实现对负载电源的通断切换。主要使用大功率晶体三极管,单向可控硅(Thyristor或SCR),双向可控硅(Triac),功率场效应管(MOSFET),绝缘栅型双极晶体管(IGBT).固态继电器可以方便的与TTL,MOS逻辑电连接。固态继电器是具有隔离功能的无触点电子开关,在开关过程中无机械接触部件,除具有与电磁继电器一样的功能外,具有逻辑电兼容,耐振耐机械冲击,安装无,防潮防霉防腐蚀,防爆和防止臭氧污染方面,输入功率小,灵敏度高,控制功率小,电磁兼容好,噪声低和工作频率高等特点。广泛应用于计算机外围接口设备,调温、调速、调光、电机控制、电炉加温控制、电力石化、医疗器械、金融设备、煤碳、仪器仪表、交通信号等领域。

  按输入电压的不同类别,输入电可分为直流输入电,交流输入电和交直流输入电三种。有些输入控制电还具有与TTL/CMOS兼容,正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。

  固态继电器的输出电也可分为直流输出电,交流输出电和交直流输出电等形式。交流输出时,通常使用两个可控硅或一个双向可控硅,直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。

  (1)高寿命,高可靠:固态继电器没有机械零部件,有固体器件完成触点功能,由于没有运动的零部件,因此能在高冲击,振动的下工作,固态继电器的寿命长,可靠性高。

  (2)灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好:固态继电器的输入输出电压范围较宽,驱率低,可与大多数逻辑集成电兼容不需加缓冲器或驱动器。

  (4)电磁干扰小:固态继电器没有输入“线圈”,没有触点燃弧和回跳,因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关,在零电压处导通,零电流处关断,减少了电流波形的突然中断,从而减少了开关瞬态效

  (1)导通后的管压降大,可控硅或双相控硅的正向降压可达1-2V,大功率晶体管的饱和压降也在1-2V之间,一般功率场效应管的导通电阻也较机械触点的接触电阻大。

  (3)管压降大,导通后的功耗和发热量也大,大功率固态继电器的体积远大于同容量的电磁继电器,成本也较高。

  (4)电子元器件的温度特性和电子线的抗干扰能力较差,耐辐射能力也较差,如不采取有效措施,则工作可靠性低。

  (5)固态继电器对过载有较大的性,必须用快速熔断器或RC阻尼电对其进行过载。固态继电器的负载与温度明显有关,温度升高,负载能力将迅速下降。

  结构:由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头,工作部分用胶木盖罩住,以防电弧灼伤人手。

  低压断器:又称自动空气开关,是低压配电系统和电力拖动系统中非常重要的电器,具有操作安全、使用方便、工作可靠、安装简单、分断能力高等优点。

  类型:框架式断器(万能式) 、塑料外壳式断器(装置式) 、直流快速断器和限流式断器等

  塑壳式低压断器 :塑壳式低压断器根据用途分为配电用熔断器、电动机用和其它负载用断器,用作配电线、电动机、照明电及电热器等设备的电源开展开关及。

  7)瞬时整定电流:对笼型电动机的断器,瞬时整定电流为8-15倍电动机额定电流;对于绕线型电动机的断器,瞬时整定电流为3-6倍电动机额定电流。

  7)瞬时整定电流:对笼型电动机的断器,瞬时整定电流为8-15倍电动机额定电流;对于绕线型电动机的断器,瞬时整定电流为3-6倍电动机额定电流。

  ·对单台设备: IZ≥KIq 式中,k为安全系数,可取1.5~1.7;Iq 电动机的起动电流。

  应用:串接于被电的首端,当电发生短故障时,熔体被瞬时熔断而分断电,起到作用。

  熔体上的上端盖有一熔断器,一旦熔体熔断,器马上弹出,可透过瓷帽上的玻璃孔观察到,它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。分断电流较大,可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电中,作短。

  有填料熔断器一般用方形瓷管,内装石英砂及熔体,分断能力强,用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电中。

  无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中,分断能力稍小,用于500V以下,600A以下电力网或配电设备中。

  快速熔断器:主要用于半导体整流元件或整流装置的短。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流,因此要求短具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同,但熔体材料和形状不同,它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。

  自恢复熔断器:采用金属钠作熔体,在常温下具有高电导率。当电发生短故障时,短电流产生高温使钠迅速汽化,汽态钠呈现高阻态,从而了短电流。当短电流消失后,温度下降,金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能短电流,不能真正分断电。其优点是不必更换熔体,能重复使用。

  熔断器的选择:主要依据负载的特性和短电流的大小选择熔断器的类型。对于容量小的电动机和照明支线,常采用熔断器作为过载及短,因而希望熔体的熔化系数适当小些。通常选用铅锡合金熔体的RQA系列熔断器。对于较大容量的电动机和照明干线,则应着重考虑短和分断能力。通常选用具有较高分断能力的RM10和RL1系列的熔断器;当短电流很大时,宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔断器

  ·对于多台运行的电动机,FU的额定电流考虑其他电动机运行时(IN和),最大容量的电动机起动(1.5-2.5倍IN);

  熔断器的选择:主要依据负载的特性和短电流的大小选择熔断器的类型。对于容量小的电动机和照明支线,常采用熔断器作为过载及短,因而希望熔体的熔化系数适当小些。通常选用铅锡合金熔体的RQA系列熔断器。对于较大容量的电动机和照明干线,则应着重考虑短和分断能力。通常选用具有较高分断能力的RM10和RL1系列的熔断器;当短电流很大时,宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔断器

  ·对于多台运行的电动机,FU的额定电流考虑其他电动机运行时(IN和),最大容量的电动机起动(1.5-2.5倍IN);

  主令电器主要用来接通或断开控制电,以发布命令或信号,改变控制系统工作状况的电器。常用的主令电器有控制按钮、行程开关、万能转换开关、接近开关等。

  控制按钮:由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成,通常做成复合式,即具有常闭触点和常开触点。

  万能转换开关是一种多档式、控制多回的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制线的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。

  直动式行程开关 其结构原理如图所示,其动作原理与按钮开关相同,但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度,不宜用于速度低于0.4m/min的场所。

  滚轮式行程开关 其结构原理如图所示,当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时,撞杆转向右边,带动凸动,顶下推杆,使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时,在复位弹簧的作用下,各部分动作部件复位。

  接近开关:接近式开关是一种非接触式的开关又叫无触点行程开关。 简称接近开关。它由头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的头接近时,就使其输出一个电信号。

  接近开关按工作原理分有电磁式、光电式两种。磁式又有高频振荡型、电容型、电磁型、永磁型、磁敏元件型。

  本文来源于ipfs

关键词:电子电工电器