电磁式低压电器的结构和工作原理

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第一章 常用低压电器

电器： 电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。

根据外界的信号和要求， 自动或手动接通或断开电路， 断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。

定义：一种能控制电能的器件。

第一节 电磁式低压电器的结构和工作原理

● 低压电器：用于交流 1200V、直流 1500V 以下电路的器件 ● 高压电器：用于交流 1200V、直流 1500V 以上电路的电器。电力传动系统的组成：

1）主电路 ：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。

特点：电流大

2）控制电路： 由接触器线圈、继电器等电器元件组成。

特点：电流小

●任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 一、低压电器的分类

1、按使用的系统

1）低压配电电器

用于低压供电系统。电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起

保护作用，断开故障电路。 （动动稳定性、热稳定性）

例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。

2） 低压控制电器

用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。

（通断能力、操

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作频率、电气和机械寿命等）

例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。

2、 按操作方式

1）手动电器 ：刀开关、按钮、转换开关

2）自动电器 ：低压断路器、接触器、继电器

3、按工作原理

1）电磁式电器： 电磁机构控制电器动作

2）非电量控制电器 ：非电磁式控制电器动作

◆电磁式电器由 感测和执行两部分组成。

感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。

执行部分 ：触点系统。

二、电磁机构

电磁机构 ：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。

电磁机构输入的电信号： 电压、电流

1、电磁机构的结构形式

电磁机构组成： 线圈、铁心 ( 亦称静铁心 ) 和衔铁 ( 亦称动铁心 ) ，

1）E 形电磁铁 ：多用于交流电磁系统。

2）螺管式电磁铁： 多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。

3）拍合式电磁铁： 用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。

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2、电磁机构的线圈

线圈分类： 电流线圈

电压线圈

1）电流线圈：串接在主电路，

特点： 扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少 , 内阻小。

讨论： a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。

b

衔铁动作不改变线圈电流。

2）电压线圈：并联在电路

特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。

讨论： 衔铁动作与否取决于线圈的电压大小。

从结构上看，线圈大抵可分为 有骨架和无骨架两种。

▲交流电磁铁的线圈 ：有骨架式，线圈形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散热之故） 。

▲直流电磁机构的线圈 ：无骨架式，线圈形状做成瘦高型

3、 电磁特性

电磁吸力的近似计算公式：

2

F

1 B 2 S 2

0

1

2 0 S

（ 1-1）

式中：

。当Ｓ为常数时，Ｆ与Ｂ ２ 成正比。

1) 吸力特性： 电磁吸力与气隙的关系曲线。

说明：吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有关。

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