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电气控制与PLC实训教程 第1章 常用的低压电器 1.1 概　　述 1.1.1 低压电器的分类 1．按用途分 低压电器按它在电路中所处的地位和作用可分为低压控制电器和低压配电电器两大类。 2．按动作方式分 低压电器按它的动作方式可分为自动切换电器和非自动切换电器。 3．按执行机理分 低压电器按它有无触点可分为有触点电器和无触点电器两大类。 1.1.2　低压电器的主要技术数据 1．额定电流 2．额定电压 3．操作频率及通电持续率 4．机械寿命和电气寿命 1.1.3　选择低压电器的注意事项 在选择时首先考虑安全原则，其次是经济性，另外，在选择低压电器时还应注意以下几点。 （1）了解电器的正常工作条件 （2）了解电器的主要技术性能 （3）明确控制对象及使用环境 （4）明确相关的技术数据 1.1.4　低压电器的型号表示法 国产常用低压电器的全型号组成形式如下： 1.2 电磁式低压电器的结构和工  作原理 1.2.1 电磁机构 1．组成 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。 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。 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。 2．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。 3．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。 1.2.2 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。 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。 1.2.3　灭弧系统 1．电弧的产生 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。 2．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。 3．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。 1.3 配 电 电 器 1.3.1　刀开关 刀开关只用于手动控制容量较小、起动不频繁的电动机，可分为瓷底开启式负荷开关和封闭式负荷开关。 1.3.2 低压断路器 低压断路器（又称为自动开关）可用来分配电能、不频繁地起动电动机、对供电线路及电动机等进行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠压等故障时能自动切断电路。 低压断路器按用途分有配电（照明）、限流、灭磁、漏电保护等几种；按动作时间分有一般型和快速型；按结构分有框架式（万能式DW系列）和塑料外壳式（装置式DZ系列）。 1.3.3　漏电保护开关 漏电保护开关是一