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电气控制与PLC技术项目化理论与实训赵俊生项目单元1常用低压电器认识及测试表1-1实训设备和元器件明细表1.3相关知识 项目学习情境1——低压电器的基本知识 1.低压电器定义及分类 凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械称为电器。用于交流50HZ或60HZ额定电压1200V以下,直流额定电压1500V以下的电路内起接通、断开、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。常用的低压电器有刀开关、转换开关、自动开关、熔断器、接触器、继电器和主令电器等。 低压电器的种类较多,分类方法有多种,就其在电气线路中所处的地位、作用以及所控制的对象可分为低压配电电器、低压控制电器两大类。 (1)低压配电电器 (2)低压控制电器2.电磁式电器 电磁式电器在低压电器中占有十分重要的地位,在电气控制系统中应用最为普遍。如接触器、自动空气开关(断路器)、电磁式继电器等。但它们的工作原理基本上相同。就结构而言主要有电磁机构和执行机构所组成,电磁机构按其电源种类可分为交流和直流两种,执行机构则可分为触头系统和灭弧装置两部分。电磁机构由线圈、铁心(静铁心)和衔铁(动铁心)等几部分组成。从常用铁心的衔铁运动形式上看,其结构形式大致可分为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心,其铁心材料由电工软铁制成,它广泛用于直流电器中;图1-1(b)为衔铁沿轴转动的拍合式铁心,铁心形状有E形和U形两种,其铁心材料由电工硅钢片叠成,多用于触头容量较大的交流电器中;图1-1(c)为衔铁直线运动的双E形直动式铁心,它也是由硅钢片叠压而成,也分为交、直流两大类。电磁机构的作用原理是:当线圈中有工作电流通过时,电磁吸力克服弹簧的反作用力,使得衔铁与铁心闭合,由连接机构带动相应的触头动作。在交流电流产生的交变磁场中,为避免因磁通过零点造成衔铁的抖动,需在交流电器铁心的端部开槽,嵌入一铜短路环,使环内感应电流产生的磁通与环外磁通不同时过零,使电磁吸力F总是大于弹簧的反作用力,因而可以消除交流铁心的抖动。 需要指出的是,对电磁式电器而言,电磁机构的作用是使触头实现自动化操作,但电磁机构实质上就是电磁铁的一种,电磁铁还有很多用途,例如牵引电磁铁,有拉动式和推动式两种,可以用于远距离控制和操作各种机构;阀用电磁铁,可以远距离控制各种气动阀,液压阀以实现机械自动控制;制动电磁铁则用来控制自动抱闸装置,实现快速停车;起重电磁铁用于起重搬运磁性货物工件等。3.电器的触头系统 在工作过程中可以分开与闭合的电接触称为可分合接触,又称为触头,触头是成对的,一为动触头,一为静触头。触头有时又包含主触头、副触头。 触头的作用是接通或分断电路,因此要求触头要具有良好的接触性能,电流容量较小的电器(如接触器、继电器)常采用银质材料作触头,这是因为银的氧化膜电阻率与纯银相似,可以避免表面氧化膜电阻率增加而造成接触不良。4.低压电器的主要技术参数 电器要可靠地接通和分断被控电路,而不同的被控电路工作在不同的电压或电流等级、不同的通断频繁程度及不同性质负载的情况下,对电器提出了各种技术要求。如触点在分断状态时要有一定的耐压能力,防止漏电或介质击穿,因而电器有额定工作电压这一基本参数;触头闭合时,总有一定的接触电阻,负载电流在接触电阻产生的降压和热量不应过大,因此对电器触点规定了额定电流值,被控负载的工作情况对电器的要求有着重要的影响,如笼型异步电动机反接触制动及反向时的电流峰值约大两倍,所以电动机频繁反向时,控制电器的工作条件较差,于是,有些控制电器被制成能使用在较恶劣的条件下,而有些不能,这就使电器有不同的使用类别。配电电器担负着接通和分断短路电流的任务,相应地规定了极限通、断能力;电器在分断电流时,出现的电弧要烧损触点甚至熔焊,因此电器都有一定的使用寿命。 下面仅就控制电器的主要技术参数作一介绍,供选用电器时参考。 (1)使用类别 按国标GB2455-85,将控制电器主触点和辅助触点的标准使用列于表1-2中。表1-2控制电器触点的标准使用类别(2)主参数—额定工作电压和额定工作电流表1-3CJX2系列小容量交流接触器技术数据 表1-4相应于使用类别的接通与分断条件 (4)寿命 控制电器寿命的包括机械寿命和电寿命。机械寿命是电器在无电流情况下能操作的次数;电寿命是指按所定使用条件不需要修理或更换零件的负载操作次数。 项目学习情境2——安全用电4.触电的急救 (1)脱离电源 使触电者脱离电源是极其重要的一环,触电时间越长,对触电者的伤害就越大。具体作法及应注意的问题如下: ①就近断开电源开关或拔去电源插头。但应注意在切断开关时,是否会因带负荷拉闸而造成更大的事故。 ②如果触电事故点离电源开关太远,或立即拉开就近电源开关将导致更大的故障,救护