工廠常用電器基礎(chǔ)知識(編輯修改稿)
2025-06-20 02:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電磁式電器的電磁機構(gòu) ? 吸力特性是指電磁吸力 F隨銜鐵與鐵芯間氣隙 δ變化的關(guān)系曲線。氣隙越大，吸力越小， F與 δ成反比例關(guān)系。 ? 不同的電磁機構(gòu)，有不同的吸力特性，實驗表明，螺管式的吸力 F隨 δ變化較小，拍合式的吸力 F隨 δ變化最大。 圖 16所示為電磁機構(gòu)的吸力與反力最典型的特性曲線。 ? 對于直流線圈，其勵磁電流的大小與氣隙無關(guān)，銜鐵運動過程中是恒磁勢工作，所以吸力特性曲線比較陡峭（ 如 圖 16中的 1所示）。 ? 而交流線圈的勵磁電流與氣隙成正比，銜鐵在運動過程中為恒磁通工作，但考慮到漏磁和線圈電阻的影響，其吸力平均值隨氣隙的增大而略有減小，所以吸力特性曲線比較平坦，如 圖 16中的 2所示。 上一頁 下一頁 返回 電磁式電器的電磁機構(gòu) ? 其反力特性是指反力 Fr隨氣隙 δ變化的關(guān)系曲線，如圖 16中的 3所示，由電磁機構(gòu)的吸力與反力特性曲線可知，電磁機構(gòu)要正常工作，其吸力特性與反力特性必須配合得當(dāng)；否則，電磁機構(gòu)就會動作混亂。在銜鐵吸合的全過程中，其吸力特性曲線必須在反力特性曲線上方，即吸力大于反力，如圖 17（ a） 所示。而在銜鐵釋放的全過程中，其反力特性曲線必須在吸力特性曲線的上方，亦反力大于吸力，如 圖 17（ b） 所示。 ? 在吸合的過程中同時還必須注意吸力特性曲線位于反力特性曲線上方不能太高，一方面會無謂浪費能量，另一方面會由于銜鐵對鐵芯的碰撞而產(chǎn)生振動甚至影響到電器的機械壽命，合理配合的基本原則是：在滿足吸力特性曲線在反力特性曲線上方的原則下，應(yīng)使二者盡量靠近，甚至允許有少量交叉。 上一頁 下一頁 返回 電磁式電器的電磁機構(gòu) ? 由式（ 15）可知，交流電磁機構(gòu)的電磁吸力是一個周期性變力，其頻率是電源頻率的 2倍，其變化關(guān)系如 圖 18所示。 當(dāng)電磁吸力的瞬時值大于反力時，銜鐵吸合，反之銜鐵釋放。電源電壓變化一個周期，銜鐵吸合兩次，釋放兩次，若勵磁電源為工頻，則銜鐵每秒將有 100次振動，同時也會產(chǎn)生噪聲，為此必須采取有效的措施，消除振動與噪聲。 上一頁 下一頁 返回 電磁式電器的電磁機構(gòu) ? 具體的辦法就是在鐵芯端面的 2/3處開個小槽，在槽內(nèi)安裝一個銅質(zhì)的短路環(huán)，又稱分磁環(huán)，如 圖 19（ a） 所示，加了分磁環(huán)后，鐵芯的磁場被分成兩部分，即環(huán)外部分 B1和環(huán)內(nèi)部分 B2，由于磁場的變化，在銅環(huán)內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電流，該變化的電流產(chǎn)生的磁場阻礙了 B2的變化，如果設(shè)計合理，可以使 B2的相位滯后 B1約 90176。 ，而電磁吸力與 B的平方成正比，所以使得電磁吸力的合力始終大于反力，使銜鐵牢牢被鐵芯吸合，這樣就消除了振動與噪聲。其形成的合力如 圖 19（ b） 所示。 上一頁 返回 電器的觸點系統(tǒng) ? 觸點是電器的執(zhí)行機構(gòu)，它在銜鐵的帶動下起接通和分?jǐn)嚯娐返淖饔?，觸點總是成對出現(xiàn)，其中固定不動的稱為靜觸點，隨銜鐵運動的稱為動觸點。根據(jù)它在電路中所起的作用，要求觸點具有良好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，同時還要有良好的接觸性能。觸點通常用銅、銀、鎳及其合金材料制成，有時也在銅觸點的表面電鍍銀、錫或者鎳。銅容易氧化在觸點的表面生成氧化銅，它將增大觸點的接觸電阻，使觸點的損耗加大，電器的溫度上升。 下一頁 返回 上一頁 下一頁 返回 ? 所以有些特殊用途的電器或者電流容量較小的電器的觸點常采用銀質(zhì)材料，這不僅因為銀質(zhì)觸點的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能優(yōu)于銅質(zhì)觸點，而且銀質(zhì)觸點的氧化物的電阻率很低，與純銀的電阻率幾乎相同，銀的氧化要在較高的溫度下才可進行，而且形成的氧化膜極易粉末化，隨觸點的運動很容易 自潔，這樣可以有效地避免因觸點表面氧化而引起的接觸不良。 ? 對于大容量和中等容量的電器，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，觸點常采用滾動設(shè)計，可將氧化膜去掉，一般常采用銅質(zhì)材料，這樣既 經(jīng)濟又能滿足電器的導(dǎo)電和容量要求。 上一頁 下一頁 返回 ? 觸點的電阻不僅取決于構(gòu)成觸點的導(dǎo)體電阻，更重要的是取決于觸點之間的接觸電阻。 ? 觸點間的接觸電阻包括“表面膜電阻”和“收縮電阻”?！氨砻婺る娮琛笔怯|點接觸表面在介質(zhì)中形成的氧化物、硫化物、有機聚合物、纖塵及油水等所形成的電阻，“表面膜電阻”可能比導(dǎo)體本身的電阻大幾十甚至幾千倍，導(dǎo)電性能極差，且受環(huán)境的影響大?！笆湛s電阻”是由于觸點的接觸面并不絕對光滑，在接觸時，其實際接觸面積總是小于觸點的可接觸面積，這樣有效導(dǎo)電截面積減小，當(dāng)電流流過觸點時，會形成電流收縮現(xiàn)象，從而使電阻增大，導(dǎo)電性能變差，由于這種原因增加的電阻稱為“收縮電阻”。 上一頁 下一頁 返回 ? 如果觸點的接觸電阻變大，當(dāng)電流流過觸點時，壓降增大，電阻損耗加大，溫度升高，這樣會導(dǎo)致“表面膜電阻”進一步增大，形成惡性循環(huán)，使相鄰的絕緣材料老化，嚴(yán)重時會使觸點熔焊，造成電力設(shè)備和電力系統(tǒng)發(fā)生事故。所以減小接觸電阻并使之保持穩(wěn)定是電器對觸點的必然要求，接觸電阻的大小與接觸面的大小、壓力、溫度、材料、化學(xué)性質(zhì)、接觸面的粗糙程度等都有密切關(guān)系，通?？梢圆捎靡韵麓胧p小接觸電阻： ? （ 1）觸點閉合時保持一定的壓力。 ? （ 2）設(shè)計觸點時應(yīng)使其具有自清潔功能。 ? （ 3）合理選擇觸點材料的硬度及電化學(xué)性能。 ? （ 4）觸點表面鍍覆蓋層。 上一頁 下一頁 返回 ? 按開閉電流的大小，可分為弱電流觸點、中電流觸點、強電流觸點。開閉電流在 10 A以下的觸點稱為弱電流觸點， 10 A以上 100 A以下的觸點稱為中電流觸點， 100 A及以上的觸點稱為強電流觸點。中、強電流觸點又被稱為觸頭。弱電流觸點也被稱為接點。 ? 按工作狀態(tài)，觸點可分為動合（常開）觸點和動
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