机床强电控制电路1.docVIP

2 电动机起停的继电器接触器控制 2.1.1概述 在电能的产生、输送、分配和应用中，能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。成套电气设备的基本组成元件。在工业、农业、交通、国防以及人们用电部门中高性能、高可靠性、小型化、数模化、模块化、组合化和零部件通用化的方向发展。 2.1.2电磁式低压电器的结构和工作原理 低压电器一般由感测机构和执行机构两大部份组成。自动电器中的感测机构多数由电磁机构组成。手动电器的感测机构一般是操作手柄。执行机构的任务是根据指令，执行接通或断开电路。 1电磁机构 （1）组成 电磁机构一般由铁芯、衔铁及线圈等组成。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。按铁芯的形状可分为E形和U形铁芯。按铁芯的运动形式可分为拍合式和直动式两大类。在工作过程中，保持不动的部份称为静铁芯，运动部份称为动铁芯。如图2.2所示。 图2.2（a）为棱角转动的拍合式铁芯铁，铁芯材料一般为整块电工软铁，主要用于直流电器中。图2.2（b）为衔铁沿轴转动的拍合式铁芯，主要用于触头容量大的交流电器中。 图2.2（c）为衔铁直动式的双E形铁芯，主要用于中、小容量的触头的交流电器中。 图2.2（b）和（c）的铁芯材料一般为相互绝缘的薄硅钢片叠制而成，以减少因涡流而 引起的损耗，避免铁芯发热。同时对单相交流铁芯还安装有短路环，由于短路环中感生电流 产生的磁通滞后铁芯线圈的主磁通900，当交流电流过零时，保证有足够的吸引力，能有效 防止因交流电过零引起的抖动现象，如图2-3所示。 电磁机构的线圈按接入的电流种类分有交流线圈和直流线圈。根据励磁方式可分为电流线圈和电压线圈。电流线圈串联在主回路中，而电压线圈则与电路并联。 （2）电磁机构的工作原理 当线圈中有电流通过时，通电线圈产生磁场，电磁吸引力克服弹簧的反作用力，使得衔铁与铁芯闭合，通过联接机构带动其触头动作。 图2.4是直流并联铁芯线圈的吸力特性。由其特性知，当铁芯线圈和电源电压一定时，通过线圈的电流与其磁路气隙无关。而其吸力与气隙的平方成反比。 图2.5是交流并联铁芯线圈的吸力特性。由其特性知，当铁芯线圈和电源电压一定时，其吸力与气隙无关。而通过线圈的电流与磁路气隙有关，气隙越大，其电流也越大。当衔铁完全闭合时，线圈的工作电流称为额定工作电流。交流电磁铁在起动时的电流可达额定工作电流的10－20倍。 由电磁理论知道，电压线圈铁芯的吸力与其工作电压有关。通常电磁机构的线圈工作电压为其额定电压（85％－105％）倍时，能可靠工作。电压过高，则磁路趋于饱和，线圈电流将显著增大，有烧毁线圈的可能。当工作电压过低，则吸力不足，触头抖动，甚至完全释放衔铁。 （3）作用 将电磁机构中线圈通过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。通常电磁式机构还具有欠压保护的功能。 2.触头系统 触头用于接通或分断电路。其结构形式有很多。常用的分类方式有： （1）按其接触形式分 按其接触方式分为点接触、线接触、面接触三大类。如图2.6所示。 图2.6 (a)为点接触桥式触头，图2.6(b)为面接触桥式触头，图2.6 (c)线接触指形触头。点接触式接触面积小，允许载流量小。一般用于继电器电路或辅助回路的控制。面接触和线接触式，接触面积较大，允许载流量也较大，一般用于主电路的控制。 （2）按控制对象分 按控制对象可分为主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电路，允许截流量较大。辅助触头用于接通或分断控制或辅助回路，允许截流量较小。 （3）按原始状态分 所谓原始状态是指电器在无外力作用或励磁线圈无电流情况下，其触头所处的状态。原始状态为常开状态的触头称为常开触头，原始状态为常闭状态的触头称为常闭触头。 3灭弧系统 （1）电弧的产生 电路电压不低于10—20伏，电流不小于80100mA，电器的触头间便会产生电弧。电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过程。开关触头分离时，触头间距离很小，电场强度E很高。当电场强度时，阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。这种游离方式称为：强电场发射。 从阴极表面发射出来的自由电子和触头间原有的少数电子，在电场力的作用下向阳极作加速运动，途中不断地和中性质点相碰撞。只要电子的运动速度足够高，电子的动能足够大，就可能从中性质子中打出电子，形成自由电子和正离子。这种现象称为碰撞游离。新形成的自由电子也向阳极作加速运动，同样地会与中性质点碰撞而发生游离。碰撞游离连续进行的结果是触头间充满了电子和正离子，具有很大的电导；在外加电压下，介质被击穿而产生电弧 2.刀开关的技术参数 主要技术参数如表2.1所示。 3.刀开关的选