常用低压电器详解.ppt

三、万能转换开关和主令控制器 1.万能转换开关 万能转换开关主要用于电气控制线路的转换、配电设备的远距离控制、电气测量仪表的转换和微电机的控制，也可用于小功率笼型感应电动机的起动、换向和变速。由于它能控制多个回路，适应复杂线路的要求，故有“万能”转换开关之称。 常用的万能转换开关有LW8、LW6、LW5、LW2等系列。LW6系列万能转换开关由操作机构、面板、手柄、触头座等组成，触头座最多可以装10层，每层均可安装3对触头，操作手柄有多档停留位置（最多12个档位），底座中间凸轮随手柄转动，由于每层凸轮设计的形状不同，所以用不同的手柄档位，可控制各对触头进行有预定规律的接通或分断。 LW6系列万能转换开关其中一层的结构示意图 ： 图形虚线表示操作档位，有几个档位就画几根虚线，实线与成对的端子表示触头，使用多少对触头就可以画多少对。在虚实线交叉的地方只要标黑点就表示实线对应的触点，在虚线对应的档位是接通的，不标黑点就意味着该触头在该档位被分断。 2.主令控制器 主令控制器（亦称主令开关）是一种按照预定程序来转换控制电路接线的主令电器。由触头系统、操作机构、转轴、齿轮减速机构、凸轮、外壳等部件组成。主令控制器的控制对象是二次电路，其触头工作电流不大。 主令控制器按凸轮的结构形式可分为凸轮调整式和凸轮非调整式主令控制器两种，动作原理与万能转换开关相同，都是靠凸轮来控制触头系统的分合。 电气符号同万能转换开关。 主令控制器每层主要由凸轮块、接线柱、静触头、动触头、支杆、转动轴、小轮等部分组成。当转动手柄时，方轴与凸轮块一起转动，小轮始终被弹簧压在凸轮块上，当小轮碰上凸轮块凸起的部分时，静触头和动触头之间被凸轮块顶开。 1.4 接触器 一、接触器的结构和工作原理 接触器是一种能频繁地远距离接通和断开交直流电路及大容量控制电路。它分为直流和交流两类。 主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置三部分组成。 1.电磁机构 电磁机构包括电磁线圈和铁心，铁心由静铁心和动铁心（即衔铁）组成，铁心的活动部分与受控电路的触头系统相连。在线圈中通以励磁信号，铁心中就会产生磁场，从而吸引衔铁，带动触头系统断开或接通受控电路。断电释放。 a)为沿棱角转动的拍合式铁心，主要应用于直流电磁机构。 b)为沿轴转动的拍合式铁心，多用于触点容量较大的交流电磁机构。 c)为双E形直动式铁心,多用于交流接触器、继电器中。 常见的磁路结构 交流接触器外形图、原理图及电气符号 交流电磁机构的铁心由硅钢片叠铆而成，有磁滞和涡流损耗，由于铁心和线圈都发热，所以在铁心和线圈之间设有骨架，铁心、线圈整体作成矮胖型，利于各自散热。 直流电磁机构的铁心由整块钢材或工程纯铁制成，无磁滞和涡流损耗，线圈发热铁心不发热，所以线圈直接接触铁心并通过铁心散热，铁心、线圈整体作成瘦高型。 2.电磁机构的吸力特性 电磁线圈通电后，铁心吸引衔铁的力，称为电磁吸力。电磁吸力的计算公式为 式中 为空气隙中的磁通，可近似看作与铁心的磁通相等，单位是韦伯（Wb）； 为空气隙的有效面积，单位是米2（m2）； 为电磁吸力，单位是牛顿（N）。 直流电磁机构的励磁电流是恒定不变的直流，其磁动势 也是恒定不变的。但随着衔铁的吸合，空气隙变小，吸合后空气隙将消失，磁路的磁阻显著减小，因而磁通 要增大。由F表达式可知，吸合后的电磁力要比吸合前大得多。 交流电磁机构的励磁电流是交变的，它所产生的磁场也是交变的，因此电磁力的大小也是交变的。 设空气隙处的磁通为 将其代入F表达式中，可得交流电磁机构的电磁吸力为 式中 为电磁吸力的最大值。 交流电磁机构的电磁吸力是脉动的，电磁吸力的瞬时值曲线如左图，其平均值为 右图为吸力与空气隙的关系曲线。在交流铁心线圈、变压器及交流电动机中，有一个共同的外加电压公式： 由该式可知 因此，外加电压一定的条件下，交流磁路中主磁通的最大值基本不变。因此，交流电磁铁在吸合衔铁的过程中，电磁吸力的平均值随空气隙的变化较小。又由于主磁通等于磁动势与磁阻之比，而吸合过程中磁路的磁阻显著减小，可知随着空气隙的减小，磁动势必然减小，所以交流电磁机构吸合后的励磁电流要比吸合前显著减小。也就是说，交流电磁铁吸合前的励磁电流要比吸合后的励磁电流大得多。因此，交流电磁铁在工作时衔铁和铁心之间吸合要好，否则，线圈中会因长期通过较大的电流而过热烧毁。 其中曲线3为弹簧的反力特性曲线。无论交流或直流电磁机构，当吸力反力时，电磁机构吸合，否则释放