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电气控制与识图 常用控制电器 一 电器的基础知识 一、电器的定义及分类 （一）电器的定义—— 凡是自动或手动接通和 断开电路，以及能实现 对电路或非电对象切 换、控制、保护、检 测、变换和调节目的的 电气元件统称为电器。 （二）电器的分类 1、按工作电压等级分类 （1）低压电器 —— 交流AC 1200V； 直流DC 1500V。 （2）高压电器 —— 交流AC 1200V； 直流DC 1500V。 2、按用途分类 （1）控制电器 ——用于各种控制电路和控制系统的电器。 （2）主令电器 ——用于各种控制系统中发送控制指令的电 器。 （3）保护电器 ——用于保护电路及用电设备的电器。 （4）配电电器 ——用于电能的输送和分配的电器。 （5）执行电器 ——用于完成某种动作或传动功能的电器。 3、按工作原理分类 （1）电磁式电器 ——依据电磁原理来工作的电器。 （2）非电类控制电器 ——电器的工作是靠外力或某种非电物理量 的变化而动作的电器。 二、电磁式电器的工作原理与结构特点 组成： 感测部分——电磁结构； 触头系统——执行部分。 （一）电磁结构 作用——将电磁能量转换为机械能量，带 动触头动作，完成接通和分断电 路。 组成——吸引线圈、铁心、衔铁等。 电磁机构的线圈 线圈分类：电流线圈 电压线圈 电流线圈：串接在主电路， 特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少,内阻小。 注意： a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。 b 衔铁动作不改变线圈电流。 电压线圈：并联在电路 特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。 注意：衔铁动作与否取决于线圈的电压大小。 直流电磁机构的衔铁动作不改变线圈电流； 交流电磁机构的衔铁动作改变线圈电流。 衔铁卡住不能吸合，或者频繁动作，交流电压线圈可能烧毁。 可靠性要求高，或频繁动作的控制系统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。 （二）电磁吸力与吸力特性 电磁吸力 （1） 式中 Fαt ——电磁吸力，单位为N； B ——气隙中磁感应强度，单位为T； S ——磁极截面积，单位为m2 。 直流电磁铁时 B＝恒定值； 交流电磁铁时 B＝Bmsinωt。 （2） 将式2代入式1整理得 式中 ——电磁吸力最大值； —— 电磁吸力平均值。 吸力特性——吸力Fαt与铁心间隙δ的特性曲 线。 直流电磁铁 励磁电流 I —— 与气隙 δ无关； 动作过程为 —— 恒磁通势； F∝Φ2∝1/Rm2∝1/δ2 吸力大小 ↗ ↗ 随δ↘↘——陡峭。 交流电磁铁 设线圈电压U不变，则U≈E＝4.44fΦN， Φ＝U/4.44fN，由磁路定律Φ＝NI/Rm 励磁电流 I —— 与气隙 δ成正比； 动作过程为 —— 近似恒磁通； 吸力大小 ↗ 随δ↘ ——平坦。 （三）反力特性和返回系数 反力特性 —— 反作用力 Fr 与气隙 δ 的关系曲线。 注意： 吸合—— 保证吸力特性位于反力特性上方； 释放—— : : : 下方。 返回系数（β-