第四章 有触点电器1.doc

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第四章 有触点电器1

第四章 有触点电器 所谓电器,就是根据外界特定信号,自动或手动地接通或断开电路,对机车柴油机、电力传动装置和其他辅助装置进行控制、调整、保护及检测的电气设备。 内燃机车上电器的工作特点是:受冲击振动、受大气环境污染、温度与温度变化大、受空间位置的限制。电器的工作情况往往会影响到整个机车的运用状态。因此,对内燃机车电器的基本要求是:结构简单、紧凑、动作准确可靠、便于检修、具有较高的环境适应性。 电器的用途广泛、功能多样、工作原理各异,造成其种类繁多。 按传动方式不同分为手动式电器,电磁驱动式电器,电空驱动式电器,油、气压 力驱动式电器。 按电器的执行功能分为有触点电器与无触点电器。 按电器的用途分为控制电器、检测电器、保护电器。 第一节 有触点电器的基本知识 有触点电器由触头、灭弧装置、驱动装置和构架及导线等四部分构成。 一、有触点电器的触头 触头的定义 在电器上,直接接通和断开电路的零件称为触头。触头是成对的,固定不动的叫静触头,可以活动的叫动触头。依靠动触头的动作来实现电路的接通和断开。 触头的分类 按触头在电路中的用途分类 触头可分为主触头和辅助触头。 主触头用来接通或断开主要工作电路。 辅助触头通常用在小电流的控制电路中,用来使各控制电器按规定的先后顺序闭合和断开,以实现机车运行所要求的某种电气联锁作用。所以辅助触头又称为联锁触头。电器在无电状态下(即电磁线圈无电流)断开的辅助触头称为常开触头(又叫正联锁),闭合的辅助触头叫常闭触头(又叫反联锁)。当电器在有电状态时,则常开触头闭合,而常闭触头断开。 按触头的接触形式分类 触头可分为点接触、线接触和面接触三种,如图4-1所示。 点接触,指两个触头间是点与点的接触。常用于10A以下的小电流电器,如继电器 触头,以及接触器和自动开关的辅助触头。由于接触面积小,保证其工作可靠性所需的接触压力也较小。 线接触,指两个触头间是线与线的接触。其接触面积与接触压力均适中,多用于几 十安至几百安电流的中等容量的电器,如接触器和自动开关的主触头。 面接触,指两个触头间是平面与平面的接触。其接触面积和触头压力都较大,多用 于大电流的电器。如闸刀开关常采用面接触的形式。 触头的主要参数 触头的主要参数有开距、超程、研距、初压力、终压力。 触头的开距S 当触头断开后,动、静触头间的距离S称为触头开距,如图4-2所示。开距的大小要保 证触头开断电路时能可靠地灭弧,而且还能使触头间具有一定的绝缘能力,当电源出现不正常的过电压不致击穿。从减小电器的尺寸和减小触头闭合时振动的观点出发,在保证可靠开断电路的原则下,触头开距愈小愈好。 触头的超程r 触头闭合后,若将静触头移去,动触头能继续往前移动一段距离r,这段距离叫触头超 程,如图4-2所示。 触头具有超程,可以保证磨损后的触头仍能可靠地工作。触头磨损将使触头厚度减小。当触头磨损到一定程度后,即触头厚度减小到一定程度,就应更换或补焊。新触头的超程,一般为触头厚度的60%~80%。 触头的初压力 两触头闭合后,其接触处具有一定的压力,称为触头压力。触头压力是由触头弹簧产生的。触头弹簧有一预压缩,使得动触头和静触头刚接触瞬间就有压力,称为触头的初压力。触头具有初压力可以减小触头闭合过程中动、静触头相互撞击的弹力,初压力的大小,取决于触头弹簧的预压缩量。 触头的终压力 动触头和静触头接触终了时的压力称为触头的终压力。其作用是增加实际接触面积,减 小接触电阻。 触头的研磨过程及研距 动触头和静触头开始接触时,其接触线在a处,在触头闭合时接触线在b处。在接触过 程中,触头接触表面既有滚动,又有滑动,这种滚动和滑动过程称为触头的研磨过程。由研磨过程产生的距离称为研距,如图4-3所示。 通过研磨过程,可以破坏触头表面不断生成的氧化膜,以消除由它引起的接触电阻。通过研磨过程所产生的研距,可使正常工作的接触线(也就是最后接触线b)与开始接触线(此线也是最后分开线a)错开,以免烧损正常工作的接触线,保证触头接触良好。 触头的开距、超程、压力都是必须进行检测的主要参数。在电器的使用和维修中常用这些参数来反映触头的工作情况和检验电器的工作状态。 二、灭弧装置 电弧现象及特点 电弧属于气体放电的一种形式。试验证明,当大气中开断电压超过10V、电流超过0.5A 时,在触头间会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气体,称为电弧。通常,气体是不导电的,在触头刚开始分离时,接触面积逐渐减小,触头的接触电阻增大,电流密度也逐渐增大,触头表面的温度逐渐升高。而触头刚分离时,线路电压加在触头间极小的空隙,形成很强的电场。由于高温、强电场的作用,触头金属内部的电子便脱离金属表面向外发射。这些从阴极发射出来的电子,在电场力的作用下向阳极快速运动,不断撞击中性气体分子,

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