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常用低压电器4学时
电气控制与PLC技术
第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的作用与分类
几是根据外界特定的信号或要求,自动或手动接通和断开电路,断续或连续地改变电路参数,实现对电路或非电现象的切换、控制、保护、检测和调节的电气元件或设备均称为电器。
所谓电器就是一种根据外界的信号和要求,手动或自动地接通或断开电路,实现对电路或非电现象的切换、控制、保护、检测和调节的元件或设备。
根据工作电压的高低,电器可分为高压电器和低压电器。高压电器是指工作在交流1200V以上、直流1500V以上的电器;低压电器是工作在交流1200V、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。
低压电器作为一种基本器件,广泛应用于输配电系统和电力拖动系统中,在实际生产中起着非常重要的作用。
一、低压电器的分类
1、按操作方式分
非自动切换电器:主要依靠外力(如手控)直接操作来进行切换。如:刀开关、按钮、转换开关以及不具备伺服电机操作的控制器。
自动电器:主要依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用,自动完成接通或分断等动作。如:低压断路器、接触器、继电器。
2、按用途分
低压配电电器:主要用于低压配电系统及动力设备中。如:刀开关、低压断路器、熔断器等。
低压控制电路:主要用于电力拖动与自动控制系统中。如:接触器、继电器、控制器、按钮等。
3、按工作原理分
电磁式电器:根据电磁感应原理来工作的电器。如:交直流接触器、电磁式继电器等。
非电量控制电器:主要是靠外力或非电物理量的变化而动作的电器。如刀开关、行程开关、按钮等。
4、按低压电器的执行机构分
有触点电器:主要利用触点的接通和分离来实现电路的接通和断开控制,具有可分离的常开触点和常闭触点。如:接触器、继电器。
无触点电器:主要利用半导体元器件的开关效应来实现电路的通断控制,没有可分离的触点。如:接近开关、固态继电器等。
5、其它分类方式
(1)按其工作条件可分为:低压防爆电器、普通电器、矿用电器、通用电器、热带电器、高源电器等。
(2)按其功能可分为:刀开关、主令开关、转换开关、自动开关、熔断器、控制器、控制继电器、启动器、接触器、电阻(变阻器)、电磁铁、调整器等。
(3)低压电器的灭弧条件及工作制分为:
1)灭弧条件:空气灭弧装置(消弧罩)、油冷灭弧、灭弧指灭弧。
2)工作制:对低压电器的线圈来说,存在通电时间连续与否的问题,即有长期工作制和短期工作制两种
二、低压电器的常用术语
常用术语
常用术语的含义
通断时间
从电流开始在开关电器的一个极流过的瞬间起,到所有极的电弧最终熄灭的瞬间为止的时间间隔
燃弧时间
电器分断过程中,从触头断开(或熔体熔断)出现电弧的瞬间开始,至电弧完全熄灭为止的时间间隔
分断能力
电器在规定的条件下,能在给定的电压下分断的预期分断电流值
接通能力
开关电器在规定的条件上,能在给定的电压下接通的预期接通电流值
通断能力
开关电器在规定的条件上,能在给定的电压下接通和分断的预期电流值
短路接通能力
在规定条件下,包括开关电器的出线端短路在内的接通能力
短路分断能力
在规定条件下,包括电器的出线端短路在内的分断能力
操作频率
开关电器在每小时内可能实现的最高循环操作次数
通电持续率
电器的有载时间和工作周期之比,常以百分数表示
电寿命
在规定的正常工作条件下,机械开关电器不需要修理或更换零件的负载操作循环次数
三、我国低压电器的发展与趋势
我国低压电器产品大致可分为四代。
1、第1代低压电器(20世纪60年代至70年代初)
主要产品为DW10,DZ10,CJ10等系列产品为代表的17个系列产品,性能水平相当于国外50年代水平,其性能指标低、体积大、耗材、耗能、保护特性单一、规格及品种少。现市场占有率为20%一30%(以产品台数计算)。
第2代低压电器(20世纪70年代末一80年代)
主要产品为DWl5,DZ20,CJ20为代表,共56个系列。技术引进产品以3TB、B系列为代表.共34个系列。达标攻关产品40个系列,技术指标明显提高,保护特性较完善,体积缩小,结构上适应成套装置要求。现有市场占有率为50%一60%。
3、第3代低压电器(20世纪90年代)
主要产品为DW45,S,CJ45(CJ40)等系列产品第三代电器产品具有高性能、小型化、电子化、智能化、模块化、组合化、多功能化等待征。但受制于通信能力的限制,不能很好地发挥智能产品的作用。现有市场占有率:5%-10%,如智能断路器、软起动器等。
4、第4代低压电器(20世纪90年代末至今)
不断开发现场总线低压电器产品。这种产品除了具有第三代低压电器产品的特征外,其主要技术特征是可通信,能与现场总线系统连接。
智能化、可通信低压电器的产品结构特征及基本功能:
①低压电器产品中装有微处理器;②低压电器
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