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卷板機(jī)的電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu) |
| 發(fā)布時(shí)間：2016/7/13 |
卷板機(jī)的各種電磁式低壓電器的工作原理和結(jié)構(gòu)基本相同。從結(jié)構(gòu)上看，低壓電器大都由兩個(gè)主要部分組成，即感測(cè)部分和執(zhí)行部分。感測(cè)部分接收外界輸入的信號(hào)；并通過轉(zhuǎn)換、放大、判斷，作出有規(guī)律的反應(yīng)；而執(zhí)行部分根據(jù)指令信號(hào)，輸出相應(yīng)的指令，執(zhí)行電路的通、斷控制，實(shí)現(xiàn)控制目的。對(duì)于電磁式低壓電器，感測(cè)部分由電磁機(jī)構(gòu)組成，而執(zhí)行部分由觸點(diǎn)系統(tǒng)構(gòu)成。
1．卷板機(jī)的電磁機(jī)構(gòu)
卷板機(jī)的電磁機(jī)構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，從而接通或分?jǐn)嚯娐贰?br />
1)電磁機(jī)構(gòu)的組成
卷板機(jī)的電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、鐵芯(靜鐵芯)、銜鐵(動(dòng)鐵芯)和空氣隙等部分組成0其中吸引線圈、鐵芯是靜止不動(dòng)的，只有銜鐵是可動(dòng)的。其作用原理是：當(dāng)線圈中有電流通過時(shí)，產(chǎn)生電磁吸力，電磁吸力克服彈簧的反作用力，使銜鐵與鐵芯閉合，銜鐵帶動(dòng)連接機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)相應(yīng)的觸點(diǎn)動(dòng)作，完成對(duì)剪板機(jī)電路的接通與切斷控制。
2)電磁機(jī)構(gòu)的形式
常用的電磁機(jī)構(gòu)可分為三種形式，銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵芯，這種形式廣泛應(yīng)用于直流電器中；銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵芯，其鐵芯形狀有E形和U形兩種，此種結(jié)構(gòu)多用于觸點(diǎn)容量較大的交流電器中；銜鐵沿直線運(yùn)動(dòng)的雙E形直動(dòng)式鐵芯，此種結(jié)構(gòu)多用于交流接觸器、繼電器中。
3)電磁機(jī)構(gòu)的分類
電磁機(jī)構(gòu)按吸引線圈所通電流性質(zhì)的不同，可分為直流電磁機(jī)構(gòu)和交流電磁機(jī)構(gòu)。直流電磁鐵由于通人的是直流電，其鐵芯不發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，因此線圈與鐵芯接觸有利于散熱，線圈做成無(wú)骨架、高而薄的瘦高型，可以改善線圈自身的散熱。鐵芯和銜鐵由軟鋼和工程純鐵制成。
交流電磁鐵由于通入的是交流電，鐵芯中存在磁滯損耗和渦流損耗，這樣會(huì)使線1t11jflI鐵芯都發(fā)熱，因此交流電磁鐵的吸引線圈設(shè)有骨架，使鐵芯與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖型，所以線圈匝數(shù)少，這樣有利于鐵芯和線圈的散熱。鐵芯用硅鋼片疊加而成，以減小渦流損耗。
電磁鐵工作時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁通作用于銜鐵，產(chǎn)生電磁吸力，并使銜鐵產(chǎn)生機(jī)械位移。銜鐵在復(fù)位彈簧的作用下復(fù)位。因此，作用在銜鐵上的力有兩個(gè)：電磁吸力與反力。電磁吸力由電磁機(jī)構(gòu)產(chǎn)生，反力則由復(fù)位彈簧和觸點(diǎn)彈簧產(chǎn)生。鐵芯吸合時(shí)要求電磁吸力大于反力，即銜鐵位移的方向與電磁吸力方向相同；銜鐵復(fù)位時(shí)要求反力大于電磁吸力。直流電磁鐵的電磁吸力公式為
F=482S×105 (1．1)
式中：F為電磁吸力，單位為N；B為氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為T；S為磁極截面積，單位為m2 。
由式(1-1)可知：當(dāng)線圈中通以直流電時(shí)，曰不變，F(xiàn)為恒值；當(dāng)線圈中通以交流電時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為交變量，即
B=曰。sin art (1-2)
由式(1一1)和式(1—2)可得：
F=4曰2S X 105
=4S×105曰：sin20．tt
=282mS(1一COS 2tot)×105
=282mS×105-282mS×105cos 2∞t (1．3)
由式(1-3)可知：交流電磁鐵的電磁吸力在0(最小值)一F。(最大值)之間變化。在一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值大于反力時(shí)，鐵芯吸合；當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值小于反力時(shí)，鐵芯釋放。當(dāng)電源電壓變化一個(gè)周期時(shí)，電磁鐵吸合兩次、釋放兩次，使電磁機(jī)構(gòu)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和噪聲，因而不能正常工作。
【特別注意】
為了消除交流電磁鐵產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，可在鐵芯的端面開一小槽，在槽內(nèi)嵌入銅制短路環(huán)，如圖1．1．3所示。加上短路環(huán)后，由于電磁吸力與磁通的平方成正比，因此由兩相磁通產(chǎn)生的合成電磁吸力較為平坦，在電磁鐵通電期間電磁吸力始終大于反力，使鐵芯牢牢吸合，從而可消除振動(dòng)和噪聲。
2．卷板機(jī)的觸點(diǎn)系統(tǒng)
觸點(diǎn)是電器的執(zhí)行部分，起接通和分?jǐn)嚯娐返淖饔?。觸點(diǎn)通常用銅制成，由于銅制的觸點(diǎn)表面易產(chǎn)生氧化膜，使觸點(diǎn)的接觸電阻增大，從而使觸點(diǎn)的損耗也增大，易使觸點(diǎn)發(fā)熱導(dǎo)致溫度升高，從而使觸點(diǎn)易產(chǎn)生熔焊現(xiàn)象，影響工作的可靠性，同時(shí)又降低了觸點(diǎn)的使用壽命。接觸電阻不僅與觸點(diǎn)的接觸形式有關(guān)，而且與接觸壓力、觸點(diǎn)材料及觸點(diǎn)表面狀況有關(guān)。因此，有些小容量電器的觸點(diǎn)采用銀質(zhì)材料，以減少接觸電阻。因?yàn)殂y的氧化膜電阻率與純銀相似，從而避免觸點(diǎn)表面氧化膜電阻率增加而造成觸點(diǎn)接觸不良。另外，材料的電阻系數(shù)越小，接觸電阻也越小。在金屬中銀的電阻系數(shù)最小，但銀比銅價(jià)格貴，實(shí)際生產(chǎn)中常在銅觸點(diǎn)的表面鍍銀，以減小接觸電阻。
卷板機(jī)的觸點(diǎn)主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：橋式觸點(diǎn)和指形觸點(diǎn)。
橋式觸點(diǎn)的兩個(gè)觸點(diǎn)串于同一條電路中，電路的通斷由兩個(gè)觸點(diǎn)共同完成。橋式觸點(diǎn)多為面接觸型，常用于大容量電器中。
指形觸點(diǎn)的接觸區(qū)為一直線，觸點(diǎn)接通或分?jǐn)鄷r(shí)將產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，以利于去掉氧化膜，同時(shí)也可以緩沖觸點(diǎn)閉合時(shí)的撞擊能量，改善觸點(diǎn)的電氣性能。
為了使觸點(diǎn)接觸得更緊密，以減少接觸電阻，并消除開始接觸時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，可在觸點(diǎn)上安裝接觸彈簧。
3．卷板機(jī)的電孤的產(chǎn)生
當(dāng)觸點(diǎn)分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，如果電路中電壓超過10 V和電流超過80 mA，在拉開的兩個(gè)觸點(diǎn)之間將出現(xiàn)強(qiáng)烈的火花，這實(shí)際上是一種氣體放電的現(xiàn)象，通常稱為電弧。電弧主要特點(diǎn)是外部有白熾弧光，內(nèi)部溫度很高且有密度很大的電流，具有導(dǎo)電性。
電弧形成的過程是：當(dāng)觸點(diǎn)間剛出現(xiàn)斷口時(shí)，觸點(diǎn)間的距離極小，電場(chǎng)強(qiáng)度極大，在高熱和強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，氣隙中電子高速運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞游離，在游離因素的作用下，觸點(diǎn)間的氣隙中會(huì)產(chǎn)生大量帶電粒子使氣體導(dǎo)電，形成熾熱的電子流，即電弧。
卷板機(jī)電弧的產(chǎn)生一方面會(huì)燒蝕觸點(diǎn)，降低電器壽命和電器工作的可靠性；另一方面會(huì)使分?jǐn)鄷r(shí)間延長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起火災(zāi)或其他事故。因此在電路中應(yīng)采取適當(dāng)措施熄滅電弧。折彎?rùn)C(jī)的低壓電器分類 |
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