1常用低压电器(l)
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LRH电气控制技
1.1 概述
2)电磁吸力和电磁机构的特性 ①电磁吸力
根据马克思威尔公式，吸引线圈通入电流后产生的电 磁吸力为：
a、当线圈中通入直流(直流电磁机构)： 在气隙及外加电压一定时,电磁吸力为恒定值。
b、当线圈中通入交流(交流电磁机构)：
= (1/2)Fm-(1/2)Fmcos2ωt = Fav-Favcos2ωt =Fav- F～ 式中:
图1.8 电磁机构的反力特性 1—释放弹簧不变时的反力特性 2—拧紧释放弹簧时的反力特性 3—放松释放弹簧时的反力特性
现代设计技术主要表现在三维计算机辅助设计系统与制造 软件系统的引入、电器开关特性的计算机模拟和仿真、现 代化的样机测试手段等3个方面。
(2)低压电器专用计算机应用软件
如磁系统三维分析、计算软件包、电器开关特性的计算机 模拟和仿真、低压电器合闸和分断过程动态仿真、电磁机 构和触头运动过程动态仿真、电弧产生与熄灭过程的动态 仿真、样机测试等软件包。
图示：交流电磁铁心的短路环 a）结构图 b）电磁吸力图
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LRH电气控制技
1.1 概述
②电磁机构的特性
电磁机构的特性通常是指吸力特性和反力特性。
吸力特性是指电磁吸力F与工作气隙δ之间的关系。 反力特性是指反力F反与工作气隙δ之间的关系。
图1.6 电磁机构的吸力特性 1—直流电磁机构的吸力特性 2—交流电磁机构的吸力特性
计算机网络系统的应用，不仅提高了低压配电与控制系统 的自动化程度，并且实现了信息化，使低压配电、控制系 统的调度、操作和维护实现了四遥(遥控、遥信、遥测、 遥调)，提高了整个系统的可靠性。
(4)可靠性技术 (5)新的灭弧系统和限流技术
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LRH电气控制技
1.1 概述
4、常用低压电器的基础知识 (1)电器的基本组成
LRH电气控制技
图1.8 电磁机构的反力特性
1—释放弹簧不变时的反力特性
2—拧紧释放弹簧时的反力特性
3—放松释放弹簧时的反力特性
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1.1 概述
②电磁机构的特性（续1）
在同一电磁机构中施加不同的电压或电流时，可以改变吸 力特性曲线。当线圈外加电压或电流增大时，吸力特性曲 线上移，变得较为平坦。反之则下移，如图1.7所示。
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LRH电气控制技
1.1 概述--国内外低压电器的发展趋势
(3)计算机网络系统的应用
微处理机技术和计算机技术的引入及计算机网络技术和信 息通信技术的应用，一方面使低压电器智能化，另一方面 使智能化电器与中央控制计算机进行双向通信。低压电器 与控制系统已统一形成了智能化监控、保护与信息网络。 它由智能化电器、监控器、中央计算机包括可编程序控制 器(PLC)及网络元件4部分组成。
图1.2 直动式电磁机构 1—衔铁 2—铁心 3—吸引线圈
LRH电气控制技
图1.3 转动式电磁机构 1—衔铁 2—铁心 3—吸引线圈
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1.1 概述--电磁机构
电磁机构的工作原理：…… 只有当电磁吸力大于反力时，衔铁才能可靠地被铁心吸住。 直流线圈
吸引线圈 交流线圈
两种线圈及相应电磁机构的特点、区别？
图1.7 改变电压或电流时的吸力特性 1—原吸力特性 2—增加电压或电流时的吸力特性 3—减小电压或电流时的吸力特性
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LRH电气控制技
1.1 概述
②电磁机构的特性（续2）
改变释放弹簧的松紧，可以改变反力特性曲线的位置，如 图1.8所示。若将释放弹簧拧紧，则反力特性曲线平行上 移，如曲线2所示；反之，反力特性曲线平行下移，如曲 线3所示。
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LRH电气控制技
1.1 概述—交流电磁机构
由上式可知，虽然磁感应强度是正、负交变的，但电磁吸 力却是单方向脉动的。电磁吸力的变化情况如下图所示。
电磁吸力变化频率为电源频率的两倍，最大值为Fm，最小
值为零。当电磁吸力的瞬时值大于反力时，铁心吸合；当 电磁吸力的瞬时值小于反力时，铁心释放。
LRH电气控制技
工厂电气控制技术
Plant Electric Control Technology
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LRH电气控制技
Baidu Nhomakorabea
第1章 常用低压电器
第1章 常用低压电器
1.1 概述 1、电气控制技术中电器的概念
与家用电器的区别 高、低压电器的划分：
交流以1200V电压为界 直流以1500V电压为界 常用低压电器有： 熔断器、闸刀开关、低压断路器、接触器、 继电器、按钮、转换开关等。
第三代产品，在20世纪90年代跟踪国外新技术、新产品、 自 行 开 发 、 设 计 、 研 制 的 产 品 ， 以 DW40 、 DW45 、 DZ40、CJ40、S系列等为代表的10多个系列。与国外合 资生产的M、F、3TF等系列。
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LRH电气控制技
1.1 概述
3、国内外低压电器的发展趋势
(1)现代设计技术的应用
电器一般由两个基本部分，即感受部分和执行部 分组成。
低压电器按工作原理可分为电磁式电器和非电量 控制电器，常用低压控制电器中大部分为电磁式 电器。
对于有触点的电磁式电器，其感受部分是电磁机 构，执行部分是触头系统。
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LRH电气控制技
1.1 概述
(2)电磁机构
1)电磁机构的组成和工作原理
电磁机构的组成：通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、 铁心和衔铁三部分组成，其结构形式按衔铁的运动方式一 般可分为直动式和转动式(拍合式)两种，如下两图所示。
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LRH电气控制技
1.1 概述
低压电器的分类
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LRH电气控制技
1.1 概述
2、我国低压电器的发展概况
我国的低压电器产品主要经历了3代。
第一代产品，在20世纪60年代初至70年代初，自行开发 设计的统一设计产品，以CJ10、DZ10、DW10为代表， 约29个系列，现已淘汰。
第二代产品，在20世纪70年代后期到80年代，完成的更 新 换 代 和 引 进 国 外 技 术 生 产 的 产 品 。 以 CJ20 、 DZ20 、 DW15和ME、3WE、B、3TB、LCI-D等系列为代表。
F反
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1.1 概述—交流电磁机构
可见，当电源电压每变化一个周期，衔铁将吸合两次、释 放两次,从而使电磁机构产生剧烈的振动和噪声。
怎么解决这个问题呢?
交流电磁铁心开槽、 安装短路环。
LRH电气控制技
F反
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1.1 概述—交流电磁机构
交流电磁铁心端部开槽、安装短路环（分磁环）：
只要衔铁的反力F反＜Fmin吸力，衔铁就不会产生机械振动现象。
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1.1 概述
2)电磁吸力和电磁机构的特性 ①电磁吸力
根据马克思威尔公式，吸引线圈通入电流后产生的电 磁吸力为：
a、当线圈中通入直流(直流电磁机构)： 在气隙及外加电压一定时,电磁吸力为恒定值。
b、当线圈中通入交流(交流电磁机构)：
= (1/2)Fm-(1/2)Fmcos2ωt = Fav-Favcos2ωt =Fav- F～ 式中:
图1.8 电磁机构的反力特性 1—释放弹簧不变时的反力特性 2—拧紧释放弹簧时的反力特性 3—放松释放弹簧时的反力特性
现代设计技术主要表现在三维计算机辅助设计系统与制造 软件系统的引入、电器开关特性的计算机模拟和仿真、现 代化的样机测试手段等3个方面。
(2)低压电器专用计算机应用软件
如磁系统三维分析、计算软件包、电器开关特性的计算机 模拟和仿真、低压电器合闸和分断过程动态仿真、电磁机 构和触头运动过程动态仿真、电弧产生与熄灭过程的动态 仿真、样机测试等软件包。
图示：交流电磁铁心的短路环 a）结构图 b）电磁吸力图
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1.1 概述
②电磁机构的特性
电磁机构的特性通常是指吸力特性和反力特性。
吸力特性是指电磁吸力F与工作气隙δ之间的关系。 反力特性是指反力F反与工作气隙δ之间的关系。
图1.6 电磁机构的吸力特性 1—直流电磁机构的吸力特性 2—交流电磁机构的吸力特性
计算机网络系统的应用，不仅提高了低压配电与控制系统 的自动化程度，并且实现了信息化，使低压配电、控制系 统的调度、操作和维护实现了四遥(遥控、遥信、遥测、 遥调)，提高了整个系统的可靠性。
(4)可靠性技术 (5)新的灭弧系统和限流技术
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1.1 概述
4、常用低压电器的基础知识 (1)电器的基本组成
LRH电气控制技
图1.8 电磁机构的反力特性
1—释放弹簧不变时的反力特性
2—拧紧释放弹簧时的反力特性
3—放松释放弹簧时的反力特性
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1.1 概述
②电磁机构的特性（续1）
在同一电磁机构中施加不同的电压或电流时，可以改变吸 力特性曲线。当线圈外加电压或电流增大时，吸力特性曲 线上移，变得较为平坦。反之则下移，如图1.7所示。
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LRH电气控制技
1.1 概述--国内外低压电器的发展趋势
(3)计算机网络系统的应用
微处理机技术和计算机技术的引入及计算机网络技术和信 息通信技术的应用，一方面使低压电器智能化，另一方面 使智能化电器与中央控制计算机进行双向通信。低压电器 与控制系统已统一形成了智能化监控、保护与信息网络。 它由智能化电器、监控器、中央计算机包括可编程序控制 器(PLC)及网络元件4部分组成。
图1.2 直动式电磁机构 1—衔铁 2—铁心 3—吸引线圈
LRH电气控制技
图1.3 转动式电磁机构 1—衔铁 2—铁心 3—吸引线圈
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1.1 概述--电磁机构
电磁机构的工作原理：…… 只有当电磁吸力大于反力时，衔铁才能可靠地被铁心吸住。 直流线圈
吸引线圈 交流线圈
两种线圈及相应电磁机构的特点、区别？
图1.7 改变电压或电流时的吸力特性 1—原吸力特性 2—增加电压或电流时的吸力特性 3—减小电压或电流时的吸力特性
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LRH电气控制技
1.1 概述
②电磁机构的特性（续2）
改变释放弹簧的松紧，可以改变反力特性曲线的位置，如 图1.8所示。若将释放弹簧拧紧，则反力特性曲线平行上 移，如曲线2所示；反之，反力特性曲线平行下移，如曲 线3所示。
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1.1 概述—交流电磁机构
由上式可知，虽然磁感应强度是正、负交变的，但电磁吸 力却是单方向脉动的。电磁吸力的变化情况如下图所示。
电磁吸力变化频率为电源频率的两倍，最大值为Fm，最小
值为零。当电磁吸力的瞬时值大于反力时，铁心吸合；当 电磁吸力的瞬时值小于反力时，铁心释放。
LRH电气控制技
工厂电气控制技术
Plant Electric Control Technology
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Baidu Nhomakorabea
第1章 常用低压电器
第1章 常用低压电器
1.1 概述 1、电气控制技术中电器的概念
与家用电器的区别 高、低压电器的划分：
交流以1200V电压为界 直流以1500V电压为界 常用低压电器有： 熔断器、闸刀开关、低压断路器、接触器、 继电器、按钮、转换开关等。
第三代产品，在20世纪90年代跟踪国外新技术、新产品、 自 行 开 发 、 设 计 、 研 制 的 产 品 ， 以 DW40 、 DW45 、 DZ40、CJ40、S系列等为代表的10多个系列。与国外合 资生产的M、F、3TF等系列。
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1.1 概述
3、国内外低压电器的发展趋势
(1)现代设计技术的应用
电器一般由两个基本部分，即感受部分和执行部 分组成。
低压电器按工作原理可分为电磁式电器和非电量 控制电器，常用低压控制电器中大部分为电磁式 电器。
对于有触点的电磁式电器，其感受部分是电磁机 构，执行部分是触头系统。
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1.1 概述
(2)电磁机构
1)电磁机构的组成和工作原理
电磁机构的组成：通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、 铁心和衔铁三部分组成，其结构形式按衔铁的运动方式一 般可分为直动式和转动式(拍合式)两种，如下两图所示。
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1.1 概述
低压电器的分类
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LRH电气控制技
1.1 概述
2、我国低压电器的发展概况
我国的低压电器产品主要经历了3代。
第一代产品，在20世纪60年代初至70年代初，自行开发 设计的统一设计产品，以CJ10、DZ10、DW10为代表， 约29个系列，现已淘汰。
第二代产品，在20世纪70年代后期到80年代，完成的更 新 换 代 和 引 进 国 外 技 术 生 产 的 产 品 。 以 CJ20 、 DZ20 、 DW15和ME、3WE、B、3TB、LCI-D等系列为代表。
F反
11
1.1 概述—交流电磁机构
可见，当电源电压每变化一个周期，衔铁将吸合两次、释 放两次,从而使电磁机构产生剧烈的振动和噪声。
怎么解决这个问题呢?
交流电磁铁心开槽、 安装短路环。
LRH电气控制技
F反
12
1.1 概述—交流电磁机构
交流电磁铁心端部开槽、安装短路环（分磁环）：
只要衔铁的反力F反＜Fmin吸力，衔铁就不会产生机械振动现象。