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卷板机的电磁式低压电器的基本结构 |
| 发布时间：2016/7/13 |
卷板机的各种电磁式低压电器的工作原理和结构基本相同。从结构上看，低压电器大都由两个主要部分组成，即感测部分和执行部分。感测部分接收外界输入的信号；并通过转换、放大、判断，作出有规律的反应；而执行部分根据指令信号，输出相应的指令，执行电路的通、断控制，实现控制目的。对于电磁式低压电器，感测部分由电磁机构组成，而执行部分由触点系统构成。
1．卷板机的电磁机构
卷板机的电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，从而接通或分断电路。
1)电磁机构的组成
卷板机的电磁机构由吸引线圈、铁芯(静铁芯)、衔铁(动铁芯)和空气隙等部分组成0其中吸引线圈、铁芯是静止不动的，只有衔铁是可动的。其作用原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力，电磁吸力克服弹簧的反作用力，使衔铁与铁芯闭合，衔铁带动连接机构运动，从而带动相应的触点动作，完成对剪板机电路的接通与切断控制。
2)电磁机构的形式
常用的电磁机构可分为三种形式，衔铁绕棱角转动的拍合式铁芯，这种形式广泛应用于直流电器中；衔铁绕轴转动的拍合式铁芯，其铁芯形状有E形和U形两种，此种结构多用于触点容量较大的交流电器中；衔铁沿直线运动的双E形直动式铁芯，此种结构多用于交流接触器、继电器中。
3)电磁机构的分类
电磁机构按吸引线圈所通电流性质的不同，可分为直流电磁机构和交流电磁机构。直流电磁铁由于通人的是直流电，其铁芯不发热，只有线圈发热，因此线圈与铁芯接触有利于散热，线圈做成无骨架、高而薄的瘦高型，可以改善线圈自身的散热。铁芯和衔铁由软钢和工程纯铁制成。
交流电磁铁由于通入的是交流电，铁芯中存在磁滞损耗和涡流损耗，这样会使线1t11jflI铁芯都发热，因此交流电磁铁的吸引线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，所以线圈匝数少，这样有利于铁芯和线圈的散热。铁芯用硅钢片叠加而成，以减小涡流损耗。
电磁铁工作时，线圈产生的磁通作用于衔铁，产生电磁吸力，并使衔铁产生机械位移。衔铁在复位弹簧的作用下复位。因此，作用在衔铁上的力有两个：电磁吸力与反力。电磁吸力由电磁机构产生，反力则由复位弹簧和触点弹簧产生。铁芯吸合时要求电磁吸力大于反力，即衔铁位移的方向与电磁吸力方向相同；衔铁复位时要求反力大于电磁吸力。直流电磁铁的电磁吸力公式为
F=482S×105 (1．1)
式中：F为电磁吸力，单位为N；B为气隙磁感应强度，单位为T；S为磁极截面积，单位为m2 。
由式(1-1)可知：当线圈中通以直流电时，曰不变，F为恒值；当线圈中通以交流电时，磁感应强度为交变量，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：交流电磁铁的电磁吸力在0(最小值)一F。(最大值)之间变化。在一个周期内，当电磁吸力的瞬时值大于反力时，铁芯吸合；当电磁吸力的瞬时值小于反力时，铁芯释放。当电源电压变化一个周期时，电磁铁吸合两次、释放两次，使电磁机构产生剧烈的振动和噪声，因而不能正常工作。
【特别注意】
为了消除交流电磁铁产生的振动和噪声，可在铁芯的端面开一小槽，在槽内嵌入铜制短路环，如图1．1．3所示。加上短路环后，由于电磁吸力与磁通的平方成正比，因此由两相磁通产生的合成电磁吸力较为平坦，在电磁铁通电期间电磁吸力始终大于反力，使铁芯牢牢吸合，从而可消除振动和噪声。
2．卷板机的触点系统
触点是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。触点通常用铜制成，由于铜制的触点表面易产生氧化膜，使触点的接触电阻增大，从而使触点的损耗也增大，易使触点发热导致温度升高，从而使触点易产生熔焊现象，影响工作的可靠性，同时又降低了触点的使用寿命。接触电阻不仅与触点的接触形式有关，而且与接触压力、触点材料及触点表面状况有关。因此，有些小容量电器的触点采用银质材料，以减少接触电阻。因为银的氧化膜电阻率与纯银相似，从而避免触点表面氧化膜电阻率增加而造成触点接触不良。另外，材料的电阻系数越小，接触电阻也越小。在金属中银的电阻系数最小，但银比铜价格贵，实际生产中常在铜触点的表面镀银，以减小接触电阻。
卷板机的触点主要有两种结构形式：桥式触点和指形触点。
桥式触点的两个触点串于同一条电路中，电路的通断由两个触点共同完成。桥式触点多为面接触型，常用于大容量电器中。
指形触点的接触区为一直线，触点接通或分断时将产生滚动摩擦，以利于去掉氧化膜，同时也可以缓冲触点闭合时的撞击能量，改善触点的电气性能。
为了使触点接触得更紧密，以减少接触电阻，并消除开始接触时产生的振动，可在触点上安装接触弹簧。
3．卷板机的电孤的产生
当触点分断电路时，如果电路中电压超过10 V和电流超过80 mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，这实际上是一种气体放电的现象，通常称为电弧。电弧主要特点是外部有白炽弧光，内部温度很高且有密度很大的电流，具有导电性。
电弧形成的过程是：当触点间刚出现断口时，触点间的距离极小，电场强度极大，在高热和强电场的作用下，气隙中电子高速运动发生碰撞游离，在游离因素的作用下，触点间的气隙中会产生大量带电粒子使气体导电，形成炽热的电子流，即电弧。
卷板机电弧的产生一方面会烧蚀触点，降低电器寿命和电器工作的可靠性；另一方面会使分断时间延长，严重时会引起火灾或其他事故。因此在电路中应采取适当措施熄灭电弧。折弯机的低压电器分类 |
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