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卷板機的電磁式低壓電器的基本結構 |
| 發(fā)布時間：2016/7/13 |
卷板機的各種電磁式低壓電器的工作原理和結構基本相同。從結構上看，低壓電器大都由兩個主要部分組成，即感測部分和執(zhí)行部分。感測部分接收外界輸入的信號；并通過轉換、放大、判斷，作出有規(guī)律的反應；而執(zhí)行部分根據(jù)指令信號，輸出相應的指令，執(zhí)行電路的通、斷控制，實現(xiàn)控制目的。對于電磁式低壓電器，感測部分由電磁機構組成，而執(zhí)行部分由觸點系統(tǒng)構成。
1．卷板機的電磁機構
卷板機的電磁機構的主要作用是將電磁能量轉換成機械能量，帶動觸點動作，從而接通或分斷電路。
1)電磁機構的組成
卷板機的電磁機構由吸引線圈、鐵芯(靜鐵芯)、銜鐵(動鐵芯)和空氣隙等部分組成0其中吸引線圈、鐵芯是靜止不動的，只有銜鐵是可動的。其作用原理是：當線圈中有電流通過時，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，銜鐵帶動連接機構運動，從而帶動相應的觸點動作，完成對剪板機電路的接通與切斷控制。
2)電磁機構的形式
常用的電磁機構可分為三種形式，銜鐵繞棱角轉動的拍合式鐵芯，這種形式廣泛應用于直流電器中；銜鐵繞軸轉動的拍合式鐵芯，其鐵芯形狀有E形和U形兩種，此種結構多用于觸點容量較大的交流電器中；銜鐵沿直線運動的雙E形直動式鐵芯，此種結構多用于交流接觸器、繼電器中。
3)電磁機構的分類
電磁機構按吸引線圈所通電流性質的不同，可分為直流電磁機構和交流電磁機構。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，這樣會使線1t11jflI鐵芯都發(fā)熱，因此交流電磁鐵的吸引線圈設有骨架，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，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)生機械位移。銜鐵在復位彈簧的作用下復位。因此，作用在銜鐵上的力有兩個：電磁吸力與反力。電磁吸力由電磁機構產(chǎn)生，反力則由復位彈簧和觸點彈簧產(chǎn)生。鐵芯吸合時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；銜鐵復位時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為氣隙磁感應強度，單位為T；S為磁極截面積，單位為m2 。
由式(1-1)可知：當線圈中通以直流電時，曰不變，F(xiàn)為恒值；當線圈中通以交流電時，磁感應強度為交變量，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。在一個周期內，當電磁吸力的瞬時值大于反力時，鐵芯吸合；當電磁吸力的瞬時值小于反力時，鐵芯釋放。當電源電壓變化一個周期時，電磁鐵吸合兩次、釋放兩次，使電磁機構產(chǎn)生劇烈的振動和噪聲，因而不能正常工作。
【特別注意】
為了消除交流電磁鐵產(chǎn)生的振動和噪聲，可在鐵芯的端面開一小槽，在槽內嵌入銅制短路環(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，從而可消除振動和噪聲。
2．卷板機的觸點系統(tǒng)
觸點是電器的執(zhí)行部分，起接通和分斷電路的作用。觸點通常用銅制成，由于銅制的觸點表面易產(chǎn)生氧化膜，使觸點的接觸電阻增大，從而使觸點的損耗也增大，易使觸點發(fā)熱導致溫度升高，從而使觸點易產(chǎn)生熔焊現(xiàn)象，影響工作的可靠性，同時又降低了觸點的使用壽命。接觸電阻不僅與觸點的接觸形式有關，而且與接觸壓力、觸點材料及觸點表面狀況有關。因此，有些小容量電器的觸點采用銀質材料，以減少接觸電阻。因為銀的氧化膜電阻率與純銀相似，從而避免觸點表面氧化膜電阻率增加而造成觸點接觸不良。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，但銀比銅價格貴，實際生產(chǎn)中常在銅觸點的表面鍍銀，以減小接觸電阻。
卷板機的觸點主要有兩種結構形式：橋式觸點和指形觸點。
橋式觸點的兩個觸點串于同一條電路中，電路的通斷由兩個觸點共同完成。橋式觸點多為面接觸型，常用于大容量電器中。
指形觸點的接觸區(qū)為一直線，觸點接通或分斷時將產(chǎn)生滾動摩擦，以利于去掉氧化膜，同時也可以緩沖觸點閉合時的撞擊能量，改善觸點的電氣性能。
為了使觸點接觸得更緊密，以減少接觸電阻，并消除開始接觸時產(chǎn)生的振動，可在觸點上安裝接觸彈簧。
3．卷板機的電孤的產(chǎn)生
當觸點分斷電路時，如果電路中電壓超過10 V和電流超過80 mA，在拉開的兩個觸點之間將出現(xiàn)強烈的火花，這實際上是一種氣體放電的現(xiàn)象，通常稱為電弧。電弧主要特點是外部有白熾弧光，內部溫度很高且有密度很大的電流，具有導電性。
電弧形成的過程是：當觸點間剛出現(xiàn)斷口時，觸點間的距離極小，電場強度極大，在高熱和強電場的作用下，氣隙中電子高速運動發(fā)生碰撞游離，在游離因素的作用下，觸點間的氣隙中會產(chǎn)生大量帶電粒子使氣體導電，形成熾熱的電子流，即電弧。
卷板機電弧的產(chǎn)生一方面會燒蝕觸點，降低電器壽命和電器工作的可靠性；另一方面會使分斷時間延長，嚴重時會引起火災或其他事故。因此在電路中應采取適當措施熄滅電弧。折彎機的低壓電器分類 |
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