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卷板機的電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)

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(jié)構(gòu)基本相同。從結(jié)構(gòu)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(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,輸出相應(yīng)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(gòu)組成,而執(zhí)行部分由觸點系統(tǒng)構(gòu)成。
1.卷板機的電磁機構(gòu)
  卷板機的電磁機構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機械能量,帶動觸點動作,從而接通或分?jǐn)嚯娐贰?br /> 1)電磁機構(gòu)的組成
  卷板機的電磁機構(gòu)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(dāng)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(gòu)運動,從而帶動相應(yīng)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(gòu)的形式
常用的電磁機構(gòu)可分為三種形式,銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動的拍合式鐵芯,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(jié)構(gòu)多用于交流接觸器、繼電器中。
  3)電磁機構(gòu)的分類
  電磁機構(gòu)按吸引線圈所通電流性質(zhì)的不同,可分為直流電磁機構(gòu)和交流電磁機構(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(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,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(fù)位彈簧的作用下復(fù)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(gòu)產(chǎn)生,反力則由復(fù)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(fù)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(yīng)強度,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,曰不變,F(xiàn)為恒值;當(dāng)線圈中通以交流電時,磁感應(yīng)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(nèi),當(dāng)電磁吸力的瞬時值大于反力時,鐵芯吸合;當(dāng)電磁吸力的瞬時值小于反力時,鐵芯釋放。當(dāng)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(gòu)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(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?jǐn)嚯娐返淖饔?。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(dǎo)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(guān),而且與接觸壓力、觸點材料及觸點表面狀況有關(guān)。因此,有些小容量電器的觸點采用銀質(zhì)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(jié)構(gòu)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?jǐn)鄷r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(dāng)觸點分?jǐn)嚯娐窌r,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(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(dǎo)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?jǐn)鄷r間延長,嚴(yán)重時會引起火災(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。折彎機的低壓電器分類
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