开关电器的基本概述
任务一开关电器的基本概述
一、开关概述：
开关如今在许多生产流程和技术设备中扮演重要角色，如果它们集体失灵或消失，社会认为理所当然的必要服务，如：洁净用水和常规能源供应，将会立即停止。它们的基本功能是接通或切断电路中的电流，或照字面理解“开关”导体间的电流通道，为无数机器和技术设备所使用。举一个复杂的例子，一款名为KVM 开关（键盘、视频、鼠标）的硬件，其允许人们使用一个或多个键盘、视频监控器或鼠标操作多台电脑（在数据中心，或将全尺寸键盘和电脑加至小型移动设备如笔记本电脑、平板电脑和掌上电脑时十分有用）。从电脑键盘响应人类敲击到向电脑发送电子信号，到控制车库大门（当门全开时自动感应），到冰箱中控制温度的恒温器。所有这些甚至更多发明都是由既有想象力、又灵巧的大量不同开关的部署控制的。
二、开关的历史：
随着电力的出现，十九世纪的科学家和发明家能够发明各种技术，来阻断与接通电路中的电流。而这种技术当今已经广泛应用于工业开关和家庭开关的生产和使用。高维多利亚进步时期的一个说法，称第一个电灯开关是由英国发明家John Jeffrey Holmes于1884年发明的（6年后由Granville Woods发明了调光开关，但直到1905年电灯电路的触发开关才被发明出来）。Holmes的“速断技术”（其实际上立即切断或关闭电路并保护开关触点，免受电弧损坏）至今仍在使用。虽然在大部分现代建筑中，触发开关已大部分被摇臂开关所取代。
其通过“摇摆木马”动作接通和断开电路，开关一侧受压，一侧升高。
三、重点技术要素：
为了简化其理论电路分析中的方程式，工程师和发明人通常使用“理想开关”的概念，其关闭时不会引起电压下降，开启或关闭时瞬间运行，时滞不会升高或降低，且没有额定电流或电压限制。但实际生活中并不存在理想开关。现实开关有可测开关次数、电阻和可负荷电压及电流限制。所以若忽略现实材料的性能，理想开关会导致现实生活中的错误解决方案。开关发明人和制造商总是在其开关大型网络的理论模型中（如电话局）将非理想性能的影响包含入内，以限制错误。
四、常用高压开关电器设备：
工业电器按其工作电压的高低，以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压电器和低压电器两大类。举例，常见的高压电器有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关和高压断路器等。高压熔断器属于高压保护电器，高压隔离开关主要用来隔离高压电源第二部分证其它电气设备的安全检修，由于高压隔离开关没有灭弧装置，所以不能带负荷操作。高压负荷开关具有灭弧装置，但是负荷开关不能切断短路电流，必须与高压熔断器串联进行保护。高压断路器用在高压装置中通断负荷电流，并具有短路和过载保护因此，高压断路器具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力，常见的高压断路器有油断路器（油开关）和真空断路器等。
1、高压断路器：
（1）作用和结构：
断路器在电力系统中起着两方面的作用：一是控制作用，即根据电力系统运行需要，将一部分电力设备或线路投入或退出运行；二是保护作用，即在电力设备或线路发生故障时，通过继电保护装置作用于断路器，将故障部分从电力系统中迅速切除，保证电力系统无故障部分的正常运行。
高压断路器的类型很多，但就其结构来讲，都是由开断元件、支撑绝缘件、传动元件、基座及操动机构五个基本部分组成。开断元件是断路器的核心元件，控制、保护等方面的任务都需由它来完成。其他组成部分都是配合开断元件，为完成上述任务而设置的。
（2）类型和使用场所：
断路器按其所采用的灭弧介质，可分为下列几种类型：
1）油断路器：采用变压器油作灭弧介质的断路器，称为油断路器，如断路器的油还兼作开断后的绝缘和带电部分与接地外壳之间的绝缘介质，称为多油断路器；油仅作为灭弧介质和触头开断后的绝缘介质，而带电部分对地之间的绝缘介质采用瓷或其他介质的，称为少油断路器。主要用在不需频繁操作及不要求高速开断的各级电压电网中。
2）六氟化硫（SF6）断路器：采用具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质的断路器，称为SF6断路器，在电力系统中广泛应用。适用于频繁操作及要求高速开断的场合，在我国推荐在7.2—40.5
选用SF6断路器，特别是126KV以上几乎全部选用SF6断路器。但不适用于高海拔地区。
3）真空断路器：利用真空的高介质强度来灭弧的断路器，称为真空断路器，现已大量应用在7.2—40.5KV 电压等级的供（配）电网络上也主要用于频繁操作及要求高速开断的场合，但在海边地区使用时，应注意防凝露，因为会使断路器灭弧室灭弧能力下降。
目前，在电力系统中主要使用以上三种形式的断路器，而一些旧式断路器，如空气断路器等，已逐步被淘汰。
（3）型号表示方法（GB标准）：
高压断路器的型号是由字母和数字组成，表示如下：
（4）主要技术参数：
1）额定电压。额定电压是指断路器能承受的正常工作线电压。目前，我国电力系统中断路器采用的额定电压等级为（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。
2）额定电流。额定电流是指断路器可以长期通过的工作电流。断路器长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A
3）额定开断电流。在额定电压下，规定的时间内断路器能可靠切断的最大电流的有效值，称为额定开断电流I k，它表示断路器的断路能力。我国规定额定开断电流为：1.6、3.15、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100kA等
4）动稳定电流。断路器在闭合位置时，所能通过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定
5）热稳定电流。热稳定电流是断路器在规定时间内，允许通过的最大电流，它表示断路器承受短路电流热效应的能力。以短路电流的有效值表示。断路器的铭牌规定一定时间（1、2、4秒）的热稳定电流。
（5）灭弧原理：
1)油断路器的灭弧
这类断路器用油作灭弧介质，电弧在油中燃烧时，油受电弧的高温作用而迅速分解、蒸发，并在电弧周围形成气泡。能有效地冷却电弧，降低弧隙电导率，促使电弧熄灭。在油断路器中设置了灭弧装置（室），使油和电弧的接触紧密，气泡压力得到提高。当灭弧室喷口打开后，气体、油和油蒸气本身形成一股气流和液流，按照具体的灭弧装置结构，可垂直于电弧横向吹弧，平行于电弧纵向吹弧或纵横结合等方式吹向电弧，对电弧实行强力有效的吹弧，这样，就加速去游离过程，缩短燃弧时间，从而提高了断路器的开断能力，电流过零时灭弧。
2)SF6断路器的灭弧原理
SF6断路器用SF6气体作为灭弧介质。SF6气体是理想的灭弧介质，它具有良好的热化学性与强负电性。
（a）热化学性，即SF6气体有良好的热传导特性
由于SF6气体有较高的导热率，电弧燃烧时，弧心表面具有很高的温度梯度，冷却效果显著，所以电弧直径比较小，有利于灭弧。同时SF6在电弧中热游离作用强烈，热分解充分，弧心存在着大量单体的S、F 及其离子等，电弧燃烧过程中，电网注入弧隙的能量比空气和油等作灭弧介质的断路器低得多。因此，触头材料烧损较少，电弧也就比较容易熄灭。
（b）SF6气体的强负电性
就是这种气体分子或原子生成负离子的倾向性强。由电弧电离所产生的电子，被SF6气体和由它分解产生的卤族分子和原子强烈的吸附，因而带电粒子的移动性显著降低，并由于负离子与正离子极易复合还原为中性分子和原子。因此，弧隙空间导电性的消失过程非常迅速。弧隙电导率很快降低，从而促使电弧熄灭。
3) 真空断路器的灭弧原理
真空断路器应用真空作为绝缘和灭弧介质。断路器开断时，电弧在真空灭弧室触头材料所产生的金属蒸气中燃烧，简称为真空电弧。当开断真空电弧时，由于弧柱内外的压力与密度差别都很大，所以弧柱内的金属蒸气与带电质点会不断向外扩散。弧柱内部处在一面向外扩散，一面处于电极不断蒸发出新质点的动态平衡中。随着电流减小，金属蒸气密度与带电质点的密度都下降，最后在电流接近零点时消失，电弧随之熄灭。此时，弧柱残余的质点继续向外扩散，断口间的介质绝缘强度迅速恢复，只要介质绝缘强度的恢复速度大于电压恢复上升速度，电弧最终熄灭。
（6）国内外知名断路器简介
目前世界上断路器的生产主要集中在欧洲的几大生产厂家如Siemens、ABB、Alstom 、Schneider和日本的几大公司如三菱、东芝、日立。上述几家大公司产品集全、几乎都能生产各个电压等级的产品，基本上代表了世界上最先进技术水平。我国的断路器生产厂家通过技术引进和与外国著名厂商的合作，其中的5大著名开关生产厂商（西安开关厂、沈阳高压开关有限责任公司、平顶山天鹰集团有限公司、上海华通开关厂、北京开关厂）已经有生产126—550KV断路器和GIS封闭式组合电器的能力。我公司用量比较大的是户内中压断路器（7.2~40.5KV）目前国内用得比较多的是ABB公司的HD4、VD4系列，Siemens公司的3AH 系列，国产的ZN12、ZN18、VS1等系列。
1） ABB公司的VD4系列户内真空断路器:
VD4系列户内真空断路器为ABB厦门开关有限公司生产，该系列断路器被广泛应
用于国内各种品牌的开关柜中，主要分为固定式和手车式两类。适用于以下状况
的开合电流：
（a）短路电流；
(b) 负载或空载线路电流；
(c)电容器组，电动机
(d)负载或空载的发电机和变压器。
2） ABB公司的HD4系列户内SF6断路器:
HD4断路器可用于三相交流40.5KV配电系统中控制和保护线路，变压器、电机、电缆和电
容器组等。由于采用SF6自能开断技术，操作过程中不会产生过电压，因此特别适合于绝缘
薄弱的场合，同时电路器主要金属部件都进行了电镀处理，可用于湿热及盐雾较重的地区。
3）国产ZN12系列户内真空断路器
ZN12户内真空断路器适用于35kV一下三相交流50Hz电力系统中，本断路器来弧室为瓷
质结构，采用纵向磁场触头，具有体积小、开断时产生
的扩散电弧电流在触头上分布一直，不会出现局部熔融
现象，还具有低电弧能量电压（20-200V）及低截流值（4-5A），并
配有高可靠性的操作机构。
本断路器的结构简单、开端能力强、寿命长、操作功能齐全无
爆炸危险、维修简单，适用于发电厂、变电站等配电系统的控制或
保护开关，尤其适用于开断重要负荷以及频繁操作的场所。
2、高压隔离开关
（1）作用和结构：
高压隔离开关主要是用来隔离高压电源、以保证安全检修，因此其结构特点是断开后具有明显可见的断开间隙。它的另一结构特点是没有专门的灭弧装置，因此它不能带负荷操作。但它允许通断一定的小电
流，如励磁电流不大于2A 的空载变压器，充电电容电流不大于5A 的空载线路以及电压互感器回路等。开关柜用的户内隔离开关主要有GN19系列、GN6、GN9系列。
隔离开关主要由导电部分、绝缘部分、传动部分和底座部分组成。
（2）型号表示方法（GB标准）：
高压隔离开关的型号是由字母和数字组成，表示如下：
产品代号：G-隔离开关J-接地开关
安装地点：N-户内式w-户外式
其他标志：G-改进型D-带有接地刀K-表示快速分闸型M-表示慢速分闸型
以GW4-12D/630高压隔离开关为例，由上图我们可以清楚的知道这是一个额定电压为12kv，额定电流为630A的户内式隔离开关
（3）主要技术参数：
1）额定电压。额定电压是指隔离开关能承受的正常工作线电压。目前，我国电力系统中隔离开关采用的额定电压等级为（10KV、35KV、66KV、110KV、220KV、330KV、500KV)。
2）额定电流。额定电流是指隔离开关可以长期通过的工作电流。隔离开关长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。我国规定额定电流为：200、400、630、（1000）、1250、1600、（1500）、2000、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000A
3）动稳定电流。隔离开关在闭合位置时，所能通过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表明隔离开关在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定
4）热稳定电流。热稳定电流是隔离开关在规定时间内，允许通过的最大电流，它表示隔离开关承受短路电流热效应的能力。以短路电流的有效值表示。隔离开关的铭牌规定一定时间（1、2、4秒）的热稳定电流。
3、高压负荷开关
（1）作用和结构：
负荷开关的用途与它的结构特点是相对应的，从结构上看，负荷开关主要有两种类型，一种是独立安装在墙上、架构上的，其结构类似于隔离开关；另一种是安装在高压开关柜中，特别是采用真空或SF6气体的，则更接近于断路器。负荷开关的用途是包含了这两种类型的负荷开关的综合用途。
1）负荷开关在断开位置时，像隔离开关一样有明显的断开点，因此可起电气隔离作用。对于停电的
设备或线路提供可靠停电的必要条件。
2）负荷开关具有简易的灭弧装置，因而可分、合负荷开关本身额定电流之内的负荷电流。它可用来分、合一定容量的变压器、电容器组，一定容量的配电线路。有的车间变压器距高压配电室的断路器较远，停电时在车间变压器室中看不到明显的断开点，往往在变压器室的墙上加装一台高压负荷开关，既可以就近操作变压器的空载电流，又可以提供明显的断开点，确保停电的安全可靠。
3）配有高压熔断器的负荷开关，可作为断流能力有限的断路器使用。这时负荷开关本身用于分、合正常情况下的负荷电流，高压熔断器则用来切断短路故障电流。但这里的负荷开关多为真空式或六氟化硫式，整个环网柜体积不大，最大可带容量为1250KVA的变压器。
（2）型号：
负荷开关的型号，如FN2—10RS/400，由七个部分组成。从左至右：第一位，是该设备的名称，F 代表负荷开关。第二位，表示该设备的使用环境，W 代表户外，N代表户内。第三位，设计序号。横线后的第四位代表该设备的额定工作电压，以KV为单位。第五位表示是否带高压熔断器，用R表示带有熔断器，不带熔断器的就不注。第六位是进一步表明带熔断器的负荷开关其熔断器是装在负荷开关的上面还是下面，S表示装在上面，如装在下面就不注。第七位，表示其规格，即额定电流，以A为单位。
（3）正常工作环境：
1）周围空气温度：上限+40 ℃，下限-25 ℃。
2）海拔高度为1000m及以下。
3）相对湿度：月平均值不大于90%，日平均值不大于95%。
4）周围空气应不受腐蚀性或可燃气体及水蒸气体等明显污染。
5）无经常性剧烈运动。
6）耐污秽等级：Ⅱ级。
如使用条件超过上述规定，由用户与制造厂商协商确定。
（4）部分常用负荷开关技术数据：
4、高压熔断器
（1）用途和型号：
高压熔断器是一种保护电器，当系统或电气设备发生短路故障或过负荷时，故障电流或过负荷电流使熔体发热熔断、切断电源起到保护作用。高压熔断器分为限流和不限流两类。户内高压熔断器为限流式熔断器。
高压熔断器的型号由六部分组成，从左起第一位表示设备名称，R代表熔断器；第二位，使用环境，N代表户内型；第三位，设计序号，以数字表示；第四位（横线后面），额定电压，用数字表示，单位KV，第五位（空格后，斜线前），熔断器的额定电流。以数字表示，单位A；第六位（斜线后），熔体的额定电流，用数字表示，单位以A 表示。
例如：RN1—10 20/10代表：熔断器户内型；设计序号为1，额定电压10KV，熔断器额定电流20A，熔体额定电流10A。
（2）工作原理：
熔断器主要元件是一种易于熔断的熔断体，简称熔体，熔体或熔丝由熔点较低的金属制成，具有较小截面或其他结构的形式，当通过的电流达到或超过一定值时，由于熔体本身产生的热量，使其温度升高，达到金属的熔点时，熔断切断电源，因而完成过载电流或短路电流的保护。为了得到大的切断能力和各种需要的保护特性，熔体的设计是一个重要问题。
熔断器工作包括以下四个物理过程：
1）流过过载或短路电流时，熔体发热以至熔化；、
2）熔断体气化，电路开断；
3）电路开后的间隙又被击穿，产生电弧；
4）电弧熄灭，熔断器的切断能力决定于最后一个过程。
熔断器的动作时间为上述四个过程的时间总和。
（3）特性：
1）安秒特性
熔体熔化时间与通过电流值的关系称为
安秒特性。按照安秒特性进行熔断的选择，
就可以获得熔断器的动作选择。
2)最小熔化电流
在通过最小熔化电流值时，熔体必须熔化，
但熔化时间长（接近于无穷大）。当电流
大于熔化电流值时，熔化时迅速降低，熔断
系数要大于1，其值一般在2.5 以下，不同
种类用途的熔断器可以规定不同的熔断系数。
3) 在熔断器中，熔断器的温度与熔体的温度不一样。
在最小熔断电流时，由于发热时间长，熔断器管的发热最为严重。
4)在不同电流值时，国家标准对于熔体的熔断时间有规定，例如，当电流为熔体额定电流130%时，熔化时间大于1 小时；当电流为额定电流的200%时，熔化时间应小于1小时。
5) 过电压。熔断器工作的物理过程是：间隙气化后，线路开断，断点间电压升高，使间隙击穿，产生电弧。因此在熔断器切断过程中，有过电压问题。这种过电压决定于线路电流被切断的情况以及被打穿间隙的长度。
（4）常用高压熔断器介绍：
1）常用的高压户内管形限流熔断器
国产高压管形熔断器有RN1和RN2两种，都是户内式充有石英砂填料的
密封管熔断器，两者结构基本相同，工作熔体采用焊有小锡球的铜熔丝。利
用“冶金效应”（锡是低熔点金属，过电流时，锡受热首先熔化，熔液包围铜，
铜锡互相渗透，形成熔点比较低的铜锡合金，使铜丝能在较低的温度下熔化）
使熔断器能在较小的故障或过负荷电流时动作。同时熔丝采用几根熔丝并联，
使它们在熔断时产生几条并行电弧，使电弧与填料的接触面增大，去游离加强，加速电弧的熄灭。工作熔体熔断后，指示熔体接着熔断，红色指示器弹出。
2）户外型高压熔断器的结构及工作原理
户外型高压熔断器又称为跌开式熔断器，俗称跌落保险。正常情况
下，熔管上部的动触头借助熔丝张力拉紧后，推上静触头内锁紧闭合保
持闭合状态。当被保护的变压器或线路发生故障时，故障电流使熔丝熔
断，在熔管内产生电弧，消弧管在电弧高温作用下分解出大量气体，使
熔管内压力急剧增大，气体向外喷出，形成对电弧有力的纵吹，使电弧
迅速拉长去游离，在电流交流过零时电弧熄灭，同时由于熔丝管拉力消
失，使锁紧机构释放，在静触头的弹力和自重的作用下，使熔管跌落下
来，电弧被迅速拉长，即有利于灭弧，又形成明显的断开距离。
（5）部分RW型熔断器规格表：
常用低压电器的主要种类和用途
常用低压电器的主要种类和用途 低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。低压电器的作用有： （1）控制作用如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。 （2）保护作用能根据设备的特点，对设备、环境、以及人身实行自动保护，如电机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。 （3）测量作用利用仪表及与之相适应的电器，对设备，电网或其它非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。 （4）调节作用低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如柴油机油门的调整、房间温湿度的调节、照度的自动调节等。 （5）指示作用利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护掉牌指示等。 （6）转换作用在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等． 当然，低压电器作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不断出现，常用低压电器的主要种类和用途如表所示。 对低压配电电器要求是灭弧能力强、分断能力好，热稳定性能好、限流准确等。对低压控制电器，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。 表常见的低压电器的主要种类及用途
序 号 类别主要品种用途 1断路器塑料外壳式断路 器 主要用于电路的过负荷保护、短路、欠电压、漏电压保护，也可用于不频繁 接通和断开的电路 框架式断路器 限流式断路器
漏电保护式断路 器 直流快速断路器 2刀开关开关板用刀开关 主要用于电路的隔离，有时也能分断负荷负荷开关 熔断器式刀开关 3转换开 关 组合开关 主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电路的切换换向开关 4主令电 器 按钮主要用于发布命令或程序控制限位开关 微动开关 接近开关 万能转换开关 5接触器 交流接触器主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路 直流接触器 6起动器 磁力起动器主要用于电动机的起动星三起动器 自耦减压起动器 7控制器 凸轮控制器主要用于控制回路的切换 平面控制器 8继电器 电流继电器主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需电量或开关信号电压继电器 时间继电器 中间继电器 温度继电器 热继电器 9熔断器 有填料熔断器主要用于电路短路保护，也用于电路的过载保护无填料熔断器 半封闭插入式熔 断器
常用低压电器的认识与拆装
项目一常用低压电器的认识与拆装 任务一低压电器的基础知识 学习目标 了解常用低压电器元件的功能、分类和工作原理； 学会选择使用低压电器； 会进行低压电器元件的检测、接线和简单操作。 任务分析 了解低压电器的分类和型号表示方法。掌握选择低压电器的一些注意事项。熟悉低压电器的内部结构和工作原理。 知识链接 电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用，是所有电工器械的简称。我国现行标准将工作在交流50Hz、额定电压1200V及以下和直流额定电压1500V及以下电路中的电器称为低压电器。低压电器种类繁多，它作为基本元器件已广泛用于发电厂、变电所、工矿企业、交通运输和国防工业等电力输配电系统和电力拖动控制系统中。随着科学技术的不断发展，低压电器将会沿着体积小、质量轻、安全可靠、使用方便及性价比高的方向发展。 一、低压电器的基本知识 1.低压电器的分类 低压电器的品种、规格很多，作用、构造及工作原理各不相同，因而有多种分类方法。 1）按用途分 2）按动作方式分 3）按有无触点分 4）按工作原理分 2.低压电器的型号表示法 国产常用低压电器的型号组成形式如下： 3.低压电器的主要技术数据 为保证电器设备安全可靠工作，国家对低压电器的设计、制造制定了严格的标准，合格的电器产品必须具有国家标准规定的技术要求。我们在使用电器元件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用，低压电器的技术指标主要有以下几项。 1）额定电流 （1）额定工作电流。 （2）额定发热电流。 （3）额定封闭发热电流。
（4）额定持续电流。 2）额定电压 （1）额定工作电压。 （2）额定绝缘电压。 （3）额定脉冲耐受电压。 3）绝缘强度 4）耐潮湿性能 5）极限允许温升 6）操作频率及通电持续率 7）机械寿命和电气寿命 4.选择低压电器的注意事项 二、电磁机构及触头系统 低压电器一般都有两个基本部分，即感受部分和执行部分。感受部分感受外界信号，并做出反应。自控电器的感受部分大多由电磁机构组成；手动电器的感受部分通常为电器的操作手柄。执行部分根据控制指令，执行接通或断开电路的任务。下面简单介绍电磁式低压电器的电磁机械和触头系统。 1.电磁机构 电磁机械一般由线圈、铁芯及衔铁等几部分组成。按通过线圈的电流种类分有交流电磁机构和直流电磁机构；按电磁机构的形状分有E形和U形两种；按衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类，如图1-1所示。图1-1（a）为衔铁沿轴棱角转动的拍合式铁芯，铁芯材料为电工软铁，主要用于直流电器中。图1-1（b）为衔铁沿轴转动的拍合式铁芯，主要用于触头容量大的交流电器中。图1-1（c）为衔铁直线运动的双E形直动式铁芯，多用于中、小容量的交流电器中。 图1-1 常用的电磁机构 1）铁芯 交流电磁机械和直流电磁机构的铁芯有所不同，直流电磁机械的铁芯为整体结构，以增加磁导率和增强散热；交流电磁机构的铁芯采用硅钢片叠制而成，目的是减少铁芯中产生的涡流。此外交流电磁机构的铁芯有短路环，以防止电流过零时电磁吸力不足使衔铁振动。 2）线圈 线圈是电磁机构的心脏，按接入线圈电源种类的不同，可分为直流线圈和交流线圈。根据励磁的需要，线圈可分串联和并联两种，前者称为电流线圈，后者称为电压线圈。从结构上看，线圈可分为有骨架和无骨架两种。交流电磁机械多为有骨架结构，主要用来散发铁芯中的磁滞和涡流损耗产生的热量，直流电磁机构的线圈多为无骨架的。 （1）电流线圈。通常串接在主电路中，如图1-2所示。电流线圈常采用扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少，电阻小。衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小，衔铁动作不改变线圈中的电流大小。
常用低压电器的主要种类和用途
常用低压电器的主要种 类和用途 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
常用低压电器的主要种类和用途 低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。低压电器的作用有：（1）控制作用如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。 （2）保护作用能根据设备的特点，对设备、环境、以及人身实行自动保护，如电机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。 （3）测量作用利用仪表及与之相适应的电器，对设备，电网或其它非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。 （4）调节作用低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如柴油机油门的调整、房间温湿度的调节、照度的自动调节等。 （5）指示作用利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护掉牌指示等。 （6）转换作用在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等．当然，低压电器作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不断出现，常用低压电器的主要种类和用途如表所示。 对低压配电电器要求是灭弧能力强、分断能力好，热稳定性能好、限流准确等。对低压控制电器，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。 常用的低压电器的文字符号及作用： 刀开关（QS）：主要用作电源切除后，将线路与电源明显地隔离开，以保障检修人员的安全 组合开关（QS）：用于手动不频繁地接通、分断电路，换接电源或负载，也可以控制小容量异步电动机 自动空气开关（QF）：主要用于低压动力电路分配电能和不频繁通、断电路，并具有故障自动跳闸功能 控制按纽（SB）：在控制电路中用于短时间接通和断开小电流控制电路 行程开关（SQ）：利用机械运动部件的碰撞而动作，用来分断或接通控制电路。主要用于检测运动机械的位置，控制运动部件的运动方向、行程长短以及限位保 护 接近开关（SP）：靠移动物体与接近开关的感应头接近时，使其输出一个电信号来控制电路的通断 接触器（KM）：可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可以实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可以控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载 中间继电器（KA）：扩展触点的数量和信号的放大 电流继电器（KA）：根据输入电流大小变化控制输出触点动作
常用低压电器的主要种类和用途
常用低压电器的主要种类 和用途 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
常用低压电器的主要种类和用途 低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。低压电器的作用有： （1）控制作用如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。 （2）保护作用能根据设备的特点，对设备、环境、以及人身实行自动保护，如电机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。 （3）测量作用利用仪表及与之相适应的电器，对设备，电网或其它非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。 （4）调节作用低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如柴油机油门的调整、房间温湿度的调节、照度的自动调节等。 （5）指示作用利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护掉牌指示等。 （6）转换作用在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等． 当然，低压电器作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不断出现，常用低压电器的主要种类和用途如表所示。 对低压配电电器要求是灭弧能力强、分断能力好，热稳定性能好、限流准确等。对低压控制电器，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。 常用的低压电器的文字符号及作用： 刀开关（QS）：主要用作电源切除后，将线路与电源明显地隔离开，以保障检修人员的安全 组合开关（QS）：用于手动不频繁地接通、分断电路，换接电源或负载，也可以控制小容量异步电动机 自动空气开关（QF）：主要用于低压动力电路分配电能和不频繁通、断电路，并具有故障自动跳闸功能 控制按纽（SB）：在控制电路中用于短时间接通和断开小电流控制电路 行程开关（SQ）：利用机械运动部件的碰撞而动作，用来分断或接通控制电路。主要用于检测运动机械的位置，控制运动部件的运动方向、行程长短以及限位保护 接近开关（SP）：靠移动物体与接近开关的感应头接近时，使其输出一个电信号来控制电路的通断接触器（KM）：可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可以实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可以控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载 中间继电器（KA）：扩展触点的数量和信号的放大 电流继电器（KA）：根据输入电流大小变化控制输出触点动作 电压继电器（KV）：根据输入电压大小变化控制输出触点动作 时间继电器（KT）：按照预定时间接通或分断电路 热继电器（FR）：对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而烧毁。大部分热继电器除了具有过载保护功能以外，还具有断相保护、温度补偿、自动与手动复位等功 能 速度继电器（KS）：多用于三相交流异步电动机反接制动控制，当电动机反接制动过程结束，转速过零时，自动切除反相序电源，以保证电动机可靠停车
开关电源一次、二次下电概述
一次下电和二次下电概述 一次下电和二次下电是保护级别的不同,在通信网络中,传输网络是优先保证的网络,所以传输网络都接的二次下电,其他的业务支撑系统接一次下电。区别是当停电时,蓄电池开始供电，但是蓄电池的电压会随着供电时间而下降，当蓄电池电压低于48V时，开关电源会把一次下电系统断开,也就是说剩下的电力将优先供给传输系统等重要网络,当电压继续下降到４3V以下时,二次下电也就断开了。这就是一次和二次下电的含义! 本来以前老开关电源就只有一个常开型直流接触器根据电池放电性能就只有设置一个电保电压。现在如：北京动力源开关电源,装了两个常开型直流接触器,一个400A,一个2０0Ａ。4０0A为一次下电,200A为二次下电。设置两个下电的电压可以在控制器设置下电电压，如果电保板Ｕ型短接冒断开的情况下由电保板设置两个下电电压，一般根据电池放电性能，一次下电电压设置为47-４８V,二次下电电压设置为４3V,厂家设计设置保护下电目的是为了保护蓄电池组，厂家增加了二次下电目的是为了更好保护重要的干线设备,我们可以把非常重要的干线设备直接接在二次下电，支线和附属设备接在一次下电,在市电中断蓄电池组深放电情况下可以更好的保护干线设备供电，我个人认为也可以把一次下电，二次下电做为通信设备主备用供电方式,我们单位几个机房我就这么做的。还一种情况有些厂家把二次下电直接挂在电池组输出端没有通过常开型直流接触器和电保板保护。所谓的一次下电、二次下电都是对开关电源(电源柜）说的。配电箱的交流电引入开关电源后，经过整流,变压输出-４8伏，同时对蓄电池组进行浮充、均充操作。当市电输入中断后,电池组开始放电,给接入开关电源的负载供电如基站设备（BTS）、传输设备（光端机）等，保证基站的正常运行。当电池电压下降到开关电源设置的一次下电电压时，开关电源断掉接在一次下电端子上的非重要业务负载；电池组继续放电，给二次下电端子上面接的重要业务负载供电,当电池电压下降到二次下电电压时，开关电源切断所有负载,保护电池组不会出现过放电现象，过放电对电池是致命的伤害,而且是不可逆的，会造成整组电池的报废,可是几万块钱呢。一般是把基站设备(BＴS)接入一次下电，将传输设备（光端机)等接入二次下电。一次、二次下电电压的设置都是在开关电源上，具体参数根据电池组容量，电池组工作年限,负载功耗等参数设置。 下面按厂家甲来讲一下下电的意义:之所以需要下电，目的其实主要是为了保护电池，需要保护电池的一般是基站等无人机房,而核心机房由于重要，所以一般不设下电功能。第一次被下电的设备一般为本地的非重要但电流较大的负载，影响的一般为本地局部，而第二次下电的负载则是重要的负载一般为传输设备，电流较小，但中断后可能会影响到其他局站,所以这类重要的负载一般都接到第二次下电的部分。因为会首先切除一些大电流非重要负载，所以轻载后，电池仍可以继续工作一段较长的时间，以便维护人员能够有时间赶到,进行发电应急处理。而如果达到第二次下电的保护电压，仍然没有恢复市电，或采取油机发电，则为了保护电池不被深度放电损坏,这时候就会全部切除电池,切除通过直流接触器来实现,第一次下电电压会设置的比第二次下电电压高1Ｖ左右,看情况和要求而定，而对于－48V系统而言，第二次下电电压值一般设置为单体电池的放电中止电压值之和,也就是说为4３．2Ｖ。 所谓二次下电功能,须从蓄电池放电时的特性谈起。蓄电池在输出能量时，其两端电压不断下降，当下降到一定值（一般称为终止电压）的时候,就必须断
常用低压电器复习题
常用低压电器复习题 Prepared on 24 November 2020
《常用低压电器》复习题 一、选择题 1、效率小于（B）的电动机控制电路可用HK系列刀开关直接操作。 A、4KW B、 C、 D、15KW 2、HZ10系列组合开关的额定电流一般取点动机额定电流的（C）。 A、倍 B、倍 C、倍 D、倍 3、交流接触器（A）发热是主要的。 A、线圈 B、铁心 C、触点 D、短路环 4、由、5KW、7KW三台三相笼型感应电动机组成的电气设备中，总熔断器选择额定电流（B）的熔体。 5、DZ5-20型低压断路器的欠压脱扣器的作用是（B）。 A、过载保护 B、欠压保护 C、失压保护 D、短路保护 6、交流接触器短路环的作用是（B）。 A、短路保护 B、消除铁心振动 C、增大铁心磁通 D、减小铁心磁通 7、常用低压保护器为（B）。 A、刀开关 B、熔断器 C、接触器 D、热继电器 8、手动切换电器为（D）。 A、低压断路器 B、继电器 C、接触器 D、组合开关 9、低压电器产品全型号中的第一位为（C）。 A、设计序号 B、基本规格代号 C、类组代号 D、短辅助规格代号
10、低压开关一般为（A）。 A、非自动切换电器 B、自动切换电器 C、半自动切换电器 D、无触点电器 11、HH系列刀开关采用储能分合闸方式，主要是为了（C）。 A、操作安全 B、减少机械磨损 C、缩短通电时间 D、减少劳动强度 12、用于电动机直接启动时，可选用额定电流等于或大于电动机额定电流（B）三极刀开关。 A、1倍 B、3倍 C、5倍 D、7倍 13、按下复合按钮时，（B）。 A、动合触点先闭合 B、动断触点先断开 C、动合、动断触点同时动作 D、无法确定 14、DZ5-20型低压断路器的热脱扣器用于（A）。 A、过载保护 B、短路保护 C、欠压保护 D、失压保护 15、按钮帽上的颜色用于（C）。 A、注意安全 B、引起警惕 C、区分功能 D、无意义 16、熔体的熔断时间与（D）。 A、电流成正比 B、电流成反比 C、电流的平方成正比 D、电流的平方成反比 17、半导体元件的短路或过载均采用（C）熔断器。 A、RL1系列 B、RTO系列 C、RLS系列 D、RM10系列 18、RL1系列熔断器的熔管内充填石英砂是为了（C）。 A、绝缘 B、防护 C、灭弧 D、散热 19、CJ10-10采用（B）灭弧装置。
常用低压电器开关
1.常用低压电器开关 低压电器开关或电气控制一般有:电表刀开关、行程开关、时间继电器、按钮、交流接触器、断路器、耦变压器、摇表、空气开关. 电表的旁边两根是火线，中间两根是零线，而三相是三根火线组成的。 1.1断路器为一种过电流保护之装置，可使用于室内配线上使用之总开关与分电流控制开关（ON/OFF POWER），亦可有效的保护电器的重要元件，主要用作短路保护和防止严重超载，工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。 断路器 1.2行程开关,又称限位开关，是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使 其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。 行程开关 摇表空气开关
按钮开关时间继电器交流接触器
2.电子元器件的识别与检测 2.1电子电路中常用的器件包括：电阻、电容、二极管、三极管、可控硅、轻触开关、液晶、发光二极管、蜂鸣器、各种传感器、芯片、继电器、变压器、敏感电阻、保险丝、光耦、滤波器、接插件、电机、天线等 2.1.1识别电阻，哪个色环离头最近的就为第一色换。 色环电阻分为四色环和五色环，先说四色环。顾名思义，就是用四条有颜色的环代表阻值大小。每种颜色代表不同的数字，如下： 棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 金、银表示误差 各色环表示意义如下： 第一条色环：阻值的第一位数字； 第二条色环：阻值的第二位数字；
第三条色环：10的幂数； 第四条色环：误差表示。 还有精确度更高的“五色环”电阻，用五条色环表示电阻的阻值大小，具体如下：第一条色环：阻值的第一位数字； 第二条色环：阻值的第二位数字； 第三条色环：阻值的第三位数字； 第四条色环：阻值乘数的10的幂数； 第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%。 2.1.2电容一般识别，1法拉（F）= 1000毫法（mF）=1000000微法（μF） 1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）。 电容，一长一短，长正短负
开关电源课程设计
太原理工大学课程设计任务书 指导教师签名：日期：
前言 随着电力电子技术的发展，开关电源的应用越来越广泛。反激式开关电源以其设计简单，体积小巧等优势，广泛应用于小功率场合。开关电源以其小型、轻量和高效率的特点，被广泛地应用于各种电气设备和系统中，其性能的优劣直接关系到整个系统功能的实现。开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源由于具有线路简单，所需要的元器件少，能够提供多路隔离输出等优点而广泛应用于小功率电源领域。 本论文根据输入电压经EMI滤波设计整流桥，再与直流变压器开关管构成反激电路。通过输出反馈经UC3842控制占空比，从而使输出电压稳定。反激电路中开关管开通原边线圈储存能量，副边不导通。原边关断时，线圈储存的能量通过互感向负载提供能量。输出电压反馈由TL431和光耦构成，当输出稳定时，有一个稳定的电流；当输出电压增大时，TL431分流增加，发光二极管亮度改变，使三级管电流改变，致使开关管控制导通占空比改变，从而使输出电压减小。另外，芯片UC3842引脚接一电流反馈，通过控制分压值实现截流保护，防止输出过电流。 设计中，直流变压器的设计是重点，需要计算其原边电感，原副边匝数，铁芯的选择，根据这些参数构造电路图，计算各电容电阻值及二极管承受的反压，选择合适的型号。 论文先介绍了开关电源及反激式开关电源，然后介绍器件选型，再分部分介绍主电路、控制电路和保护电路，最后附表为选择时参数参考表和总电路图。
目录 前言 第一章开关电源概述 (1) 1.1开关电源综述 (1) 1.2反激式开关电源介绍 (2) 第二章总体方案的确定 (2) 2.1总体设计思路及框图 (2) 2.2仿真原理图 (3) 第三章具体电路设计 (5) 3.1EMI滤波电路 (5) 3.2整流滤波电路设计 (6) 3.3高频变压器的设计 (7) 3.4控制反馈电路的设计 (15) 3.5保护电路的设计 (17) 3.6输出侧滤波电路设计 (18) 第四章电路仿真与结果 (19) 4.1 EMI滤波电路 (19) 4.2整流电路 (21) 4.3反激型电路 (22) 4.4反馈电路 (23) 4.5总电路 (24) 心得体会 (25) 参考文献 (26)
常用电气元件的功能介绍
常用电气元件功能介绍 一、保护、隔离元件 1、刀开关、倒顺开关 功能：用于不频繁分断电源主回路，形成明显的断点。没有带灭弧装置，不能带大电流操作，无保护功能；倒顺开关有换向的作用。 参数：额定电流、接线方式、操作方式等 常用型号：HD11-400/39、HS11-600/39 2、断路器 功能：用于线路保护，主要保护有：短路保护、过载保护等，也可在正常条件下用来非频繁地切断电路。 常用的断路器一般根据额定电流大小分为：框架式断路器（一般630A 以上）、塑壳断路器（一般630A以下）、微型断路器（一般63A以下）。 参数：额定电流、框架电流、额定工作电压、分断能力等 常用型号：C65N D10A/3P、NSX250N、MET20F202 详见《断路器基础知识及常用断路器选型》 3、熔断器 功能：熔断器是一种最简单的保护电器，在电路中主要起短路保护作用。 熔断器就功能上可分为普通熔断器（gG）和半导体熔断器（aR），半导体熔断器主要是用于半导体电子器件的保护，一般动作时间较普通熔断器和断路器快，因此也经常称为快熔；普通熔断器一般只用于线路短路保护。 做线路保护用的熔断器一般只用在一些检测、控制回路中，大部分都被断路器而取代。
参数： 常用型号：RT18-2A/32X、NGTC1-250A/690V 4、刀熔开关 功能：主要用于动力回路的短路保护，也可用于正常情况下非频繁的切断电路。 可替代断路器的部分功能，比断路器更经济。一般用于驱动器前端或总进线电源处做短路保护。 由熔断器和隔离开关延伸而来，也有叫做熔断器式隔离开关。 参数：框架电流、额定电流、额定电压 常用型号： 5、过电压保护器（浪涌保护器） 功能：用于线路的过电压保护，主要用于保护由于雷电等引起的感应电压的冲击，保护线路上的电子元器件。 可分为几个级别，电源进线回路保护的，也有控制回路保护的，应与避雷针等防雷器件配合使用。 参数： 常用型号： 6、热继电器 功能：用于控制对象（电机）的过载保护，常见于对多电机的保护。 当一台变频器驱动多台电机时，需要加热继电器做过载保护，防止其中某台电机因过载而烧坏。一般用于鼠笼或者变频电机，绕线式电机一般不采用热继电器来做过载保护，而用过流继电器。（绕线式电机一般过载能力较鼠笼式强，直接启动时启动电流也交鼠笼式小。）
(完整版)开关电源设计毕业设计
毕业论文（设计） 题目开关电源设计 英文题目switch source design 院系 专业 姓名 年级 指导教师
2015年4月 摘要 摘要内容： 本论文题目是学校根据学生的实际情况和所学的专业而设计的，它体现了学校对学生的理论知识和实践动手能力的考察，并且让学生充分的发挥自己所学的知识。 随着大规模和超大规模集成电路的快速发展，特别是微处理器和半导体存储器的开发利用，孕育了电子系统的新一代产品。显然，那种体积大而笨重的使用工频变压器的线性调节稳压电源已经过时。取而代之的是小型化、重量轻、效率高的隔离式开关电源。隔离式开关电源的核心是一种高频电源变换电路。它使交流电源高效率地产生一路或多路经调整的稳定直流电压。 本论文共分七章，内容包括：开关电源概述，输入电路，隔离单端反激式变换器电路，UC3842的原理及技术参数，UC3842常用的电压反馈电路的选用，UC3842在开关电源电路的应用，电源市场的概况。 【关键词】： 变压器 滤波 过载 Switch Source Design Abstract
Abstract content: The topic of this thesis is designed according to the actual situation of the school and professional school students which reflects the effects of school students theoretical knowledge and practical ability, and let the students give fulllay to their own knowledge. With the rapid development of large-scale and ultra large scale integrated circuit, especially the microprocessor and a semconductor memory utilization, gave birth to the electronic system of a new generation of products. Obviously, the volume is big and , light weight, circuit. It makes the AC power efficient generates one or more adjusted stable DC voltage. T his paper is divided into seven chapters, including: input switching power supply circuit, an overview, isolation of single end flyback converter circuit, principle and technical parameters of UC3842, UC3842 common voltage feedback circuit selection, application of UC3842 in switching power supply circuit, power market overview. Key Words：Transformer ；Wave filtering ；Overload 目录 第1章开关电源概述 1.1 开关电源的产生与发展 (5)
最新开关电源拓扑结构概述
开关电源拓扑结构概 述
主回路——开关电源中，功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。 开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。 开关电源主回路可以分为隔离史与非隔离式两大类型。 一、非隔离式电路的类型： 非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。 1、串联式结构 串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D 自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。
串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。 2、并联式结构 并联——在主回路中，相对于输入端而言，开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输出端负载成并联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，负载R靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D 导通，输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后，通过续流二极管D对负载R供电，并同时对电容器C充电。
由此可见，并联式结构中，可以获得高于输入电压的输出电压，因此为升压式变换。并且为了获得连续的负载电流，并联结构比串联结果对输出滤波电容C的容量有更高的要求。 3、极性反转型变换器结构 极性反转——输出电压与输入电压的极性相反。电路的基本结构特征是：在主回路中，相对于输入端而言，电感器L与负载成并联。 开关管T交替工作于通/断两种状态，工作过程与并联式结构相似，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，负载RL 靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D导通，电感器L中的自感电动势通过续流二极管D对负载RL供电，并同时对电容器C充电；由于续流二极管D的反向极性，使输出端获得相反极性的电压输出。 二、隔离式电路的类型：
常用低压电器介绍和用途
低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。控制电器按其工作电压的高低，以交流1000V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。总的来说，低压电器可以分为配电电器和控制电器两大类，是成套电气设备的基本组成元件。在工业、农业、交通、国防以及人们用电部门中，大多数采用低压供电，因此电器元件的质量将直接影响到低压供电系统的可靠性。 各常用低压电器的作用及文字符号 接触器（ＫＭ）：可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可以实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可以控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。 刀开关（ＱＳ）：主要用作电源切除后，将线路与电源明显地隔离开，以保障检修人员的安全。 组合开关（ＱＳ）：用于手动不频繁地接通、分断电路，换接电源或负载，也可以控制小容量异步电动机。 自动空气开关（ＱＦ）：主要用于低压动力电路分配电能和不频繁通、断电路，并具有故障自动跳闸功能。 中间继电器（ＫＡ）：扩展触点的数量和信号的放大。 电流继电器（ＫＡ）：根据输入电流大小变化控制输出触点动作。 电压继电器（ＫＶ）：根据输入电压大小变化控制输出触点动作。
时间继电器（ＫＴ）：按照预定时间接通或分断电路。 热继电器（ＦＲ）：对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而烧毁。大部分热继电器除了具有过载保护功能以外，还具有断相保护、温度补偿、自动与手动复位等功能。 速度继电器（ＫＳ）：多用于三相交流异步电动机反接制动控制，当电动机反接制动过程结束，转速过零时，自动切除反相序电源，以保证电动机可靠停车。 容断器（ＦＵ）：在低压电路配电电路中主要起短路保护作用。 控制按纽（ＳＢ）：在控制电路中用于短时间接通和断开小电流控制电路。
(完整版)开关电源毕业设计论文
优秀论文审核通过 未经允许切勿外传 设计题目：12V5A直流开关电源姓名： 专业： 班级： 学号：
系部： 同组人： 指导教师： 年月日 摘要 本文介绍一种以UC3842作为控制核心，根据UC3842的应用特点，设计了一种基于该电流型PWM控制芯片、实现输出电压可调的开关稳压电源电路。开关电源是利用现代电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比，二者的成本都随着输出功率的增加而增长，但二者增长速率各异。开关电源比普通的线性电源效率高，开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。 关键词：UC3842、开关电源、PWM 引言 开关电源是运用现代电力电子技术,控制开关开启和关闭的时候,这个比率的输出电压稳定的电源,电源一般由脉宽调制控制集成电路和场效应晶体管。开关电源、线性电源,并与成本的功率输出的增加,但这两种不同的
发展速度。在某一线性功率成本的输出功率的观点,但高于开关电源,它被称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新、开关电源技术在不断的创新,这一成本更低的输出功率对于移动、开关电源提供了广阔的发展空间 第一章开关电源概述 1.1 开关电源发展历史与应用力 开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和功率开关器件（如MOS-FET）等构成。简单的说：就是开关型直流稳压电源。开关电源把直流电源或交流电源通过它可以获得一个稳定的直流电压源。它具有效率高，输出电压稳定，交流纹波小，体积小和重量轻的许多优点。获得广泛使用。 高频开关电源的发展方向是高频开关电源、小型化、使开关电源到更广阔的应用领域,尤其是在高技术领域的应用,促进高新技术产品的小型化、光。另一个开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源和保护环境,具有重要的意义。 噪音和纹波：附加在直流输出信号上的交流电压和高频尖峰信号的峰值。用示波器测量其纹波幅值，通常是以mv度量。 第二章输入电路 适，在负载电流达到稳定状态时，其阻值应该是最小。这样，就不会影响整个开关电源的效率。 2.2 输入阳间电压保护 在一般情况下，交流电网上的电压为115v或230v左右，但有时也会
低压开关电器触头的灭弧方法
低压开关电器触头的灭弧方法 1.低压开关电器触头的接触电阻低压开关电器的触头是执行机构的最重要部分。低压开关电器的触头用于接通和分断电路，因此要求的触头导电性和导热性都非常好。通常触头材料是铜、银和镍的合金材料，也有在铜触头的表面电镀银和镍构成的。铜的表面极易氧化。若仅仅使用铜来作触头材料，则它将增加触头的接触电阻，使得触头的损耗和温度也随之增加。因此在中间继电器等小容量低压开关电器上，触头常常采用银质合金，它的氧化膜电阻仅仅只有铜质触头的十几分之一。（1）膜电阻膜电阻是触头接触表面在大气中自然氧化而生成的氧化膜。氧化膜的电阻要比触头本身的电阻大数十到上千倍，且导电性极差。这种氧化膜电阻被称为触头膜电阻。（2）收缩电阻 由于触头表面的粗糙度造成触头的实际接触面积小于触头 截面面积，从而造成触头的有效导电截面减小，当电流流过时会出现电流收缩的若干导电岛的现象。这种收缩现象增加的电阻称为触头的收缩电阻。（3）触头的磨损低压电器触头的磨损包括电磨损和机械磨损。触头的电磨损是由于在通断过程的电弧烧蚀引起的触头材料损耗，电磨损取决于拉弧后通过触头间隙的电荷量及触头材质。电磨损是触头材料损耗的主因。触头的机械磨损是由于
机械摩擦作用引起的触头材料损耗，机械磨损取决于材料的硬度、触头压力及触头滑动方式等。（4）触头的接触形式 触头的接触形式分为点接触、线接触和面接触三类，如下图所示。点接触因为单位面积上的压强大，可减小触头的表面电阻，因此点接触常常用于小电流的低压开关电器中。例如接触器的辅助触头和继电器的触头。线接触伴随着动、静触头之间的滚动摩擦，有利于去除触头表面的氧化膜。线接触一般用于操作频繁且电流比较大的场合。例如接触器和断路器等。面接触的触头材料一般为合金，它具有接触电阻小、抗熔焊、抗磨损、允许通过较大电流等特性。面接触一般用于中、小容量的接触器。（5）触头的状态触头按其原始的状态分为常开（动合）触头。这里所指的原始状态即低压开关电器的线圈未得电，或者开关电器未受力等情况。低压开关电器按其触头开断电流的大小分为主触头和辅助触头。主触头用于主回路的开断，允许通过较大的电流；辅助触头用于控制回路，其开断电流一般为5A。2.产生触头电弧的原因和灭弧方法 当触头开断电路时的瞬间，动静触头间微小间隙中的空气被击穿，由此引发电弧。电流流过电弧区时，产生大量的热能和光能，这些能量以高温和强光的形式作用在触头上，使得触头材料被融化烧蚀，甚至出现触头粘连而不能断开，造成严重事故。电弧产生包括四个过程：过程之一：强电场致电
开关电源主回路拓扑结构概述_电源技术概要四8[1].21
开关电源主回路拓扑结构概述_电源技术概要㈣ 主回路——开关电源中，功率电流流经的通路。主回路一般包含了开关电源中的开关器件、储能器件、脉冲变压器、滤波器、输出整流器、等所有功率器件，以及供电输入端和负载端。 开关电源（直流变换器）的类型很多，在研究开发或者维修电源系统时，全面了解开关电源主回路的各种基本类型，以及工作原理，具有极其重要的意义。 开关电源主回路可以分为隔离史与非隔离式两大类型。 一、非隔离式电路的类型： 非隔离——输入端与输出端电气相通，没有隔离。 1、串联式结构 串联——在主回路中开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输入端、输出端、电感器L、负载RL四者成串联连接的关系。 开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T及电感器L对负载供电，并同时对电感器L充电，当开关管T关断时，电感器L中的反向电动势使续流二极管D自动导通，电感器L中储存的能量通过续流二极管D形成的回路，对负载R继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。 串联式结构，只能获得低于输入电压的输出电压，因此为降压式变换。 2、并联式结构 并联——在主回路中，相对于输入端而言，开关器件（下图中所示的开关三极管T）与输出端负载成并联连接的关系。
开关管T交替工作于通/断两种状态，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，负载R靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D导通，输入端电源电压与电感器L中的自感电动势正向叠加后，通过续流二极管D对负载R供电，并同时对电容器C充电。 由此可见，并联式结构中，可以获得高于输入电压的输出电压，因此为升压式变换。并且为了获得连续的负载电流，并联结构比串联结果对输出滤波电容C的容量有更高的要求。 3、极性反转型变换器结构 极性反转——输出电压与输入电压的极性相反。电路的基本结构特征是：在主回路中，相对于输入端而言，电感器L与负载成并联。 开关管T交替工作于通/断两种状态，工作过程与并联式结构相似，当开关管T导通时，输入端电源通过开关管T对电感器L充电，同时续流二极管D关断，负载RL靠电容器存储的电能供电；当开关管T关断时，续流二极管D导通，电感器L中的自感电动势通过续流二极管D对负载RL供电，并同时对电容器C充电；由于续流二极管D的反向极性，使输出端获得相反极性的电压输出。 二、隔离式电路的类型：
反击式开关电源
第十一章绪论 反击式属于开关电源的DC/DC变换器形式的一种，我们在研究反击式开关电源的时候必须对开关电源有所认识。 11.1 开关电源概述 11.1.1 开关电源的发展历史 通常在一般的情况下，发出电能的电源是不符合要求的，这就需要进行转化，即把一种形态的电能转化成另外一种形态的电能。这种电能形态的变换可以是交流电和直流电之间的变换以及其它，可以是交流电频率、项数、幅值等的变换，也可以是电流幅值和电压幅值之间的变换。比如变压器、变频器等一般我们所见的。在有些情况下，这种电能形态的转换肯能仅仅是稳定精度的提高或对其它性能的改进。输入这种电源输入也是电能，因此，许多输入和输出都是电源称之为间接电源。我们日常看见的电源就是一般电网发出电能而供热、取暖的电源，它们的发出有几种形势，即水力发电、火力发电、核能发电新能源等，它们都属于工频交流电源。日常生活中接触比较多的还有另外一种电源，即电化学电源。干电池、蓄电池就属于，在人们的日常生活中虽然占的比例比较小，但是特别重要，和人们的日常生活密切相关。通过电池的充电，蓄电池和干电池获得充电，但是它们放电的过程是由化学能直接转变而来的，所以说它们为直接电源从广义上来讲，开关电源就是电路中的电力电子器件工作在开关状态的电源。 开关电源通常由5大部分组成： 第一部分是输入整流滤波电路，有低通滤波和一次整流环节，输入的交流电先通过低值滤波去除不符合要求的波，再通过全桥整流电路得到脉动直流电压Vi。 第二部分是功率变换电路，有电子开关和高压变压器等，在电子开关的传导和高压变压器的变压下，把直流电压变换成受到控制的、符合设计要求高频方波脉冲电压以备后面的设计的需求。 第三部分是输出整流滤波电路，经过变换电路的高频方波脉冲电压经过整流滤波后变成直流电压输出，输入电压波动和输出负载变化一起来控制了这种电压。 第四部分是控制电路，经过输出整流滤波电路后的输出电压首先经过分压、采样后与电路的基准电压进行比较、放大为控制信号，它调整调制脉冲宽窄还有频率高低，最后使输出电压保持在一稳定数值。 第五部分是频率震荡发生器组成的电路，改变信号以及控制信号被它改变，以达到脉冲宽度可调的目的。高频可调导致了电源的变换，高频可调在这里面占有重要的地位。 早期的开关电源频率只有几千赫兹，随着技术的不断提高，开关频率得以提高它最直接
低压考试题常用低压电器部分习题 (1)
1．当负载电流达到熔断器熔体的额定电流时，熔体将立即熔断，从而起到过载保护的作用。（×） 2．低压配电装置应装设短路保护、过负荷保护和接地故障保护。(√ ) 3．熔断器的熔断电流即其额定电流。(× ) 4．低压刀开关的主要作用是检修时实现电气设备与电源的隔离。(√ ) 5．交流接触器吸引线圈的额定电压与接触器的额定电压总是一致的。(×) 6．刀开关与断路器串联安装的线路中，送电时应先合上负荷侧刀开关，再合上电源侧刀开关，最后接通断路器。(× ) 7．交流接触器的短路环的作用是过电压保护。(×) 8．低压断路器的瞬时动作电磁式过电流脱扣器和热脱扣器都是起短路保护作用的。(×) 9．低压断路器的瞬时动作电磁式过电流脱扣器是起过载保护作用的。( ×) 10．断路器的分励脱扣器和失压脱扣器都能对断路器进行远距离分闸，因此它俩的作用是完全相同的。(× ) 11．交流接触器的静铁芯端部装有短路环，它的作用是防止铁芯吸合时产生振动噪声，保证吸持良好。(√ ) 12．普通交流接触器不能安装在高温、潮湿、有易燃易爆和腐蚀性气体的场所。(√ ) 13．所谓主令电器是指控制回路的开关电器，包括控制按钮、转换开关、行程开关以及凸轮主令控制器等。(√ ) 14．熔断器的额定电流和熔体额定电流是同一概念。(× ) 15．熔断器更换熔体管时应停电操作，严禁带负荷更换熔体。(√ ) 16．热继电器的额定电流与热元件的额定电流必定是相同的。(× ) 17．热元件的额定电流通常可按负荷电流的1．1－1．5倍之间选择，并据此确定热继电器的标称规格。（√） 18．热继电器的动作电流一般可在热元件额定电流的60％－100％的范围内调节。(√) 19．交流接触器在正常条件下可以用来实现远距离控制电动机的启动与停止，但是不能频繁地接通。(× ) 20．交流接触器不能在无防护措施的情况下在室外露天安装。(√ ) 21．DZ型自动开关中的电磁脱扣器起过载保护使用；热脱扣器起短路保护作用。(× ) 22．对于禁止自行启动的设备，应选用带有欠压脱扣器的断路器控制或采用交流接触器与之配合使用。(√ ) 23．交流接触器的主要结构包括：电磁系统、触头系统、和灭弧装置三大部份。(√ ) 24．热继电器只要按照负载额定电流选择整定值，就能起到短路保护的作用。(×) 25．交流接触器的交流吸引线圈不得连接直流电源。(√ ) 26．刀开关与低压断路器串联安装的线路，应当由低压断路器接通、断开负载。(√ ) 27．与热继电器连接的导线截面应满足最大负荷电流的要求，连接应紧密尽可能的减小接触电阻以防止正常运行中额外温度升高造成热继电器误动作。(√ ) 28．剩余电流动作保护装置俗称漏电保护装置。(√ ) 29．装置式低压断路器有塑料外壳，也叫做塑料外壳式低压断路器。(√ ) 30．上级低压断路器的保护特性与下级低压断路器的保护特性应满足保护迭择性的要求。(√ ) 31．在正确的安装和使用条件下，熔体为30A的熔断器，当负荷电流达到30A时，熔体在两个小时内熔断。(× ) 32．带有失压脱扣器的低压断路器，失压线圈断开后，断路器不能合闸。(√ ) 33．刀开关是靠拉长电弧而使之熄灭的。(×) 34．熔断器具有良好的过载保护特性。(× )