1 .电磁机构
电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量,带动触头动作,从而完成接通或分断电路的功能。
电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁 3 个基本部分组成。
常用的电磁机构如图所示,可分为 3 种形式。
2. 直流电磁铁和交流电磁铁
按吸引线圈所通电流性质的不同,电磁铁可分为直流电磁铁和交流电磁铁。
直流电磁铁由于通入的是直流电,其铁心不发热,只有线圈发热,因此线圈与铁心接触以利散热,线圈做成无骨架、高而薄的瘦高型,以改善线圈自身散热。铁心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,铁心中存在磁滞损耗和涡流损耗,线圈和铁心都发热,所以交流电磁铁的吸引线圈有骨架,使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖形,以利于铁心和线圈的散热。铁心用硅钢片叠加而成,以减小涡流。
当线圈中通以直流电时,气隙磁感应强度不变, 直流电磁铁的电磁吸力 为恒值。当线圈中通以交流电时,磁感应强度为交变量,交流电磁铁的电磁吸力 F 在 0 (最小值)~ F m (最大值)之间变化,其吸力曲线如下图所示。在一个周期内,当电磁吸力的瞬时值大于反力时,衔铁吸合;当电磁吸力的瞬时值小于反力时,衔铁释放。所以电源电压每变化一个周期,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。
为了消除交流电磁铁产生的振动和噪 声 ,在铁心的端面开一小槽,在槽内嵌入铜制短路环,如下图所示。
3 .触头系统
触头是电器的执行部分,起接通和分断电路的作用。
触头主要有两种结构形式:桥式触头和指形触头,具体如下图所示。
4. 灭弧装置
在大气中分断电路时,电场的存在使触头表面的大量电子溢出从而产生电弧。电弧一经产生,就会产生大量热能。电弧的存在既烧蚀触头金属表面,降低电器的使用寿命,又延长了电路的分断时间,所以必须迅速把电弧熄灭。
常用的灭弧方法:
电动力灭弧
磁吹灭弧
金属栅片灭弧