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(简答题)

交、直流接触器有什么不同点?(注:本题主要指交、直流接触器的电磁机构)

正确答案

交、直流接触器的不同点基本上体现在交、直流电磁铁的不同点上,即,它们的电磁机构的不同点上。
交、直流接触器电磁机构的主要不同点有:
①铁心构造不同。
②线圈结构不同。
③工作原理方面存在差异。
具体如下:
铁心构造方面的不同:交流电磁铁的铁心由钢片叠压而成,且一般有短路环;直流电磁铁的铁心一般由整块铸铁制成,且不设短路环。交流电磁铁为了减少涡流损耗,铁心的应该由片间涂有绝缘材料的硅钢片叠压而成。此外为了避免铁心中因磁通过零而出现的吸力为零,从而出现衔铁振动现象,交流电磁铁的铁心一般设有短路环。而直流电磁铁因为稳定运行时不会产生涡流损耗,为了简化工艺等,铁心通常由整块铸铁制成。直流电磁铁铁心产生的吸力恒定不变,因此不需要设置短路环。
线圈结构方面的不同:交流电磁铁线圈是带骨架的“矮胖形”线圈,线径粗,匝数少;直流电磁铁线圈是不带骨架的“细长形”线圈,线径细,匝数多。交流电磁铁工作时铁心会产生磁滞损耗,线圈也会产生铜损耗,这些损耗都将转换成热量,为了增加线圈与铁心的散热效果,交电磁铁的线圈通常做成“矮胖形”,绕制在专门的骨架上,与铁心之间形成一定的间隙以利于它们各自的散热。直流电磁铁稳定工作时不会产生铁损耗,温度通常较线圈低,因此,直流电磁铁的线圈通常直接绕在与铁心紧密贴在一起的绝缘材料上,这样,线圈产生的热量容易通过铁心散发,为了增加散热效果,直流电磁铁的线圈则通常做成“细长形”,以利于与铁心的接触面积。此外,交流电磁铁工作时感应电动势平衡电源电压,起限流作用,为了使其有足够的吸力,线圈的线阻应较小,因而线径较粗,匝数少。而直流电磁铁工作时不感应电动势,为了限制通过线圈的电流,线圈的线阻应较大,因而线径较细,匝数多。
工作原理方面存在的差异:交流电磁铁是恒磁通型的,直流电磁铁是恒磁势型的。对于交流电磁铁,只要电源电压和频率不变,因为U≈E=4.44NfΦ,其磁通基本不变,因此不管衔铁是否吸合,电磁铁产生的吸力基本保持不变。但是,衔铁吸合前,磁路的磁阻大,线圈通过的电流大;衔铁吸合后磁路的磁阻小,线圈通过的电流小(因为磁势IN=磁阻×Φ,Φ不变而磁阻大,I就大;磁阻小,I就小)。若工作时交流电磁铁的衔铁不能完全吸合,将很容易使线圈因过热而损坏。对于直流电磁铁,要电源电压不变,流过线圈的电流只与线圈的导线电阻有关。已经制好的线圈,电阻不变,线圈通过的电流也不变。因此,不管衔铁是否吸合,电磁铁产生的磁势保持不变。但是,衔铁吸合前,磁路的磁阻大,磁势不变,则产生的吸力小;衔铁吸合后磁路的磁阻小,磁势不变,则产生的吸力大。因此直流电磁铁的线圈通常在衔铁吸合前通以较大的电流以增加其吸力,衔铁吸合后则串入“经济电阻”限制电流,提高线圈的工作寿命,且可避免衔铁因为剩磁而出现不能释放。

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