1、出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)任務(wù)1軌道交通電器設(shè)備概述任務(wù)目標(biāo)了解軌道交通常用低壓電器的結(jié)構(gòu)及工作原理。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)任務(wù)重點(diǎn)在該任務(wù)中，主要需要理解軌道交通車輛電器設(shè)備之間是何如統(tǒng)一工作的。知識(shí)準(zhǔn)備電力識(shí)圖。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)知識(shí)描述(1)軌道交通低壓電器概述電器是一種能根據(jù)外界的信號(hào)和要求，手動(dòng)或自動(dòng)地接通或斷開(kāi)電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)電路或非電對(duì)象的切換、控制、維護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備。電器按其工作電壓等級(jí)可分為高壓電器和低壓電器。低壓電器通常指工作在交流50Hz，額定電

2、壓1200V及其以下或直流額定電壓1500V及其以下的電路中的電器。常見(jiàn)的低壓電器可分為多種類型。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)1)按用途分低壓電器按它在電路中所處的地位和作用可分為控制電器、配電電器、主令電器和保護(hù)電器4大類：控制電器是指電動(dòng)機(jī)完成生產(chǎn)機(jī)械要求的啟動(dòng)、調(diào)速、反轉(zhuǎn)和停止所用的電器，如接觸器、繼電器和開(kāi)關(guān)電器等；配電電器是指正常或事故狀態(tài)下接通或斷開(kāi)用電設(shè)備和供電電網(wǎng)所用的電器，如低壓隔離開(kāi)關(guān)、斷路器和刀開(kāi)關(guān)等；主令電器用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制命令的電器，如按鈕、行程開(kāi)關(guān)等；保護(hù)電器是指主要用于保護(hù)設(shè)備和電路的電器，使其安全運(yùn)行，如熔斷器、電流繼電器、電壓

3、繼電器、熱繼電器等。2)按動(dòng)作方式分低壓電器按它的動(dòng)作方式可分為自動(dòng)切換電器和非自動(dòng)切換電器兩大類：前者是依靠本身參數(shù)的變化或外來(lái)信號(hào)的作用，自動(dòng)完成接通或分?jǐn)嗟葎?dòng)作；后者主要是用手直接操作來(lái)進(jìn)行切換。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)3)按有無(wú)觸點(diǎn)分低壓電器按它有無(wú)觸點(diǎn)可分為有觸點(diǎn)電器和無(wú)觸點(diǎn)電器兩大類：有觸點(diǎn)電器有動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)之分，利用觸點(diǎn)的合與分來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的通與斷；無(wú)觸點(diǎn)電器沒(méi)有觸點(diǎn)，主要利用晶體管的導(dǎo)通與截止來(lái)實(shí)現(xiàn)電路的通與斷。4)按工作原理分低壓電器按它的工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器兩大類：電磁式電器由感受部分(即電磁機(jī)構(gòu))和執(zhí)行部分(即觸點(diǎn)系統(tǒng))組成

4、。它由電磁機(jī)構(gòu)控制電器動(dòng)作，即由感受部分接受外界輸入信號(hào)，使執(zhí)行部分動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)控制目的；非電量控制電器由非電磁力控制電器觸點(diǎn)的動(dòng)作。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)部分感受外界信號(hào)，并通過(guò)轉(zhuǎn)換、放大與判斷作出反應(yīng)，使執(zhí)行部分動(dòng)作；執(zhí)行部分則按照感受部分對(duì)外界信號(hào)的反應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，從而接通或分?jǐn)嚯娐罚瑢?shí)現(xiàn)控制目的。自控電器的感受部分大多由電磁機(jī)構(gòu)組成；手動(dòng)電器的感受部分通常為電器的操作手柄。執(zhí)行部分根據(jù)控制指令，執(zhí)行接通或斷開(kāi)電路的任務(wù)。1)電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)一般由線圈、鐵芯及銜鐵等幾部分組成。按通過(guò)線圈的電流種類分有交流電磁機(jī)構(gòu)和直流電磁機(jī)構(gòu)；按電磁機(jī)構(gòu)的形狀分有E形和U

5、形兩種；按銜鐵的運(yùn)動(dòng)形式分有拍合式和直動(dòng)式兩大類。常用的電磁機(jī)構(gòu)如圖5.1所示。(2)低壓電器的基礎(chǔ)知識(shí)低壓電器一般都有兩個(gè)基本部分，即感受部分和執(zhí)行部分。感受出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.1常用的電磁機(jī)構(gòu)1銜鐵；2鐵芯；3線圈電磁機(jī)構(gòu)的工作原理：當(dāng)吸引線圈通入電流后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁通經(jīng)鐵芯、銜鐵和工作氣隙形成閉合回路，產(chǎn)生電磁吸力，銜鐵在電磁吸力的作用下產(chǎn)生機(jī)械位移，被鐵芯吸合。與此同時(shí)，銜鐵還要受彈簧的拉力等與電磁吸力方向相反的反力的作用。只有當(dāng)電磁吸力大于反力時(shí)，銜鐵才能可靠地被鐵芯吸住。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)2)觸頭系統(tǒng)觸頭是一切

6、有觸點(diǎn)電器的執(zhí)行部分，這些電器就是通過(guò)在銜鐵帶動(dòng)下觸頭的動(dòng)作來(lái)接通與分?jǐn)嚯娐返摹Ｓ|頭的結(jié)構(gòu)形式有很多種，常見(jiàn)的種類有：按其接觸形式分。可分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸3種，如圖5.2所示。點(diǎn)接觸允許通過(guò)的電流較小，常用于繼電器電路或輔助觸點(diǎn)。面接觸和線接觸允許通過(guò)的電流較大，常用于大電流的場(chǎng)合，如刀開(kāi)關(guān)、接觸器的主觸頭等。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.2觸頭形式按控制的電路分?？煞譃橹饔|頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通或斷開(kāi)主電路，允許通過(guò)較大的電流。輔助觸頭用于接通或斷開(kāi)控制電路，只允許通過(guò)較小的電流。按原始狀態(tài)分?？煞譃槌ｉ_(kāi)觸頭和常閉觸頭。當(dāng)線圈不帶電時(shí)，動(dòng)、靜觸頭是分

7、開(kāi)的稱為常開(kāi)觸頭；當(dāng)線圈不帶電時(shí)，動(dòng)、靜觸頭是閉合的稱為常閉觸頭。3)電弧的產(chǎn)生和熄滅電弧的產(chǎn)生。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)當(dāng)動(dòng)、靜觸頭分開(kāi)瞬間，兩觸頭間距極小，電場(chǎng)強(qiáng)度極大，在高熱及強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，金屬內(nèi)部的自由電子從陰極表面逸出，奔向陽(yáng)極。這些自由電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)撞擊中性氣體分子，使之激勵(lì)和游離，產(chǎn)生正離子和電子，這些電子在強(qiáng)電場(chǎng)作用下繼續(xù)向陽(yáng)極移動(dòng)。同時(shí)撞擊其他中性分子。因此，在觸頭間隙中產(chǎn)生了大量的帶電粒子，使氣體導(dǎo)電形成了熾熱的電子流即“電弧”?？梢钥闯觯娀〉漠a(chǎn)生實(shí)際上是一種氣體放電現(xiàn)象。電弧產(chǎn)生高溫并有強(qiáng)光，可將觸頭燒損，并使電路的切斷時(shí)間延長(zhǎng)，嚴(yán)重時(shí)

8、可引起事故或火災(zāi)。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)觸器中。d.金屬柵片滅?。寒?dāng)觸頭分開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的電弧在電場(chǎng)力的作用下被推入一組金屬柵片而被分成數(shù)段，彼此絕緣的金屬片相當(dāng)于電極，因此就有許多陰陽(yáng)極壓降，對(duì)交流電弧來(lái)說(shuō)，在電弧過(guò)零時(shí)使電弧無(wú)法維持而熄滅，交流電器常用柵片滅弧。滅弧的方法：a.機(jī)械滅弧：通過(guò)機(jī)械將電弧迅速拉長(zhǎng)，用于開(kāi)關(guān)電路。b.磁吹滅?。涸谝粋€(gè)與觸頭串聯(lián)的磁吹線圈產(chǎn)生的磁力作用下，電弧被拉長(zhǎng)且被吹入由固體介質(zhì)構(gòu)成的滅弧罩內(nèi)，電弧被冷卻熄滅。c.窄縫滅弧：在電弧形成的磁場(chǎng)、電場(chǎng)力的作用下，將電弧拉長(zhǎng)進(jìn)入滅弧罩的窄縫中，使其分成數(shù)段并迅速熄滅，該方式主要用于交流接出版

9、社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)思考與練習(xí)1.什么是電器?什么是低壓電器?2.電器一般由哪兩個(gè)基本部分組成?它們分別起什么作用?出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)任務(wù)2接觸器任務(wù)目標(biāo)認(rèn)識(shí)什么是接觸器，知道接觸器的用途、結(jié)構(gòu)和工作原理。任務(wù)重點(diǎn)本任務(wù)主要介紹交流電磁接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握其工作原理才會(huì)分析整個(gè)電路。知識(shí)準(zhǔn)備磁與電磁基本知識(shí)。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)知識(shí)描述(1)概述接觸器是一種用于頻繁地接通或斷開(kāi)交直流主電路、大容量控制電路等大電流電路的自動(dòng)切換電器。在功能上接觸器除能自動(dòng)切換外，還具有手動(dòng)開(kāi)關(guān)所缺乏的遠(yuǎn)距離操作

10、功能和欠壓保護(hù)功能，主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)等。它是自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種電器，其實(shí)物圖如圖5.3所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)(2)電磁接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理1)電磁、接觸器的結(jié)構(gòu)交流電磁接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)和其他部分組成，其結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖5.4、圖5.5所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.4交流電磁接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.5交流電磁接觸器的圖形符號(hào) 電磁系統(tǒng)包括線圈和鐵芯。交流接觸器的鐵芯由

11、薄的硅鋼片疊壓而成，以減少鐵芯中的渦流損耗。鐵芯上裝有短路環(huán)，其作用是將磁通分相，使合成后的吸力在任一時(shí)刻都大于反力，消除振動(dòng)和噪聲，如圖5.6所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)5.6接觸器短路環(huán)示意圖1鐵芯；2短路環(huán)觸頭系統(tǒng)包括主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通和分?jǐn)嘀麟娐?，控制較大的電流；輔助觸頭用于控制電路中，起電氣聯(lián)鎖的作用。2)工作原理接觸器的工作原理是利用電磁鐵吸力及彈簧反作用力配合動(dòng)作，使觸頭接通或斷開(kāi)。當(dāng)吸引線圈通電時(shí)，鐵芯被磁化，吸引銜鐵向下運(yùn)動(dòng)，使得常閉觸頭斷開(kāi)，常開(kāi)觸頭閉合。當(dāng)線圈斷電時(shí)，磁力消失，在反力彈簧的作用下，銜鐵回到原來(lái)的位置，也就使得觸頭

12、恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，如圖5.7所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.7交流電磁接觸器工作示意圖1主觸頭；2常閉輔助觸頭；3常開(kāi)輔助觸頭；4動(dòng)鐵芯；5電磁線圈；6靜鐵芯；7滅弧罩；8彈簧出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)思考與練習(xí)1.什么是接觸器?接觸器一般用在哪些電路中?2.交流接觸器主要由哪幾部分組成?簡(jiǎn)述交流接觸器的工作原理。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)任務(wù)3繼電器任務(wù)目標(biāo)本任務(wù)主要介紹什么是繼電器，需要掌握常用繼電器的用途、構(gòu)造和工作原理。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)任務(wù)重點(diǎn)本任務(wù)主要介紹電磁繼電器

13、、時(shí)間繼電器、熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，了解其工作原理才會(huì)分析整個(gè)電路，掌握其符號(hào)表示，才能看懂電路圖。知識(shí)準(zhǔn)備磁與電磁、看圖識(shí)圖。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)知識(shí)描述(1)概述繼電器是一種當(dāng)輸入量(如電壓、電流、時(shí)間、速度等)變化到某一定值時(shí)，其觸頭(或電路)即接通或分?jǐn)嘟恢绷餍∪萘靠刂苹芈返淖詣?dòng)控制電器。主要用在控制電路中。繼電器的種類很多，按其用途可分為：控制繼電器、保護(hù)繼電器、中間繼電器。按動(dòng)作時(shí)間可分為：瞬時(shí)繼電器、延時(shí)繼電器。按輸入信號(hào)的性質(zhì)可分為：電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應(yīng)

14、式繼電器、電動(dòng)式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等。按輸出形式可分為有觸點(diǎn)繼電器、無(wú)觸點(diǎn)繼電器。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)用的繼電器，大部分為電磁式。如電壓(電流)繼電器、中間繼電器以及相當(dāng)一部分的時(shí)間繼電器等，都屬于電磁式繼電器。其實(shí)物圖如圖5.8所示。圖5.8電磁式繼電器實(shí)物圖(2)電磁式繼電器電磁式繼電器就是采用電磁式結(jié)構(gòu)的繼電器。低壓控制系統(tǒng)中采出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè) 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與接觸器基本相同，二者的主要區(qū)別在于：接觸器的輸入量只有電壓，而繼電器的輸入量可以是各種物理量；接觸器的主要任務(wù)是控制主電路的通斷，所以它強(qiáng)化

15、執(zhí)行功能， 而繼電器要實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)的感測(cè)，并且通過(guò)比較確定其動(dòng)作值，所以它強(qiáng)化感測(cè)的靈敏性、動(dòng)作的準(zhǔn)確性和反應(yīng)的快速性，其觸點(diǎn)通常接在小容量的控制電路中，一般不采用滅弧裝置。電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)如圖5.9所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.9電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)1)電流繼電器電磁式繼電器反映的是電信號(hào)。當(dāng)線圈反映電流信號(hào)時(shí)，稱為電流繼電器。電流繼電器的線圈應(yīng)和負(fù)載電路串聯(lián)，匝數(shù)少而導(dǎo)線粗，阻抗小，分壓小，不影響電路的正常工作。電流繼電器又分欠電流繼電器和過(guò)電流繼電器兩種。欠電流繼電器。正常工作時(shí)，欠電流繼電器的銜

16、鐵處于吸合狀態(tài)。如果電路中負(fù)載電流過(guò)低，且低于欠電流繼電器線圈的釋放電流時(shí)，其銜鐵打開(kāi)，觸點(diǎn)復(fù)位，從而切斷電氣設(shè)備的電源。過(guò)電流繼電器。過(guò)電流繼電器線圈在額定電流值時(shí)，銜鐵不產(chǎn)生吸合動(dòng)作，只有當(dāng)負(fù)載電流超過(guò)一定值時(shí)才產(chǎn)生吸合動(dòng)作。過(guò)電流繼電器常用于電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中起保護(hù)作用。通常，交流過(guò)電流繼電器的吸合電流整定范圍為額定電流的1.14倍，直流過(guò)電流繼電器的吸合電流整定范圍為額定值的0.73.5倍。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)2)電壓繼電器當(dāng)線圈反映電壓信號(hào)時(shí)，稱為電壓繼電器。電壓繼電器的線圈應(yīng)和負(fù)載并聯(lián)，匝數(shù)多而導(dǎo)線細(xì)，阻抗大。主要用于控制用。電壓繼電器又分過(guò)電壓繼電

17、器、欠電壓繼電器。過(guò)電壓繼電器。在電路中用于過(guò)電壓保護(hù)，當(dāng)其線圈為額定電壓值時(shí)，銜鐵不產(chǎn)生吸合動(dòng)作，只有當(dāng)電壓高于額定電壓105%115%時(shí)才產(chǎn)生吸合動(dòng)作，當(dāng)電壓降低到釋放電壓時(shí)，觸點(diǎn)復(fù)位。欠電壓繼電器。在電路中用于欠電壓保護(hù)，當(dāng)其線圈在額定電壓下工作時(shí)，欠電壓繼電器的銜鐵處于吸合狀態(tài)。如果電路出現(xiàn)電壓降低，且低于欠電壓繼電器線圈的釋放電壓時(shí)，其銜鐵打開(kāi)，觸點(diǎn)復(fù)位，從而控制接觸器及時(shí)切斷電氣設(shè)備的電源。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)3)中間繼電器中間繼電器主要用來(lái)傳遞信號(hào)、擴(kuò)大信號(hào)功率以及將一個(gè)輸入信號(hào)變換成多個(gè)輸出信號(hào)等。就工作原理而言，它屬于電磁式電壓繼電器，但動(dòng)作參

18、數(shù)無(wú)須調(diào)整。其圖形符號(hào)、文字符號(hào)如圖5.10所示。5.10中間繼電器圖形符號(hào)、文字符號(hào)出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)(3)時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是從接受信號(hào)到執(zhí)行元件(如觸頭)動(dòng)作有一定時(shí)間間隔的繼電器。其特點(diǎn)是接受信號(hào)后，執(zhí)行元件能夠按照預(yù)定時(shí)間延時(shí)工作。時(shí)間繼電器的種類很多，除電磁式外，還有空氣阻尼式和電子式時(shí)間繼電器。按延時(shí)方式分時(shí)間繼電器有通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種類型。通電延時(shí)型時(shí)間繼電器的動(dòng)作原理是：線圈通電時(shí)使觸頭延時(shí)動(dòng)作，線圈斷電時(shí)使觸頭瞬時(shí)復(fù)位。斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器的動(dòng)作原理是：線圈通電時(shí)使觸頭瞬時(shí)動(dòng)作，線圈斷電時(shí)使觸頭延時(shí)復(fù)位。時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)

19、如圖5.11所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.11時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)(4)熱繼電器電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常常遇到過(guò)載的情況。若過(guò)載電流不太大且過(guò)載時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)繞組溫升不超過(guò)允許值，這種過(guò)載是允許的。但若過(guò)載電流大且過(guò)載時(shí)間長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)繞組溫升就會(huì)超過(guò)允許值，這將會(huì)加劇繞組絕緣的老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用年限，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使電動(dòng)機(jī)繞組燒毀，這種過(guò)載是電動(dòng)機(jī)不能承受的。因此，常用熱繼電器做電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。熱繼電器在地鐵車輛中的主回路、電動(dòng)發(fā)電機(jī)組、空壓機(jī)等工作回路中均有應(yīng)用。其實(shí)物圖如圖5.12所示。出版社 理

20、工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.12熱繼電器實(shí)物圖1)構(gòu)造熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸點(diǎn)3部分組成，其結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)、文字符號(hào)如圖5.13所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)5.13熱繼電器的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)、文字符號(hào)2)工作原理熱繼電器工作原理如圖5.14所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.14熱繼電器工作原理圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)系數(shù)較小的稱為被動(dòng)層。雙金屬片受熱后產(chǎn)生線膨脹，由于兩層金屬的線膨脹系數(shù)不同，且兩層金屬又緊密地結(jié)合在一起，因此，使得雙金屬片向被動(dòng)層一側(cè)彎曲，由雙金屬片彎曲產(chǎn)生

21、的機(jī)械力便帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，這就是熱繼電器的基本工作原理。由于熱慣性，當(dāng)電路短路時(shí)，熱繼電器不能立即動(dòng)作使電路立即斷開(kāi)。因此，在控制系統(tǒng)主電路中，熱繼電器只能用作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，而不能起短路保護(hù)的作用。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或短時(shí)過(guò)載時(shí)，熱繼電器也不會(huì)動(dòng)作，這可避免電動(dòng)機(jī)不必要的停車。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理，在發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不能承受的過(guò)載時(shí)切斷電動(dòng)機(jī)電路，是為電動(dòng)機(jī)提供過(guò)載保護(hù)的保護(hù)電器。熱繼電器中產(chǎn)生熱效應(yīng)的發(fā)熱元件，應(yīng)串接于電動(dòng)機(jī)電路中，這樣，熱繼電器便能直接反映電動(dòng)機(jī)的過(guò)載電流。熱繼電器的感測(cè)元件，采用雙金屬片。所謂雙金屬片，就是將兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬片以機(jī)械輾壓的方法使之形成一體。膨脹系數(shù)

22、較大的稱為主動(dòng)層，膨脹出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)定值調(diào)整到電動(dòng)機(jī)額定電流的0.60.8倍，對(duì)于啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，拖動(dòng)沖擊性負(fù)載或不允許停車的電動(dòng)機(jī)，熱元件的整定電流應(yīng)調(diào)整到電動(dòng)機(jī)額定電流的1.11.15倍。3)整定熱繼電器動(dòng)作電流的整定主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)確定。熱繼電器的整定電流是指熱繼電器長(zhǎng)期不動(dòng)作的最大電流，超過(guò)此值即開(kāi)始動(dòng)作。熱繼電器可以根據(jù)過(guò)載電流的大小自動(dòng)調(diào)整動(dòng)作時(shí)間，具有反時(shí)限保護(hù)特性。一般將整定電流調(diào)整到等于電動(dòng)機(jī)的額定電流或是額定電流的0.951.05倍，對(duì)過(guò)載能力差的電動(dòng)機(jī)，可將熱元件整出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)思考與練習(xí)

23、1.什么是繼電器?2.什么是時(shí)間繼電器?時(shí)間繼電器有哪兩種延時(shí)方式?3.熱繼電器的用途?熱繼電器是如何保護(hù)電路的?出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)任務(wù)4其他電器任務(wù)目標(biāo)本任務(wù)主要介紹什么是主令電器、刀開(kāi)關(guān)、低壓斷路器，掌握這些電器的應(yīng)用。任務(wù)重點(diǎn)本任務(wù)主要介紹常用的主令電器(按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān))、刀開(kāi)關(guān)、低壓斷路器的用途、構(gòu)造，了解這些電器的工作原理。知識(shí)準(zhǔn)備磁與電磁、看圖識(shí)圖。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)知識(shí)描述(1)主令電器主令電器用來(lái)閉合或斷開(kāi)控制電路，以發(fā)布命令或用作程序控制，它主要有控制按鈕、行程開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。正因?yàn)橹髁铍娖髟诳刂?/p>

24、電路中是一種專門發(fā)布命令的電器，所以稱為主令電器，但主令電器不允許分合主電路。1)控制按鈕控制按鈕是一種接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返闹髁铍娖?，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛?？刂瓢粹o觸頭允許通過(guò)的電流較小，一般不超過(guò)5A，主要用在低壓控制電路中，手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)，以控制接觸器、繼電器等。其實(shí)物圖如圖5.15所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.16控制按鈕結(jié)構(gòu)圖1按鈕帽；2復(fù)位彈簧；3動(dòng)觸頭；常開(kāi)觸點(diǎn)靜觸頭；5常閉觸點(diǎn)靜觸頭5.17控制按鈕圖形符號(hào)、文字符號(hào) 控制按鈕由按鈕帽，復(fù)位彈簧，橋式動(dòng)、靜觸頭和外殼等組成， 一般為復(fù)合式，即同時(shí)具有常開(kāi)、常閉觸頭。其結(jié)構(gòu)如圖5.16所示， 圖

25、形符號(hào)、文字符號(hào)如圖5.17所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)按下時(shí)，常閉觸頭先斷開(kāi)，然后常開(kāi)觸頭閉合；去掉外力后在復(fù)位彈簧的作用下，常開(kāi)觸頭斷開(kāi)，常閉觸頭復(fù)位。為了表明各種按鈕開(kāi)關(guān)的作用，避免誤操作，通常將按鈕帽做成不同的顏色，以示區(qū)別。常用的顏色有紅、綠、黑、黃、藍(lán)、白、灰等。國(guó)標(biāo)中對(duì)按鈕帽的顏色作了如下規(guī)定：“停頓和“急停按鈕必須是紅色的。當(dāng)按下紅色按鈕時(shí)，必需使設(shè)備停止工作后斷電。“啟動(dòng)按鈕必須是綠色的。“啟動(dòng)與“停頓交替動(dòng)作的按鈕必須是黑色、白色或灰色的，不得使用紅色和綠色?！包c(diǎn)動(dòng)按鈕必須是黑色的?！皬?fù)位按鈕必須是藍(lán)色的。當(dāng)“復(fù)位按鈕還有“停頓作用時(shí)，則必須是

26、紅色的。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)路的一種主令電器。一般用于電機(jī)的故障隔離、電氣聯(lián)鎖、電源控制等遠(yuǎn)距離控制。車輛中的照明開(kāi)關(guān)、故障轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、頭燈開(kāi)關(guān)等也有用到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的。如圖5.18所示。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由多節(jié)觸頭組成，手柄可手動(dòng)向任意方向旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)一定角度，動(dòng)觸片就接通或分?jǐn)嚯娐贰Ｓ捎谒鼡Q接的線路多，用途廣泛，故又稱為萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。常用的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的外形如圖5.19所示。圖5.18車輛電器轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)2)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是由多組相同結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)元件疊裝而成，用以控制多回出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.19轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)外形圖3)行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)，又稱限位開(kāi)關(guān)或

27、位置開(kāi)關(guān)，其作用與按鈕開(kāi)關(guān)相同，是對(duì)控制電路發(fā)出接通或斷開(kāi)、信號(hào)轉(zhuǎn)換等指令的。不同的是行程開(kāi)關(guān)觸頭的動(dòng)作不是靠手來(lái)完成，而是利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞使觸頭動(dòng)作，從而接通或斷開(kāi)某些控制電路，達(dá)到一定的控制要求。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式和微動(dòng)式3種。直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)。其外形和結(jié)構(gòu)原理如圖5.20所示，其動(dòng)作原理與按鈕開(kāi)關(guān)相同，但其觸點(diǎn)的分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的場(chǎng)所。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.20直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)推桿；2彈簧；3動(dòng)斷觸點(diǎn)；4動(dòng)合觸點(diǎn)出版社 理工

28、分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)簧的作用下，各部分動(dòng)作部件復(fù)位。滾輪式行程開(kāi)關(guān)又分為單滾輪自動(dòng)復(fù)位和雙滾輪(羊角式)非自動(dòng)復(fù)位式，雙滾輪行移開(kāi)關(guān)具有兩個(gè)穩(wěn)態(tài)位置，有“記憶作用，在某些情況下可以簡(jiǎn)化線路。微動(dòng)開(kāi)關(guān)式行程開(kāi)關(guān)。其結(jié)構(gòu)如圖5.22所示。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的行程較小而作用力很小時(shí)，可采用具有瞬時(shí)動(dòng)作和微小行程的微動(dòng)開(kāi)關(guān)。 滾輪式行程開(kāi)關(guān)。其外形和結(jié)構(gòu)原理如圖5.21所示，當(dāng)被控機(jī)械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時(shí)，撞桿轉(zhuǎn)向右邊，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，頂下推桿，使微動(dòng)開(kāi)關(guān)中的觸點(diǎn)迅速動(dòng)作。當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)械返回時(shí)，在復(fù)位彈出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.21滾輪式行程開(kāi)關(guān)輪；2上轉(zhuǎn)

29、臂；3，5，11彈簧；4套架；6滑輪；7壓板；8，9觸點(diǎn)；10橫板出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.22微動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)1推桿；2彈簧；3壓縮彈簧；4動(dòng)斷觸點(diǎn)；5動(dòng)合觸點(diǎn)在城市軌道交通車輛中行程開(kāi)關(guān)主要是用于檢測(cè)車門開(kāi)關(guān)狀態(tài)。車門進(jìn)行開(kāi)、關(guān)動(dòng)作時(shí)，行程開(kāi)關(guān)把機(jī)械動(dòng)作傳遞給觸頭系統(tǒng)，觸頭系統(tǒng)再將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，反映到車門的監(jiān)控回路，使司機(jī)隨時(shí)了解車門的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)(2)刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)又稱閘刀開(kāi)關(guān)，常用于手動(dòng)控制、容量較小、啟動(dòng)不頻繁的電器設(shè)備及隔離電源，其實(shí)物圖如圖5.23所示。刀開(kāi)關(guān)按刀的極數(shù)可分為單極、雙極和三極，

30、按是否有滅弧裝置可分為帶滅弧罩的大容量刀開(kāi)關(guān)和不帶滅弧罩的刀開(kāi)關(guān)。圖5.23刀開(kāi)關(guān)外形圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)(3)低壓斷路器低壓斷路器俗稱自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，是低壓配電網(wǎng)中的主要電器開(kāi)關(guān)之一，它不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)載電流、電動(dòng)機(jī)工作電流和過(guò)載電流，而且可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏?。主要用在不頻繁操作的低壓配電線路或開(kāi)關(guān)柜中作為電源開(kāi)關(guān)使用，并對(duì)線路、電器設(shè)備及電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重過(guò)電流、過(guò)載、短路、斷相、漏電等故障時(shí)，能自動(dòng)切斷線路，在分?jǐn)喙收想娏骱?，一般不需要更換零件，且具有較大的接通和分?jǐn)嗄芰?。出版?理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)1)構(gòu)造

31、低壓斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、保護(hù)裝置、操作機(jī)構(gòu)等組成。其實(shí)物圖如圖5.24所示。低壓斷路器的觸頭系統(tǒng)一般由主觸頭、弧觸頭和輔助觸頭組成。滅弧裝置采用柵片滅弧方法，滅弧柵一般由長(zhǎng)短不同的鋼片交叉組成，放置在由絕緣材料組成的滅弧室內(nèi)，構(gòu)成低壓斷路器的滅弧裝置。保護(hù)裝置由各類脫扣器(過(guò)流、失電及熱脫扣器等)構(gòu)成，以實(shí)現(xiàn)短路、失壓、過(guò)載等保護(hù)功能。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)2)工作原理低壓斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5.25所示。圖中主觸頭1由操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)或電動(dòng)合閘，在合閘位置上自由脫扣機(jī)構(gòu)2將主觸頭鎖扣在閉合狀態(tài)。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)出版社

32、 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.25低壓斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖1主觸頭；2自由脫扣機(jī)構(gòu)；3過(guò)電流脫扣器；4分勵(lì)脫扣器；5熱脫扣器；6失壓脫扣器；7按鈕線路正常工作時(shí)，過(guò)電流脫扣器3的線圈所產(chǎn)生吸力不能將上方的擺桿吸合，電氣控制線路中出現(xiàn)短路故障，短路過(guò)電流使過(guò)電流脫扣器線圈吸力增加，將線圈上方的擺桿式銜鐵吸合使之繞支點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，自由脫扣機(jī)構(gòu)上升并和主觸頭脫扣，主觸頭在拉簧作用下左移分出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)線路中出現(xiàn)過(guò)載故障時(shí)，熱脫扣器5的線圈因發(fā)熱對(duì)上方的雙金屬片進(jìn)行加熱，因雙金屬片的下層金屬材料的線脹系數(shù)大于上層，加熱后雙金屬片產(chǎn)生上翹，推動(dòng)自

33、由脫扣機(jī)構(gòu)上升而使主觸頭脫扣分?jǐn)嚯娐贰?線路正常工作時(shí)，過(guò)電流脫扣器3的線圈所產(chǎn)生吸力不能將上方的擺桿吸合，電氣控制線路中出現(xiàn)短路故障，短路過(guò)電流使過(guò)電流脫扣器線圈吸力增加，將線圈上方的擺桿式銜鐵吸合使之繞支點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，自由脫扣機(jī)構(gòu)上升并和主觸頭脫扣，主觸頭在拉簧作用下左移分?jǐn)嚯娐?。出版?理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)5.26低壓斷路器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)線路中出現(xiàn)失壓現(xiàn)象時(shí)，失壓脫扣器件6的線圈吸力減少而不能吸合上方的銜鐵，從而使銜鐵上升導(dǎo)致自由脫扣機(jī)構(gòu)隨之上升，主觸頭脫扣而分?jǐn)嚯娐贰７謩?lì)脫扣器4則作為遠(yuǎn)程控制分?jǐn)嚯娐酚?，受按鈕7控制，合上遠(yuǎn)地的按鈕，那么分勵(lì)脫扣器線圈吸合

34、上方的擺桿式銜鐵，自由脫扣機(jī)構(gòu)上升，使主觸頭分?jǐn)嚯娐?。低壓斷路器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)如圖5.26所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)思考與練習(xí)1.主令電器的作用是什么?常用的主令電器有哪幾種?2.按鈕分為哪幾種類型?試說(shuō)明按鈕在車輛中的應(yīng)用。3.行程開(kāi)關(guān)的觸頭動(dòng)作方式有哪幾種?各有何特點(diǎn)?4.低壓斷路器的作用是什么?它是如何實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的?出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)任務(wù)5照明電路任務(wù)目標(biāo)該任務(wù)主要介紹列車的照明電路，了解列車照明電路的工作原理。任務(wù)重點(diǎn)該任務(wù)主要介紹了交流日光燈電路和帶逆變器的直流日光燈電路，掌握這兩種電路的工作原理。知識(shí)準(zhǔn)備看圖

35、識(shí)圖、整流的原理、二極管的工作。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)知識(shí)描述(1)照明電路列車照明電路如圖5.27所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.27列車照明電路圖出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)左圖是Tc車照明電路，右圖是M0M3車照明電路。列車照明電路主要有兩種電路方式：交流日光燈電路和帶逆變器的直流日光燈電路。(2)交流日光燈電路1)基本電路組成日光燈，也稱為熒光燈，主要由燈管、鎮(zhèn)流器、啟輝器等部分組成，如圖5.28所示。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)圖5.28日光燈電路燈管。燈管兩端各有一個(gè)燈絲，燈管內(nèi)充有微量的氬和稀薄的汞蒸汽，內(nèi)壁上涂有熒光粉。兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線，使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的近似日光色的可見(jiàn)光。鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器是一個(gè)帶鐵芯的電感線圈，它有兩個(gè)作用：一是在啟動(dòng)時(shí)與啟輝器配合，產(chǎn)生瞬時(shí)高壓點(diǎn)燃燈管；二是在工作時(shí)利用串聯(lián)于電路的高電抗限制燈管電流，延長(zhǎng)燈管使用壽命。出版社 理工分社城市軌道交通車輛電氣設(shè)備運(yùn)行與維修頁(yè)個(gè)電極：一個(gè)是固定不動(dòng)的靜觸片；另一個(gè)是用雙金