电磁式低压电器的结构和工作原理

低压电器种类繁多，广泛应用于各种场合。其中，电磁式低压电器是低压电器中最典型也是应用最广泛的一种电器。控制系统中的接触器和继电器就是两种最常用的电磁式低压电器。虽然电磁式低压电器的类型很多，但它的工作原理和构造基本相同，主要由电磁机构、触头以及灭弧装置三部分组成。

1.电磁机构

电磁机构是低压电器的感测部件，主要由电磁线圈、铁芯以及衔铁三部分组成，其作用是将电磁能转换成机械能，带动触头动作，以控制电路的接通或断开。电磁线圈按接入电流的种类不同，可分为直流线圈和交流线圈，与之对应的电磁机构有直流电磁机构和交流电磁机构。

常用交流电磁机构的结构主要有以下三种形式：衔铁沿棱角转动的拍合式铁芯，多用于直流电器中，如图1-1（a）所示；衔铁沿轴转动的拍合式铁芯，多用于触头容量较大的交流电器中，如图1-1（b）所示；衔铁直线运动的双E型直动式铁芯，多用于交流接触器、继电器中，如图1-1（c）所示。

图1-1　常用电磁机构的结构形式

在交流电磁机构中，由于铁芯存在磁滞和涡流损耗，铁芯和线圈均易发热，因此在铁芯与线圈之间留有散热间隙，线圈做成有骨架的、短而厚的矮胖型，以便于散热；铁芯采用硅钢片叠成，以减小涡流。

在直流电磁机构中，由于电流恒定，电磁机构中不存在涡流损失，铁芯不会发热，只有线圈发热。因此，铁芯和衔铁用软钢或工程纯铁制成，线圈做成无骨架、高而薄的瘦高型，以便于线圈自身散热。(www.xing528.com)

2.触头

触头又称触点，是有触点电器的执行部分，用于控制电路的接通与断开。触头由动、静触点两部分组成。

触点的接触形式主要有点接触形式（如球面对球面、球面对平面），面接触形式（如平面对平面）以及线接触形式（如圆柱对平面、圆柱对圆柱）三种，如图1-2所示。其中，点接触形式触点主要用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点和继电器的触点；面接触形式的触点因接触面大，允许流过较大的电流，但接触表面一般需镶有合金，以减小触点接触电阻、提高耐磨性，多用于较大容量接触器的主触点；线接触形式的触点的接触区域是一条直线，触点在通断过程中有滚动动作，多用于中等容量的触点，如直流接触器的主触点。在常用的继电器和接触器中，触头的结构形式主要有单断点指形触头和双断点桥式触头两种。

图1-2　触头的结构形式

3.灭弧装置

当切断电路时，触点之间由于电场的存在易产生电弧。电弧实际上是触点间气体在强电场作用下产生的放电现象。该放电现象易烧灼触点的金属表面，缩短电器的使用寿命，且电弧易造成电源短路事故，因此切断电路时需要迅速将电弧熄灭。

常用的灭弧方法主要有多断点灭弧、磁吹灭弧、灭弧栅以及灭弧罩等方法。