CH1第1章 常用低压电器1
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第1章 常用低压电器
1.1.3 常用低压电器的发展
传统低压电器的发展方向是高性能、高可靠、 小型化、模块化、模数化、组合化、零部件通 用化、网络化。
1.2 低压电器的电磁执行机构
电磁执行机构
电磁机构
触头系统
灭弧系统
1.2.1 电磁机构
1、 电磁机构的工作原理 （如图）
1.2.1 电磁机构
2、电磁机构分类
1.4.3 热继电器（三相式热继电器结构 原理 ）
三相式热继电器结构原理（如图）
三相式热继电器结构原理图 1－支架 2－双金属片 3－发热元件 4－导板 5－补偿双金属片 6－触点 7－ 常开触点 8－复位螺钉 9－触点 10－复位按钮 11－调节旋钮 12－支撑 架 13－压簧 14－推杆
1.4.3 热继电器（选用 ）
1.4.1 电磁式继电器
电磁式继电器
电流继电器
电压继电器
中间继电器
1.4.1 电磁式继电器
电磁式继电器的结构与工作原理 （如图）
1—底座 2—反力弹簧 3，4—调节螺钉 5—非磁性垫片 6—衔铁 7—铁心 8—极靴 9—电磁线圈 10—触头系统
1.4.2 时间继电器
时间继电器
直流电磁式 时间继电器
例如：接触器、继电器等。 检测电器：用于系统中反馈各种信号以及发出各种信号的电 器。 例如：电磁感应器、行程开关等。 运算电器：用于把各种信号根据需要进行转换的电器。 例如：中间继电器等。 保护电器：用于对电路、系统、设备及人身安全起保护作用 的电器。例如：漏电器、熔断器、热继电器等。 执行电器：用于执行整个电路或系统的要求动作的电器。 例如：电磁阀、电磁离合器等 。
第一章常用低压电器
第七章 介绍PLC控制变频器的方法及编程器和编程软件的使用 ;
教学重点：
以PLC 内容为主
Date: 2020/12/20
Page: 2
电气控制与PLC应用
CH1 常用低压电器
电气控制技术发展概述
• 电气控制涉及的范围极其广阔，几乎是无所不包。
• 从深度来看，以工业生产为例，从一个普通的设 备 如电机，大到企业的整个加工、制造系统乃至 企业的整个生产过程，都需要电气控制，以及有电 气控制技术组成自动化系统和自动化过程;
Date: 2020/12/20
Page: 7
电气控制与PLC应用
CH1 常用低压电器
• 传统电气控制：
• 继电器—接触器控制系统至今仍是许多生产机械 设备广泛采用的基本电气控制形式，也是学习更 先进电气控制系统的基础。它主要由继电器、接 触器、按钮、行程开关等组成，由于其控制方式 是断续的，故称为断续控制系统。它具有控制简 单、方便实用、价格低廉、易于维护、抗干扰能 力强等优点。但由于其接线方式固定，灵活性差， 难以适应复杂和程序可变的控制对象的需要，且 工作频率低，触点易损坏，可靠性差。
Date: 2020/12/20
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电气控制与PLC应用
CH1 常用低压电器
接触器控制电路存在问题、不足
Date: 2020/12/20
Page: 9
电气控制与PLC应用
CH1 常用低压电器
• 随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进， 特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现， 不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上， 从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简 单控制发展到智能化控制；在操作上，从笨重发展 到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬 接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计 算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制 技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技 术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技 术等先进的科学技术成果。
第一章 常用低压电器
CJX1
Date: 2020/3/25
Page: 5
CH1 常用低压电器
1.1.3 常用接触器简介
2．切换电容接触器
切换电容接触器是专用于低 压无功补偿设备中投入或切 除并联电容组，以调整功率 因数。这类接触器带有抑制 涌流装置，能有效地减小合 闸涌流对电容器的冲击和抑 制开断时的过电压。常用的 产品有CJ16、CJ19、CJ41、 CJX4、6C等系列。
Date: 2020/3/25
Page: 15
CH1 常用低压电器
3．中间继电器的选型
(1)线圈额定电压必须与所控电路的电压相符。 (2)根据使用环境选择继电器。如易燃易爆的环境，应选用带罩的全封
闭式继电器 。 (3)选择触头的类型是常开还是常闭，以及触头的数量 。
Date: 2020/3/25
Page: 16
1．中间继电器的功能
记忆信号、扩大信号、扩展触点
Date: 2020/3/25
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CH1 常用低压电器
2．中间继电器的结构和工作原理
• 中间继电器由电磁机构和触点系统等组成。 • 常见有H H、JZ8、JZ11、JZ14、JZ15、JDZl、等系列产 品 •分为直流与交流两种 •SPDT(Single Pole Double Throw) ，含义是“单刀双掷"
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CH1 常用低压电器
1.1.3 常用接触器简介
4、直流接触器
用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。
Date: 2020/3/25
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CH1 常用低压电器
1.1.4 接触器的主要技术指标
Date: 2020/3/25
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CH1 常用低压电器
1.1.3 常用接触器简介
2．切换电容接触器
切换电容接触器是专用于低 压无功补偿设备中投入或切 除并联电容组，以调整功率 因数。这类接触器带有抑制 涌流装置，能有效地减小合 闸涌流对电容器的冲击和抑 制开断时的过电压。常用的 产品有CJ16、CJ19、CJ41、 CJX4、6C等系列。
Date: 2020/3/25
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CH1 常用低压电器
3．中间继电器的选型
(1)线圈额定电压必须与所控电路的电压相符。 (2)根据使用环境选择继电器。如易燃易爆的环境，应选用带罩的全封
闭式继电器 。 (3)选择触头的类型是常开还是常闭，以及触头的数量 。
Date: 2020/3/25
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1．中间继电器的功能
记忆信号、扩大信号、扩展触点
Date: 2020/3/25
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2．中间继电器的结构和工作原理
• 中间继电器由电磁机构和触点系统等组成。 • 常见有H H、JZ8、JZ11、JZ14、JZ15、JDZl、等系列产 品 •分为直流与交流两种 •SPDT(Single Pole Double Throw) ，含义是“单刀双掷"
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CH1 常用低压电器
1.1.3 常用接触器简介
4、直流接触器
用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。
Date: 2020/3/25
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1.1.4 接触器的主要技术指标
第一章常用低压电器(完成)讲解
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
Date: 2019/6/1
Page: 29
Date: 2019/6/1
Page: 6
CH1 常用低压电器
2．按操作方式
1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器
3．按工作原理
1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作
Date: 2019/6/1
Page: 7
CH1 常用低压电器
四、电磁式电器组成
电磁式电器主要由感测和执行两部分组成。
感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执 行部分动作，实现控制的目的。 电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。 电磁机构输入的电信号：电压、电流
执行部分：触点系统。
其它：灭弧装置
Date: 2019/6/1
Page: 8
CH1 常用低压电器
Date: 2019/6/1
Page: 27
CH1 常用低压电器 三、接触器的图形符号和文字代号
KM
KM
KM
KM 线圈
主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点
Date: 2019/6/1
Page: 28
CH1 常用低压电器
四、接触器的主要技术指标
额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
CH1 常用低压电器
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
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2．按操作方式
1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器
3．按工作原理
1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作
Date: 2019/6/1
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四、电磁式电器组成
电磁式电器主要由感测和执行两部分组成。
感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执 行部分动作，实现控制的目的。 电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。 电磁机构输入的电信号：电压、电流
执行部分：触点系统。
其它：灭弧装置
Date: 2019/6/1
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CH1 常用低压电器
Date: 2019/6/1
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CH1 常用低压电器 三、接触器的图形符号和文字代号
KM
KM
KM
KM 线圈
主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点
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CH1 常用低压电器
四、接触器的主要技术指标
额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
CH1 常用低压电器
第一章常用低压电器元件1
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
2） 接触器的工作原理
● 线圈通电 产生电磁吸力 衔铁吸合 带动动触 点动作：常闭触头断开，常开触头闭合。
21
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
● 线圈失电 电磁吸力消失 衔铁在反作用弹簧的 作用下释放，带动触点复位，常开触头断开，常闭 触头闭合 。
22
线圈通电瞬间，气隙长度δ最大，冲击电流达正
常工作电流的十几倍。故交流接触器不能频繁动作，
交流电磁机构可靠性较差。
25
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
4. 直流接触器
直流接触器的结构和工作原理与 交流接触器相似，区别在于:
1) 电磁机构不同
直流接触器的电磁吸力与气
隙长度平方呈反比
1
Fat 2
● 按用途分
控制电器——用于各种控制电路和控制系统 主令电器——用于控制系统中发送控制指令 保护电器——用于保护电路及用电设备 配电电器——用于电能的输送和分配 执行电器——用于完成某种动作或传动功能
● 按工作原理分
电磁式电器——依据电磁感应原理工作 还有感应式、电动式、电子式等。
4
电气控制与 PLC
F0F0co2 st
平均吸力 F01 2Fmat 218 07Bm 2S
23
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
反力
无短路 环吸力
加短路环
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电气控制与 PLC
短路环的作用：消除 交流衔铁的振动和噪 声。
第一章 常用低压电器
5) 交流接触器的线圈电流
交流接触器的线圈电流
I U 108
39N02S
1. 电磁式低压电器的结构及工作原理
CH1常用低压电器
延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。
Date: 8/20/2019
Page: 11
江苏科技大学机械工程学院
CH1 常用低压电器
灭弧的基本方法
•（1）机械灭弧：通过机械将电弧迅速拉长，用于开关电路。
•（2）磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力 作用下，电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，电 弧被冷却熄灭。
CH1 常用低压电器
第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识 第二节 开关电器 第三节 接触器 第四节 继电器 第五节 熔断器 第六节 主令电器 本章小结
Date: 8/20/2019
Page: 1
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
低压电器的定义
• 电器：是指能自动或手动接通和断开电路，以 及对电路或非电路现象能进行切换、控制、保 护、检测、变换和调节的元件。
低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。如熔断器、
热继电器、电压继电器、电流继电器等。
低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。如电磁铁、电
磁离合器等。
Date: 8/20/2019
Page: 4
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器基本结构
– 按其初始位置可分为：常闭触头和常开触头。常闭触头（又
称动断触头）——常态时动、静触头是相互闭合的。常开触头 （又称动合触头）——常态时动、静触头是分开的。
Date: 8/20/2019
Page: 8
江苏科技大学机械工程学院
Date: 8/20/2019
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CH1 常用低压电器
灭弧的基本方法
•（1）机械灭弧：通过机械将电弧迅速拉长，用于开关电路。
•（2）磁吹灭弧：在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力 作用下，电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，电 弧被冷却熄灭。
CH1 常用低压电器
第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识 第二节 开关电器 第三节 接触器 第四节 继电器 第五节 熔断器 第六节 主令电器 本章小结
Date: 8/20/2019
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
低压电器的定义
• 电器：是指能自动或手动接通和断开电路，以 及对电路或非电路现象能进行切换、控制、保 护、检测、变换和调节的元件。
低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。如熔断器、
热继电器、电压继电器、电流继电器等。
低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。如电磁铁、电
磁离合器等。
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器基本结构
– 按其初始位置可分为：常闭触头和常开触头。常闭触头（又
称动断触头）——常态时动、静触头是相互闭合的。常开触头 （又称动合触头）——常态时动、静触头是分开的。
Date: 8/20/2019
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电力拖动元器件介绍精讲
双金属片式热继电器
Date: 2019/2/18 Page: 38
CH1 常用低压电器
Date: 2019/2/18 Page: 6
CH1 常用低压电器
第二节 开关电器
一、刀开关
作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器
三、接触器的符号
KM
KM
KM
KM 线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点
Date: 2019/2/18
Page: 28
CH1 常用低压电器
第三节 接触器
四、接触器的主要技术指标 额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
常用低压电器ch1第一章常用低压电器第一节第一节低压电器的基本知识低压电器的基本知识第二节第二节开关电器开关电器第三节第三节接触器接触器第四节第四节继电器继电器第五节第五节熔断器熔断器第六节第六节主令电器主令电器本章小结本章小结date
CH1 常用低压电器
第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识 第二节 开关电器 第三节 接触器 第四节 继电器 第五节 熔断器
Page: 36
CH1 常用低压电器
第四节 继电器
利用双金属片受热弯曲 去推动杠杆使触头动作 作用：电动机的过载保护 利用电阻值随温度变化 而变化的特性制成
CH1(补充)
Date: Page: 33
2013-5-14
（补充内容）
山东英才学院
CH1 常用低压电器
第四节 低压断路器
二、低压断路器的分类 1. 万能式断路器 标准型式DW,又称框架式
Date: Page: 34
2013-5-14
（补充内容）
山东英才学院
CH1 常用低压电器
第四节 低压断路器
二、低压断路器的分类 2. 塑壳式断路器（标准型式DZ） DZ5系列
Date: Page: 25
2013-5-14
（补充内容）
山东英才学院
CH1 常用低压电器
第三节 刀开关
二、常用刀开关 3.HH系列封闭式负荷开关（铁壳开关）
操作机构特点：
弹簧储能分合闸 设有连锁装置
Date: Page: 26
2013-5-14
（补充内容）
山东英才学院
CH1 常用低压电器
第二节 熔断器
电气符号
FU
Date: Page: 18
2013-5-14
（补充内容）
山东英才学院
CH1 常用低压电器
第三节 刀开关
定义：手动电器，用于不频繁地接通和分断电路 或用于隔离电路与电源，又称“隔离开关”
Date: Page: 19
2013-5-14
（补充内容）
山东英才学院
CH1 常用低压电器
点接触 面接触 产生氧化膜，使触头的接触电阻增大，从而使
触头的损耗也增大，因此，对于小容量电器常 用银质材料制成，以减小接触电阻
Date: Page: 9 2013-5-14
（补充内容）
山东英才学院
CH1 常用低压电器
第一节
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CH1 常用低压电器
电气控制技术
信息与电子工程学院 张岩
Date: 2012-11-2
Page: 1
CH1 常用低压电器
电器与电气
电器是：凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接 通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路 的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备。 电气是：以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维 持与改善限定空间和环境的一门科学。 1、电器指与电有关、或以电为能源的器具,电器是具体的设备； 2、电气指与电有关的、或以电为能源的空间、系统、行业,电气 有些抽象，涵盖了强电的所有范围，包括设备和技术等，比如 高压、电力系统、绝缘、自动化等，都是电气的范围； 3、电气包含电器，电器是电气的构成；
CH1 常用低压电器
（4）多断点灭弧
图1-6 桥式触点 a)闭合状态 b)断开状态 l-动触点 2-静触点 3电弧
Date: 2012-11-2 Page: 25
CH1 常用低压电器
3、电磁机构
电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。 交流：硅钢片叠加 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。 直流：整块铸铁或铸钢 直动式 1）.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 交流线圈：短而粗，有骨架。 转动式 铁芯 直流线圈：细而长，无骨架。
Date: 2012-11-2
Page: 6
CH1 常用低压电器
二、低压电器的分类
• 按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器 • 按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器 • 按有无触点分：有触点电器和无触点电器 • 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。
Date: 2012-11-2
Page: 7
Date: 2012-11-2
Page: 11
CH1 常用低压电器
第二节 开关电器
刀开关
3.负荷开关 (1)开启式负荷开关
用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。
结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。
CH1 常用低压电器
图1-1 电器的分类
Date: 2012-11-2 Page: 8
图1-2 电力拖动自动控制系统 常用电器
CH1 常用低压电器
第二节 开关电器
刀开关
作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器
分类：单相双极和三相三极两种
Date: 2012-11-2
Page: 12
CH1 常用低压电器
Date: 2012-11-2
Page: 13
CH1 常用低压电器
第二节 开关电器
刀开关
3.负荷开关 (2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 作用：手动通断电路及短路保护。
Date: 2012-11-2
Page: 14
（4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需 的临极电压降。
Date: 2012-11-2
Page: 21
CH1 常用低压电器
常用的灭弧装置 （1）磁吹灭弧
磁吹灭弧原理 1-磁吹线圈 2-铁心 3-导磁夹板 4-引弧角 5-灭弧罩 6-磁吹线圈磁场 7-电弧电流磁场 8-动触头
Date: 2012-11-2 Page: 22
Date: 2012-11-2
Page: 2
CH1 常用低压电器
电气控制技术
• • • • • 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 常用低压电器 电气控制系统 新型电器及其控制系统 可编程序控制器及其控制技术 工业控制网络系统
Date: 2012-11-2
Page: 3
CH1 常用低压电器
第一章 常用低压电器
Date: 2012-11-2
Page: 30
CH1 常用低压电器
对于具有电压线圈的交流电磁机构，其吸力特性与直流 电磁机构有所不同。设外加电压不变，则交流吸引线圈的阻 抗主要决定于线圈的电抗，电阻可忽略，其电压为 U ( E ) 4.44 fΦN (1-4)
U 4.44 fN
(1-5)
触头的接触形式 a-点接触 b-线接触 c-面接触
接触电阻 理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大
Date: 2012-11-2 Page: 19
CH1 常用低压电器
2.灭弧系统
撞击电离、热电子发射和热游离的结果，使得在两触点间 呈现大量向阳极飞驰的电子流，这就是所谓的电弧。 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色 的光柱， 即电弧。 电弧的危害 ： 烧坏触头 延长了切断的时间（故障）； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏，引起火灾； 形成飞弧造成电源短路事故，弧光短路。 01电弧.asx
Date: 2012-11-2 Page: 27
CH1 常用低压电器
3).电磁机构的吸力特性/反力特性
吸力特性：电磁机构使衔铁吸力与衔铁气 隙的关系曲线。 励磁电流种类（直流或交流） 线圈连结方式（并联或串联） 反力特性：电磁机构转动部分的静阻力 与衔铁气隙的关系曲线。 弹簧、摩擦阻力和衔铁重量
Date: 2012-11-2
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第二节 开关电器
刀开关
1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ：
QS
Date: 2012-11-2
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第二节 开关电器
刀开关
2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关 和应急开关，并作电路保护用。
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电磁机构的吸力可近似地按下式求得
F
7
1 2 0
B S
2
(1-1)
式中 0 4 10 H / m 当S为常数时，F与B2成正比。 对于具有电压线圈的直流电磁机构，因外加电压和线圈电阻不变， 故流过线圈的电流为常数。与磁路的气隙大小无关。根据磁路定律。
则
2
IN Rm
2
1 Rm
2
(1-2)
F
1 R m
(1-3)
吸力F与 R m 成反比，亦即与气隙 2成反比，故吸力特性为二次曲线形状，
Date: 2012-11-2
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图1-8直流电磁机构的吸力特性
图1-9 交流电磁机构的吸力特性
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Date: 2012-11-2
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第三节 接触器
二、交流接触器 1．结构
触头系统：主触头、辅助触头
常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧
Date: 2012-11-2
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CH1 常用低压电器
低压电器：
是指工作在直流1500V、交流1200V及以下的电路中， 以实现对电路或非电对象的控制、检测、保护、变 换、调节等作用的基本器件。 采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压 电器； 利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称 为电子式低压电器； 利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化 电器、智能化电器或可通信电器等。
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第三节 接触器
主触头 灭弧装置 动铁心 常闭辅助触头 吸引线圈 常开辅助触头 静铁心
交流接触器结构图
Date: 2012-11-2 Page: 36
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第三节 接触器
2．工作原理
线圈加额定电 压，衔铁吸合，常 闭触头断开，常开 触头闭合；线圈电 压消失，触头恢复 常态。为防止铁心 振动，需加短路 环。
组成
衔铁
线圈 空气隙 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。
Date: 2012-11-2
Байду номын сангаас
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2）.电磁机构分类
（1）按衔铁的运动方式分类 1)衔铁绕棱角转动 2)衔铁绕轴转动 3)衔铁直线运动 （2）按磁系统形状分类 U（C）形、E形 （3）按线圈的联结方式分类 并联（电压线圈） 串联（电流线圈） （4）按吸引线圈的种类分类 直流线圈 交流线圈
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（2）栅片灭弧
栅片灭弧示意图 1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧
03灭弧栅灭弧.avi
Date: 2012-11-2 Page: 23
CH1 常用低压电器 （3）灭弧罩窄缝灭弧
图5-15 灭弧罩窄缝灭弧 1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧
Date: 2012-11-2 Page: 24
Date: 2012-11-2
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交流接触器的型号及代表意义
Date: 2012-11-2
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CH1 常用低压电器
CJ
极数（以数字表示） 额定电流（以数字表示） 有“T”表示改型后的 设计序号 交流接触器的代号
当频率f、匝数N和电压U均为常数时，Ф为常数，由式(1-3) 知F亦为常数，说明F与δ大小无关。实际上考虑到漏磁的作 用，F随δ的减小略有增加。当气隙δ变化时，I与δ成线性关 系，图1-9示出了F=f(δ)与I= f(δ)的关系曲线。
电气控制技术
信息与电子工程学院 张岩
Date: 2012-11-2
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电器与电气
电器是：凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接 通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路 的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备。 电气是：以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维 持与改善限定空间和环境的一门科学。 1、电器指与电有关、或以电为能源的器具,电器是具体的设备； 2、电气指与电有关的、或以电为能源的空间、系统、行业,电气 有些抽象，涵盖了强电的所有范围，包括设备和技术等，比如 高压、电力系统、绝缘、自动化等，都是电气的范围； 3、电气包含电器，电器是电气的构成；
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（4）多断点灭弧
图1-6 桥式触点 a)闭合状态 b)断开状态 l-动触点 2-静触点 3电弧
Date: 2012-11-2 Page: 25
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3、电磁机构
电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。 交流：硅钢片叠加 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。 直流：整块铸铁或铸钢 直动式 1）.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 交流线圈：短而粗，有骨架。 转动式 铁芯 直流线圈：细而长，无骨架。
Date: 2012-11-2
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二、低压电器的分类
• 按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器 • 按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器 • 按有无触点分：有触点电器和无触点电器 • 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。
Date: 2012-11-2
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Date: 2012-11-2
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第二节 开关电器
刀开关
3.负荷开关 (1)开启式负荷开关
用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。
结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。
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图1-1 电器的分类
Date: 2012-11-2 Page: 8
图1-2 电力拖动自动控制系统 常用电器
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第二节 开关电器
刀开关
作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器
分类：单相双极和三相三极两种
Date: 2012-11-2
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CH1 常用低压电器
Date: 2012-11-2
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第二节 开关电器
刀开关
3.负荷开关 (2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 作用：手动通断电路及短路保护。
Date: 2012-11-2
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（4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需 的临极电压降。
Date: 2012-11-2
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常用的灭弧装置 （1）磁吹灭弧
磁吹灭弧原理 1-磁吹线圈 2-铁心 3-导磁夹板 4-引弧角 5-灭弧罩 6-磁吹线圈磁场 7-电弧电流磁场 8-动触头
Date: 2012-11-2 Page: 22
Date: 2012-11-2
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电气控制技术
• • • • • 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 常用低压电器 电气控制系统 新型电器及其控制系统 可编程序控制器及其控制技术 工业控制网络系统
Date: 2012-11-2
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CH1 常用低压电器
第一章 常用低压电器
Date: 2012-11-2
Page: 30
CH1 常用低压电器
对于具有电压线圈的交流电磁机构，其吸力特性与直流 电磁机构有所不同。设外加电压不变，则交流吸引线圈的阻 抗主要决定于线圈的电抗，电阻可忽略，其电压为 U ( E ) 4.44 fΦN (1-4)
U 4.44 fN
(1-5)
触头的接触形式 a-点接触 b-线接触 c-面接触
接触电阻 理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大
Date: 2012-11-2 Page: 19
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2.灭弧系统
撞击电离、热电子发射和热游离的结果，使得在两触点间 呈现大量向阳极飞驰的电子流，这就是所谓的电弧。 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色 的光柱， 即电弧。 电弧的危害 ： 烧坏触头 延长了切断的时间（故障）； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏，引起火灾； 形成飞弧造成电源短路事故，弧光短路。 01电弧.asx
Date: 2012-11-2 Page: 27
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3).电磁机构的吸力特性/反力特性
吸力特性：电磁机构使衔铁吸力与衔铁气 隙的关系曲线。 励磁电流种类（直流或交流） 线圈连结方式（并联或串联） 反力特性：电磁机构转动部分的静阻力 与衔铁气隙的关系曲线。 弹簧、摩擦阻力和衔铁重量
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第二节 开关电器
刀开关
1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ：
QS
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第二节 开关电器
刀开关
2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关 和应急开关，并作电路保护用。
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电磁机构的吸力可近似地按下式求得
F
7
1 2 0
B S
2
(1-1)
式中 0 4 10 H / m 当S为常数时，F与B2成正比。 对于具有电压线圈的直流电磁机构，因外加电压和线圈电阻不变， 故流过线圈的电流为常数。与磁路的气隙大小无关。根据磁路定律。
则
2
IN Rm
2
1 Rm
2
(1-2)
F
1 R m
(1-3)
吸力F与 R m 成反比，亦即与气隙 2成反比，故吸力特性为二次曲线形状，
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图1-8直流电磁机构的吸力特性
图1-9 交流电磁机构的吸力特性
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第三节 接触器
二、交流接触器 1．结构
触头系统：主触头、辅助触头
常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧
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低压电器：
是指工作在直流1500V、交流1200V及以下的电路中， 以实现对电路或非电对象的控制、检测、保护、变 换、调节等作用的基本器件。 采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压 电器； 利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称 为电子式低压电器； 利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化 电器、智能化电器或可通信电器等。
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第三节 接触器
主触头 灭弧装置 动铁心 常闭辅助触头 吸引线圈 常开辅助触头 静铁心
交流接触器结构图
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第三节 接触器
2．工作原理
线圈加额定电 压，衔铁吸合，常 闭触头断开，常开 触头闭合；线圈电 压消失，触头恢复 常态。为防止铁心 振动，需加短路 环。
组成
衔铁
线圈 空气隙 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。
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2）.电磁机构分类
（1）按衔铁的运动方式分类 1)衔铁绕棱角转动 2)衔铁绕轴转动 3)衔铁直线运动 （2）按磁系统形状分类 U（C）形、E形 （3）按线圈的联结方式分类 并联（电压线圈） 串联（电流线圈） （4）按吸引线圈的种类分类 直流线圈 交流线圈
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（2）栅片灭弧
栅片灭弧示意图 1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧
03灭弧栅灭弧.avi
Date: 2012-11-2 Page: 23
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图5-15 灭弧罩窄缝灭弧 1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧
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交流接触器的型号及代表意义
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极数（以数字表示） 额定电流（以数字表示） 有“T”表示改型后的 设计序号 交流接触器的代号
当频率f、匝数N和电压U均为常数时，Ф为常数，由式(1-3) 知F亦为常数，说明F与δ大小无关。实际上考虑到漏磁的作 用，F随δ的减小略有增加。当气隙δ变化时，I与δ成线性关 系，图1-9示出了F=f(δ)与I= f(δ)的关系曲线。