电机与电气控制培训教材模板ppt
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1电机与电气控制课件(精品PPT)
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三、多地联锁(lián 控 suǒ) 制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-9 多地控制(kòngzhì)电路图
第五页，共四十三页。
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四、顺序控制
按顺序(shùnxù)起动与停止的控制 电路
第二章
2120/2213//1220/2213
第三页，共四十三页。
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二、点动与连续运转(yùnzhuǎn)的控 制
第二章
图2-8 电动机点动与连续运转控制电路
a) 根本点动控制电路 b) 开关选择(xuǎnzé)运行状态的电路 c)两个按扭控制的电路
2120/2213//1220/2213
第四页，共四十三页。
ura＞ut Ura＜ut ura＞ut Ura＜ut
V1导通 V1关断 V2导通 V2关断
第二章
截止 截止
2120/2213//1220/2213
第三十二页，共四十三页。
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〔4〕双极性脉宽调制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-37 双极性SPWM调制(tiáozhì)波形
二、电动机可逆运行(yùnxíng)反接制动控制
第二章
2120/2213//1220/2213
图2-17 电动机可逆运行反接(fǎn jiē)制动控制电路
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三、电动机单向运行能耗制动(zhì dònɡ)控制
第二章
2120/2213//1220/2213
电机与电气控制技术174页全书电子教案完整版课件
第四节 三相电力变压器
三相电力变压器是用来改变三相交流电压的变压器，是 输电和配电系统中的重要电气设备，也是整个电力系统中容 量最大、最重要的电气设备。
一、三相油浸式电力变压器的结构 三相油浸式电力变压器主要由铁心、绕组、油箱、冷却 装置、保护装置等部件组成。
三相油浸式电力变压器的结构（续1）
１.铁心 铁心是三相电力变压器的磁路部分，它由0.23～0.30mm厚冷轧硅钢 片叠压或卷制而成。为了充分利用绕组内圆的空间，铁心柱截面通常采 用阶梯形，如图1-15所示。铁心的结构有叠片式铁心、卷制式铁心和非晶 合金铁心。后两种代表了当前的最新技术，节能效果明显，大有发展前 途。
U1 = E1=4.44fN1m
(1-3)
U2 =E2=4.44fN2m
(1-4)
由此可得
U1 E1 N1 K
(1-7)
U 2 E2 N2
式中K称为变压器的变比。
第二节 单相变压器的运行原理 3
二、变压器的负载运行
变压器一次绕组接额定电压，二次绕组接负载的运行状态称负载运
行，如图1-6所示。二次绕组中有电流I2，一次绕组中电流变为I1，可近似 认为变压器输入功率与输出功率相等，即
工作频率来分类，也可按铁心结构来分类。 1.按工作频率分 (1)工频电源变压器 工作在50～60Hz频率下的电源变压器。 (2)中频电源变压器 工作在400～1000Hz频率下的电源变压器。 (3)高频电源变压器 工作在10～20kHz频率下的电源变压器。 2. 按铁心结构分 (1)E形及囗形变压器 (2)C形变压器 (3)R形变压器 (4)O形变压器
E1=4.44fN1m
(1-1)
E2=4.44fN2m
(1-2)
电机与电气控制技术PPT课件
2．额定电流I1N/I2N 额定电流是变压器绕组允许长时间连续通过的最大工作电流，由变压器 绕组的允许发热程度决定。在三相变压器中额定电流是指线电流。
电机与电气控制技术
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
3．额定容量SN
单相： 三相：
I1N
SN U1N
I2N
SN U 2N
I1N
SN 3U1N
I2N
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
3．油箱和其他附件 （1）油箱。 （2）储油柜。 （3）安全气道。 （4）气体继电器。 （5）绝缘套管。 （6）分接开关。
电机与电气控制技术
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
1.2.2 变压器的铭牌技术数据 1．额定电压U1N/U2N 额定电压U1N是指交流电源加到一次绕组上的正常工作电压；U2N是指在一 次绕组加U1N时，二次绕组开路时（空载）的端电压。在三相变压器中， 额定电压是指线电压，通常在铭牌上以分数的形式U1N/U2N表示。
电机与电气控制技术
电子工业出版社
第1章 变 压 器
1.1 变压器的用途及分类 1.1.1 变压器的用途 变压器是一种利用电磁感应原理，将某一数值的交变电压变换为同频 率的另一数值的交变电压的电气设备。变压器在许多方面都得到了广 泛的应用，如电力系统中的输、配电和电子技术领域、测试技术领域 、焊接技术领域等。
1.3 变压器的工作原理
2．空载电流I0 所示为励磁电流、主磁通及其感应电动势的相量图。由图可见，I0比 在相位上超前一个角度，称为铁耗角，一般很小，可忽略。
电机与电气控制技术
1.3 变压器的工作原理
1.3.2 变压器的负载运行 变压器负载运行的原理示意图。
电机与电气控制技术
电机与电气控制技术
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
3．额定容量SN
单相： 三相：
I1N
SN U1N
I2N
SN U 2N
I1N
SN 3U1N
I2N
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
3．油箱和其他附件 （1）油箱。 （2）储油柜。 （3）安全气道。 （4）气体继电器。 （5）绝缘套管。 （6）分接开关。
电机与电气控制技术
1.2 变压器的基本结构与铭牌技术数据
1.2.2 变压器的铭牌技术数据 1．额定电压U1N/U2N 额定电压U1N是指交流电源加到一次绕组上的正常工作电压；U2N是指在一 次绕组加U1N时，二次绕组开路时（空载）的端电压。在三相变压器中， 额定电压是指线电压，通常在铭牌上以分数的形式U1N/U2N表示。
电机与电气控制技术
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第1章 变 压 器
1.1 变压器的用途及分类 1.1.1 变压器的用途 变压器是一种利用电磁感应原理，将某一数值的交变电压变换为同频 率的另一数值的交变电压的电气设备。变压器在许多方面都得到了广 泛的应用，如电力系统中的输、配电和电子技术领域、测试技术领域 、焊接技术领域等。
1.3 变压器的工作原理
2．空载电流I0 所示为励磁电流、主磁通及其感应电动势的相量图。由图可见，I0比 在相位上超前一个角度，称为铁耗角，一般很小，可忽略。
电机与电气控制技术
1.3 变压器的工作原理
1.3.2 变压器的负载运行 变压器负载运行的原理示意图。
电机与电气控制技术
电机与电气控制技术(第五版)课件第5章
第三节 熔断器 1
熔断器广泛用于低压供配 电系统和控制系统中。当电路 发生短路或严重过载时，熔断 器自动熔断，从而切断电路， 起到保护作用。
熔断器结构简单，体积小 巧，工作可靠，是电气设备重 要的保护元件之一。
二、熔断器的保护特性及主要参数
第三节 熔断器 2 1. 熔断器的保护特性 表明流过熔体的电流大小与熔体熔断时间之间的关係特性。
第四节 交流接触器1
接触器是一种用途最为广泛的开关电器。它利用电磁、 气动或液动原理，通过控制电路来实现主电路的通断。接触 器具有通断电流能力强，动作迅速，操作安全，能频繁操作 和远距离控制优点，但不能切断短路电流，因此接触器通常 需与熔断器配合使用。接触器的主要控制对象是电动机，也 可用来控制其他电力负载，如电焊机、电炉等。
护。例如接触器、控制继电器、主令电器、起动器、电磁阀等。 (3)按触点动力来源分为手动电器和自动电器。
二、低压电器的性能参数 1.额定绝缘电压 电器最大的额定工作电压 2.额定工作电压 长期工作时能保证电器正常工作的电压值。 3.额定发热电流 长期工作时各部分的温度不超过极限值时流过的最大电流。 4.额定工作电流 能保证电器正常工作的电流值。 5.通断能力 电器在规定的条件下，能可靠接通和分断的最大电流。
第六节 继电器2
一.电磁式继电器 电磁式继电器可分电压继电器、电流继电器和中间继电器三种。电磁
式继电器结构、工作原理与接触器相似。
第六节 继电器3
二、时间继电器 1．时间继电器的结构和工作原理 它在电路中起着使控制电路延时动作的作用，即当继电器的感测机构接
收到外界动作信号后，要经过一段时间延时后触点才动作并输出信号去操纵 控制电路。
它由瓷质底座、瓷帽、瓷 套和熔体组成。螺旋式熔 断器具有较好的抗振性能， 灭弧效果与断流能力均优 于瓷插式熔断器，被广泛 用于机床电气控制设备中
《电机与电气控制》课件第5章
互锁是保证设备正常运行的重要控制环节，对于一台设 备，不能同时出现两种电路接通状态，也用于两台设备不能 同时接通的控制电路中。
5.2.4
生产实践中，很多设备需要两个相反的运行方向，例如 工作台的前进和后退，起重机吊钩的上升和下降等，这些应 用中两个相反方向的运动均可通过电动机的正转和反转来实 现。对于交流电动机，改变电动机定子绕组相序即可改变其 转动方向。在主电路中，通过两组接触器主触点构成正转相 序接线和反转相序接线，从而实现电动机的正、反转控制。
5.1 电气控制图的绘制规则和常用符号
5.1.1
电气控制系统是由许多电气元件按一定要求连接而成的。 为了表达机械电气控制系统的结构、工作原理，同时也为了 便于电气元件的安装、接线、运行、维护，将电气控制系统 中各电气元件的连接用一定的图形表示出来，这种图就是电
按用途和表达方式的不同，电气图可分为以下几种。
3． 图5-1所示的某机床电控系统线路图中，三相交流电源 引入线用L 1、L 2、L 3标记，中性线用N标记，保护 接地用PE标记。
图5-1 某机床电控系统线路图
电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W 顺序标记。分级三相交流电源主电路采用U1、V1、W1、U2、 V2、W2
各电动机分支电路中各接点采用三相文字代号后面加数 字来表示，数字中的十位数表示电动机代号，个位数表示该 支路各接点的代号，从上到下按数值大小顺序标记，如 “U21”表示M2
5． 电气元件明细表是把成套装置以及设备中各组成元件 (包括电动机)的名称、型号、规格和数量等列成的表格，供
以上简要介绍了电气图的分类，不同的图有不同的应用 场合。本书主要介绍电气原理图的分析和理解。
5.1.2
电气图是电气技术人员统一使用的工程语言。电气图应 根据国家标准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画
5.2.4
生产实践中，很多设备需要两个相反的运行方向，例如 工作台的前进和后退，起重机吊钩的上升和下降等，这些应 用中两个相反方向的运动均可通过电动机的正转和反转来实 现。对于交流电动机，改变电动机定子绕组相序即可改变其 转动方向。在主电路中，通过两组接触器主触点构成正转相 序接线和反转相序接线，从而实现电动机的正、反转控制。
5.1 电气控制图的绘制规则和常用符号
5.1.1
电气控制系统是由许多电气元件按一定要求连接而成的。 为了表达机械电气控制系统的结构、工作原理，同时也为了 便于电气元件的安装、接线、运行、维护，将电气控制系统 中各电气元件的连接用一定的图形表示出来，这种图就是电
按用途和表达方式的不同，电气图可分为以下几种。
3． 图5-1所示的某机床电控系统线路图中，三相交流电源 引入线用L 1、L 2、L 3标记，中性线用N标记，保护 接地用PE标记。
图5-1 某机床电控系统线路图
电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W 顺序标记。分级三相交流电源主电路采用U1、V1、W1、U2、 V2、W2
各电动机分支电路中各接点采用三相文字代号后面加数 字来表示，数字中的十位数表示电动机代号，个位数表示该 支路各接点的代号，从上到下按数值大小顺序标记，如 “U21”表示M2
5． 电气元件明细表是把成套装置以及设备中各组成元件 (包括电动机)的名称、型号、规格和数量等列成的表格，供
以上简要介绍了电气图的分类，不同的图有不同的应用 场合。本书主要介绍电气原理图的分析和理解。
5.1.2
电气图是电气技术人员统一使用的工程语言。电气图应 根据国家标准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画
电机与电气控制PPT课件
短路环
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
保护。
结构
工作原理
主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的 主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯 曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增 大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金 属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线 圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。
流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱扣器 12—双金属片 13—电阻丝
主开关
测试回路
U
电源变压器
V
漏电保护器
用途
主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电 事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
原理图
工作原理
当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流 相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状 态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值 I生 主s。开与I关Is会s对的通应锁过的扣人感，体应分、电断大动主地势电、，路变加。压到器脱中扣性器点上形，成当回Is路达到，一这定样值零时序电，流脱扣互感器动器二作次，侧推产动
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
保护。
结构
工作原理
主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的 主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯 曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增 大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金 属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线 圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。
流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱扣器 12—双金属片 13—电阻丝
主开关
测试回路
U
电源变压器
V
漏电保护器
用途
主要用于当发生人身触电或漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电 事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁起、停的电动机。
原理图
工作原理
当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流 相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状 态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值 I生 主s。开与I关Is会s对的通应锁过的扣人感，体应分、电断大动主地势电、，路变加。压到器脱中扣性器点上形，成当回Is路达到，一这定样值零时序电，流脱扣互感器动器二作次，侧推产动
电机与电气控制技术 ppt课件精品名师资料
线圈通入电流后，产 生磁通，分主磁通和漏 磁通。 ：主磁通
i
u1
线圈
s
u2
s ：漏磁通
（导磁性能好 的磁性材料）
铁心
磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重 要材料是铁磁性材料。
2） 磁路计算中的基本物理量 （磁通密度） 一、磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通 （磁力线）。
E I U 0
4 磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流 直流 ---- 直流磁路
励磁电流
交流 ---- 交流磁路
直流磁路 交流磁路
磁路分析
一.直流磁路的分析
直流磁路的特点:
U一定
I 一定
U I （R 为线圈的电阻） R Φ
I
U
（线圈中没有反电动势） 磁动势 F=IN 一定 磁通和磁阻成反比(Φ 直流磁路和电路中的恒压源类似 直流磁路中
磁路小结
直流磁路
U I R
(U不变，I不变）
IN Φ Rm
（ Φ 随Rm变化）
交流磁路
U Φm 4.44 fN
（ U不变时，
IN ΦRm
( I 随 Rm 变化）
Φm 基本不变）
2) 变压器的工作原理
变压器功能： 变电压：电力系统
变电流：电流互感器
变阻抗：电子电路中的阻抗匹配
（如喇叭的输出变压器）
Φ ：主磁通
Φ
：漏磁通
dΦ u N dt
i u
Φ
Φ
dΦ u N dt
假设 则
eL e
Φm sin t
2 fNΦm cos t
u NΦm cos t
i
u1
线圈
s
u2
s ：漏磁通
（导磁性能好 的磁性材料）
铁心
磁路：主磁通所经过的闭合路径。构成磁路的重 要材料是铁磁性材料。
2） 磁路计算中的基本物理量 （磁通密度） 一、磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通 （磁力线）。
E I U 0
4 磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流 直流 ---- 直流磁路
励磁电流
交流 ---- 交流磁路
直流磁路 交流磁路
磁路分析
一.直流磁路的分析
直流磁路的特点:
U一定
I 一定
U I （R 为线圈的电阻） R Φ
I
U
（线圈中没有反电动势） 磁动势 F=IN 一定 磁通和磁阻成反比(Φ 直流磁路和电路中的恒压源类似 直流磁路中
磁路小结
直流磁路
U I R
(U不变，I不变）
IN Φ Rm
（ Φ 随Rm变化）
交流磁路
U Φm 4.44 fN
（ U不变时，
IN ΦRm
( I 随 Rm 变化）
Φm 基本不变）
2) 变压器的工作原理
变压器功能： 变电压：电力系统
变电流：电流互感器
变阻抗：电子电路中的阻抗匹配
（如喇叭的输出变压器）
Φ ：主磁通
Φ
：漏磁通
dΦ u N dt
i u
Φ
Φ
dΦ u N dt
假设 则
eL e
Φm sin t
2 fNΦm cos t
u NΦm cos t
电机与电气控制技术(第五版)课件第4章
本章主要介绍直流电动机、直线电动机、伺服电动机、步进电动机、测速发 电机和微型同步电动机。
第一节 直流电动机1
直流电动机是指输入直流电能输出机械能的旋转机械。 直流电动机由于具有调速性能好、起动转矩大的优点曾被广泛使用 过，但它的结构较复杂、使用维护较麻烦，已基本上被交流电动机取代。 一、直流电动机的工作原理 直流电动机是依据载流导体在磁场中受力而旋转的原理制造的。通 常磁场固定不动，而导体做成可在磁场中绕中心轴OO，旋转，如图4-1中 线圈abcd。为了使线圈abcd在不同的磁场位置下按同一方向旋转，采用 了电刷和换向器结构。但也正是这个电刷和换向器结构，使直流电动机 的结构变得复杂，成了它的致命所在。
第四节 测速发电机2
二、直流测速发电机 1．直流测速发电机的结构及工
作原理 直流测速发电机是一种用来测
量转速的小型直流发电机，在自动 控制系统中作反馈元件，外型如图 4-29。结构上与普通小微型直流发 电机相同，通常是两极电机，分为 他励式和永磁式两种。
第四节 测速发电机3
直流测速发电机的工作原理是在永久磁铁产生的恒定磁场中，电枢以转
第四节 测速发电机1 一、概述 测速发电机在自动控制系统中作检测元件，可以将电动机轴上的机 械转速转换为电压信号输出。输出电压的大小与发电机的转速成正比。 输出电压的极性反映电动机的旋转方向。测速发电机有交、直流两种形 式。 自动控制系统要求测速发电机的输出电压必须精确、迅速且与转速 成正比。测速发电机主要用于作测速元件、阻尼元件、解算元件。
步进电动机的种类很多，按运动方式可分旋转型和直线型。旋转型又可 分感应式、永磁式和混合式等。感应式步进电动机的转子上没有绕组，依靠变 化的磁阻生成磁阻转矩工作。永磁式步进电动机的转子上有磁极，依靠电磁 转矩工作。感应式步进电动机是目前应用最为广泛的步进电动机。
第一节 直流电动机1
直流电动机是指输入直流电能输出机械能的旋转机械。 直流电动机由于具有调速性能好、起动转矩大的优点曾被广泛使用 过，但它的结构较复杂、使用维护较麻烦，已基本上被交流电动机取代。 一、直流电动机的工作原理 直流电动机是依据载流导体在磁场中受力而旋转的原理制造的。通 常磁场固定不动，而导体做成可在磁场中绕中心轴OO，旋转，如图4-1中 线圈abcd。为了使线圈abcd在不同的磁场位置下按同一方向旋转，采用 了电刷和换向器结构。但也正是这个电刷和换向器结构，使直流电动机 的结构变得复杂，成了它的致命所在。
第四节 测速发电机2
二、直流测速发电机 1．直流测速发电机的结构及工
作原理 直流测速发电机是一种用来测
量转速的小型直流发电机，在自动 控制系统中作反馈元件，外型如图 4-29。结构上与普通小微型直流发 电机相同，通常是两极电机，分为 他励式和永磁式两种。
第四节 测速发电机3
直流测速发电机的工作原理是在永久磁铁产生的恒定磁场中，电枢以转
第四节 测速发电机1 一、概述 测速发电机在自动控制系统中作检测元件，可以将电动机轴上的机 械转速转换为电压信号输出。输出电压的大小与发电机的转速成正比。 输出电压的极性反映电动机的旋转方向。测速发电机有交、直流两种形 式。 自动控制系统要求测速发电机的输出电压必须精确、迅速且与转速 成正比。测速发电机主要用于作测速元件、阻尼元件、解算元件。
步进电动机的种类很多，按运动方式可分旋转型和直线型。旋转型又可 分感应式、永磁式和混合式等。感应式步进电动机的转子上没有绕组，依靠变 化的磁阻生成磁阻转矩工作。永磁式步进电动机的转子上有磁极，依靠电磁 转矩工作。感应式步进电动机是目前应用最为广泛的步进电动机。
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磁路
I
N
电路 +I _E R
基本定律
磁阻
磁感应 强度
安培环路 定律
F Rm
Rm
l
S
Φ
B S
NI HL
0
欧姆定律 电阻
IE R
R l
S
基氏 电流 电压定律 强度
JI S
E U
基氏 电流定律
I
0
4 磁路的分析
励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流
励磁电流
直流 ---- 直流磁路 交流 ---- 交流磁路
B S
B 的单位：特斯拉（Tesla）
1 Tesla = 104 高斯
单位：韦伯
二、磁导率 ：表征各种材料导磁能力的物理量 真空中的磁导率( 0 )为常数
0 4 107 （亨/米）
一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比，
称为这种材料的相对磁导率 r
r
0
r 1 ，则称为磁性材料
r 1 ，则称为非磁性材料
注意：
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线 圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
电机与电气控制技术培训教材( P P T 1 6 2 页)
磁路小结
直流磁路
I U R
(U不变，I不变）
交流磁路
Φ m
U 4.44
fN
（ U不变时，
Φ m
基本不变）
电机与电气控制技术培训教材( P P T 1 6 2 页)
电机与电气控制技术培训教材P P T 课件
第15章 电机与电气控制技术
15.1 磁路与变压器 15.2 异步电动机 *15.3 同步电动机 *15.4 直流电动机 *15.5 控制电机 15.6 电气控制技术基础
电气控制基础培训课程PPT(共 44张)
Wang yang
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
常见的控制电器
Wang yan弘毅
刀开关
刀开关是一种手动电器，由操作手柄、 触刀、静插座和绝缘地板组成；按刀数可分 为单极、双极和三极。
刀开关是一种手动配电电器。 它主要用来隔离电源、手动接通或断开 交直流电路，也可用于不频繁的接通与分断 额定电流以下的负载，如小型电动机、电炉 等。
Wang yang
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
控制电器分类：
（一）按用途分 1） 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器，各种控 制继电器等。 2）主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如：控制按钮、主 令开关、行程开关、转换开关等。 3）保护电器：用于保护电设备的电器。如：熔断器、热继电器、避雷器等。 4）执行电器：指用于完成某种动作或传动功能的电器。如：电磁铁、电磁阀 等。 （二）按工作原理分 1） 电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如：交直流接触器、各 种电磁式继电器等。 2） 非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如： 刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
Wang yang
Wang yang
1.7 编码器
信以致远捷行弘毅
编码器
它是一种将旋转位移转换成一 串数字脉冲信号的旋转式传感器， 这些脉冲能用来控制角位移，如果 编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在 一起，也可用于测量直线位移。
KM
KM
a)
b)
c)
接触器的符号 a) 线圈 b) 常开触头 c) 常闭触头
1.5 接触器
信以致远捷行弘毅
Wang yang
Wang yang
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
常见的控制电器
Wang yan弘毅
刀开关
刀开关是一种手动电器，由操作手柄、 触刀、静插座和绝缘地板组成；按刀数可分 为单极、双极和三极。
刀开关是一种手动配电电器。 它主要用来隔离电源、手动接通或断开 交直流电路，也可用于不频繁的接通与分断 额定电流以下的负载，如小型电动机、电炉 等。
Wang yang
第一节 控制电器
信以致远捷行弘毅
控制电器分类：
（一）按用途分 1） 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器，各种控 制继电器等。 2）主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如：控制按钮、主 令开关、行程开关、转换开关等。 3）保护电器：用于保护电设备的电器。如：熔断器、热继电器、避雷器等。 4）执行电器：指用于完成某种动作或传动功能的电器。如：电磁铁、电磁阀 等。 （二）按工作原理分 1） 电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。如：交直流接触器、各 种电磁式继电器等。 2） 非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如： 刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。
Wang yang
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1.7 编码器
信以致远捷行弘毅
编码器
它是一种将旋转位移转换成一 串数字脉冲信号的旋转式传感器， 这些脉冲能用来控制角位移，如果 编码器与齿轮条或螺旋丝杠结合在 一起，也可用于测量直线位移。
KM
KM
a)
b)
c)
接触器的符号 a) 线圈 b) 常开触头 c) 常闭触头
1.5 接触器
信以致远捷行弘毅
Wang yang
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电机与电气控制(第4版)课件全套 第1--5篇 直流电机及拖动---电气控制技术
第5章 三相变压器
内容提要 三相变压器的磁路结构及特点。 三相变压器的电路系统。 判断绕组极性的方法。 电力系统常采用多台变压器并联运行的意义，以及变压器并联运行的条件。
第6章 其他用途的变压器
内容提要 自耦变压器的结构特点、电磁关系、容量以及使用时的注意事项。 仪用互感器的结构特点、工作原理以及互感器与被测线路的连接方法、使用中的注意事项。 电弧焊工艺对电焊变压器的要求；电焊变压器应具有急剧下降的外特性；其输出电流I2在一定 范围内应具有可调性；为实现I2可调所采用的方法不同，便有不同的电焊变压器。这些电焊压器 均有着不同的结构特点。
第4章 单相变压器
内容提要 变压器的用途和结构。 变压器的运行原理。 阐述分析变压器运行的三种方法—电磁平衡关系、等值电路和向量图。 变压器参数的测定。 衡量变压器运行性能的重要标志是外特性和效率特性。掌握这些知识为选择、使用、维护变 压器奠定基础。
3．变压器的效率特性 当变压器电源电压和功率因数一定时，效率 随负载电流 （即负载系数 ）的变化关 系 称为变压器的效率特性，其变化规律如图4.29所示。
第1章 直流电机原理
内容提要 本章主要讲述直流电动机的基本工作原理；直流电动机的结构以及各部件的作用，重点介
绍能量转换的核心部件—电枢绕组不同形式的连接规律和特点。 感应电势和电磁转矩的计算。 直流电动机不同励磁方式的特点。 直流电机的磁场以及改善换向的方法。
1.1 直流电机基本工作原理
（4）单叠绕组和单波绕组的应用。
1.3.2 直流电机的磁场
1．直流电动机的分类 （1）直流他励电动机。 （2）直流并励电动机。 （3）直流串励电动机。 （4）直流复励电动机。
3．改善换向的方法 产生火花的电磁原因是换向元件K中出现了附加电流 ，因此要改善换 向，就得从减小甚至消除附加电流 着手。
电机与电气控制技术
1．恒转矩负载特性
1）反抗性负载转矩 2) 位能性负载转矩
反抗性恒转矩负载特性 b) 位能性恒转矩负载特性
恒功率负载特性 通风机型负载特性
在电力拖动系统中，电动机的机械特性与负载转矩特性有交点，即T=TL这是系统稳定运行的必要条件。而电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：在 T=TL处
教材详情：请点击查阅机械工业出版社教材服务网
书名：电机与电气控制技术 第2版作者：许翏ISBN：978-7-111-28838-1出版社：机械工业出版社高职高专层次
第二章 三相异步电动机
第一节 三相异步电动机的结构与工作原理
第二节 三相异步电动机的空载运行
第三节 三相异步电动机的负载运行
星形-三角形减压起动
Ist＇= Ist /3 Tst＇= Tst/3
三相绕线型异步电动机的起动
转子串电阻起动
转子串频敏变阻器起动
固态减压起动器的“软起动”
第九节 三相异步电动机的制动
电源反接制动
反接制动 三相异步电动机的反接制动有电源反接制动和倒拉反接制动两种。
倒拉反接制动
2890r/min
LW 79dB（A）
接法
防护等级IP44
50HZ
××Kg
ZBK2007-88
工作制
B级绝缘
××年××月
××电机厂
（二）三相异步电动机主要系列
1．型号
2．额定值
额定功率PN 额定电压UN 额定电流IN 额定频率fN 额定转速nN
常用的Y系列异步电动机有Y（IP44）封闭式、Y（IP23）防护式小型三相异步电动机，YR（IP44）封闭式、YR（IP23）防护式绕线型三相异步电动机，YD变极多速三相异步电动机，YX高效率三相异步电动机，YH高转差率三相异步电动机，YB隔爆型三相异步电动机，YCT电磁调速三相异步电动机，YEJ制动三相异步电动机，YTD电梯用三相异步电动机，YQ高起动转矩三相异步电动机等几十种产品。
1）反抗性负载转矩 2) 位能性负载转矩
反抗性恒转矩负载特性 b) 位能性恒转矩负载特性
恒功率负载特性 通风机型负载特性
在电力拖动系统中，电动机的机械特性与负载转矩特性有交点，即T=TL这是系统稳定运行的必要条件。而电力拖动系统稳定运行的充分必要条件是：在 T=TL处
教材详情：请点击查阅机械工业出版社教材服务网
书名：电机与电气控制技术 第2版作者：许翏ISBN：978-7-111-28838-1出版社：机械工业出版社高职高专层次
第二章 三相异步电动机
第一节 三相异步电动机的结构与工作原理
第二节 三相异步电动机的空载运行
第三节 三相异步电动机的负载运行
星形-三角形减压起动
Ist＇= Ist /3 Tst＇= Tst/3
三相绕线型异步电动机的起动
转子串电阻起动
转子串频敏变阻器起动
固态减压起动器的“软起动”
第九节 三相异步电动机的制动
电源反接制动
反接制动 三相异步电动机的反接制动有电源反接制动和倒拉反接制动两种。
倒拉反接制动
2890r/min
LW 79dB（A）
接法
防护等级IP44
50HZ
××Kg
ZBK2007-88
工作制
B级绝缘
××年××月
××电机厂
（二）三相异步电动机主要系列
1．型号
2．额定值
额定功率PN 额定电压UN 额定电流IN 额定频率fN 额定转速nN
常用的Y系列异步电动机有Y（IP44）封闭式、Y（IP23）防护式小型三相异步电动机，YR（IP44）封闭式、YR（IP23）防护式绕线型三相异步电动机，YD变极多速三相异步电动机，YX高效率三相异步电动机，YH高转差率三相异步电动机，YB隔爆型三相异步电动机，YCT电磁调速三相异步电动机，YEJ制动三相异步电动机，YTD电梯用三相异步电动机，YQ高起动转矩三相异步电动机等几十种产品。
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铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。
触头系统
触头系统属于执行部件 。它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的 。
灭弧装置
电弧：是指触头在闭合和断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，都会在触头间隙中 由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花。
电磁机构
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电磁铁的示意图
电磁铁的工作原理
短路环
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动 铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在 复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。
电磁铁的分类
❖ 电磁铁按励磁电流可分为：直流电磁铁和交流电磁铁
❖ 按接入电路的方式可以分为：电压线圈和电流线圈
《电机与电气控制》
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
电气控制的基本知识 直流电机 变压器 三相异步电动机 三相异步电动机的拖动特性 三相异步电动机的电气控制 其他种类的电机 常用机床的电气控制 可编程控制器
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第一章 电气控制的基本知识
常用低压电器 电器控制图的基本知识 电气控制的基本规律
低压电器：通常是指交流1000V及以下与直流1200V及以 下电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备 。
低压电器的分类
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按控制作用分类
❖ 执行电器 用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。 ❖ 控制电器 用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。 ❖ 主令电器 用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。例如：按钮、转换开
❖ 自锁 ❖ 互锁
常用低压电器
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低压电器概述 开关电器及主令电器 接触器 继电器 熔断器 主要电器元件故障诊断与维修
低压电器概述
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低压电器的定义 低压电器的分类 低压电器的基本结构
低压电器的定义
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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。
用途
多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可以用作不频繁 地接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5KW以下的小容量电动机 的正反转和星三角起动等。
结构
符号
QS
QS
a）双极
b）三极
组合开关的结构
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a)
b)
图1-9组合开关的结构图
a）外形图 b）内部结构
1—手柄 2—转轴 3—弹簧 4—凸轮 5—绝缘垫板
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用途
普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，广泛用在照明电 路和小容量（5.5kW）、不频繁起动的动力电路的控制电路中。
结构
b）双极
c）三极
图1-7 胶盖瓷底刀开关的结构
1—出线盒 2—熔丝 3—动触头 4—手柄 5—静触头 6—电源进线座 7—瓷座 8—胶盖 9—接用电器
主令电器
主令电器是指在电气自动控制系统中用来发出信号指令的电器。它的 信号指令将通过继电器、接触器和其它电器的动作，接通和分断被控制 电路，以实现对电动机和其它生产机械的远距离控制。
低压开关
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刀开关 组合开关 自动开关 漏电保护器
主令电器
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按钮 行程开关 万能转换开关
刀开关
❖ 触头按位置可分为：静触头和动触头 。静触头固定不动，动触头能由联杆带 着移动 。
❖ 触头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。
灭弧装置
电弧的危害
❖ 使电路仍然保持导通状态，延迟了电路的开断。 ❖ 会烧损触点，缩短电器的使用寿命。
触头系统
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分类
❖ 按功能可分为：主触头和辅助触头。主触头用于接通和分断主电路；辅助触 头用于接通和分断二次电路，还能起互锁和联锁作用。
❖ 按形状可分为：桥式触头和指形触头 。桥式触头又分为点接触桥式触头和面 接触桥式触头。
a)
b)
c)
触头的结构形式
a）点接触桥式 b）面接触桥式 c）线接触指式
❖ 电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。 ❖ 非电磁式电器 它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例
如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。
低压电器的基本结构
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电磁机构
电磁机构是电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能并带动 触点闭合或断开。它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动
灭弧措施
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图1-6 灭弧措施
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
开关电器及主令电器
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低压开关
低压开关主要用作隔离、转换以及接通和分断电路。常作为机床电路 的电源开关，或用于局部照明电路的控制及小容量电动机的起动、停止 和正反转控制等。
关等。 ❖ 保护电器 用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免
遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。
按动作方式分
❖ 自动切换电器 按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电 器等。
❖ 非自动电器 通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等 。
按动作原理分类
注意事项
刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。
倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。
组合开关
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定义
它实质上也是一种特殊刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装 面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内
向左或向右转动而已。
触头系统
触头系统属于执行部件 。它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的 。
灭弧装置
电弧：是指触头在闭合和断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，都会在触头间隙中 由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花。
电磁机构
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电磁铁的示意图
电磁铁的工作原理
短路环
由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时， 线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静 铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的 磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入 一只铜环，名为短路环 。
电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动 铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在 复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。
电磁铁的分类
❖ 电磁铁按励磁电流可分为：直流电磁铁和交流电磁铁
❖ 按接入电路的方式可以分为：电压线圈和电流线圈
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第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
电气控制的基本知识 直流电机 变压器 三相异步电动机 三相异步电动机的拖动特性 三相异步电动机的电气控制 其他种类的电机 常用机床的电气控制 可编程控制器
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第一章 电气控制的基本知识
常用低压电器 电器控制图的基本知识 电气控制的基本规律
低压电器：通常是指交流1000V及以下与直流1200V及以 下电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备 。
低压电器的分类
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按控制作用分类
❖ 执行电器 用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。 ❖ 控制电器 用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。 ❖ 主令电器 用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。例如：按钮、转换开
❖ 自锁 ❖ 互锁
常用低压电器
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低压电器概述 开关电器及主令电器 接触器 继电器 熔断器 主要电器元件故障诊断与维修
低压电器概述
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低压电器的定义 低压电器的分类 低压电器的基本结构
低压电器的定义
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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。
用途
多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可以用作不频繁 地接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5KW以下的小容量电动机 的正反转和星三角起动等。
结构
符号
QS
QS
a）双极
b）三极
组合开关的结构
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a)
b)
图1-9组合开关的结构图
a）外形图 b）内部结构
1—手柄 2—转轴 3—弹簧 4—凸轮 5—绝缘垫板
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用途
普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，广泛用在照明电 路和小容量（5.5kW）、不频繁起动的动力电路的控制电路中。
结构
b）双极
c）三极
图1-7 胶盖瓷底刀开关的结构
1—出线盒 2—熔丝 3—动触头 4—手柄 5—静触头 6—电源进线座 7—瓷座 8—胶盖 9—接用电器
主令电器
主令电器是指在电气自动控制系统中用来发出信号指令的电器。它的 信号指令将通过继电器、接触器和其它电器的动作，接通和分断被控制 电路，以实现对电动机和其它生产机械的远距离控制。
低压开关
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刀开关 组合开关 自动开关 漏电保护器
主令电器
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按钮 行程开关 万能转换开关
刀开关
❖ 触头按位置可分为：静触头和动触头 。静触头固定不动，动触头能由联杆带 着移动 。
❖ 触头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。
灭弧装置
电弧的危害
❖ 使电路仍然保持导通状态，延迟了电路的开断。 ❖ 会烧损触点，缩短电器的使用寿命。
触头系统
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分类
❖ 按功能可分为：主触头和辅助触头。主触头用于接通和分断主电路；辅助触 头用于接通和分断二次电路，还能起互锁和联锁作用。
❖ 按形状可分为：桥式触头和指形触头 。桥式触头又分为点接触桥式触头和面 接触桥式触头。
a)
b)
c)
触头的结构形式
a）点接触桥式 b）面接触桥式 c）线接触指式
❖ 电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。 ❖ 非电磁式电器 它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例
如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。
低压电器的基本结构
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电磁机构
电磁机构是电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能并带动 触点闭合或断开。它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动
灭弧措施
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图1-6 灭弧措施
a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩 —静触点 2—动触点 3—引弧角
v1—动触点移动速度 v2—电弧在磁场力作用下移动速度
开关电器及主令电器
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低压开关
低压开关主要用作隔离、转换以及接通和分断电路。常作为机床电路 的电源开关，或用于局部照明电路的控制及小容量电动机的起动、停止 和正反转控制等。
关等。 ❖ 保护电器 用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免
遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。
按动作方式分
❖ 自动切换电器 按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电 器等。
❖ 非自动电器 通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等 。
按动作原理分类
注意事项
刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。
倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。
组合开关
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定义
它实质上也是一种特殊刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装 面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内
向左或向右转动而已。