常用低压电器元件详解15769-完整版
第五章 常用低压电器解析
第五章常用低压电器第一节常用低压电器基本知识第二节电磁式接触器第三节电磁式继电器第四节时间继电器第五节热继电器第六节速度继电器第七节熔断器第八节低压断路器第九节主令电器低压电器：是指工作在直流1500V、交流1000V（1140V）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。
一、低压电器的分类（一）按用途分类 1）低压控制电器 2）低压配电电器 3）执行电器4）通信用低压电器 5）终端电器第一节 常用低压电器基本知识（ 二）按应用场合分类1）一般用途低压电器 2）矿用低压电器 3）化工用低压电器 4）船用低压电器 5）牵引低压电器 6）航空低压电器（三）按操作方式分类1）手动电器 2）自动电器（四）按使用系统分类1）自动控制电力拖动系统用电器2）电力系统用电器3）自动化通信系统用电器（五）按电器执行功能分类1）有触头（点）电器2）无触头电器3）混合电器（六）按电力拖动自动控制系统用电器分类1）接触器 2）继电器3）主令电器 4）执行电器5）熔断器 6）低压断路器7）隔离开关 8）成套电器二、电磁式低压电器基本结构（一）电磁机构1、电磁机构的结构型式电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。
图5-1 电磁机构1-衔铁 2-铁心 3-线圈2、电磁机构的工作原理（1）反力特性电磁机构使衔铁释放的力与气隙的关系曲线称为反力特性（2）直流电磁机构的吸力特性吸力特性：电磁机构使衔铁吸合的力与衔铁气隙的关系曲线。
图5-2 直流电磁机构的吸力特性直流电磁机构的特点：1）直流电磁机构衔铁吸合前后吸引线圈励磁电流不变，故直流电磁机构适用于动作频繁的场合，且由于衔铁吸合后电磁吸力大，工作可靠。
2）直流电磁机构吸引线圈断电时，由于电磁感应，将在吸引线圈中产生其值为其额定电压十多倍的感应电动势，故应加线圈过电压保护。
常用低压电气元件介绍
图3.3：低压短路器的工作原理图 1—分段弹簧；2—主触头；3—传动杆； 4—锁扣；5—过电流脱扣器； 6—欠电压脱扣器；7—分励脱扣器；
欠电压脱扣器6并联于主电路，在主电路电压正常时，其衔铁吸合， 当电路电压低于规定值时，其衔铁释放，顶杆也将锁扣4顶开，使主电路 断开。 分励脱扣器7由控制电源供电，它可以根据操作人员的命令或其他信 号使线圈通电，衔铁吸合，顶杆向上将锁扣4顶开，使主触头断开。
目 录 / 低压元器件
RS Tech
01
电路元件
02
气路元件
03
接线规范
04
结束
RS Tech
低压电器元件介绍
一、低压电器的概述 二、主令开关 三、断路器 四、继电器 五、交流接触器 六、热继电器 七、熔断器 八、开关电源 九、指示灯
一、低压电器概述
RS Tech
电器基础知识
电器控制系统都是由用电设备、控制电器和保护电器组成的 。用来控制用电设备工作状态的电器称为控制电器。用来保护电 源和用电设备的电器称为保护电器。在低压供电系统中使用的电
固态继电器 RS Tech 固态继电器是一种具有类似电磁式继电器功能，输入回路与输 出回路隔离，无机械运动机构的继电器，由于是无触点结构，因此 称为固态继电器。由半导体器件或电子电路功能块与电磁式继电器 组成的继电器称为混合式固态继电器。固态继电器与电磁式相比有 明显的优点。 固态继电器的优点： 1、无运动零件，因此动作速度快，接触可靠，抗震动、冲击性能好， 无动作噪声。 2、无燃弧触点，对其他电路干扰小，没有因火花而引起爆炸的危险。 3、输入功率小，灵敏度高。 4、容易做成多功能继电器。 5、使用寿命长。
RS Tech
功能：常用在机床的控
低压电气元件简介知识讲解88页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
低压电气元件简介知识讲解
6
、
露
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游
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澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
பைடு நூலகம்
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若
浮
烟
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
电气原件讲解
点动控制原理图
L1 L2 L3
FU1
L1
FU2
L3 L11 L12 L13
KM
L21 L22 L23
1
SB2
3
U
V
W 2
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M
自锁电路原理图
L1 L2 L3
FU1
L1
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1 L3 L11 L12 L13
SB1
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L21 L22 L23
SB2
KM
5 U V W 2
KM
M
手动直接控制电路
3~
优点:简单、成本低 缺点:(1)只适合不频繁启动的小 容量电机,不得超过75KW.
动作原理
主触点
一旦电压严重下降或断电时，衔铁 就被释放而使主触头断开，实现欠 压保护作用。
弹簧
连杆装置
M 3~
3）空气开关符号
图形符号 文字符号
选择断路器时应遵循以下原则 (1)断路器额定电流≥负载工作电流； (2)断路器额定电压≥电源和负载的额定电压； (3)断路器脱扣器额定电流≥负载工作电流； (4)断路器极限通断能力≥电路最大短路电流； (5)断路器欠电压脱扣器额定电压=线路额定 电压。
低压熔断器作用 熔断器是一种广泛用的最简单有效的保护电器之一，其主体 是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电 路中。在正常情况下，熔体相当一根导线，当发生短路或过 载时，电流很大，熔体因过热融化而切断电路。所以在低压 配电网络和电力拖动系统中主要用作短路保护与过载的电器。 低压断路器组成 .熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。
Ifu = (1.5 ~ 2.5)IN
熔丝的额定电流
Ifu = Im/2.5
低压电气元件全面解析
低压电气元件全面解析1隔离开关隔离开关：（我们所说的隔离开关，一般指的是高压隔离开关,即额定电压在1kv及其以上的隔离开关）高压开关电器中使用最多的一种电器，在电路中起隔离作用，它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。
隔离开关的主要特点：1、是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。
2、一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关；3、断电操作时：先断开断路器或负荷类开关，后断开隔离开关。
隔离开关的功能作用：1、用于隔离电源，将高压检修设备与带电设备断开，使其间有一明显可看见的断开点。
2、隔离开关与断路器配合，按系统运行方式的需要进行倒闸操作，以改变系统运行接线方式。
3、用以接通或断开小电流电路。
隔离开关的参数：额定电压（KV）=回路标称电压*1.2/1.1 倍。
额定电流标准值应大于最大负载电流的150%。
2断路器断路器：是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。
断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。
而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。
目前，已获得了广泛的应用。
断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
断路器的作用：切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。
而高压断路器要开断1500V，电流为1500-2000A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。
故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。
低压元器件全面介绍
第一章常用低压电器第一节低压电器基本知识第二节电磁式接触器第三节电磁式继电器第四节热继电器第五节熔断器第六节低压开关电器与主令电器第七节常用电子电器第八节速度继电器与干簧继电器第一节低压电器的基本知识低压电器：是指工作在直流1200V、交流1500V 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、调节等作用的电器。
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。
一、低压电器的分类（一）低压配电电器：用于供、配电系统中进行电能输送和分配的电器。
如：刀开关、低压断路器、熔断器等；（二）低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。
如：接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。
（三）低压主令电器：用于发送控制指令的电器。
如按钮、主令开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。
（四）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。
（五）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。
二、电磁式低压电器基本结构（一）电磁机构电磁机构的结构型式电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。
图1-1 电磁机构a-直动式电磁机构b-拍合式电磁机构衔铁2-铁心3-线圈电磁机构工作原理（1）反力特性图1-2 电磁机构反力特性与吸力特性a-反力特性b-直流电磁机构吸力特性c-交流电磁机构吸力特性（2）直流电磁机构的吸力特性（3）交流电磁机构的吸力特性图1-3 交流电磁机构电磁吸力随时间变化情况图1-4 电磁机构吸力特性与反力特性的配合1-直流吸力特性2-交流吸力特性3-反力特性4-剩磁吸力特性图1-5 交流电磁机构短路环电磁机构的输入—输出特性图1-6 电磁机构的继电特性（二）触头系统触头的接触形式图1-7 触头的接触形式a-点接触b-线接触c-面接触触头的结构形式图1-8 触头的结构形式a-点接触桥式触头b-面接触桥式触头c-线接触指形触头减小接触电阻的方法触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身的电阻尽量减小；增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧；改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜形成，在使用过程中尽量保持触头清洁。
第三章 常用低压电器元件
组合开关：也是一种刀开关，不过他的刀片是旋转式的，动触头和静触头安装 在封闭的绝缘件内，采用叠装式结构，层数由动触头数目确定。动触头安装在 操纵手柄的转轴上随转轴旋转而改变各对触头的通断状态。
封闭式负荷开关（铁壳开关）
封闭式负荷开关：俗称铁壳开关。一般在电力排灌、电热器、 电气照明线路的配电设备中，作为手动不频繁的接通与分断 负荷电路用。其中容量较小（额定电流在60以下的）者可用 作交流异步电动机非频繁全压启动的控制开关。铁壳开关主 要有触头和灭弧系统、熔体及操作机构组成并将其装于一铁 壳内。其操作机构有两个特点：一是采用储能合闸方式，即 采用一根弹簧执行合闸和分闸功能，使开关的闭合和分断速 度与操作速度无关。二是设有联锁装置，保证开关合闸后不 能打开箱盖而在箱盖打开后不能再合开关。
HH □ □/ □
第二节 熔断器
一 熔断器（fuse-link）的用途和结构：
熔断器是当电流超过规定值一定时间后，以它本身产生的 热量使熔体熔化而分断电器的保护电器，它是集感应、比较与执 行于一体的最简单且性能优异的保护电器，在低压配电线路中作 短路和过载保护用。由于熔断器对过载反应不灵敏，所以不宜用 于过载保护，主要用于短路保护。
其它分类形式：
按保护形式分，可分为：过电流保护与过热保护。用于过电流保护的保险
丝就是平常说的保险丝（也叫限流保险丝）。用于过热保护的保险丝一般被称
为“温度保险丝”。温度保险丝又分为低熔点合金形与感温触发形还有记忆合
金形等等（温度保险丝是防止发热电器或易发热电器温度过高而进行保护的，
例如：电吹风、电熨斗、电饭锅、电炉、变压器、电动机等等；它响应于用电
电器温升的升高，不会理会电路的工作电流大小。其工作原理不同于“限流保
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
24
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
常用低压电器元件详解15769
2.1
•
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
低压开关电器 接触器 继电器 熔断器 主令电器 其他电器
2.1 低压开关电器
• 开关是指在正常情况下（含规定的过 载工作条件下）能接通、承载、分断电 流，并在规定的非正常电路条件下（如 短路），在规定的时间内能承载电流的 机械开关电器。
图2-49 按钮的图形及文字符号
• 在电气控制线路中，常开按钮常用来启 动电动机，也称启动按钮；常闭按钮常用 于控制电动机停车，也称停车按钮；复合 按钮用于联锁控制电路中。
•
2．按钮的结构和工作原理
• 如图2-50所示，控制按钮由按钮帽、
复位弹簧、桥式触头、外壳等组成，通
常做成复合式，即具有常闭触头和常开
– 2.1.1 刀开关
•
1．刀开关的功能
• 低压刀开关的作用是不频繁地手动接
通和分断容量较小的交、直流低压电路，
或者起隔离作用。刀开关如图2-1所示，
其图形及文字符号如图2-2所示。
图2-1 刀开关
图2-2 刀开关的图形及文字符号
•
2．刀开关的分类
• 刀开关结构简单，由手柄、刀片、触 头、底板等组成。
– 2.1.2 组合开关
• 组合开关又称为转换开关（Changeover Switch），如图2-3所示，用于电路 中，从一组连接转换至另一组连接。在 机床设备和其他的电器设备中应用十分 广泛，其体积小，接线方式多，使用十 分方便。其灭弧性能比刀开关好。
图2-3 组合开关一般在交流50Hz、380V以
图2-30 热继电器原理示意图 1—热元件 2—双金属片 3—导板 4—触头系统
•
常用低压电气元件介绍(全)
{ 交流：36、127、220、380、500、600、1140V 直流：24、48、110、220、440V
{ 交流：6.3、10、16、25、40、60、100、630A 直流：10、25、40、60、100、150、600A等
15
5、接触器类别及对应典型用途
使用类别代号 AC-1 AC-2 AC-3 AC-4 DC-1 DC-3 DC-5
弯曲，推动导板运动，常闭触点断开。
38
功能：过载保护
结构：
发热元件 I
双金 属片
扣板 常闭触头
工作原理：
发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向 上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。
39
热继电器主要参数及常用型号
主要参数
1.热继电器额定电流：指可以安装的热元件的最大整定电流 2.相数 3.热元件额定电流：指热元件的最大整定电流。 4.整定电流：指长期通过热元件而不引起热继电器动作的最大电流。按电 动机额定电流整定。 5.调节范围：是指手动调节整定电流的范围。
本产品为引进法国TE公司技术制造的产品。 43
13
(整理)低压元器件的介绍.
1.1 电器的基本知识1.1.1 电器定义和分类1.定义：电器是根据外界的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工机械。
2.电器的分类特殊工矿用电器按使用场合分农用电器其他场合（如航空、航天）用电器有触点电器按有无触点分无触点电器混合式电器按电器组合分单个电器成套电器与自动化装配电力拖动自动控制系统用电器按使用系统分电力系统用电器自动化通讯系统用电器手动操作电器按工作职能分自动操作电器其他电器低压电器按电压等级分高压电器直流接触器接触器交流接触器电磁式继电器热继电器时间继电器继电器液位继电器温度继电器速度继电器压力继电器低压断路器开关电器刀开关行程开关转换开关常用低压电器的分类主令电器接近开关控制按钮管式熔断器螺旋塞式快速式电磁铁执行电器电磁阀指示灯信号电器蜂明器及电铃1.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁式低压电器的定义：采用电磁感应原理完成电器功能的低压电器称为电磁式低压电器。
电磁式低压电器组成：电磁机构触点(头) 灭弧装置（部分电器） 一.电磁机构----电磁式低压电器的感测部件 组成：励磁线圈+铁心(静铁心)+衔铁(动铁心) 。
作用：将电磁能量转换为机械能量，衔铁带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通和分断。
图1-1常用的几种电磁结构是对电路的通断起作用的功能性部件。
是保证触点高质量通断及保护电器安全的保护性部件。
1.励磁线圈：励磁线圈的作用：将电能转换为磁场能量。
励磁线圈的分类：按线圈在电路中的连接方式分：串联线圈、并联线圈按通入励磁线圈的电流种类分：直流线圈、交流线圈直流线圈：线圈中通入的是直流电。
由直流线圈组成的电磁机构叫直流电磁机构。
也叫直流电磁铁。
交流线圈：线圈中通入的是交流电。
由交流线圈组成的电磁机构叫交流电磁机构。
也叫交流电磁铁。
1）直流电磁机构和交流电磁机构的结构特点直流电磁铁的结构特点：铁心和衔铁用整块钢或整快铁做成，线圈直接绕在铁心上，绕成高而瘦的形状。
低压电气元件简介
第十九页，编辑于星期六：十八点 二十七分。
2 时间继电器 KT
时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过 一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。
线圈
调节定时时间 时间继电器JS7-A系列
控制触点
第二十页，编辑于星期六：十八点 二十七分。
时间继电器的文字符号和图形符号
a) KT
GL-10、20系列反时限过流继电器(以下简称继电器)，应用于电机、变压器等主要设备 以及输配电系统的继电器保护回路中，当主设备或输配电系统出现过负荷及短路故障时， 该继电器能按预定的时限可靠动作发出信号，切除故障部分，保证主设备及输配电系统安 全运行。
第二十三页，编辑于星期六：十八点 二十七分。
电流继电器JL18系列-3
撞击
动 第三十六页，编辑于星期六：十八点 二十七分。
符号
SQ
SQ
SQ
常开（动合） 常闭（动断）
触点
触点
复合触点
第三十七页，编辑于星期六：十八点 二十七分。
5、感应开关
（1）接近开关
接近开关又称无触点行程开关，它是一种非接触型的检测 装置。
1、作用：可以代替行程开关完成传动装置的位移控制和限 位保护，还广泛用于检测零件尺寸、测速和快速自动计数以 及加工程序的自动衔接等。
第二十二页，编辑于星期六：十八点 二十七分。
电流继电器GL-10/20系列-1
电流继电器特点： 1、线圈与主电路串联，线圈线径粗，电流大。 2、线圈通电，正常状态下，常开、常闭触点不动作。 3、过电流继电器，当主电路电流过大，其触点动作。 4、欠电流继电器，当主电路电流过小，其触点动作。
GL－10、20系列反时限过流继电器
常用低压电气元件原理介绍 yuez
5.4.3符号 1）文字符号：KA 2）图形符号：
吸引线圈 常开触头 常闭触头
电气元件 — 继电器
5.5时间继电器 5.5.1图片
电气元件 — 继电器
5.5.2作用：按整定时间长短通断电路 5.5.3分类：
熔断时间 ∞
1h
2 IRT
40s
2.5 IRT
8s
3 IRT
4.5s
4 IRT
2.5s
电气元件-熔断器
2.6熔断器符号 1）文字符号：FU 2）图形符号：
FU
电气元件 — 断路器
3.断路器 3.1 断路器图片：
电气元件 — 断路器
图片
电气元件 — 断路器
3.2功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。
电气元件 — 继电器
5.3热继电器 5.3.1 热继电器图片：
电气元件 — 继电器
5.3.2热继电器的结构和工作原理：
热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作的继电器
1.1接- 线端子 2 - 主双金属片 3 - 热元件 4 - 推动导板 5 - 补偿双金属片
6 - 常闭触头 7 - 常开触头 8 - 调节螺钉
电气元件 — 按钮
6.按钮 6.1按钮的图片
电气元件 — 按钮及指示灯
按钮的图片
电气元件 — 按钮及指示灯
按钮的图片
电气元件 — 按钮
6.2按钮的结构及工作原理：
电气元件 — 按钮
6.3符号： 1）文字符号：SB 2）图形符号：
SB
SB