1.1低压电器的分类
电气控制与PLC原理及应用(第二版)周亚军章 (1)
第1章 常用低压电器
1.1.2 低压电器的发展趋势 1．低压电器智能化 智能化低压电器带有微处理器，能准确监测和显示配电线
路的运行情况，并能准确地解决过载、短路等各种故障；能按 运行人员的设置要求进行各种操作；具有运行监测和内部故障 自诊断及故障显示功能，并将智能控制理论(如模糊理论、神 经网络等)逐渐应用到低压电器的控制上。
第1章 常用低压电器
1.4 接 触 器
1.4.1 接触器的结构和工作原理 接触器内部由电磁机构、主触头、灭弧系统、辅助触头、
支架和底座组成，直动式双断点交流接触器结构示意图如图18所示。
第1章 常用低压电器 图1-8 直动式双断点交流接触器结构示意图
第1章 常用低压电器 接触器的图形符号如图1-9所示。
第1章 常用低压电器
2．低压电器网络化 现今的自动化系统在信息化方面提出了更多更高的要求， 全局监控、信息共享同样也体现在低压电器产品的发展上，如 Internet协议、现场总线协议(如Profibus、DeviceNet、 Modbus、ASI-bus等)、楼宇自动化总线协议(如Europen Installation BUS、Lonwork、IQBUS、BACnet等)等在低压电 器上的应用。具有通信功能和现场总线技术的智能化低压电器 带有通信接口，能和系统通信，构成整个智能化控制系统。
第1章 常用低压电器
1.1.3 电磁机构 接触器、电磁式继电器、电磁阀等都是采用电磁感应原理
工作的电磁式电器。其机构由电磁机构和触头系统构成，部分 还带有灭弧系统及绝缘外壳等附件。
电磁机构包括电磁线圈、静铁芯和动铁芯(衔铁)，其作用 是将电磁能转换为机械能，依靠它带动触头的闭合和断开。其 结构分为直动式和拍合式，图1-1为直动式结构。
1.1主电路中常用的低压电器-工厂电气控制
• 工作原理 • 主触头闭合后，自由脱扣机构将主触头锁在合闸位置上。过 电流脱扣器线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压 脱扣器线圈与电源并联。电路短路或严重过载时，过电流脱 扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触头断开主电路; 电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片弯曲变形， 顶动自由脱扣机构动作;电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔 铁释放，也使自由脱扣机构动作;分励脱扣器则用作远距离 分断电路。
结论：a直流电压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大； b直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。
交流电压线圈的吸力特性 当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时：F为常数
结论： a.交流电压线圈在衔铁闭合前后吸力几乎不变化（如考虑漏磁通， 随δ的减少略有增加）。 b.交流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后随气隙δ 的减小而减小。
分类：单相双极和三相三极两种。
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。
1. 4 组合开关 • 用途:作电源引入开关，也可用于5．5KW以下电动机的直接起动、停止、 反转和调速控制. • 外形及结构:见图 • 说明:内部有三对静触头，分别用绝缘板相隔，附有接线桩。三个动触头 相互绝缘，与各自的静触头相对应，套在共同的绝缘杆上，绝缘杆装有 操作手柄，转动手柄，即可完成三组触头之间的开合或切换。开关内装 有速断弹簧，以提高触头的分断速度。
3．按工作原理
1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作（如交 直流接触器，电磁式继电器等） 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 （机械开关）
Байду номын сангаас 1.2电磁式低压电器的基础知识
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
第一章工厂电气与PLC介绍
1.5 继 电 器
1.5.1 电磁式继电器
电磁式继电器是应用最早同时也应用 最多的一种继电器。它由电磁机构和触点 系统组 成，如图1-19所示。
图1-19 电磁式继电器机构图
1-静触点；2-动触点；3簧片；4-衔铁；5-极靴； 6-空气气隙；7-反力弹簧；
8-铁轭；9-线圈； 10-铁芯
1．电磁式电压继电器
3．选型
熔断器的选型主要是选择熔断器的形 式、额定电流、额定电压以及熔体额定电 流。 熔体额定电流的选择是熔断器选择的 核心，其选择方法如表1-2所示。
表1-2
熔体额定电流选择
负载性质
电炉和照明等电阻性负载
线绕式电动机
单台电 动机
笼型电动机
起动时间较长的某些笼型电动 机
连续工作制直流电动机
反复短时工作制直流电动机
1.5.3 热继电器
1．结构 热继电器主要由热元件、双金属片和
触点三部分组成，其外形、结构及图形符 号如图1-23所示。
图1-23 热继电器外形、结构及图形符号
2．工作原理 3．选用
热继电器型号的选用应根据电动机的 接法和工作环境决定。
4．整定
1.6 无触点电器
1.6.1 接近开关
接近开关（又称无触点位置开关）的 用途除行程控制和限位保护外，还可作为 检测金属体的存在、高速计数、测速、定 位、变换运动方向、检测零件尺寸、液面 控制及用作无触点按钮等。
I=（4～6）ITe，0.02s内 熔断
2．主要参数 低压熔断器的主要参数如下：
（1）熔断器的额定电流Ige； （2）熔体的额定电流ITe （3）熔体的熔断电流Ib （4）熔断器的断流能力Id
如果线路电流大于熔断器的断流能力，
低压电器基本知识
为了消除交流电磁铁产生的振动和噪声，在铁心的端面开一小槽，在槽内嵌入铜制短路环，如下图所示。
3 ．触头系统触头是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。
触头主要有两种结构形式：桥式触头和指形触头，具体如下图所示。
4．灭弧装置在大气中分断电路时，电场的存在使触头表面的大量电子溢出从而产生电弧。
电弧一经产生，就会产生大量热能。
电弧的存在既烧蚀触头金属表面，降低电器的使用寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须迅速把电弧熄灭。
常用的灭弧方法：电动力灭弧、磁吹灭弧、金属栅片灭弧1-2 主令电器主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路的电器。
常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。
一、控制按钮控制按钮由按钮帽 1 、复位弹簧 2 、桥式触头 3 、4 、5 和外壳等组成，通常做成复合式，即具有动合触点和动断触点，其结构示意图见下图所示。
控制铵钮的种类很多，指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。
常见按钮的外形如下图所示：二、行程开关行程开关又称位置开关或限位开关。
它的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触头动作来实现接通或分断电路的。
行程开关的结构分为 3 个部分：操作机构、触头系统和外壳，行程开关的外形及结构如下图所示行程开关的结构示意图行程开关的型号含义和电气符号如下图所示。
(a) 型号含义(b) 电气符号行程开关的型号含义和电气符号三、接近开关前述行程开关和微动开关均属接触式行程开关，工作时均有挡块与推杆的机械碰撞和触点的机械分合，在动作频繁时，容易发生故障，工作可靠性较低。
近年来，随着电子器件的发展和控制装置的需要，一些非接触式的行程开关应运而生，这类产品的特点是，当挡块运动时，无须与开关的部件接触即可发出电信号，故以其使用寿命长、操作频率高、动作迅速可靠而得到了广泛的应用。
常用低压配电电器的种类及其功能
常用低压配电电器的种类及其功能在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。
因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣与低压电器的性能有直接的关系。
作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。
可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。
低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。
在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140V等。
单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。
直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V 主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。
1.1 常用低压电器的分类低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。
1．按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。
要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器不会被损坏。
常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器和断路器等。
（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。
要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。
常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器和电磁铁等。
2．按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器和继电器等。
（2）手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关和按钮等。
3．按触点类型分类（1）有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关和按钮等。
低压电器的分类
低压电器的分类描述低压电器的分类低压电器的种类繁多，分类方法有很多种。
1.按动作方式可分为（1）手动电器--依靠外力直接操作来进行切换的电器，如刀开关、按钮开关等。
（2）自动电器--依靠指令或物理量变化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。
2.按用途可分为（1）低压控制电器--主要在低压配电系统及动力设备中起控制作用，如刀开关、低压断路器等。
（2）低压保护电器--主要在低压配电系统及动力设备中起保护作用，如熔断器、热继电器等。
3.按种类可分为刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。
低压电器元件有哪些1.闸刀开关闸刀开关是一种结构简单操作方便的电器，常用于比较简单的接通和断开的电路中。
2.自动空气自动空气断路器又称，是常用的一种低压保护电器，可实现短路、过载和失压保护。
3.转换开关转换开关又叫组合开关，是一种多触点可用于正反转控制的电器。
4.按钮按钮是用人力操作，并具有自动恢复功能的主令电器。
按钮常用于控制电路中接通和断开电源。
按钮种类很多，下面是几种常见按钮。
5.低压断路器低压断路器是一种带有过电流保护的电器，常用于家庭中电源进线的控制。
当通过的电流超过规定值时会自动断开，可以手动恢复。
6.熔断器熔断器是一种最简便而有效的保护电器，在电路中起着短路保护作用。
一旦发生短路或严重过载时，熔断器中的熔丝能在瞬间熔断，切断电源。
低压电器的作用低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。
低压电器的作用有：控制作用，如d电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。
调节作用，低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如柴油机油门的调整、房间温湿度的调节、照度的自动调节等。
保护作用，能根据设备的特点，对设备、环境、以及人身实行自动保护，如电机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。
低压电器的分类
低压电器的分类
1. 低压电器的定义
低压电器指的是额定电压不超过1000V，额定频率不超过1000Hz 的变配电设备、配电元器件以及其他电力电子设备的统称。
2. 低压电器的分类
根据功能，低压电器可以分为三类：开关类低压电器、控制类低压电器和保护类低压电器。
2.1 开关类低压电器
开关类低压电器主要用于切断或接通电路，以便对电器设备进行操作、维修或保养。
开关类低压电器包括隔离开关、负载开关、接触器、断路器等。
2.2 控制类低压电器
控制类低压电器主要用于控制电路的工作状态，实现电器设备的智能控制。
控制类低压电器包括按钮、线圈、计时器、PLC等。
2.3 保护类低压电器
保护类低压电器主要用于保护电器设备的安全，防止电器设备因故障或过载而损坏。
保护类低压电器包括熔断器、电流互感器、过载继电器、接地故障保护器等。
3. 低压电器的应用
低压电器广泛应用于建筑、工业、通讯、电力等领域，包括各种
配电柜、交流电机、照明设备、电子元器件、车载配件等。
随着科技
的进步，低压电器的应用领域越来越广泛，相应的市场需求也逐步增加。
各家企业也在不断创新发展，从而为低压电器市场注入新的活力。
4. 低压电器的发展趋势
未来随着5G、物联网等新技术的逐步普及，低压电器市场将更加
活跃。
行业竞争也将更加激烈，企业必须适应市场需求，适时推出具
有创新性和竞争力的产品，才能在市场竞争中占据一席之地。
同时，
行业标准也将更加严格，企业还需注重产品质量和安全，确保产品的
质量和性能符合相关标准，满足客户需求和市场要求。
低压电器知识
主要用于电能的分配，并对电路和用电设备进行保护以及通断、转换电源或负载。
断路器——框架式（万能式）、塑壳式、小型；
熔断器——有填料管式、无填料管式、插入式、螺旋式、自复式；
隔离器——刀开关、熔断器式刀开关、负荷开关、隔离开关；
漏电保护器——漏电断路器、漏电继电器。
1.2.2控制电器
AC1（无感、微感、电阻炉）、AC2（通断:2.5Ie/Ue)
AC3(通:6Ie/Ue,断:Ie/0.17Ue)AC4(通断:6Ie/Ue)
DC1(无感、微感、电阻炉）DC3(通断:2.5Ie/Ue/2mS并激电动机)
DC5(通断:2.5Ie/Ue/7.5mS串激电动机)
5）断路器的本体功耗——指断路器在通以最大额定电流时，因其本身的电阻发热而产生的功率损耗，通常以三相总功率(W)表示。
4）也归入建筑电器范畴。
隔离开关
在断开位置，能满足电路上隔离功能的一种电器。
1）能承载正常电路条件下的电流，也能在一个规定时间段内承载非正常电路条件下的电流（短时耐受电流）；
2）不具有保护功能；
3）常与保护电器（熔断器、断路器）配合使用；
4）相关产品：刀开关、开关熔断器组（负荷开关）、熔断器式隔
离开关。
v2.3接触器
属控制电器（控制主电路）。能频繁地接通、承载和分断正常电路条件（包括运行中正常过载运行条件）下的电流的一种非手动操作的开关电器。
1）按操作方式有电磁式和气动式，电磁式又有直流和交流；
2）按主电路电源性质有直流接触器和交流接触器；
3）按绝缘介质分，有空气式接触器和真空接触器；
4）按结构形式分，有直动式接触器和转动式接触器；
2）运行短路分断能力Ics——在规定的试验程序和试验参数下，电器能接通和分断的短路电流能力。试后还具有一定的介电耐压能力，并且须考虑继续承栽它的额定电流。
高级维修电工培训教材
双金属片 热元件
FR
FR
FR
热元件
FR
FR
触点
(a)热继电器结构示意图
(b)热继电器图形符号
14
1.2 继 电 器
1.2.4 热继电器 主要是用于电气设 备（主要是电动 机）的过负荷保 护，热继电器是一 种利用电流热效应原理工作的电 器，它具有与电动机容许过载特性 相近的反时限动作特性，主要与接 触器配合使用，用于对三相异步电 动机的过负荷和断相保护。
手动/自 动 复位螺丝
复位按钮
触点 调节旋钮 传动杆
(b)过电流继电器
JL12系列电流继电器
电流继电器的图形符号和文字符号
8
1.2 继 电 器
电磁式电压继电器的输入量是电路的电压大小，电压继电器根据输入 电压大小而动作。与电流继电器类似．电压继电器也分为欠电压继电 器和过电压继电器两种。 电磁式电压继电器工作时并联在电路中，因此线圈匝数多，导线细， 阻抗大，反映电路中电压的变化，用于电路的电压保护。
DY-3 电压继电器
Ｕ＜
ＦＶ Ｕ＞
ＦＶ
(a)欠电压继电器
(b)过电压继电器
电压继电器的图形符号和文字符号
DY-20CE系列 电压继电器
9
Hale Waihona Puke 1.2 继 电 器中间继电器：
JZ7系列中间继电器
触点
绝缘连杆 反力弹簧 铁心 线圈
触点
KA
线圈
KA
JZY1系列中间继电器
A1
A2
(a)中间继电器示意
(b)中间继电器图形符
JS20系列 时间继电器
11
1.2 继 电 器
JS7型空气阻尼式时间继电器
《高级电工》课件——第1章 常用低压电器
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第1章 常用低压电器
2 1
3
5
线路短路 或严重过 载保护
4
6 7
1．1主-主触触头头2．自由脱2-扣自器由3脱．扣过器电流脱3扣-器过4电．流分脱励扣脱器扣器 4-分励脱5扣．器热脱扣5-器热6．脱失扣压器脱6扣-失器压7．脱按扣钮器 7-按钮
塑壳式低压断路器原理图
Date: 2023/6/8
Date: 2023/6/8
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第1章 常用低压电器
1.1.2 主要技术参数
1．额定电流
（1）额定工作电流 （2）额定发热电流 （3）额定封闭发热电流 （4）额定持续发热电流
2．额定电压 （1）额定工作电压
（2）额定绝缘电压 （3）额定脉冲耐受电压
3．操作频率及通电持续率 4．机械寿命和电气寿命
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第1章 常用低压电器
1.1.4 型号表示法
特殊环境条件派生代号，用字母表示 辅助规格代号，用字母表示 派生代号，用一个字母表示 基本规格代号，用字母表示 特殊派生代号，用一个字母表示 设计代号，用数字表示 类组代号，最多三个字母
Date: 2023/6/8
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第1章 常用低压电器
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第1章 常用低压电器
1.3 低压配电电器 1.3.2 低压熔断器
瓷插式熔断器
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第1章 常用低压电器
1.3.2 低压熔断器
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第1章 常用低压电器
1.3.2 低压熔断器
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1．结构 漏电保护开关由零序电流互感器、漏电脱扣器、开关装
电气控制系统中常用的低压电器
电气控制系统中常用的低压电器1.1低压电器的作用和分类电器是一种能够根据外界的信号的要求，手动或自动的接通或断开电路、断续或连续地改变电路的参数，以实现电路或非点对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节作用的电气设备。
简言之，电器就是一种能控制点的工具。
电器按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器。
低压电器通常指在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制和调节作用的电器产品。
一、按操作方式分类1、手动电器由人工直接操作才能完成任务的电器称为手动电器，如刀开关、按钮和转换开关等。
2、自动电器不需要人工直接操作，按照电的或非电的信号自动完成接通、分断电路任务的电器称为自动电器，如低压断路器、接触器、和继电器等。
二、按用途分类，1．低压配电电器主要用于低压供电系统，如刀开关、低压断路器、转换开关和熔断器等。
2．低压控制电器主要用于电力拖动控制系统，如接触器、继电器、控制器、控制按钮、行程开关主令控制器和万能转换开关等。
三、按工作原理分类1．电磁式电器根据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、电磁式继电器等。
2．非电量控制电器电器的工作是靠外力或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和温度继电器等。
1.2 电磁式低压电器的基础知识由于电磁式电器在电气控制线路中使用量较大，其类型也很多，并且各类电磁式电器在工作原理和结构上基本相同，所以，本节将介绍电磁式低压电器的基础知识。
从结构上看，电器一般都具有两个基本组成部分，即感测部分和执行部分。
感测部分是接收外界输入的信号，并通过转换、放大、判断，做出有规律的反应，使执行部分动作，输出相应的指令，实现控制目的。
对于电磁式电器，感测部分大都是电磁机构，而执行部分则是触点系统。
，1．2．1 电磁机构电磁机构是电磁式电菇的重要组成部分之一，它将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开。
电磁机构由吸引线圈、铁心(静铁心)、衔铁(动铁心)、铁轭和空气隙等组成。
低压电器与高压电器基本知识
低压电器与高压电器基本知识目录一、低压电器概述 (2)1.1 低压电器的定义与分类 (3)1.2 低压电器的作用与特点 (3)二、高压电器概述 (5)2.1 高压电器的定义与分类 (6)2.2 高压电器的作用与特点 (7)三、低压电器的基本原理与结构 (9)3.1 电磁原理 (9)3.2 电气原理 (10)3.3 结构特点 (11)四、高压电器的基本原理与结构 (12)4.1 电磁原理 (13)4.2 电气原理 (14)4.3 结构特点 (15)五、低压电器的选用与维护 (16)5.1 选用的原则与方法 (17)5.2 使用与维护的注意事项 (18)六、高压电器的选用与维护 (20)6.1 选用的原则与方法 (21)6.2 使用与维护的注意事项 (23)七、低压电器与高压电器的比较与应用 (24)7.1 应用场景的对比 (25)7.2 应用的优势与局限 (26)八、低压电器与高压电器的发展趋势 (27)8.1 技术创新的方向 (29)8.2 行业发展的趋势 (30)一、低压电器概述定义：低压电器是一种在低压电路中发挥作用的电气组件，它们主要用于控制电流和电路的开关状态，实现电路的接通、断开、转换和保护等功能。
分类：根据不同的用途和结构特点，低压电器可分为开关电器（如刀开关、断路器等）、保护电器（如熔断器、漏电保护器等）、控制电器（如接触器、继电器等）以及组合电器（由多种电器组合而成的设备）等。
主要功能：低压电器的主要功能包括控制电路的通断、保护电路和设备免受过度电流、短路和漏电等异常情况的损害，以及实现对电气设备的远程控制等。
应用领域：低压电器广泛应用于各种电气系统中，如住宅、商业建筑、工业设施、交通运输、农业等领域。
它们是实现电力系统自动化和智能化不可或缺的重要组成部分。
随着电气技术的不断发展，低压电器在性能、功能、智能化等方面也在不断进步，为各种电气系统的安全、可靠、高效运行提供了重要保障。
电气控制与PLC应用技术教学课件ppt作者黄永红第1章 常用低压电器
第1章 常用低压电器1.1 低压电器的定义、分类1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.3 接触器1.4 继电器1.5 主令电器1.6 信号电器1.7 开关电器1.8 熔断器1.9 电磁执行器件1.1 低压电器的定义、分类1.按用途和控制对象分2.按动作方式分3.按工作原理分图1-1 常用低压电器的分类1.按用途和控制对象分(1)低压配电电器(2)低压控制电器2.按动作方式分(1)自动电器(2)手动电器3.按工作原理分(1)电磁式电器(2)非电量控制电器1.2 电磁式电器的组成与工作原理1.2.1 电磁机构1.2.2 触点系统1.2.3 灭弧系统1.2.1 电磁机构1.电磁机构的结构形式及工作原理2.电磁机构的吸力特性与反力特性3.单相交流电磁机构上短路环的作用1.电磁机构的结构形式及工作原理1)衔铁沿棱角转动的拍合式，如图1-2a所示。
2)衔铁沿轴转动的拍合式，如图1-2b所示。
3)衔铁作直线运动的双E形直动式，如图1-2c所示。
图1-2 常用的电磁机构结构形式1—衔铁 2—铁心 3—电磁线圈图1-3 电磁式电器的工作原理示意图1—铁心 2—电磁线圈 3—衔铁4—静触点 5—动触点 6—触点弹簧7—释放弹簧 δ—气隙2.电磁机构的吸力特性与反力特性(1)直流电磁机构的吸力特性(2)交流电磁机构的吸力特性(3)吸力特性与反力特性的配合(1)直流电磁机构的吸力特性•对于直流线圈，当电压U与线圈电阻R不变时，流过线圈的电流I不变。
由磁路定律Φ=INRm(式中，Rm为气隙磁阻，Rm=δμ0S；N为线圈匝数)可知，Fat∝Φ2∝1Rm2∝1δ2，即衔铁动作过程中为恒磁动势工作，电磁吸力Fat与气隙δ的二次方成反比，所以直流电磁机构的吸力特性为二次曲线形状，如图1‐4所示。
它表明衔铁闭合前后吸力变化很大，气隙越小吸力越大。
•直流电磁机构在衔铁吸合过程中，电磁吸力是逐渐增加的，完全吸合时电磁吸力达到最大。
对于可靠性要求很高或动作频繁的控制系统常采用直流电磁机构。
低压电器如何分类
低压电器如何分类？低压电器通常是指工作在交流电压1200v及以下和直流电压1200v及以下电路中的电器设备。
（1）根据其作用，可概括地分为两大类：1、低压配电电器：这类电器包括刀开关、转换开关、断路器、自动开关和保护继电器。
主要用于低压配电系统中，要求在系统发生故障情况下动作准确，工作可靠，有足够的热稳定性和动稳定性。
2、低压控制电器：包括控制继电器、接触器、启动器、控制器、调整器、主令电器、电阻器、变压器和电磁铁，主要用于电力传动系统中，要求寿命长、体积小、重量轻和工作可靠。
（2）按构造特点常可分为以下12类：刀开关盒刀形转换开关、熔断器、自动开关、控制器、接触器、启动器、控制继电器、主令电器、电阻器、变阻器、调整器、电磁铁。
（3）按动作性质可分为如下两大类：1、自动电器：是指电器在完成接通、分断、反向和停止等动作是通过电磁做功来完成的。
2、手动电器：是通过人力做功，直接扳动或旋转操作手柄来完成接通、分断、启动、反向或停止等动作的，如刀开关、转换开关及主令电器等。
（4）按具体工作条件可分为如下几类：1、一般工业用电器：用于冶金、发电厂、变压所、机器制造等工作作为配电系统和电力传动系统中以及机床、通用机械的电气控制设备中的电器元件。
2、船用电器：具有一定耐潮、耐腐蚀、耐摇摆和抗击振动性能，适用于船舶、舰艇上的电器。
3、化工电器：具有一定耐潮、耐腐蚀和防爆性能，适用于化学工业的电器。
4、矿用电器：要求隔爆、密封、耐潮、抗冲击振动且整体非常坚固。
适用于矿山井下作业的电器。
5、牵引电器：用于汽车、拖拉机、起重机械、电力机车等交通运输工具的抗振、抗颠簸摇摆的电器。
6、航空电器：用于飞机和宇航设备等有特殊要求的电器。
常用低压电器
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1.1 常用低压电器
低压电器定义:指工作在交流电压小于1200V、直流电压小于1500V的电
路中起通断、保护、控制或调节作用的电气设备，以及利 用电能来控制、保护和调节非电过程和非电装置的用电设备。
分类： （1）按动作原理分
手动电器：人手操作发出动作指令的电器，例如刀开关、按钮等。
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一、电压、电流继电器
电流继电器： 根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器。
过电流继电器：
当电路发生短路及过流时立即将电路切断，小于整定电流时继电器
不动作，大于整定电流时，继电器动作；
整定范围：交流为（110%-350%）IN，直流为（70%-300%）IN。
欠电流继电器：
当电路电流过低时立即将电路切断。当电流大于或等于整定电流时，
3）“启动”与“停止”交替动作的按钮必须是
黑白、白色或灰色； 4）“点动”按钮必须是黑色； 5）“复位”必须是蓝色，当复位按钮还有停
止作用时，则必须是红色。
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二、行程开关
作用：根据运动部件位置而切换电
路，用来控制运动部件的运动 方向、行程大小或位置保护。
种类： 电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及温度、 压力、计数、频率继电器等。
属于电磁式继电器，结构、工作原理与接触
器相似，由电磁系统、触点系统和释放弹簧
组成。由于继电器用于控制电路，流过触点 的电流小，故不需要灭弧装置。
参数：返回系数K；吸合时间；释放时间；
电磁式继电器文字图形符号：
自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，例如接触器、继电器、 电磁阀等。
电气控制与可编程控制器课后习题答案
《电气控制与可编程控制器》课程习题与解答第1章1.1 低压电器的分类有那几种？答：低压电器的种类繁多，分类方法有很多种。
按工作方式可分为手控电器和自控电器。
按用途可分为低压控制电器和低压保护电器。
按种类可分为刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。
1.2 什么是电气原理图和安装接线图？它们的作用是什么？答：电气原理图是根据工作原理绘制的，一般不表示电器元件的空间位置关系，因此图中不反映电器元件的实际安装位置和实际接线情况。
电气安装图表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置。
1.3 交流接触器线圈断电后，动铁心不能立即释放，电动机不能立即停止，原因是什么？答：交流接触器线圈断电后，动铁心不能立即释放，电动机不能立即停止，主要原因有：⑴由于在分断电流瞬间，触点间产生电弧，造成触点熔焊，使动铁心不能立即释放；⑵返回弹簧失去弹性。
1.4 常用的低压电器有哪些？它们在电路中起何种保护作用？答：起保护作用的低压电器有：熔断器：电路中起短路保护。
热继电器：起过载保护。
自动开关、接触器、继电器均有失压和欠压保护。
1.5 在电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？答：熔断器在电路中起短路保护。
热继电器在电动机主电路中起过载保护和断相保护。
1.6 为什么电动机应具有零电压、欠电压保护？答：电动机的零电压保护是指当电网突然断电有突然来电，电动机不能自行启动。
当供给电动机工作的电源下降（欠电压）时，电动机的负载不变的情况下，会使电动机绕组的电流增加，严重的会烧毁电动机。
1.7 什么叫自锁、互锁？如何实现？答：依靠接触器自身辅助常开触点使其线圈保持通电的作用称为“自锁”。
实现自锁的方法是将接触器自身辅助常开触点与启动按钮并联。
所谓“互锁”是指当一个接触器工作时，另一个接触器不能工作。
在控制线路中可以利用两个接触器的常闭触点实现相互控制。
1.8 在正、反转控制线路中，为什么要采用双重互锁？答：在正、反转控制线路中，电气互锁或按钮互锁控制线路仍然存在发生短路事故的危险。
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低压电器
一、控制按钮
1、功能及原理2、图形文字符号
二、行程开关
1、功能及分类2、原理及图形文字符号
作业布置
1、控制按钮的工作原理是什么？
2、画出控制按钮和行程开关的图形文字符号。
课后一得
简化、具体化内容，确保学生能理解、有收获。
教学环节
教师活动
学生活动
复习导入
提问：
1、低压电器的作用是什么？
2、低压电器分为哪几类？
查阅资料
小组讨论
学生观察实物，自学本节内容，分析、讨论控制按钮的工作原理。
观察控制按钮和行程开关实物，探究其功能及工作原理，
新课传授
2、教师总结控制按钮的工作原理，讲解其图形文字符号的含义。
二、行程开关
引导学生观察实物，自学本节内容，分析、讨论行程开关的工作原理，讲解其图形文字符号的含义。
自学课本内容，分析、讨论控制按钮和行程开关的功能和工作原理。
巩固练习
说明图1-2、图1-4中图形文字符号的含义；
试画出控制按钮及低压电器的图形文字符号。
小结
控制按钮是通过施加外力，改变触电的接通状态，以实现对应的控制功能。
旬阳县职业技术教育中心教案
科目
PLC技术
课题
低压电器的分类
授课课时
第1~2课时，共2课时
使用教具
授课日期
授课班级
应到人数
实到人数
缺勤人员名单及原因
教学目标
1、了解低压电器的分类及发展状况
2、理解控制按钮的原理及图形文字符号
教学重点
控制按钮的工作原理
教学难点
控制按钮的图形及文字符号
教法
观察引导
学法
观察分组讨论