常用低压控制电器
电气控制系统常用低压电器
电气控制系统常用低压电器：接触器，继电器，熔断器，主令电器，自动空气断路器。
电器：一种能控制电的工具；
低压电器：工作在交流电压1500V，直流电压1200V以下电路中的电气设备；
接触器：用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制器，一般分为交流接触器和直流接触器；
继电器：一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器，起分类为较多，（与接触器不同主要是因为：他用于反应控制信号，起出点通常接在控制电路中）；
熔断器：一种利用熔化作用而切断电路的保护电器，主要由熔体和熔断管两部分组成；
主令电器：在自动控制系统中，用于发送或转换控制指令的电器，常用的主令电器有控制按钮、万能转换开关、朱令控制器、行程开关、接近开关；
自动空气断路器：又称为自动空气开关或自动开关，他相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种自动切断电路故障用的保护电器，（与接触器不同的是：他允许切断短路电流，但允许造作次数较低）。
常用低压电器的种类及用途
常用低压电器的种类及用途低压电器是指额定工作电压为1000V及以下的电气设备。
它们广泛应用于家庭、工业和商业领域，常见的低压电器种类及其用途如下：1.电灯：电灯是家庭和商业场所的常见照明设备，可以提供可调节的亮度和颜色。
2.开关插座：用于控制电气设备的开关，以及为插头提供电力供应的插座。
3.空调、加热器和通风系统：这些设备用于控制室温和空气质量，使室内环境更加宜人。
4.电视、音响和家庭影院：这些设备用于提供视听娱乐，并且在家庭和商业场所中广泛使用。
5.冰箱和冷柜：用于存储和保持食物和饮料的低温设备。
6.洗衣机和烘干机：用于清洗和干燥衣物的家用电器。
7.烤箱和微波炉：用于烹饪和加热食物的家用电器。
8.电饭煲和电热水壶：用于煮饭和烧水的家用电器。
9.咖啡机和搅拌器：用于制作咖啡和混合食物的小型电器。
10.吹风机和电动剃须刀：用于梳理发型和修剪胡须的个人护理电器。
11.充电器和电池：用于充电电子设备和储存电能的设备。
12.电动工具：如电动钻、电锯等，用于家庭和工业的修理和维护工作。
13.电动车辆：如电动自行车和电动汽车，用于代替传统燃油车辆进行交通出行。
14.UPS（不间断电源）：用于提供电力备份，以保证在突发停电时继续供电。
15.电力仪器仪表：如电压表、电流表和功率因数仪表，用于测量和监控电力参数。
16.安全系统：如烟雾报警器、安全摄像头和防盗警报器，用于保护家庭和商业场所的安全。
17.自动化系统：如自动门、自动窗帘和智能家居系统，用于提高生活和工作的便利性和舒适性。
18.充电宝：用于给移动设备充电的便携式充电装置。
以上仅是低压电器的一些常见种类及其用途，随着科技的发展和创新，低压电器的种类不断增加，应用领域也越来越广泛。
总而言之，低压电器在生活和工作中起到了至关重要的作用，为人们提供了便利、舒适和安全的电力使用环境。
常用低压控制电器
图1.5 自动空气断路器的原理图
8
1.5 熔断器
熔断器中的熔体俗称保险丝或熔丝，一般为电阻率较高且熔点较低的合金制成，例如铅锡合 金等，或用截面积很小的良导体制成，例如铜、银等。它串接在被保护的电路中，当电路发 生短路时，过大的短路电流使熔丝熔断，从而切断电源，达到保护线路和电气设备的目的。 熔断器是电路中最常用最有效的短路保护电器。常用的熔断器有管式、嵌入式和螺旋式三种， 如图1.6所示。
常用低压控制电器
低压控制电器种类繁多，按动作性质可分为手动电器和自动电器两类。手动电器必须由人工 操纵，如闸刀开关、组合开关、按钮等。自动电器是随某些电信号（如电压、电流等）或某 些物理量的变化而自动动作的，如继电器、接触器、行程开关等。控制电器还有实现保护功 能的保护电器，如熔断器、热继电器等。
（a）结构图
图1.7 交流接触器
（b）符号
10
1.7 继电器
继电器是用于控制电路和保护电路的电器，它主要用来传递信号、并不直接去操纵主电
路。继电器类型很多，工作原理也不相同，但都是在某种物理星如电压、电流、温度、压力、
速度及行程等的作用下而动作的，当这些物理量达到某一预定数值时，继电器就开始工作，
（a）原理图
图1.9 热继电器
发热元件 FR
F R
动断 触点
（b）符号
13
3．时间继电器
时间继电器是一种从得到输入信号（线圈通电或断电）起，经过一段时间延时后才动作
的继电器。时间继电器具有延时作用，适用于定时控制，可用于按照所需时间间隔来接通、
断开或换接被控制电路。时间继电器按触点延时动作的不同，可分为通电延时型和断电延时
用手按，而行程开关则是用运动部件上的撞块（或挡板）来撞压的。当撞块压着行程开关时，
第1章常用低压控制电器
图1-6所示的是一种桥式结构双断口触头，当触头打开时， 在断口处产生电弧，电弧电流在两电弧间产生图中所示的磁 场（右手定则），根据左手定则，电弧电流要产生一个指向 外侧的电动力，使电弧向外运动并拉长，迅速穿越冷却介质 而加快冷却并熄灭。
• 电弧产生的条件：
1、触头断开后电流在0.25~1A之间 2、触头断开后电压在12~20V之间 上述两条件同时满足时即产生电弧
4. 接触器的工作原理－－播放动画 • 当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生
电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头先断开，常 开触头后闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消 失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常开触头 先断开，常闭触头后闭合。
图形水 平放置 时逆时 针旋转 90度
按动原理作分：有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继 电器、电子式继电器和热继电器。
按输入信号的不同来分：有电压继电器、中间继电器、电流 继电器、时间继电器、速度继电器等。
1.3.1 电磁式继电器
1. 电磁式继电器的结构与工作原理
常用的电磁式继 电器有电压继电器、 中间继电器和电流继 电器。
1.2.1 结构和工作原理
2. 触头系统 触头是接触器的执行元 件，用来接通或断开被 控制电路。触头按其原 始状态可分为常开触头 和常闭触头：原始状态 时（即线圈未通电）断 开，线圈通电后闭合的 触头叫常开触头；原始 状态闭合，线圈通电后 断开的触头叫常闭触头 （线圈断电后所有触头 复原）。
图1-4 触头结构形式图 a）桥形触头 b）指形触头
1.2.3 接触器的主要技术参数与选用
1. 接触器的型号及代表意义
1.2.3 接触器的主要技术参数与选用
2. 接触器的主要技术参数及选用原则
第三章常用低压电器与基本控制电路
1、 2， 3 、 4是静触点 5、6是动触点
7、8是吸引线圈
9、10分别是动、栅
3 为金属栅片
4为电弧
灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置，当触点断 开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段， 迅速熄灭。
2．交流接触器的工作原理
线圈通入单相交流电 铁芯磁化吸合 触头动作 线圈失电
当线圈失电→ 铁芯系统释放→ →衔铁在弹簧作用下迅速将活塞推向最下方→ →1234、5678触头系统在复位弹簧的作用下迅速复位→ →为下一次工作作好准备。 问：移动速度由 谁决定？
(3)时间继电器的图形文字符号
3、热继电器
(1)热继电器的基本结构
感应机构：热膨胀系数不同 的双金属片、加热元件；执 行机构：传动系统和触头系 统）等组成，如右图所示。
（2）工作原理
信号电流通入线圈 线圈失电 电磁铁芯吸合 触头系统动作 信号电流切断 常开触头闭合、常闭触头断开 所有触头复位（回 到触头原始状态）
电磁铁芯释放
在复位弹簧作用下
电磁式继电器中最常用的是中间继电器
图形文字符号如下图所示
KA KA KA
2、时间继电器
接收信号到输出信号有一时间差的继电器我 们称之为时间继电器。 时间继电器按其结构的不同，可分为电磁式、 电动式、空气阻尼式、晶体管式等 只介绍空气阻尼式时间继电器
图形文字符号
3、自动开关
基本结构： 电流电磁系统、电压电磁系统、脱扣系统、 触头系统、弹簧系统等组成。
工作原理：
自动控制电器、手动控制电器和半自动控制电器
第一节
三相交流异步电动机基本结构和 工作原理
一、三相交流异步电动机的基本结构 三相异步电动 机按转子结构 分有 ① 绕线式异 步电动机 只针对鼠笼式异
常用低压电器及电气控制原理
常用低压电器及电气控制原理低压电器是指工作电压在1000伏以下的电器设备，包括了电动机、电磁阀、电热器、接触器等。
低压电器常用于家庭、商业、工业等场所，起到控制、保护和传输电能的作用。
以下是常用的低压电器及其电气控制原理的介绍。
1.电动机：电动机是将电能转化为机械能的设备，用于驱动各种机械设备。
通常通过控制电动机的输入电压和频率来实现对电动机的控制。
电动机的原理是利用电磁感应的原理，当通过电动机的绕组中通电时，绕组会产生磁场，与电磁场相互作用产生力矩，从而带动电动机转动。
2.接触器：接触器是一种用来控制大电流电路的电器设备，通常用于控制电动机的启停和正反转等操作。
接触器的原理是利用电磁铁产生吸合力，使得触点闭合或断开电路。
当通过接触器的控制回路通电时，电磁铁产生磁场，吸引触点闭合；当控制回路断电时，磁场消失，触点断开。
3.热继电器：热继电器是通过温度变化来控制电路的一种电器设备。
通常用于对电动机进行过载保护。
热继电器的原理是利用双金属片的热膨胀性质，在温度升高时使得触点断开，起到保护电动机的作用。
4.电磁阀：电磁阀是一种用来控制液体或气体流动的设备，通常通过对电磁阀的电磁线圈通电或断电来控制阀门的开启和关闭。
电磁阀的原理是利用电磁线圈产生磁场，使得阀门的阀芯移动，从而改变阀门的开闭程度。
5.空气开关：空气开关是一种用来控制空压机等设备运行的设备。
空气开关的原理是利用空气压力的变化来控制开关的闭合和断开。
当压力达到设定值时，开关闭合，电路通电；当压力低于设定值时，开关断开，电路断电，从而控制设备的启停。
6.定时器：定时器是一种用来进行时间控制的设备，常用于控制灯光、电磁锁等的开启和关闭时间。
定时器的原理是利用计时芯片和时钟电路来记录时间，当设定时间到达时，触发开关动作，控制电路的状态。
以上是常用的低压电器及其电气控制原理的介绍。
这些电器设备在各个领域都有广泛的应用，通过对它们的控制，实现对电能的有效利用和保护。
常用低压电器开关
1.常用低压电器开关低压电器开关或电气控制一般有:电表刀开关、行程开关、时间继电器、按钮、交流接触器、断路器、耦变压器、摇表、空气开关.电表的旁边两根是火线，中间两根是零线，而三相是三根火线组成的。
1.1断路器为一种过电流保护之装置，可使用于室内配线上使用之总开关与分电流控制开关（ON/OFF POWER），亦可有效的保护电器的重要元件，主要用作短路保护和防止严重超载，工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。
断路器1.2行程开关,又称限位开关，是一种常用的小电流主令电器。
利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。
行程开关摇表空气开关按钮开关时间继电器交流接触器2.电子元器件的识别与检测2.1电子电路中常用的器件包括：电阻、电容、二极管、三极管、可控硅、轻触开关、液晶、发光二极管、蜂鸣器、各种传感器、芯片、继电器、变压器、敏感电阻、保险丝、光耦、滤波器、接插件、电机、天线等2.1.1识别电阻，哪个色环离头最近的就为第一色换。
色环电阻分为四色环和五色环，先说四色环。
顾名思义，就是用四条有颜色的环代表阻值大小。
每种颜色代表不同的数字，如下：棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 金、银表示误差各色环表示意义如下：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：10的幂数；第四条色环：误差表示。
还有精确度更高的“五色环”电阻，用五条色环表示电阻的阻值大小，具体如下：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：阻值的第三位数字；第四条色环：阻值乘数的10的幂数；第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%。
2.1.2电容一般识别，1法拉（F）= 1000毫法（mF）=1000000微法（μF）1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）。
电容，一长一短，长正短负而读数，电容表面上是有的，可以读出来。
常用的低压控制电器
第二节 刀开关及熔断器
刀开关 熔断器
刀开关
• 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
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
熔断器
RC1A系列瓷插式熔断器
熔断器
瓷插式熔断器
熔断器
RL1系列螺旋式熔断器
熔断器
熔断器RL1系列-3
熔断器
RM系列无填料封闭管式熔断器
熔断器
RM系列无填料封闭管式熔断器
熔断器
RT0系列有填料封闭管式熔断器
熔断器
RT0系列有填料封闭管式熔断器
熔断器
有填料式封闭管式圆筒帽形熔断器
熔断器
熔体额定电流的选择
对于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体
的额定电流等于或稍大于电路的工作电流。
保护单台电动机时，考虑到电动机受起动电流的 冲击，熔断器的额定电流应按下式计算 IRN＞(1.5～2.5)IN 式中，IRN为熔体的额定电流；IN为电动机的额定电流。 轻载起动或起动时间短时近1．5，带重载起动或起动 时间较长时，系数可取2．5。
灭弧系统
电动力灭弧 如图所示，触头断开时产生电弧的同时，会产生如图所示 的磁场（右手螺旋定则），此时电弧相当于载流体，根据左手定 则，磁场对电弧作用图示的电动力将电弧拉断，从而起到灭弧作 用。
灭弧系统
栅片灭弧 下图为栅片灭弧原理，栅片由表面镀铜的薄钢板制成，嵌装在 灭弧罩内，彼此绝缘。当触头分开时，所产生的电弧在电动力的作 用下被拉入一组栅片中，电弧进入栅片后被分割成数段，一方面栅 片间的电压不足以维持电弧或重新起弧，另一方面栅片有散热冷却 作用，因此电弧会迅速熄灭。
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常用低压控制电器
1.2.3 电弧的产生和灭弧装置 1.电弧的产生
当触头分断电路时，触头由闭合状态过渡到断开状态。触头的断开过程 是逐步进行的，接触面积逐渐减少，接触电阻随之增加。在触头切断电路 时，如果触头间的电压为10~20 V、电流为80~100 mA，触头之间将会出现 强烈的火花和弧光，这就是电弧。电弧实际上是触头之间的气体在强电场 作用下产生的放电现象。所谓气体放电现象，就是气体中大量的带电粒子 作定向运动。
电磁机构按动作方式可分为直动式电磁机构和拍合式电磁机构。按 铁芯的结构形式还可分为U型电磁机构和E型电磁机构，分别如图4-1 和4-2所示。
常用低压控制电器
图4-1 直动式电磁机构 1－衔铁；2－铁芯； 3－吸引线圈
(a)
(b)
图4-2 拍合式电磁机构
1－衔铁；2－铁芯；3－吸引线圈
常用低压控制电器
常用低压控制电器
1.1 常用低压控制电器概述
凡是能够依据操作信号或外界现场信号的要求自动或手动接通和断开电 路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节 目的的电气元件统称为电器。简单地说，电器实际上就是一种控制电流的 工具。通常把工作在交流电压1200 V、直流电压1500 V以下电路中的电气 元件或电气设备称为低压电器。
常用低压控制电器
2.电弧的危害 电弧产生以后，产生很高的温升并发出强烈的光，使触头烧灼，降低电器的
寿命和工作的可靠性，延长了分断电路的时间，甚至使触头熔焊不能断 开，造成严重事故。因此必须采取一定的方法来消灭电弧。 3.灭弧的基本方法 消灭电弧的基本方法如下： (1)拉长电弧，降低电场强度。 (2)用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低电弧柱周围的温度。 (3)将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中，以冷却电弧。 (4)将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临界电压降。 1.常用的灭弧装置 1)电动力灭弧 2)磁吹灭弧 3)金属栅片灭弧 4)灭弧罩灭弧
低压电器的种类繁多，应用广泛，通常按以下两种方法分类。 1.按用途分类 2.按工作原理分类
常用低压控制电器
1.2 低压电器的基础知识
低压电器一般都是由感受部分与执行部分组成。对于有触头的电 磁式感应器，其感受部分为电磁机构；执行部分为触头系统。
1.2.1 电磁机构 1.电磁机构的结构形式
电磁机构可以将电磁能转换为机械能，带动触头动作，完成接通 和分断电路。电磁机构主要由吸引线圈、铁芯、衔铁组成。
电机与电气控制
常用低压控制电器
❖ 教学重点 接触器、继电器、刀开关、熔断器、空气开关等常 用低压电器的结构、原理、常用型号、参数等。
❖ 教学难点 常用低压电器的用途、维护、选用及图形符号等。
常用低压控制电器
电动机作为现代工业的主要动力，它的自动控制离不开电器。 而绝大多数电器都是通过控制电流来实现电动机的自动控制， 它的作用和价值甚至大大超过被它控制的电动机和设备的作用 和价值。电器是实现电气自动化的基本工具。
2.电磁机构工作原理 当电磁线圈两端加上电压U后，在铁芯中产生磁通Φ。磁通经过铁芯、 气隙和衔铁产生电磁吸力，将衔铁吸合(直动或转动)，带动触头动作。 3.电磁机构的工作特性 电磁机构按线圈通入的电流可分为直流电磁机构和交流电磁机构。电磁 机构的工作情况通常用吸力特性和反力特性来描述。 1)电磁机构的吸力特性 2) 电磁机构的反力特性 3)吸力特性与反力特性的配合
常用低压控பைடு நூலகம்电器
图4-13 CJ10-20型交流接触器 1－灭弧罩；2、3－主触头；4－反作用弹簧；5－线圈；6－短路环； 7－静铁芯；8－弹簧；9－动铁芯；10－辅助常开触头；11－辅助常闭触头
常用低压控制电器
2.电磁式交流接触器的基本工作原理
当电磁线圈通电后，产生电流I，在铁芯中产生磁通Φ及电磁吸力。电
接触器按控制电路的种类可分为交流接触器和直流接触器；按操作方式 可分为电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；按灭弧介质可分为空 气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触头极数可分为单 极、双极、三极、四极和五极接触器。
常用低压控制电器
1.3.1 接触器的结构及工作原理
1.交流接触器的结构 如图4-13所示为交流接触器的外形与结构示意图，其主要由以下四部分 组成： (1)电磁机构。 (2)触头系统。 (3)灭弧装置。 (4)其他部件。 其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构及外壳 等。
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1.3 接触器
接触器是用来自动接通或断开大电流电路的控制电器。可以频繁地接通 或分断交、直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机， 也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他负载。接触器具有控制容量 大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，还具有低电压释放保护 功能，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件之一。
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1.3.2 接触器的主要技术数据 接触器的主要技术数据有以下几点： (1)额定电压。 (2)额定电流。 (3)额定通断能力。 (4)吸引线圈额定电压。 (5)操作频率。 (6)寿命。 (7)使用类别。
图4-7 1－衔铁；2－铁芯；3－线圈；4－短路环
常用低压控制电器
1.2.2 触头系统 触头也称为触头，通常由铜及其合金制成。它是电磁式电器的执行部 分，用来接通或断开被控制的电路。触头的接触形式有点接触、线接触 和面接触三种，如图4-8所示。
(a) 点接触 (b) 线接触 (c) 面接触 图4-8 触头的接触形式
常用低压控制电器
1.单向交流电磁机构过零点的问题
如图4-7所示，电磁机构的交变磁通穿过短路环所包围的截面S2，从而在 环中产生涡流，此涡流产生的磁通Ф2在相位上滞后于截面S1穿过的磁通Ф1。 设Ф1、Ф2产生的吸力分别为F1、F2，则作用于衔铁上的合力为F1+F2。只要
此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生机械振动现象。
磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触头机构动作，常闭触头分开， 常开触头接通，实现互锁或接通电路。当线圈失电或线圈两端电压显著降 低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触头机构复位，线路被断 开或互锁解除。
接触器的文字符号为KM，接触器的图形符号如图4-14所示。
图4-14 接触器的图形及文字符号