8-1常用控制电器
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，
常用低压电器原理及其控制技术[1]
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Green High
Input
Increase Induction
Left Limiting
Low
文字符号 M M M
M/MAN N
OFF ON OUT P P PE
PEN
PU R R RD R/RST RES RUN S ST S/SET STE STP SYN T T
June 1, 2008
常用低压电器原理及其控制技术
长安汽车渝北制造厂涂装车间
说明：在绘制电气控制线路时，应遵循电流方向“自上而下（垂直方位画时）
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June 1, 2008
常用低压电器原理及其控制技术
长安汽车渝北制造厂涂装车间
或自左向右（水平方向画时）”原则绘制；对动合触头和动断触头应遵循“左开 右闭（垂直方位画时），下开上闭（水平方位画时）”原则绘制，即静触头在上或 左，动触头在下或右。 1.4.2、电气技术中常用基本文字符号
电气（传动）自动控制系统广泛应用于各个工业部门及凡是需要动力的场合， 该系统是由电动机及供电、检测、控制装置组成的反馈控制系统，是把电能转换 成非电能量的装置，其特征是：它能自动地完成能量变换和控制所需的信息处理。
电气控制系统中常用的控制电器主要是低压电器元件、电工仪表及控制仪表 等。电气控制系统是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电 路，断续或连续地改变电路参数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、 检测、交换和调节用的一种电气控制成套设备。由此可定义：根据生产过程的工 艺要求，由这些电器组成的，能满足生产过程工艺要求的控制系统统称电器控制 系统。早期，其主要由开关电器、继电器、接触器等组成，故称继电器-接触器 控制系统。又因为它是一种逻辑控制，所以又称它是一种继电逻辑控制系统。
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
电气控制回路八种常用元件原理介绍1
电气控制回路八种常用元件原理介绍断路器、接触器、中间继电器、热继电器、按钮、指示灯、万能转换开关和行程开关是电气控制回路中最常见的八种元件，以图文并茂的方式介绍常用电气元件的原理及应用，通过了解它们在电气回路中的作用来掌握这些元件平时的运行情况。
1、断路器低压断路器又称为自动空气开关，可手动开关，又能用来分配电能、不频繁启动异步电机，对电源线、电机等实行保护，当它们发生严重过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路。
常用断路器外形图（如下图）1P微型断路器 3P微型断路器塑壳断路器断路器文字符号为：QF断路器图形符号为：单极断路器图形符号三极断路器图形符号2、接触器接触器由电磁机构和触头系统两部分组成，接触器最常见线圈电压有AC380V、AC220V、AC110V、AC36V、AC24V、AC12V和DC220V、DC36V、DC24V、DC12V等多种。
常用的有AC380V、AC220V，机床常用的有AC110V、AC36V 、DC36V、DC24V、等几种，外形一样，就是线圈的电压有区别。
接触器电磁机构由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成；接触器触头系统由主触头和辅助触头两部分组成，主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。
常用接触器外形图片接触器文字符号为：KM接触器图形符号表示为：接触器线圈图形符号: 接触器主触头图形符号 :接触器辅助常开触头图形符号接触器辅助常闭触头图形符号3、热继电器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。
热继电器文字符号：FR热继电器图形符号： ---------------------------------热继电器元件热继电器常开热继电器常闭图形符号触头图形符号触头图形符号最常见的热继电器图片：4、中间继电器中间继电器的原理是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大继电器触头容量）的继电器。
其实质是电压继电器，但它的触头较多（可多达8对）、触头容量可达5-10A、动作灵敏。
继电接触控制常用元器件
第八章继电接触控制常用元器件第一节按钮和开关一、按钮按钮是一种短时接通或断开小电流电路的手动电器，通常用于控制电路中发出起动或停止等指令，以控制接触器、继电器等电器的线圈电流的接通或断开，再由它们去接通或断开主电路。
这种发出指令的电器，称为主令电器。
另外，按钮之间还可实现电气连锁。
按钮的结构一般是由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点和外壳等组成。
图8-1为LA19系列按钮的外型与结构。
动合按钮：手指未按下时，触点是断开的，如图8-1中的触点A、B，当手指按下按钮帽时，触点A、B被接通，而手指松开后，触点在复位弹簧作用下返回原位而断开。
动合按钮在控制电路中常用作起动按钮。
动断按钮：手指未按下时，触点是闭合的，如图8-1中的触点C、D，当手指按下时，触点C、D被断开，而手指松开后，触点在复位弹簧作用下恢复闭合。
动断按钮在控制电路中常用作停止按钮。
复合按钮：当手指未按下时，触点C、D是闭合的，触点A、B是断开的，当手指按下时，先断开C、D，后接通触点A、B，而手指松开后，触点在复位弹簧作用下全部复位。
复合按钮在控制电路中常用于电气连锁。
二、行程开关行程开关是位置开关中的一种，是用来反映工作机械的行程，发布命令以控制其运动方向或行程大小的主令电器。
如果把行程开关安装在工作机械行程终点处，它就称为限位开关或终端开关。
图8-2是LX19K型行程开关的结构简图。
当外部机械碰撞压钮，使其向下运动并压迫弹簧，使触点桥由与动断静触点接触转向同动合静触点接触。
当外部机械作用移去后，由于弹簧的反作用，触点桥恢复原位。
以LX19K型为基础，增设不同的滚轮和转动件，就可派生出其它的结构形式。
根据结构不同分为自动复位式和非自动复位式两种。
LX19系列行程开关基本技术数据如表8-1所示。
表8-1 LX19系列行程开关基本技术数据第二节交流接触器接触器是在按钮或继电器的控制下，运用电磁铁的吸引力使动、静触点闭合或断开的控制电器，主要用来频繁地接通或分断交、直流电路以及远距离控制电器。
继电-接触器控制系统
2012-3-16
3、按钮
按钮主要用于远距离操作继电器、 按钮主要用于远距离操作继电器、接触器接通或断 开控制电路， 开控制电路，从而控制电动机或其他电气设备的运 行。 按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（ 按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（ 动合触点）两种。常闭触点是按钮未按下时闭合、 动合触点） 两种。 常闭触点是按钮未按下时闭合、 按下后断开的触点。 按下后断开的触点。常开触点是按钮未按下时断开 按下后闭合的触点。按钮按下时， 、按下后闭合的触点。按钮按下时，常闭触点先断 然后常开触点闭合；松开后， 开，然后常开触点闭合；松开后，依靠复位弹簧使 触点恢复到原来的位置。 触点恢复到原来的位置。按钮内的触点对数及类型 可根据需要组合，最少具有一对常闭触点或常开触 可根据需要组合， 2012-3-16 点。
2012-3-16
8.1.2
自动电器
1、熔断器
熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用； 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 选择熔体额定电流的方法如下： 选择熔体额定电流的方法如下： 电灯支线的熔体：熔体额定电流≥ （1）电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工 作电流之和。 作电流之和。 一台电动机的熔体：熔体额定电流≥ （2）一台电动机的熔体：熔体额定电流≥电动机的起动电流 ÷2.5 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥ 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥电动机的起动 电流÷ 电流÷(1.6~2) 几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5) =(1.5~2.5)× （3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5)× 容量最大的电动机的额定电流+ 容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和
电工技术第8章 继电器——接触器控制
HK
额定电流
QS
设计序号
开启式负荷开关
2．封闭式负荷开关
封闭式负荷开关又称铁壳开关，主要用于手动不频繁地接通和 断开带负载的电路，也可用于控制15kW以下的交流电动机不频 繁地直接起动和停止。
（1）封闭式负荷开关的结构
封闭式负荷开关主要由刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。 图8-3所示为HH4型铁壳开关的结构。
8.1.1 低压开关电器 开关是低压电器中最常用的电器之一，其作用是切除电源，
把线路和电源分开。主要有刀开关和组合开关等。
1．开启式负荷开关
（1）开启式负荷开关的结构
开启式负荷开关俗称胶盖瓷底刀开关，由 于它结构简单，价格便宜，使用维修方便， 广泛应用在电气照明、电动机控制等电路 中。
铁壳开关在操作机构上有两个优点：一是采用 了弹簧储能分合闸，有利于迅速熄灭电弧，从 而提高开关的通断能力；二是设有联锁装置， 以保证开关在合闸状态下开关盖不能开启，而 当开关盖开启时又不能合闸、确保操作安全。
（2）封闭式负荷开关的型号及符号 封闭式负荷开关的文字符号图形符号与开启式
相同，其型号如图8-4所示。
2．熔断器的种类 熔断器按结构形式有瓷插式、螺旋式、有填料
封闭管式、无填料封闭管式。有填料封闭管式 熔断器是在熔断管内添加灭弧介质后的一种封 闭式管状熔断器，添加的灭弧介质在目前广泛 使用的是石英砂。石英砂具有热稳定性好、熔 点高、热导率高、化学惰性大和价格低廉等优 点。无填料封闭管式熔断器主要应用于经常发 生过载和断路故障的电路中，作为低压电力线 路或者成套配电装置的连续过载及短路保护。 在电气控制系统中经常选用螺旋式熔断器，它 有明显的分断指示和不用任何工具就可取下或 更换熔体等优点。
十种常用的控制电器的电气符号
十种常用的控制电器的电气符号一、引言在电气工程中，控制电器是不可或缺的一部分。
控制电器的作用是控制电路的开关、保护电路等。
而电气符号则是控制电器的重要表现形式。
本文将介绍十种常用的控制电器的电气符号。
二、常用的控制电器1. 开关开关是最基本的控制电器。
其主要作用是打开或关闭某个电路。
在电气符号中，开关通常表示为一个圆形或矩形，并带有一个箭头，表示其打开或关闭状态。
2. 保险丝保险丝是一种用于保护电路安全的装置。
当电流超过额定值时，保险丝会断开，以避免设备损坏或火灾等事故发生。
在电气符号中，保险丝通常表示为一个矩形，并带有一个波浪线和两个箭头。
3. 继电器继电器是一种能够实现远距离控制的装置。
其主要作用是将小信号转换为大信号，并通过触点实现对其他设备的控制。
在电气符号中，继电器通常表示为一个矩形，并带有两个箭头和一个弯曲的线。
4. 电磁铁电磁铁是一种通过电流产生磁场并实现对其他设备的控制的装置。
在电气符号中，电磁铁通常表示为一个带有两个弯曲线的矩形，并带有一个箭头。
5. 传感器传感器是一种能够将物理量转换为电信号的装置。
其主要作用是检测环境中的温度、湿度、光强等物理量，并将其转换为电信号进行处理。
在电气符号中，传感器通常表示为一个带有箭头和波浪线的矩形。
6. 计时器计时器是一种能够实现定时开关功能的装置。
其主要作用是根据预设时间自动控制设备的开关状态。
在电气符号中，计时器通常表示为一个带有钟表图案和箭头的矩形。
7. 按钮按钮是一种能够实现手动控制设备开关状态的装置。
在电气符号中，按钮通常表示为一个圆形或矩形，并带有一个箭头或者字母“S”。
8. 信号灯信号灯是一种能够显示设备工作状态或警示信息的装置。
在电气符号中，信号灯通常表示为一个圆形或矩形，并带有一个箭头或者字母“L”。
9. 开关电源开关电源是一种能够将交流电转换为直流电的装置。
在电气符号中，开关电源通常表示为一个带有波浪线和箭头的矩形。
10. 变压器变压器是一种能够实现电压变换的装置。
数控机床常用控制电器及选择
华中数控
数控机床常用控制电器及选择
数控机床常用的控制电器（数控维修实验台）
1、断路器 2、接触器 3、继电器 4、灭弧器 5、电源电器 6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ熔断器 7、开关电器 8、控制按钮 9、指示灯
华中数控
1、断路器（低压断路器）
说明：
低压断路器过去叫做自动空气开关，现采用 IEC标准称为低压断路器。
华中数控
DZ15系列型号意义为：
DZ 15-□/□ 90 □
保护种类(见表2.1) 液压式电磁脱扣器 极数(1:单极;2:二极;3:三极) 壳架等级额定电流 设计代号 塑料外壳式断路器
表 2-1 保护种类含义及其对应的代号
保护种类 配电保护用过电流脱扣器 电动机保护用过电流脱扣器
代号 1 2
图2-1 塑料外壳式断路器外形图
单极、二极、三极、四极； 按断路器瞬时脱扣器的型式分有:
C型（5In~10In）、D型（10In~14In）。
DZ47-60系列技术参数如表2-3~2-4所示：
华中数控
表2-3 过电流保护特性
序 号
脱扣器额定 电流In (A)
起始状态
试验 电流
规定 时间
A
1~60
冷态
1.13In t≥1h
紧接着A项
600
127，220，380，500， 660
5，10，20，40，60， 100，150，250，400，
600
华中数控
（3）线圈的额定电压:
直流线圈
交流线圈
24，48，100，220，440
36，110，127，220，380
表2-6 接触器线圈的额定电压等级表
常用低压电器(主令电器 电磁执行机构 电气安装附件)
<<常用低压电器之主令电器、电磁执行机构、电气安装附件>>姓名：序号：院别：班级：完成时间：常用低压电器（主令电器电磁执行机构电气安装附件）主令电器主令电器是用来接通和分断控制电路以发布命令、或对生产过程作程序控制的开关电器。
它包括控制按钮、行程开关、接近开关、转换开关和主令控制器等。
一．控制按钮（一）按钮开关用途.按钮开关，是一种结构简单，应用十分广泛的主令电器。
在电气自动控制电路中，用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。
（二）按钮开关分类.按钮开关的结构种类很多，可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯符号式及钥匙式等，有单钮、双钮、三钮及不同组合形式，还有一种自持式按钮，按下后即可自动保持闭合位置，断电后才能打开。
为了标明各个按钮作用，以避免误操作，通常将按钮帽作成不同的颜色，以示区别，如红色为停止和急停按钮。
绿色为启动按钮。
黑色为点动按钮。
启动与停止交替按钮必须是黑色、白色或灰色，不得使用红色和绿色。
复位按钮必须是蓝色，当其兼有停止作用时，必须是红色等。
（三）工作原理：按钮被按下时，动触桥下移，动断静触点断开，动合静触点接通；松开按钮时，在复位弹簧的作用下，动触桥复位，动合静触点断开，经过一定行程后，动断静触点闭合复位。
（四）按钮的选用（1）根据使用场合和具体用途选择按钮的种类。
（2）根据工作状态指示和工作情况要求，选择按钮的颜色。
（3）根据控制回路的需要选择按钮的数量。
（五）按钮的安装与使用（1）按钮安装在面板上时，应布置整齐，排列合理。
（2）同一机床运动部件有几种不同的工作状态时，应使每一对相反状态的按钮安装在一组。
（3）按钮的安装应牢固，安装按钮的金属板或金属按钮盒必须可靠接地。
（4）由于按钮的触头间距较小，应注意保持触头间的清洁。
（5）光标按钮一般不宜用于需长期通电显示处。
二．限位开关（一）限位开关用途限位开关，又称位置开关，是一种将机器信号换为电气信号，以控制运动部件位置或者行程的自动控制电器。
继电接触器控制电器原理图
二、电气线路图
电气线路图：—— 有多种，书上介绍两种：电 路图和接线图。
电路图： 用符号按其工作顺序排列，详细表示电路设备 或全套装置的全部组成和电气连接。—— 不考虑实 际位置；分析原理用。 接线图： 用规定的符号既表明各电气元件在电路上的联 系，又表明各元件相互间位置的图形，施工、检修 用。—— 属于安装图之一。
从起停按钮接线处引线 可节省一条线。 4条连接线
二、正反转互锁控制
反转的实现：改变相序，任意两线对调。 由两个接触器实现。
互锁的含义：就是互相“锁住”对方， 不让对方同时处于工作状态。一方处于工作 时，另一方就被“锁住”不能再处于工作状 态，除非处于工作状态的一方停止工作。
互锁目的：避免同时工作，避免短路。 互锁形式：电气、机械和多重互锁。
船上：起货机、锚机都由它操作控制。 表示：1.图形符号：触点用小圆圈表示，虚线表示档位，在虚
线上涂上黑点表示触点在对应的档位接通，没有黑点则表示断开。 2.触头表表示：将触点与档位分别画在表格中的行和列，
对应的格子内用“×”表示触点在该档位接通，空白表示断开。
主令 控制 器的 触点
主令控制器的外观
通常，操作位置可能 影响安全的设备都必须采 用主令控制器来操作。如 起货机、锚机等。
机原理相似），当圆环所受的力大于弹簧力（可人为整定） 时，触头动作。
热继电器： 原理：利用电流的热效应，使双
金属片弯曲，从而使触头动作。 注意：1.热继电器只用作过载保
护或缺相保护，不能用作短路保护。 2.热继电器动作后须经过
冷却后，按动复位按钮才能复位。
主令控制器
主令控制器：—— 已经不是继电器的内容，属于“主令电器”。 用途：用来频繁切换(通断)控制线路(小电流线路)的手动电器。
第五章 低压电器和常用电动机控制电路
二、主令电器
主令电器一般不能直接用来控制电动机的起 停，主要用于切换控制电路，用它来操动接触器， 从而实现对电动机及其他控制对象的起动、停止 或工作状态的变换，因此，称这类发布命令的电 器为主令电器。
常用有填料封闭管式熔断器的型号有 RT0、RTl2、RTl4、RTl5、RT20等系列。
5．快速熔断器
快速熔断器主要用于半 导体元件或整流装置的短路 保护。由于半导体元件的过 载能力很低，只能在极短的 时间内承受较大的过载电流， 因此要求短路保护器件具有 快速熔断能力。快速熔断器 的结构与有填料封闭管式熔 断器基本相同，如图所示。 但熔体材料和形状不同。其 熔体一般用银片冲成有V形 深槽的变截面形状。
《 电工电子技术基础》 赵承荻、周玲主编 高等教育出版社
第五章 低压电器和常用电动机控制电路
第一节 常用低压电器 第二节 三相异步电动机控制电路
第五章 低压电器和常用电动机控制电路
应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利 用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制 和保护，称为继电接触控制。
本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控 制环节和保护环节的典型电路。
常用型号有RClA系列，其额定电压 380V，额定电流有5A、10A、15A、30A、 60A、100A、200A等7个等级。
3．螺旋式熔断器
螺旋式熔断器的结构如图所示。它由瓷质底 座、瓷帽、瓷套和熔体组成。
熔体安装在熔体瓷质熔管 内，熔管内部充满起灭弧 作用的石英砂。熔体自身 带有熔体熔断指示装置。 螺旋式熔断器是一种有填 料封闭管式熔断器，结构 较瓷插式熔断器复杂。
电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第六章 电气控制修改
（1）采用组合（连动）按钮进行控制（如图6-5），其中SB2为连续运行按钮，SB3为点动按钮。
图6-5
（2）在自保电路中串接控制开关（如图6-5(a)），当开关闭合时为连续运行，当开关断开时为点动运行。
图6-5（a）
6-2：画出异步电动机主电路和控制电路，要求具备：（1）短路保护；（2）过载保护；（3）电动机运行时绿色指示灯亮，停车时红色指示灯亮。设接触器的线圈和指示灯的额定电压均为220V。
2.接触器线圈与触点之间是电磁力的关系，虽然分开画但它们是一个整体。
3.按钮、触点一般是复合的，即由动合动断切换，因此触点在切换过程中有一个短暂的时间常开常闭同时断开这一点需要特别注意，否则会导致设计功能无法实现。
4.阅读电路原理图时应注意的事项
（1）弄清生产机械对控制电路提出的要求。
（2）在原理图上，控制电器的触点状态是线圈尚未通电或没有外界作用时的状态，按钮是尚未发生机械作用时的位置。
（1）硬件组成
·输入接口—可接受开关信号和模拟信号。
·输出接口—输出开关信号以驱动接触器、电磁阀、指示灯等。
·内部控制—智能核心含CPU、程序存储器和数据存储器等。
·通讯接口—采用RS232/485与PC机实现通讯。
（2）编程方式
·梯形图—由若干图形符号组成的图形控制语言。由于它是在传统的继电控制原理图的基础上演变而来的，具有直观、易理解的特点，是目前使用较多的方式。
图6-2（a）
例6-3图示为一个对三台电机实现顺序启动的继电控制电路，找出图6-3电路中的错误（须用笔圈出）并重新画出改正后的控制电路。
图6-3
解：⑴找错
⑵改正
例6-4：画出电动机正反转的控制线路（含主电路），正转要求能够实现点动与常动，反转要求能够实现两地控制
电工技术第8章 电气控制与PLC的基础知识
2020/2/10
电工技术（电工学Ⅰ） 第8章 电气控制与PLC的基础知识
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8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备
按下按钮帽时，动断触点分断（常闭触头断开），动 合触点接通（常开触头闭合）。放开按钮帽时，在弹簧的 作用下，动触点复位（恢复到常态）。
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电工技术（电工学Ⅰ） 第8章 电气控制与PLC的基础知识
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8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备
（4）接触器选择的基本原则 1）接触器极数和电流种类的确定； 2）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接 触器； 3）根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级； 4） 根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触 器的额定电压； 5）接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定； 6）接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。
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8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备
２. 刀开关（QS） 刀开关是低压配电中应用最广的电器，主要用来隔离
电源。它的结构简单，主要由刀片（动触头）和刀座（静 触头）组成。在电流不大的线路里可以直接用它接通和断 开电源，适合额定电压在交流380V或直流440V以下、额 定电流1500A以下的场合。
第8章 电气控制与PLC的基础知识
§8.1 常用低压控制电器 §8.2 继电-接触器控制系统的基本电路 §8.3 可编程序控制器的原理及应用
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电工技术（电工学Ⅰ） 第8章 电气控制与PLC的基础知识
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§8.1 常用低压控制电器
继电-接触控制系统即电气控制系统，按其功能可 分为四个部分：输入设备、输出设备、保护设备、继电 -接触控制线路和被控生产机械或生产过程。
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文字符号：SL
LK5/613
线 F R 路 Ⅲ ⅡⅠ 0 ⅠⅡⅢ 号
1 2 3 4 5 6
(a)图形符号
(b)触点合断表
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3、行程开关
行程开关也称为位置开关，主要用于将机械位移 变为电信号，以实现对机械运动的电气控制。当机械
的运动部件撞击触杆时，触杆下移使常闭触点断开，
常开触点闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作 用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复常态。
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➣ 电器按其用途又可分为以下三类。 ☞ （1）控制电器：用来控制电动机的启动、反 转、调速、制动等动作，如：接触器、继电器等。 ☞ （2）保护电器：用来保护电动机，使其安全 运行，以及保护生产机械使其不受损坏，如：熔断器、 电流继电器、热继电器等。 ☞ （3）执行电器：用来操纵、拖动、支撑及保 持作用（保持机械装置在某个固定位置上）的一种执 行元件，如：电磁铁、电磁离合器等。 各类电器之间没有明显的界限，可兼作多种作用。
电器等；
2）按动作时间：瞬时动作和延时动作；
3）按作用原理：电磁式、感应式、电动式、
电子式和机械式
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常用的继电器有以下几种： 1）电流继电器 2）电压继电器 3）中间继电器 4）热继电器
5）时间继电器
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1）电流继电器
电流继电器是根据电流信号而动作的，包括欠 电流继电器和过电流继电器。
特点是：线圈匝数少、线径较粗，能通过较大
2.分类
➣ 电器按动作性质可分为以下两类。
☞ （1）非自动电器：这类电器没有动力机构， 依靠人力或其他外力来接通或切断电路，如：刀开关、 转换开关、行程开关等。 ☞ （2）自动电器：这类电器有电磁铁等动力机 构，按照指令、信号或参数变化而自动动作，使工作 电路接通或切断，如：接触器、继电器、自动开关等。
瞬间接通电流大。
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2）直流接触器
直流接触器的结构
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3）接触器的图形符号和文字符号
文字符号：KMLLeabharlann L2 L31QG
2
FU KM 2SB FR 1SB KM M 3 KM FR
3 4
图8.31 鼠笼式异步电动机直接启动控制线路
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3. 继电器
继电器的分类： 1）按信号：电流、电压、速度、压力、热继
•利用触头回路本身电动力的简单灭弧法
•多断口灭弧法
•磁吹灭弧
•纵缝灭弧
•栅片灭弧
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利用电动力灭弧法
a）简单灭弧法
b）多断口灭弧法
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磁吹灭弧
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纵缝灭弧
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栅片灭弧
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c）铁心
➣减少涡流损耗
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铁心吸力的变化
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短路环
F F FA 0 FB ωt
40
d）线圈
线圈匝数较少；
电阻小；
接通瞬间电抗小；
价格便宜、能够满足生产机械一般生产的要
求，因此仍然得到了广泛的应用。
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两大部分：常用控制电器+基本线路
四个目标： 1）熟悉各种控制电器； 2）掌握继电器-接触器控制线路基本控 制环节的构成和工作原理； 3）学会分析较复杂的控制线路； 4）能够设计一些简单的控制线路。
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8.1
常用控制电器与执行电器
3
• 电力拖动控制:指对电动机的启动、调速、停止、
反转、制动等过程所实施的控制。按作用方式分为
手动控制与自动控制。
• 手动控制：用闸刀、转换开关等手控电器来实现电
动机传动控制。
• 自动控制：用自动电器来实现电力拖动控制
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目前，电力拖动控制系统正向无触点、
连续控制、弱电化、微机控制发展，但由于
继电器—接触器所用的控制电器结构简单、
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8.1.1 非自动控制电器（手动低压电器）
常见的手动低压电器主要有以下两种：
– 刀开关
– 转换开关
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1.刀开关
刀开关又叫闸刀开关，一般用于不频繁操作的低压 电路中，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔 离，有时也用来控制小容量电动机的直接启动与停机。
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– 组成：刀刃、刀夹、绝缘底板和操作手柄 – 分类：单极、双极和三极
自动控制电器
接触器
（KM） （KA）
自动空气开关 （QF）
继电器
主令电器 按钮 （SB）
主令控制器 （SL） 行程开关 （ST） — 电磁铁
电流继电器 电压继电器 （KV） 中间继电器 （K） 热继电器 时间继电器 （FR）
（KT）
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执行电器
延时释放（失电延时）
53
延时吸合（得电延时）时间继电器工作原理演示
54
延时释放（失电延时）时间继电器工作原理演示
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4.自动空气开关
自动空气开关又叫断路器或自动开关，它的 主要特点是具有自动保护功能，当发生短路、过
载、欠电压等故障时能自动切断电路，起到保护
作用。
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自动空气开关工作过程演示
t/s 10
I/IN≤1.25，长期工作；
8 6 4 2
I/IN=2， I/IN≥10，
30-40s熔断； 瞬间熔断
0
4
8
12
I/IN
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熔断器的选择
熔断器一般是根据线路的工作电压和额定电流来选
择的；
对于一般电路、直流电动机和线绕式异步电动机， 熔断器是按它们的额定电流选择； 而对于鼠笼式异步电动机，却要根据启动电流来选 择熔断器。
☆ 非自动控制电器（刀开关、转换开关） ☆ 自动控制电器（接触器、继电器）
☆ 主令电器（按钮、主令控制器）
☆ 执行电器（电磁铁）
☆ 小结
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1.概念—控制电器
☆ 生产机械中所用的控制电器多属低压 电器（工作电压在500V以下） ☆ 用来接通或断开电路，以及用来控制、 调节和保护用电设备的电气器具。
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电流。 用途：欠电流继电器用在直流并励电动机的励 磁线圈中，可防止转速过高或电枢电流过大；过电 流继电器串接在电枢电路中，可防止电动机短路或
过大的电枢电流。
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2）电压继电器
电压继电器是根据电压信号而动作的， 包括欠电压继电器和过电压继电器。 特点是：线圈匝数多、线径较细。
用途：欠电压继电器用作电路欠压保护，
自动控制电器
（1）熔断器
（2）接触器
（3）继电器
（4）自动空气开关
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1. 熔断器
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（a）插入式
（b）密封管式
熔断器主要作短路或过载保护用，串 联在被保护的线路中。线路正常工作时如 同一根导线，起通路作用；当线路短路或 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他 电器设备的作用。
（c）螺旋式
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熔断器的熔断特性
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2. 接触器
（1）交流接触器
（2）直流接触器
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（1）交流接触器
触点分类：
动合触点，又 叫常开触点；
动断触点，又 叫常闭触点。
交流接触器的结构
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交流接触器吸合/断开动作演示
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交流接触器控制电路
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a）触头
开始接通时
正常工作时
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辅助触头
辅助触头的结构
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b）灭弧装置
灭弧的方法与装置有以下几种：
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问题：触头分段速度慢 断开时会产生闸电 弧，并且灭弧困难。
解决方案：具有断弧刀 片的刀开关，在主 刀极上加断弧刀片。
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工作原理：主刀极脱开，断弧刀片使线路接通， 此时无电弧，主刀极1与3用弹簧连 接，当主刀极到足够远，靠弹簧力 将3迅速拉出，电弧很快拉长而熄灭。 15
刀开关一般与熔断器串联使用， 以便在短路或过负荷时熔断器熔断 而自动切断电路。 刀开关的额定电压通常为250V 和500V，额定电流在1500A以下。 安装刀开关时，电源线应接在静 触点上，负荷线接在与闸刀相连的端 子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线 应接在闸刀下侧熔断丝的另一端，以 确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝 不带电。在垂直安装时，手柄向上合 为接通电源，向下拉为断开电源，不 能反装，否则会因闸刀松动自然落下 而误将电源接通。
L1
L2
L3
QG FU
KM
FR M 3
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刀开关表示符号
Q
Q
Q
单极
（多线表示） 三极
（单线表示）
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2.转换开关
（1）盒式转换开关
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结构与工作原理
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（2）倒顺开关
X1 X2 X3 X1 X3 X2
QG
QG
KM
KM
M 3
M 3
正转
反转
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文字符号：QB
a）示意图
b）触点合断表
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8.1.2
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行程开关工作原理演示
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3）往复循环
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8.1.4
执行电器
常见的执行电器有： （1）电磁铁； （2）电磁离合器； （3）电磁夹具。
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电磁铁
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电磁铁的工作特性
F I
I F
FN 0 XN
X
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本节小结
非自动控制电器
刀开关
转换开关 熔断器
（Q/QG） （QB） （FU）
交流接触器 直流接触器
第八章
继电器—接触器控制系统
1
1、启动控制线路
L1 L2 L3
QG FU KM 2SB FR M 3 图8.31 鼠笼式异步电动机直接启动控制线路
2
1SB KM
KM
FR
8.1
8.2
常用控制电器与执行电器
继电器—接触器控制的常用基本线路