第一章常用低压电器
1. 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构?
2. 三相交流电磁铁有无短路环，为什么?
2. 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？
3. 交流、直流接触器是以什么来定义的?
4. 如何选用接触器?
5. 交流、直流电磁式继电器是以什么来定义的?
6. 电磁式继电器与电磁式接触器在结构上有何不同?
7. 何为电磁式继电器的吸力特性与反力特性?它们之间应如何配合?
8. 过电压继电器、过电流继电器的作用是什么?
9. 中间继电器与接触器有何不同?
10. 如何选用电磁式继电器?
11. 星形联结的三相异步电动机能否采用两相热继电器来做断相与过载保护，为什么?
12. 三角形联结的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继电器来做断相与过载保护？
13. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断电流三者有何区别?
14. 热继电器、熔断器的保护功能有何不同?
15. 能否用过电流继电器来做电动机的过载保护，为什么?
16. 如何选用电动机过载保护用的热继电器?
17. 低压断路器具有哪些脱扣装置?各有何保护功能?
18. 电动机主电路中接有断路器，是否可以不接熔断器，为什么?
19. 电弧是如何产生的?对电路有何影响?常用的灭弧方法有哪些?
20. 为什么刀开关在安装时手柄方向必须向上?使用时如何接线?
21. 电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们有何不同?
22. 电动机起动电流很大，起动时热继电器会不会动作?为什么?
23. 交流过电流继电器的电磁机构(铁心)有没有必要装短路环，为什么?
24. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别?
25. 既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器?为什么?
26. 自动开关的作用是什么?它可在线路发生什么故障时快速自动切断电源?
27. 说明自动开关工作原理、使用场合，与采用刀开关和熔断器的控制、保护方式相比，自动开关有何特点？
28. 电气原理图中Q、FU、KM、KA、KT、SB分别代表什么电器元件?
第一章常用低压电器 1. 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构? 2. 三相交流电磁铁有无短路环，为什么? 2. 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？ 3. 交流、直流接触器是以什么来定义的? 4. 如何选用接触器? 5. 交流、直流电磁式继电器是以什么来定义的? 6. 电磁式继电器与电磁式接触器在结构上有何不同? 7. 何为电磁式继电器的吸力特性与反力特性?它们之间应如何配合? 8. 过电压继电器、过电流继电器的作用是什么? 9. 中间继电器与接触器有何不同? 10. 如何选用电磁式继电器? 11. 星形联结的三相异步电动机能否采用两相热继电器来做断相与过载保护，为什么? 12. 三角形联结的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继电器来做断相与过载保护？ 13. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断电流三者有何区别? 14. 热继电器、熔断器的保护功能有何不同? 15. 能否用过电流继电器来做电动机的过载保护，为什么? 16. 如何选用电动机过载保护用的热继电器? 17. 低压断路器具有哪些脱扣装置?各有何保护功能? 18. 电动机主电路中接有断路器，是否可以不接熔断器，为什么? 19. 电弧是如何产生的?对电路有何影响?常用的灭弧方法有哪些? 20. 为什么刀开关在安装时手柄方向必须向上?使用时如何接线? 21. 电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们有何不同? 22. 电动机起动电流很大，起动时热继电器会不会动作?为什么? 23. 交流过电流继电器的电磁机构(铁心)有没有必要装短路环，为什么? 24. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别? 25. 既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器?为什么? 26. 自动开关的作用是什么?它可在线路发生什么故障时快速自动切断电源? 27. 说明自动开关工作原理、使用场合，与采用刀开关和熔断器的控制、保护方式相比，自动开关有何特点？ 28. 电气原理图中Q、FU、KM、KA、KT、SB分别代表什么电器元件?
第一章常用低压电器知识要点辅导 一、电器的概念 电器是一种能根据外界的信号和要求，实现电路或非电路对象的切换、控制、保护、变换和调节用的电气设备。它能手动或自动地接通、断开电路，断续或连续的改变电路参数。电器主要分为手动电器和自动电器两种。 一、手动电器 手动电器是指没有动力机构，依靠人力来进行操作，接通或断开工作电路的电器。电器控制系统中常用的手动电器有刀开关、组合开关、按钮等。 1．刀开关 刀开关又称刀闸，是手动电器中结构最简单的一种，常用的刀开关有开启式负荷开关、封闭式负荷开关、刀熔开关、隔离开关等。刀开关的图形符号和文字符号见图1-1如示 （1）开启式负荷开关 开启式负荷开关的结构见图1-2。开启式负荷 开关结构简单，价格低廉，常用作照明电路的电源开关，也可用来控制5.5KW以下异步电动机的起动和停止。但这种开关没有专门的灭弧装置，开关的触刀和静插座容易被电弧烧坏，引起接触不良等故障，因此不宜用于频繁接通和分断的电路。 （2）铁壳开关 铁壳开关的结构见图1-3。虽然铁壳开关设有联锁装置以防止操作人员触电，但是仍应当注意按照规定进行安装与使用：既不允许把开关随意放在地上，也不允许面对着开关进行操作，以免万一发生故障而开关又分断不了短路电流时，造成铁壳爆炸飞出伤人。另外，开关的外壳应可靠接地，以防意外漏电造成触电事故。同时还应严格禁止在开关上放置紧固件及其他金属零件，以免它们掉入开关内部造成相间短路事故。
（3）刀熔开关 HR 型刀熔开关的结构见图1-4。刀熔开关即 3 熔断器式刀开关，是一种组合电器，它兼具熔断 器和刀开关这两种电器的基本技术性能。由于是 利用熔断器的触刀作为刀开关的触刀，刀开关和 熔断器就有机地组合在一起了，因而可以减少材 料消耗、降低制造成本和缩小安装面积。 （4）隔离开关 隔离开关结构见图1-5所示。隔离开关在电 路中起隔离电源的作用，由静触点、动触点、操 作手柄、接线端和底座等几部分组成。其动、静 触点都是外露的，具有明显的断开点。这样，在 切断电源时能够确保电路无电，从而保证检修操 作人员的安全。隔离开关没有灭弧机构，不具备 切断或接通负荷电流的功能。因此，规程规定严 禁带负荷操作隔离开关。 操作规程对接通、分断电路时，隔离开关与负荷开关（能承载负荷电流的开关）的操作顺序做了严格的规定： 分闸：应先断开负荷开关，再断开隔离开关。 合闸：应先合上隔离开关，后合上负荷开关。 2．按钮 按钮是一种结构简单、应用广泛的低压手动电器。在低压控制系统中，手动发出控制信号，可远距离操纵各种电磁开关，如继电器、接触器等，转换各种信号电路和电气联锁电路。 按钮的外形、结构及图形与文字符号见图1-6所示。按钮主要根据使用场合所需要的触点数、触点形式及颜色来选用。
常用低压电器的主要种类和用途 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： （1）控制作用如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。 （2）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。 （3）测量作用利用仪表及与之相适应的电器，对设备，电网或其它非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。 （4）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。 （5）指示作用利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护掉牌指示等。 （6）转换作用在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等． 当然，低压电器作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不断出现，常用低压电器的主要种类和用途如表所示。 对低压配电电器要求是灭弧能力强、分断能力好，热稳定性能好、限流准确等。对低压控制电器，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。 常用的低压电器的文字符号及作用： 刀开关（QS）：主要用作电源切除后，将线路与电源明显地隔离开，以保障检修人员的安全 组合开关（QS）：用于手动不频繁地接通、分断电路，换接电源或负载，也可以控制小容量异步电动机 自动空气开关（QF）：主要用于低压动力电路分配电能和不频繁通、断电路，并具有故障自动跳闸功能 控制按纽（SB）：在控制电路中用于短时间接通和断开小电流控制电路 行程开关（SQ）：利用机械运动部件的碰撞而动作，用来分断或接通控制电路。主要用于检测运动机械的位置，控制运动部件的运动方向、行程长短以及限位保护 接近开关（SP）：靠移动物体与接近开关的感应头接近时，使其输出一个电信号来控制电路的通断 接触器（KM）：可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可以实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可以控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载 中间继电器（KA）：扩展触点的数量和信号的放大 电流继电器（KA）：根据输入电流大小变化控制输出触点动作 电压继电器（KV）：根据输入电压大小变化控制输出触点动作 时间继电器（KT）：按照预定时间接通或分断电路 热继电器（FR）：对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而烧毁。大部分热继电器除了具有过载保护功能以外，还具有断相保护、温度补偿、自动与手动复位等功能 速度继电器（KS）：多用于三相交流异步电动机反接制动控制，当电动机反接制动过程结束，转速过零时，自动切除反相序电源，以保证电动机可靠停车 熔断器（FU）：在低压电路配电电路中主要起短路保护作用 指示灯（HL）：用于电路状态的工作指示，也可用作工作状态、预警、故障及其他信号的指示
常用低压电器题 1. 热继电器一般用于保护。接触器除通断电路外，还具有保护作用。 2. 三相鼠笼式异步电动机Y-△降压启动时启动电流是直接启动电流的倍，此方法只能用于定子绕组采用接法的电动机。 3 .画出下列继电器的图形符号： A．断电延时打开常开触点； B．通电延时打开常闭触点；C．复合行程开关；D．速度继电器常开触点 4，电器按工作电压等级可分为和，其中工作于交流伏以下或直流伏以下的电路中称为。 5、接触器的结构主要由______、_______和____________及弹簧、外壳等组成。 6、按钮帽做成不同颜色用以区别各按钮作用，一般用_____色表示_____按钮， _____色表示 _____按钮。 7、速度继电器的触点状态决定于线圈是否得电。（） 8、中间继电器触点较多，主要用于转换控制信号。（） 9、一台额定电压为 220V 的交流接触器在交流 220V 和直流 220V的电源上均可使用。（） 10，热继电器是对电动机进行保护的电器； 熔断器是用于供电线路和电气设备的保护的电器。 11、接触器型号CZ 18-40，三段表示的意义分别为、 。接触器选用时，主触点的额定工作电流应或_ 负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路______。 12、时间继电器种类很多，按其动作原理分为电磁式，空气阻尼式，电动式，电子式，按延时方式分为和。空气阻尼式时间继电器是利用---------原理产生延时。 13、三相异步电动机降压起动方法有__________、__________、____________ 等。
14，现有保护控制电器A、熔断器 B、自动开关 C、热继电器 D、交流接触器 E、过电流继电器，以上电器能用于短路保护的有__ _____，能用于过载保护的有___ ______，能用于过电流保护的有___ ____，能用于零电压或欠电压保护的有___ ______。 热继电器和过电流继电器都可作异步电动机过载保护，如何区分？ 图示电路中，按正常操作后，电路会出现什么现象? 1. 热继电器一般用于电动机的长期过载保护保护。接触器除通断电路外，还具有欠压和失压保护作用。 2. 三相鼠笼式异步电动机Y-△降压启动时启动电流是直接启动电流的1/3倍，此方法只能用于定子绕组采用△接法的电动机。 3.画出下列继电器的图形符号： A．断电延时打开常开触点； B．通电延时打开常闭触点；C．复合行程开关；D．速度继电器常开触点 4，电器按工作电压等级可分为低压电器和高压电器，其中工作于交流1200 伏以下或直流1500 伏以下的电路中称为低压电
板书设计 第二章常用低压电器 第五节接触器 一、分类 二、用途 三、选用 四、万能转换开关 五、主令控制器 第六节继电器 一、热继电器 二、中间继电器 三、电流继电器 四、电压继电器 五、时间继电器 六、速度继电器 教学过程 教学 环节 教学内容教学调控时间分配 引入课 接触器是一种通用性很强的开关式电器，是电力拖 动与自动控制系统中一种重要的低压电器。可以频繁 地接通和分断交直流主电路，它是有触点电磁式电器 的典型代表。具有欠电压释放保护及零压保护，控制 容量大，可运用于频繁操作和远距离控制，工作可靠， 寿命长，性能稳定，维护方便等优点。 继电器是根据电流、电压、温度、时间、速度等信 号的变化来自动接通和分断小电流电路的控制元件。 老师做课 前引入 5分钟
教学 环节 教学内容教学调控时间分配 新授课 第二章常用低压电器 第五节接触器 一、分类：接触器按触点通过电流的种类不同，可 分为交流接触器、直流接触器。 二、原理及用途：接触器是一种自动的电磁式开关， 它通过电磁力作用下的吸合和反力弹簧作用下的释放， 使触点闭合和分断，实现电路的接通和断开；它具有手 动切换电器所没有的失电压和欠电压释放保护功能；接 触器主要用作电力拖动与控制系统中的执行电器，适宜 频繁起动及控制交流笼型异步电动机。 三、选用：接触器使用场合及控制对象不同，其工 作条件与工作繁重程度也不同。为尽可能经济、正确地 使用接触器，必须对控制对象的工作情况及接触器的性 能有较全面的了解，不能仅看产品的铭牌数据，因接触 器铭牌上所标定的电压、电流、控制功率等参数均为某 一使用条件下的额定值，选用时应根据具体使用条件正 确选择。 四、安装、使用 安装前应检查接触器的技术数据（如额定电压、电 流等）是否符合要求。测量接触器的线圈电阻及绝缘电 阻。测量衔铁释放状态下触点的通、断是否完好。 五、图形及文字符号 教师结合 实物讲解 教师指导 学生自学 P34常用 接触器技 术数据 表2—12 15分钟 5分钟
第一章常用低压电器 第一节常用低压电器基本知识 第二节熔断器 第三节热继电器 第四节电磁式接触器 第五节电磁式电压、电流继电器第六节时间继电器与速度继电器第七节低压断路器 第八节主令电器
是指工作在交流1200V 、直流1500V 及 以下的电路中，起通断、保护、控制、检测、变换和调节用的电器统称为低压电器。 第一节常用低压电器基本知识 低压电器：一、低压电器的分类 1、按用途分类： （2）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。 （1）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；
2、按操作方式分类： （1）自动电器：通过电磁或气动机构动作来完成接通、分断、起动和停止等动作的电器。主要有接触器、继电器、断路器等。（2）手动电器：依靠人力来完成接通、分断、起动和停止等动作的电器。主要有刀开关、转换开关和主令电器等。 3、按工作原理分类： （1）电磁式电器：该电器的感测元件接受的是电流或电压等电量信号。 （2）非电量控制电器：该电器的感测元件接受的是热量、温度、转速、机械力等非电量信号。
4、按使用场合分类： 有一般工作用电器、特殊工矿用电器、航空用电器、船舶用电器、建筑用电器、农用电器等。 二、电磁式低压电器结构与工作原理 1、基本机构 （1）电磁机构 1）电磁机构的结构型式：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
2）线圈：直流线圈与交流线圈 电压线圈与电流线圈 （2）触头系统 触头系统是电磁式低压电器的执行部分，起接通与分断电路的作用。要求触头导电、导热性能好。 1）电接触与接触电阻 2）触头的接触形式：有点接触、线接触和面接触三种 图1-2 触头的接触形式 a-点接触b-线接触c-面接触
常用低压电器题 1. 热继电器一般用于电动机的长期过载保护。接触器除通断电路外，还具有欠压和失压保护作用。 2. 三相鼠笼式异步电动机Y-△降压启动时启动电流是直接启动电流的 1/3 倍，此方法只能用于定子绕组采用△接法的电动机。 3 .画出下列继电器的图形符号： A．断电延时打开常开触点；B．通电延时打开常闭触点；C．复合行程开关； D．速度继电器常开触点 4，电器按工作电压等级可分为低压电器和高压电器，其中工作于交流 1200 伏以下或直流 1500伏以下的电路中称为低压电器。 5、接触器的结构主要由_电磁机构_、_触点系统_和_灭弧装置_及弹簧、外壳等组成。 6、按钮帽做成不同颜色用以区别各按钮作用，一般用_红_色表示_停止按钮，_ 绿_色表示 _启动按钮。 7、速度继电器的触点状态决定于线圈是否得电。（×） 8、中间继电器触点较多，主要用于转换控制信号。（√） 9、一台额定电压为 220V 的交流接触器在交流 220V 和直流 220V的电源上均可使用。（×） 10，热继电器是对电动机进行过载保护的电器； 熔断器是用于供电线路和电气设备的短路保护的电器。 11、接触器型号CZ 18-40，三段表示的意义分别为直流接触器CZ系列、设计 序号 额定电流。接触器选用时，主触点的额定工作电流应大于或_等于负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路_相等_。
12、时间继电器种类很多，按其动作原理分为电磁式，空气阻尼式，电动式，电子式，按延时方式分为通电延时型和断电延时型。空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理产生延时。 13、三相异步电动机降压起动方法有定子绕组串电阻、Y-△型连接、串自耦变压器等。 14，现有保护控制电器A、熔断器 B、自动开关 C、热继电器 D、交流接触器 E、过电流继电器，以上电器能用于短路保护的有A、B，能用于过载保护的有B、C，能用于过电流保护的有E，能用于零电压或欠电压保护的有B、D。 15热继电器和过电流继电器都可作异步电动机过载保护，如何区分？ 答：热继电器是长期过载保护。 图示电路中，按正常操作后，电路会出现什么现象? a)KM线圈不能得电。b)KM线圈得电又释放。C)按下起动按钮时，控制电路短路。
第一章常用低压电器 什么是低压电器 所谓低压电器，就是指工作在交流额定电压1200V及以下、直流额定电压1500V及以下的电器。低压电器作为基本器件，广泛应用于输配电系统和电力拖动系统。 本章主要介绍低压开关、熔断器、主令电器、接触器、继电器等在电力拖动和自动控制系统中常用的低压电器。 第一节低压开关 低压开关有什么作用 低压开关主要用来隔离、转换及接通和分断用，多数用作机床电路的电源开关和局部照明电路的控制开关，有时也可直接用于控制小容量电动机的启动、停止和正反转。 一、自动空气开关 自动空气开关又称自动空气断路器，是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。 自动空气开关的主要作用是：能接通和分断电路；能对电路或电气设备发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护；同时也能用于不频繁地启动电动机。 自动空气开关的优点是：操作安全、安装使用方便、工作可靠、动作值可调、分断能力较高、兼顾多种保护、动作后不需要更换元件等。 1.分类 自动空气开关按结构型式可分为塑壳式、框架式、限流式、直流快速式、灭磁式和漏电保护式等六类。 电力拖动与自动控制线路中常用塑壳式断路器，如图1-1-1为常用的几种塑壳式断路器。我们以DZ系列为例讲解，其分类方法如下：（1）按极数：单极、两极和三极。
（2）按保护形式：电磁脱扣器式、热脱扣器式、复合脱扣器式（常用）和无脱扣器式。 图1-1-1 常用的塑壳断路器 2. DZ5-20型自动空气开关的型号及结构 （1）型号及其含义 （2）结构与原理 采用立体布置，操作机构在中间。外壳顶部突出红色按键为分断；绿色按键为合闸。自动空气开关主要三部分组成：触头和灭弧系统、各种脱扣器、操作机构和自由脱扣器。如图1-1-2为DZ5-20型低压断路器的结构和电路符号。
第一章常用低压电器 思考题与习题 1-1熔断器有哪些主要参数？熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一回事？ 熔断器的主要参数有 （1）额定电压熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压，其量值一般等于或大于电气 设备的额定电压。 （2）额定电流熔断器能长期通过的电流，它决定于熔断器各部分长期工作时的容许温升。 （3）极限分断能力熔断器在故障条件下能可靠的分断最大短路电流，它是熔断器的主要 技术指标之一。 （4 ）弧前电流—时间特性。 （5）I2t 特性当分断电流甚大时，以弧前电流—时间特性表征熔断器的性能已足够了，因 为此时燃弧时间在整个熔断时间并不能忽略。又由于这时电流在20ms 甚至更短的时间内 就分断，若以正弦波有效值来表示它，则在分析其热效应方面也不够恰当，因此，要通过积 分（∫t0 idt）来表示热效应，这就是I2t 特性。通常，熔断器的保护性能在熔断时间小于 0.1s 时是以I2t 特性表征的;在熔断时间大于0.1s 时,则用弧前电流—时间特性表征的。 （6）断开过电压熔断器分断电路时因线路有电感所出现的、超过线路额定电压数倍的自 感电势，它既会影响熄弧过程，也可能损坏线路和电气设备的绝缘。对于具有限流作用的熔 断器，断开过电压相当高，对此尤应注意。 熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一回事？ 不是。熔断器的额定电流实质上就是熔断体的额定电流，如前所述，它是由熔断器各部分长 期工作时的容许温升决定的。熔体的额定电流则决定于其最小熔化电流，并且可根据需要分 成更细的等级。通常，一个额定电流等级的熔断体可以配用若干个额定电流等级的溶体，但 熔体的额定电流不得超过与之配合的熔断体的额定电流。 1-2电动机主电路中装有熔断器作为短路保护，能否同时起到过载保护作用？可以不装热继电器？为什么？ 1、熔断器不可能起到过载保护作用。 假如电动机正常工作的电流是10A，如果真有熔断器能在10A的情况下稳定工作，11A的情况下就被熔断。那么因为电动机的负荷短时间（几秒钟）突然变大，达到12A，然后又恢复正常，本来这是不危及电动机安全的（电动机没有什么温升），完全不需要保护，但是熔断器已经融掉。这是我们不愿意看到的。所以电动机的过载保护，需要使用能累计热效应的热继电器。当累计的发热达到某一程度，才启动保护，不让电动机继续升温。 2、熔断器和热继电器的作用各不相同，在电动机为负载的电路中，熔断器是一种广泛应用的最简单有效的短路保护电器，它串联在电路中，当通过的电流大于规定值时，使熔体熔化而自动分断电路，它分断的电流大，要求它作用的时间短，以保护负载。而热继电器是一种利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的过载保护电器，在电动机为负载的电路中，热继电器用来对连续运行的电动机进行过载保护，以防止电动机过热而造成绝缘破坏