低压电器的工作原理详细教程
排行榜收藏打印发给朋友举报发布者：流星
热度41票浏览15次【共0条评论】【我要评论】时间：2011年2月18日08:22
低压电器的工作原理详细教程
第一章电气控制基础
本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压电器的工作原理、用途、型号、规格及符号等知识，电器控制线路的基本环节，并通过对典型电器控制系统的分析，学会正确选择和合理使用常用电器、学会分析和设计电气控制线路的基本方法，为后继章节的学习打下基础。
第一节常用电器元件及符号
一、电器的基本知识
（一）电器的分类
电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。完成由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器―接触器控制系统，简称电器控制系统。
电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。
1．按工作电压等级分类
（1）高压电器用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。
（2）低压电器用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。
2．按动作原理分类
1）手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。
2）自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。
3．按用途分类
（1）控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。
（2）主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、行程开关、万能转换开关等。（3）保护电器用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。（4）执行电器指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。
（5）配电电器用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。4．按工作原理分类
1）电磁式电器依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。
2）非电量控制电器依靠外力或某种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、温度继电器等。
（二）电器的作用
图l-1 CJ10-20型交流接触器
1一灭弧罩2一触点压力弹簧片3一主触点4一反作用弹簧5一线圈6一短路环7一静铁心8一弹簧9一动铁心10一辅助常开触点11一辅助常闭触点
（1）电磁机构电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。
（2）触点系统包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。
（3）灭弧装置容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。（4）其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。
电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。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，触点机构复位，断开线路或解除互锁。2．交流接触器的分类
交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几种。
①按主触点极数分可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机等，在电动机能耗制动中也可采用；双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组；三极接触器用于三相负荷，例如在电动机的控制及其它场合，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。
②按灭弧介质分可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。
按有无触点分可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器，而无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小，而且回路通断时无火花产生，因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。
3．交流接触器的基本参数
（1）额定电压指主触点额定工作电压，应等于负载的额定电压。一只接触器常规定几个额定电压，同时列出相应的额定电流或控制功率。通常，最大工作电压即为额定电压。常用的额定电压值为220V、380V、660V等。
（2）额定电流接触器触点在额定工作条件下的电流值。380V三相电动机控制电路中，额定工作电流可近似等于控制功率的两倍。常用额定电流等级为5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。
（3）通断能力可分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值；最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的5～10倍。当然，这一数值与开断电路的电压等级有关，电压越高，通断能力越小。
（4）动作值可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是指接触器吸合前，缓慢增加吸合线圈两端的电压，接触器可以吸合时的最小电压。释放电压是指接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的最大电压。一般规定，吸合电压不低于线圈额定电压的85％，释放电压不高于线圈额定电压的70% （5）吸引线圈额定电压接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。一般该电压数值以及线圈的匝数、线径等数据均标于线包上，而不是标于接触器外壳铭牌上，使用时应加以注意。
（6）操作频率接触器在吸合瞬间，吸引线圈需消耗比额定电流大5～7倍的电流，如果操作频率过高，则会使线圈严重发热，直接影响接触器的正常使用。为此，规定了接触器的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的最大值。
（7）寿命包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上，电气寿命约是机械寿命的5%～20％。
（二）直流接触器
直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。
（三）接触器的符号与型号说明
1．接触器的符号
接触器的图形符号如图l-2所示，文字符号为KM。
图1-2 接触器的图形符号
a)线圈b)主触点c)辅助触点
2．接触器的型号说明
例如：CJl0Z-40／3 为交流接触器，设计序号10，重任务型，额定电流40A主触点为3极。CJl2T-250／3为改型后的交流接触器，设计序号12，额定电流250A，3个主触点。
我国生产的交流接触器常用的有CJl0，CJl2，CJX1，CJ20等系列及其派生系列产品，CJ0系列及其改型产品已逐步被CJ20、CJX系列产品取代。上述系列产品一般具有三对常开主触点，常开、常闭辅助触点各两对。直流接触器常用的有CZ0系列，分单极和双极两大类，常开、常闭辅助触点各不超过两对。
除以上常用系列外，我国近年来还引进了一些生产线，生产了一些满足IEC标准的交流接触器，下面作以简单介绍。
CJl2B-S系列锁扣接触器用于交流50Hz，电压380V及以下、电流600A及以下的配电电路中，供远距离接通和分断电路用，并适宜于不频繁地起动和停止交流电动机。具有正常工作时吸引线圈不通电、无噪声等特点。其锁扣机构位于电磁系统的下方。锁扣机构靠吸引线圈通电，吸引线圈断电后靠锁扣机构保持在锁住位置。由于线圈不通电，不仅无电力损耗，而且消除了磁噪音。
由德国引进的西门子公司的3TB系列、BBC公司的B系列交流接触器等具有80年代初水平。它们主要供远距离接通和分断电路，并适用于频繁地起动及控制交流电动机。3TB系列产品具有结构紧凑、机械寿命和电气寿命长、安装方便、可靠性高等特点。额定电压为220～660V，额定电流为9～630A。（四）接触器的选用
交流接触器的选用，应根据负荷的类型和工作参数合理选用。具体分为以下步骤：
1．选择接触器的类型
交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为AC1 、AC2 、AC3和AC4 。一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等；二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止；三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断；四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。
2．选择接触器的额定参数
根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。
1）接触器的线圈电压，一般应低一些为好，这样对接触器的绝缘要求可以降低，使用时也较安全。但为了方便和减少设备，常按实际电网电压选取。
2）电动机的操作频率不高，如压缩机、水泵、风机、空调、冲床等，接触器额定电流大于负荷额定电流即可。接触器类型可选用CJl0、CJ20等。
3）对重任务型电机，如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机等，其平均操作频率超过100次／min，运行于起动、点动、正反向制动、反接制动等状态，可选用CJl0Z、CJl2型的接触器。为了保证电寿命，可使接触器降容使用。选用时，接触器额定电流大于电机额定电流。
4）对特重任务电机，如印刷机、镗床等，操作频率很高，可达600～12000次／h，经常运行于起动、反接制动、反向等状态，接触器大致可按电寿命及起动电流选用，接触器型号选CJl0Z、CJl2等。
5）交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时，接触器选择应考虑电容器的合闸冲击电流。一般地，接触器的额定电流可按电容器的额定电流的1.5倍选取，型号选CJ10、CJ20等。
6）用接触器对变压器进行控制时，应考虑浪涌电流的大小。例如交流电弧焊机、电阻焊机等，一般可按变压器额定电流的2倍选取接触器，型号选CJl0、CJ20等。
7）对于电热设备，如电阻炉、电热器等，负荷的冷态电阻较小，因此起动电流相应要大一些。选用接触器时可不用考虑(起动电流)，直接按负荷额定电流选取。型号可选用CJl0、CJ20等。
8）由于气体放电灯起动电流大、起动时间长，对于照明设备的控制，可按额定电流1.1～1.4倍选取交流接触器，型号可选CJl0、CJ20等。
9）接触器额定电流是指接触器在长期工作下的最大允许电流，持续时间≤8h，且安装于敞开的控制板上，如果冷却条件较差，选用接触器时，接触器的额定电流按负荷额定电流的110%～120%选取。对于长时间工作的电机，由于其氧化膜没有机会得到清除，使接触电阻增大，导致触点发热超过允许温升。实际选用时，可将接触器的额定电流减小30%使用。
三、继电器
继电器是根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力装置的自动电器。（一）电磁式继电器
1.电磁式继电器的结构与工作原理
图1-3 电磁式继电器原理图
1- 铁心2-旋转棱角3-释放弹簧4-调节螺母5--衔铁
6-动触点7-静触点8-非磁性垫片9-线圈
图l-4 电磁式继电器图形、文字符号
2.电磁式继电器的特性
X由零增至X2以前，继电器输出量Y为零。当输入量X增加到X2时，继电器吸合，输出量为Y1；若X 继续增大，Y保持不变。当X减小到X1时，继电器释放，输出量由Y1变为零，若X继续减小，Y值均为零。
图l-5 继电特性曲线
图1-5中，X 2称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，输入量必须等于或大于X 2；X 1称为继电器释放值，欲使继电器释放，输入量必须等于或小于X 1。
K f＝X1／X2称为继电器的返回系数，它是继电器重要参数之一。K f值是可以调节的。
例如一般继电器要求低的返回系数，K f值应在0.1～0.4之间，这样当继电器吸合后，输入量波动较大时不致引起误动作；欠电压继电器则要求高的返回系数，K f值在0.6以上。设某继电器K f＝0.66，吸合电压为额定电压的90％，则电压低于额定电压的50％时，继电器释放，起到欠电压保护作用。
另一个重要参数是吸合时间和释放时间。吸合时间是指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需的时间；释放时间是指从线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。一般继电器的吸合时间与释放时间为0.05～0.15s，快速继电器为0.005～0.05s，它的大小影响继电器的操作频率。
3．电压继电器
电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。其线圈并联接入主电路，感测主电路的线路电压；触点接于控制电路，为执行元件。
按吸合电压的大小，电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器。
过电压继电器(FV)用于线路的过电压保护，其吸合整定值为被保护线路额定电1.05～1.2倍。当被保护的线路电压正常时，衔铁不动作；当被保护线路的电压高于额定值，达到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，控制接触器及时分断被保护电路。
欠电压继电器(KV)用于线路的欠电压保护，其释放整定值为线路额定电压的0.1～0.6倍。当被保护线路电压正常时，衔铁可靠吸合；当被保护线路电压降至欠电压继电器的释放整定值时，衔铁释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保护电路。
零电压继电器是当电路电压降低到5％～25％U N时释放，对电路实现零电压保护。用于线路的失压保护。
中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触点数目较多，电流容量可增大，起到中间放大(触点数目和电流容量)的作用。
4．电流继电器
电流继电器用于电力拖动系统的电流保护和控制。其线圈串联接入主电路，用来感测主电路的线路电流；触点接于控制电路，为执行元件。电流继电器反映的是电流信号。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。
欠电流继电器（KA）用于电路起欠电流保护，吸引电流为线圈额定电流30％～65％，释放电流为额定电流10％～20％，因此，在电路正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器释放，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。
过电流继电器（FA）在电路正常工作时不动作，整定范围通常为额定电流1.1～4倍，当被保护线路的电流高于额定值，达到过电流继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。对电路起过流保护作用。
JT4系列交流电磁继电器适合于交流50Hz，380V及以下的自动控制回路中作零电压、过电压、过电流和中间继电器使用，过电流继电器也适用于60Hz交流电路。
通用电磁式继电器有：JT3系列直流电磁式和JT4系列交流电磁式继电器，均为老产品。新产品有：JT9、JTl0、JLl2、JL14、JZ7等系列，其中JLl4系列为交直流电流继电器，JZ7系列为交流中间继电器。（二）时间继电器
时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触点延时接通或断开的自动控制电器，其种类很多，常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等。
时间继电器图形符号及文字符号如图1-6所示。
图1-6 时间继电器图形符号及文字符号
1．直流电磁式时间继电器
在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一个阻尼铜套，即可构成时间继电器，其结构示意图如图1-7所示。它是利用电磁阻尼原理产生延时的，由电磁感应定律可知，在继电器线圈通断电过程中铜套内将感应电势，并流过感应电流，此电流产生的磁通总是反对原磁通变化。
图1-7 带有阻尼铜套的铁心示意图
1-铁心2-阻尼铜套3-绝缘层4-线圈
电器通电时，由于衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，铜套阻尼作用相对也小，因此衔铁吸合时延时不显著(一般忽略不计)。
而当继电器断电时，磁通变化量大，铜套阻尼作用也大，使衔铁延时释放而起到延时作用。因此，这种继电器仅用作断电延时。
这种时间继电器延时较短，JT3系列最长不超过5s，而且准确度较低，一般只用于要求不高的场合。2．空气式时间继电器
空气阻尼式时间继电器，是利用空气阻尼原理获得延时的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成，电磁机构为直动式双E型，触点系统是借用LX5型微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。
空气阻尼式时间继电器，既具有由空气室中的气动机构带动的延时触点，也具有由电磁机构直接带动的瞬动触点，可以做成通电延时型，也可做成断电延时型。电磁机构可以是直流的，也可以是交流的。
3．半导体时间继电器
电子式时间继电器在时间继电器中已成为主流产品，电子式时间继电器是采用晶体管或集成电路和电子元件等构成．目前已有采用单片机控制的时间继电器。电子式时间继电器具有延时范围广、精度高、体积小、耐冲击和耐振动、调节方便及寿命长等优点，所以发展很快，应用广泛。
半导体时间继电器的输出形式有两种：有触点式和无触点式，前者是用晶体管驱动小型磁式继电器，后者是采用晶体管或晶闸管输出。
4．单片机控制时间继电器
近年来随着微电子技术的发展，采用集成电路、功率电路和单片机等电子元件构成的新型时间继电器大量面市。如DHC6多制式单片机控制时间继电器、J5S17、J3320、JSZl3等系列大规模集成电路数字时间继电器，J5145等系列电子式数显时间继电器．J5G1等系列固态时间继电器等。
DHC6多制式单片机控制时间继电器是为适应工业自动化控制水平越来越高的要求而生产的。多种制式时间继电器可使用户根据需要选择最合适的制式，使用简便方法达到以往需要较复杂接线才能达到的控制功能．这样既节省了中间控制环节．又大大提高了电气控制的可靠性。
DHC6多种制式时间继电器采用单片机控制，LCD显示．具有9种工作制式、正计时、倒计时任意设定、8种延时时段、延时范围从0.01s～999.9h任意设定、键盘设定，设定完成之后可以锁定按键．防止误操作。可按要求任意选择控制模式，使控制线路最简单可靠。其外貌如图1-8所示。
图l-8 DHC6多种制式时间继电器
J5S17系列时间继电器由大规模集成电路、稳压电源、拨动开关、四位LED数码显示器、执行继电器及塑料外壳几部分组成。采用32kHz石英晶体振荡器，安装方式有面板式和装置式两种。装置式插座可用M4螺钉固定在安装板上．也可以安装在标准35mm安装卡轨上。
J5S20系列时间继电器是四位数字显示小型时间继电器，它采用晶体振荡作为时基基准．采用大规模集成电路技术，不但可以实现长达9999h的长延时，还可保证其延时精度。配用不同的安装插座及附件可应用在面板安装、35mm标准安装导执及螺钉安装的场合。
5．时间继电器的选用
选用时间继电器时应注意：其线圈(或电源)的电流种类和电压等级应与控制电路相同；按控制要求选择延时方式和触点型式；校核触点数量和容量，若不够时，可用中间继电器进行扩展。
时间继电器新系列产品JS14A系列、JS20系列半导体时间继电器、JS14P系列数字式半导体继电器等量具有体积小、延时精度高、寿命长、工作稳定可靠、安装方便、触点输出容大和产品规格全等优点，广泛用于电力拖动、顺序控制及各种生产过程的自动控制中。
（三）其它非电磁类继电器
非电磁类继电器的感测元件接受非电量信号(如：温度、转速、位移及机械力等)。常用的非电磁类继电器有：热继电器、速度继电器、干簧继电器、永磁感应继电器等。
1．热继电器
热继电器(FR)主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。
电动机在实际运行中，常会遇到过载情况，但只要过载不严重、时间短，绕组不超过允许的温升，这种过载是允许的。但如果过载情况严重、时间长，则会加速电动机绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，甚至烧毁电动机，因此必须对电动机进行过载保护。
（1）继电器结构与工作原理热继电器主要由热元件、双金属片和触点组成，如图l-9所示，热元件由发热电阻丝做成。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯曲变形。使用时，把热元件串接于电动机的主电路中，而常闭触点串接于电动机的控制电路中。
图1-9 热继电器原理示意图
1-热元件2-双金属片3-导板4-触点复位
当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使热继电器的触点动作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，推动导板使常闭触点断开，从而切断电动机控制电路以起保护作用。热继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后按下复位按钮复位。热继电器动作电流的调节可以借助旋转凸轮于不同位置来实现。
（2）热继电器的型号及选用
我国目前生产的热继电器主要有JR0、JR1、JR2、JR9、R10、JRl5、JRl6等系列，JRl、JR2系列热继电器采用间接受热方式，其主要缺点是双金属片靠发热元件间接加热，热偶合较差；双金属片的弯曲程度受环境温度影响较大，不能正确反映负载的过流情况。
JRl5、JRl6等系列热继电器采用复合加热方式并采用了温度补偿元件，因此较能正确反映负载的工作情况。JRl、JR2、JR0和JRl5系列的热继电器均为两相结构，是双热元件的热继电器，可以
用作三相异步电动机的均衡过载保护和Y联结定子绕组的三相异步电动机的断相保护，但不能用作定子绕组为△联结的三相异步电动机的断相保护。
JRl6和JR20系列热继电器均有带有断相保护的热继电器，具有差动式断相保护机构。热继电器的选择主要根据电动机定子绕组的联结方式来确定热继电器的型号，在三相异步电动机电路中，对Y联结的电动机可选两相或三相结构的热继电器，一般采用两相结构的热继电器，即在两相主电路中串接热元件。对于三相感应电动机，定子绕组为△联结的电动机必须采用带断相保护的热继电器。热继电器的图形及文字符号如图1-10所示。
图1-10 热继电器的图形及文字符号
2．速度继电器
图1-11 速度继电器结构原理图
1-转子2-电动机轴3-定子4-绕组5-定子柄6-静触点7-动触点8-簧片
从结构上看，与交流电机相类似，速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成。定子的结构与笼型异步电动机相似，是一个笼型空心圆环，由硅钢片冲压而成，并装有笼型绕组。转子是一个圆柱形永久磁铁。速度继电器的轴与电动机的轴相连接。转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过定子柄拨动触点，使常闭触点断开、常开触点闭合。当电动机转速下降到接近零时，转矩减小，定子柄在弹簧力的作用下恢复原位，触点也复原。速度继电器根据电动机的额定转速进行选择。其图形及文字符号如图l-12所示。
图1-12 速度继电器的图形、文字符号
常用的感应式速度继电器有JYl和JFZ0系列。JYl系列能在3000r／min的转速下可靠工作。JFZ0型触点动作速度不受定子柄偏转快慢的影响，触点改用微动开关。JFZ0系列JFZ0-1型适用于300～1000r ／min．JFZ0-2型适用于1000～3000r／rain。速度继电器有两对常开、常闭触点，分别对应于被控电动机的正、反转运行。一般情况下，速度继电器的触点，在转速达120r／min时能动作，100r／min左右时能恢复正常位置。
3．干簧继电器
干簧继电器是一种具有密封触点的电磁式断电器。干簧继电器可以反映电压、电流、功率以及电流极性等信号，在检测、自动控制、计算机控制技术等领域中应用广泛。干簧继电器主要由干式舌簧片与励磁线圈组成。干式舌簧片(触点)是密封的，由铁镍合金做成，舌片的接触部分通常镀有贵重金属(如金、铑、钯等)，接触良好，具有优良的导电性能。触点密封在充有氮气等惰性气体的玻璃管中，因而有效地防止了尘埃的污染，减少了触点的腐蚀，提高了工作可靠性。其结构如图1-13所示。
图1-13 干簧继电器结构原理图
1-舌簧片2-线圈3-玻璃管4-骨架
当线圈通电后，管中两占簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引，因而接通被控电路。线圈断电后，干簧片在本身的弹力作用下分开，将线路切断。
干簧继电器具有：结构简单，体积小。吸合功率小，灵敏度高，一般吸合与释放时间均在0.5～2ms以内。触点密封，不受尘埃、潮气及有害气体污染，动片质量小，动程小，触点电寿命长，一般可达107次左右。
干簧继电器还可以用永磁体来驱动，反映非电信号，用作限位及行程控制以及非电量检测等。主要部件为干簧继电器的干簧水位信号器，适用于工业与民用建筑中的水箱、水塔及水池等开口容器的水位控制和水位报警。
4．可编程通用逻辑控制继电器
可编程通用逻辑控制继电器是近几年发展应用的一种新型通用逻辑控制继电器亦称通用逻辑控制模块，它将控制程序预先存储在内部存储器中，用户程序采用梯形图或功能图
语言编程，形象直观，简单易懂，由按钮、开关等输入开关量信号。通过执行程序对输入信号进行逻辑运算、模拟量比较、计时、计数等，另外还有显示参数、通信、仿真运行等功能，其内部软件功能和编程软件可替代传统逻辑控制器件及继电器电路，并具有很强的抗干扰抑制能力。另外，其硬件是标准化的，要改变控制功能只需改变程序即可。因此，在继电逻辑控制系统中，可以“以软代硬”替代其中的时间继电器、中间继电器、计数器等，以简化线路设计，并能完成较复杂的逻辑控制，甚至可以完成传统继电逻辑控制方式无法实现的功能。因此，在工业自动化控制系统、小型机械和装置、建筑电器等广泛应用在智能建筑中适用于照明系统、取暖通风系统、门、窗、栅栏和出入口等的控制。
常用产品主要有德国金钟-默勒公司的Easy，西门子公司的LOGO、日本松下公司的可选模式控制器一控制存储式继电器等。
三、刀开关与低压断路器
开关有有载运行操作、无载运行操作、选择性运行操作之分；又有正面操作、侧面操作、背面操作几种；还有不带灭弧装置和带灭弧装置之分。刀口接触有面接触和线接触两种，线接触形式，刀片容易插入，接触电阻小，制造方便。开关常采用弹簧片以保证接触良好。
（一）低压刀开关
常用的HD系列和HS系列刀开关的外形如图1-14所示。刀开关的图形和文字符号如图1-15所示。
图1-14 HD系列、HS系列刀开关外形图
a）HD系列刀开关；b)HS系列刀开关
图1-15刀开关的图形、文字符号
a）单极b）双极c）三极
刀开关的主要类型有：大电流刀开关、负荷开关、熔断器式刀开关。常用的产品有：HD11～HDl4和HS11～HS13系列刀开关。
（二）低压断路器
1．结构和工作原理
图1-16 低压断路器工作原理图
1-主触点2-自由脱扣机构3-过电流脱扣器4-分励扣器脱
5-热脱扣器6-欠电压脱扣器7-停止按钮
2．低压断路器典型产品
3．低压断路器的选用原则
N应等于或大于被保护线路的额定电压。
四、熔断器
1．常用的熔断器
图1-17 插入式熔断器
1-动触点2-熔体3-瓷插件4-静触点5-瓷座
图1-18 螺旋式熔断器
1-底座2-熔体3-瓷帽
图1-19 无填料密闭管式熔断器
1-铜圈2-熔断管3-管帽4-插座5-特殊垫圈6-熔体7-熔片
图1-20 有填料封闭管式熔断器
1-瓷底座2-弹簧片3-管体4-绝缘手柄5-熔体
2．熔断器的选择
1．控制按钮
1-按钮帽2-复位弹簧3-动触点4-常开静触点5-常闭静触点
图1-24 直动式行程开关
1-推杆2-弹簧3-动断触点4-动合触点
图1-25 滚轮式行程开关
1-滚轮2-上转臂3、5、11-弹簧4-套架6-滑轮7-压板8、9-触点10-横板
图1-26 微动式行程开关
1.推杆
2.弹簧
3.压缩弹簧
4.动断触点
5.动合触点3．接近开关
4．红外线光电开关
5．万能转换开关
图l-27 万能转换开关图
图1-28 万能转换开关的图形符号
a) 图形符号b) 点闭合表
6.主令控制器
图1-29 凸轮可调式主令控制器
a)外形图b)结构原理图
1-凸轮块2-动触点3-静触点4-接线端子5-支杆6-转动轴7-凸轮块8-小轮
第二节电器控制的基本线路
任何复杂的电器控制线路都是按照一定的控制原则，由基本的控制线路组成的。基本控制线路是学习电器控制的基础。特别是对生产机械整个电气控制线路工作原理的分析与设计有很大的帮助。
一、三相笼型电动机直接起动控制
1．点动控制
图1-30 点动控制线路
2．连续运行控制
图1-31 连续运行控制线路
3．点动和长动结合的控制
图1-32 点动和长动结合的控制线路
二、顺序连锁控制线路
1．多台电动机先后顺序工作的控制
图1-33 两台电动机顺序起动控制线路
2.利用时间继电器顺序起动控制线路
图1-34 是采用时间继电器的顺序起动控制线路
三、互锁控制线路
图1－35 电动机正、反转控制线路
a)无互锁控制电路b)具有电气互锁的控制电路c)具有复合互锁的控制电路
四、位置原则的控制线路
图1-36 自动循环控制线路
五、时间原则的控制线路
，从而减小了起动电流。待起动后按预先整定的时间把电动机换成三角形联结，使电动机在额定电压下运行。控制线路如图1-37所示。
以利于铁心和线圈的散热。铁心用硅钢片叠加而成，以减小涡流。 当线圈中通以直流电时，气隙磁感应强度不变，直流电磁铁的电磁吸力为恒值。当线圈中通以交流电时，磁感应强度为交变量，交流电磁铁的电磁吸力 F 在 0 （最小 值）～ F m （最大值）之间变化，其吸力曲线如下图所示。在一个周期内，当电磁吸力的瞬时值大于反力时，衔铁吸合；当电磁吸力的瞬时值小于反力时，衔铁释放。所以电源电压每变化一个周期，电磁铁吸合两次、释放两次，使电磁机构产生剧烈的振动和噪声，因而不能正常工作。 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：
低压电器的基本试验方法 （根据GB998-67） 低压电器的基本试验方法包括： 一一般检查（第1～6条） 二动作值的测定（第7～23条） （一）一般说明（第7～11条） （二）电动电器的动作值的测定（第12～18条） （三）保护特性的测定（第19～23条） 三发热试验（第24～53条） （一）一般说明（第24～31条） （二）周围介质温度的测定（第32～33条） （三）温升的测定（第34～47条） （四）试验及测定（第48～53条） 四绝缘试验（第54～71条） （一）绝缘电阻的测量（第54～56条） （二）耐压试验（第57～63条） （三）绝缘的抗潮性试验（第64～71条） 五接通能力与分断能力的试验（第72～100条） （一）一般说明（第72～75条） （二）对试验电路及电源的要求（第76～88条） （三）试验及测定（第89～96条） （四）试验结果的测定（第97～100条） 六动稳定与热稳定试验（第101～112条） （一）一般说明（第101～102条） （二）动稳定试验（第103～107条） （三）热稳定试验（第108～112条） 七寿命试验（第113～125条） （一）一般说明（第113～116条） （二）机械寿命试验（第117～120条） （三）电寿命试验（第121～125条） 一一般检查 1．一般检查包括下列检查项目：外观检查，电器的外形尺寸及安装尺寸检查，电气间隙与漏电距离的检查，触头断开距离，超额行程和压力的检查，电器操作力的检查及安装检查等。 2．外观检查包括零件及装配质量的检查，如电器在各转换位置时触头的分合情况，电器所有必需的零部件装配的正确性，铭牌，接地标志及漆封等是否符合要求。 3．触头超额行程的测定，可在被测触头处于完全闭合位置时，将刚性的触头移开而测量弹性触头在接触处发生的位移；也可测量弹性触头与其支架之间的空隙，再进行换算。 4．触头终压力的测定，可在被测触头处于完全闭合位置时通过专用装置用悬重产生拉力的方法，使各个断点所串联的指示灯刚刚熄灭（或用其他指示方法），此时如果装置的拉力与触头压力的方向和作用点成一直线时，则此拉力即为触头终压力。当装置的拉力不能满足上述条件时，则触头压力必需通过换算求得。
低压电器基本标准 在3℃以内)尚须持续进行低温试验时间为16h。然后将试品在正常的试验大气条件下(温度 15～35℃，相对湿度45%～75%，气压86～106kPa)恢复，其恢复时间要足以达到温度稳定，最少不得少于1h。然后对试品进行外观、电气和机械操作性能检查和测量，其合格准则由有关产品标准规定。 b.当要考核低压电器产品耐高温性能时，应采用GB 2423.2-81《电工电子产品基本环境试验规程试验B：高温试验方法》。 试验的严酷程度用试验温度和持续时间来决定。低压电器的高温试验优先选用高温值为+55℃和+40℃，温度的允许偏差均为±2℃，在试品温度达到稳定后尚须持续进行高温试验时间为16h，然后将试品在正常的试验大气条件下恢复，其恢复时间要足以达到温度稳定，最少不得少于1h。然后对试品进行外观、电气和机械操作性能检查和测量，其合格准则由有关产品标准规定。 8 试验 8.1 验证结构要求 8.1.1 绝缘件的着火危险试验 低压电器-产品标准应根据实际需要规定绝缘部件进行必要的着火危险试验。 除非产品标准另有规定，一般可采用灼热丝试验方法(详见GB 5169.4-85《电工电子产品着火危险试验燃热丝试验方法和导则》)。灼热丝顶端温度以及它施加在试品上持续时间应从表23中选取。对于必须承载载流部件和接地部件的绝缘材料(陶瓷除外)灼热丝顶端的试验温度优先推荐960℃考核，对于不承载载流部件和接地部件的绝缘材料(陶瓷除外)一般可按650℃考核。 表23 着火危险试验灼热丝法参数 8.1.2 绝缘材料相比漏电起痕指数(CTI)测定 绝缘材料的相比漏电起痕指数(CTI值)是选择爬电距离所必需的数据。本试验目的是实地测定绝缘材料的CTI值。CTI值是绝缘材料试样，在经受50滴氯化铵标准电解夜而没有发生漏电起痕的最大外施电压值，用V表示。 关于测定绝缘材料CTI值的标准试验设备、标准电解液的制备、试验程序等详见GB 4207-84《固体绝缘材料在潮湿条件下相比漏电起痕指数和耐漏电起痕指数的测定方法》。 8.1.3 接线端子的机械性能试验 8.1.3.1 试验的一种般条件 应在新的和清洁的接线端子上进行试验，连接到接线端子上去的圆铜导线应符合有关标准。 8.1.3.2 机械强度试验 试验应采用最大和最小允许截面的适当型号的导线来进行，导线接上并拆下各5次，对于螺丝型接线端子来说，拧紧力矩应按表24或根据制造厂所规定的拧紧力矩的110%来试验，本试验应在2个被试接线端子上分别进行。 表24 验证螺丝型接线端子机械强度的拧紧力矩 续表24 表24第Ⅰ栏数据适用于拧紧时不能伸出孔来的无头螺钉，以及不能用宽度比螺钉根部直径宽的螺丝刀来拧紧的其他螺钉。
第一章常用低压电器 电器：电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。 根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数, 以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。 定义：一种能控制电能的器件。 第一节电磁式低压电器的结构和工作原理 电力传动系统的组成: （接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。 特点：电流大 2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。 特点：电流小 ?任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 、低压电器的分类 1、按使用的系统 1）低压配电电器 用于低压供电系统。电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起 保护作用，断开故障电路。（动动稳定性、热稳定性） 例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。 2）低压控制电器 ?低压电器：用于交流 1200V 、直流1500V 以下电路的器件 ?高压电器：用于交流 1200V 、直流1500V 以上电路的电器。 1）主电路：由电动机、
用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操
作频率、电气和机械寿命等） 例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。 2、按操作方式 1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器3、按工作原理 1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作?电磁式电器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。 执行部分：触点系统。 、电磁机构 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 1、电磁机构的结构形式 电磁机构组成：线圈、铁心（亦称静铁心）和衔铁（亦称动铁心）, 1）E形电磁铁：多用于父流电磁系统。 ■2 器也米用。 3）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。
电器基础理论知识 一、低压电器 低压电器主要指低压配电线路和电动机控制线路中广泛使用且比较典型的低压电器元器件，即熔断器，刀开关，转换开关，主令电器，接触器，继电器。 由于我们主要接触的低压电器是围绕空压机为主体的，所以本章着重介绍在空压机本体上使用的低压电器。例如，熔断器，接触器等，另外结合空压机的特点，介绍一些不属低压电器范围的，但在空压机电气控制装置中经常使用的元器件。 低压电器的用途，分类，结构特点 1．低压电器的用途 在额定电压交流1200V或直流1500V及以下，由供电系统和用电设备等组成的电路中，低压电器起保护，控制，调节，转换和通断作用。 2．低压电器的分类 配电电器：主要用于电力网系统。属于这一类的主要有刀开关，转换开关，低压断路器(自动开关)，熔断器和负荷开关等。对这类电器的主要技术要求是通断电流能力强，限流效果好，保护性能好，抗电动力和操作时过电压低。 控制电器：主要用于电力拖动及自动控制系统。属于这一类的主要有接触器，启动器和各种控制继电器，主今电器。对这类电器的主要技术标是有相应的转换能力，操作频率高，电寿命和机械寿命长。 3．低压电器的结构特
的执行部分。感测部分接受外界输入的信号或能量，通过转换、放大和判断鉴别，作出有规律的反应，使执行部分动作，输山相应的指令，实现控制或驱动作功的目的。在自动切换电器中，感测部分大多由电磁机构组成；在手控电器中，感测部分通常为操作于柄等。 执行部分则是触点连同灭顶之灾弧系统，它根据指令，执行电路接通，切断等任务。对于自动开头类的低压电器，还具有中间(传递)部分，其任务是把感测和执行两部分联系起来，使它们协同—致，按一定的规律动作。 对于有触点的电磁式电器来说，感测部分大都是电磁机构，而执行部分则是触头。至于非电磁式的自动电器，感测部分则因其工作原理不同而各有差异，但执行部分仍然是触头。例如热继电器，共感测部分是有金属片，发热元件等组成的，它接受外界输入的过电流信号后，通过测量，比较，作出判断，再使执行部分触点动作，完成接通或分断控制回路的仟务，达到控制和保护的目的。 低压电器的正常工作条件 1．气候条件 2．周围空气温度上限不超过+40，下限一般不低于-5，24小时的平均值不超过+35。 3．安装地点的海拔不超过2000m 4．大气相对温度在周围空气温度为+40时不超过50％(在较低温度下可再高些)。 5．污染等级 6．污染是指能影响到电器的介电强度或表面电阻率的外部物质，如
一、低压电器的基础知识 凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械均可称为电器。用于交流1200V以下、直流1500V以下电路，起通断、控制、保护与调节等作用的电器称为低压电器。 1. 低压电器的分类 低压电器的功能多、用途广、品种规格繁多，为了系统地掌握，必须加以分类。 1）按电器的动作性质分 ①手动电器人操作发出动作指令的电器，例如刀开关、按钮等。 ②自动电器不需人工直接操作，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，例如接触器、继电器、电磁阀等。 2）按用途分 ①控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。 ②配电电器用于电能的输送和分配的电器，例如刀开关、低压断路器等。 ③主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、转换开关等。 ④保护电器用于保护电路及用电设备的电器，例如熔断器、热继电器等。 ⑤执行电器用于完成某种动作或传送功能的电器，例如电磁铁、电磁离合器等。 3）按工作原理分 ①电磁式电器依据电磁感应原理来工作的电器。如交直流接触器、各种电磁式继电器等。 ②非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如刀开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。 2. 电磁式电器 电磁式电器类型很多，从结构上看大都由两个基本部分组成，即：感测部分和执行部分。 1）电磁机构 电磁机构又称为磁路系统，其主要作用是将电磁能转换为机械能并带动触头动作从而接通或断开电路。电磁机构的结构形式如图1-1。 电磁机构由动铁芯（衔铁）、静铁芯和电磁线圈三部分组成，其工作原理是，当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，衔铁获但足够的电磁吸力，克服弹簧的反作用力与静铁芯吸合。
交流接触器结构与工作原理 接触器是一种自动化的控制电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。 一．接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介绍常用的交流接触器。交流接触器又可分为电磁式和真空式两种。 二． 1一灭弧罩 2一触点压力弹簧片 3一主触点 4一反作用弹簧 5一线圈 6一短路环 7一静铁心 8一弹簧 9一动铁心 10一辅助常开触点 11一辅助常闭触点
成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。 路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，
故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。 （3）灭弧装置容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。 （4）其他部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。 电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。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，触点机构复位，断开线路或解除互锁。 （二）直流接触器 直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧
低压电器的工作原理详细教程 排行榜收藏打印发给朋友举报发布者：流星 热度41票浏览15次【共0条评论】【我要评论】时间：2011年2月18日08:22 低压电器的工作原理详细教程 第一章电气控制基础 本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压电器的工作原理、用途、型号、规格及符号等知识，电器控制线路的基本环节，并通过对典型电器控制系统的分析，学会正确选择和合理使用常用电器、学会分析和设计电气控制线路的基本方法，为后继章节的学习打下基础。 第一节常用电器元件及符号 一、电器的基本知识 （一）电器的分类 电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。完成由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器―接触器控制系统，简称电器控制系统。 电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。 1．按工作电压等级分类 （1）高压电器用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 （2）低压电器用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。 2．按动作原理分类 1）手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。 2）自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。 3．按用途分类 （1）控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。 （2）主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、行程开关、万能转换开关等。（3）保护电器用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。（4）执行电器指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。 （5）配电电器用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。4．按工作原理分类 1）电磁式电器依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。 2）非电量控制电器依靠外力或某种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、温度继电器等。 （二）电器的作用
低压电器的基础知识汇总 1. 低压电器的定义 在我国经济建设事业和人民生活中，电能的应用越来越广泛。为了安全、可靠地使用电能，电路中就必须装有各种起调节、分配、控制及保护作用的电气设备。这些电气设备统称为电器。从生产或使用的角度，电器可分为高压电器和低压电器两大类。随着科学技术和生产的发展，电器的种类不断增多，用量不断增大，用途也极为广泛。电力系统的负荷绝大部分是经低压电器供给的。电力用户的各种生产机械设备，大部分是采用低压供电的。在庞大的低压配电系统和低压用电系统中，需要大量的控制、保护用电器，这些电器通称为低压电器。低压电器是指额定工作电压在交流1140V和直流1200V以下的，在电力系统中起保护、控制及调节等作用的电器元件。 2. 什么是电器？电器的分类方法有哪些 凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备均称为电器。电器的分类： ①按工作电压高低分高压电器和低压电器； ②按动作方式分自动切换电器和非自动切换电器； ③按执行功能分触点电器和无触点电器。 3. 低压电器的标准通常包括哪些内容？按标准内容性质可分为哪几类？按批准标准的级别分为哪几级 低压电器产品标准内容通常包括产品的用途、适用范围、环境条件、技术性能要求、试验项目和方法、包装运输的要求等，是制造厂和用户用于验收的依据。低压电器按标准内容性质可分为基础标准、专业标准及产品标准三大类。 低压电器按批准标准内容性质的级别可分为国家标准（GB）、部标准（JB）及局批企业标准（JB/DQ）三级。 4. 常用低压电器的分类 低压控制电器主要用于机械电力传动系统中。传动系统的电器应具备工作准时可靠、操作频率高、使用寿命长、尺寸小及便于维护等特点。这类电器有继电器、接触器、行程开关、变阻器、电磁铁等。低压电器的种类繁多，按其结构用途及所控制的对象不同，可以有不同的分类方式。 （1）按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器 ①用于低压电力网的配电电器。这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器及熔断器等。对配电电器的主要技术要求是断流能力强，限流效果佳，在系统发生故障时保护动作准确，工作可靠，有足够的热稳定性和动稳定性。 ②用于电力拖动及自动控制系统的控制电器。这类电器包括接触器、启动器及各种控制继电器等。对控制电器的主要技术要求是操作频率高、使用寿命长及有相应的转换能力。（2）按动作性质，可将低压电器分为自动切换电器和非自动切换电器 ①自动切换电器是指完成接通、分断、启动、反向及停止等动作，是依赖它本身参数的变化或外来的电信号自动进行或完成的，而不是由人工直接操作的。常用的自动切换电器有自动开关、接触器等。 ②非自动切换电器又称手动电器，主要是用手直接操作来进行切换的，通过人力做功来完成接通、分断、启动、反向及停止等动作。常用的手动电器有刀开关、转换开关及主令电器等。 （3）按防护形式分类 ①第一类防护形式：防止固体异物进入电器内部及防止人体触及内部的带电或运动部分的
低压电器基础知识，各种低压电器（包括低压开关、熔断器、低压断路器、安全继电器、常用继电器、接触器、启动器、漏电保护器及电子电器）的主要特性、技术参数及技术数据，各种低压电器的选用、维护及故障的分析和处理。目录 1 控制按钮在比较大型的机床设备中，为了操作方便，常要求能在多个地点进行控制。实现多地点控制的方法是：将分散在各个操作站上的起动按钮引线并联连接，停止按钮的引线作串联连接。数控机床的控制面板及按钮功能介绍本期讲座将主要介绍数控机床的控制面板卜各种按钮开关的功能。这部分内容主要是供数控机床实际操作人员参考。由于不同类型的数控机床用户，根据各自生产的产品、生产规模及工艺流程，对于数控机床操作工的要求是不完全相同的。而这里介绍的只是一般通用的数控机床上一些常用控制按钮所具备的功能，因此，如同在前儿讲中反复强调的，这里介绍的内容绝不能代替每台机床本身的产品说明书，以及数控机床供应商所提供的培训。操作人员必须根据自己的工作性质及具体要求，通过仔细阅读机床产品说明书，以及实际的动手操作，来详细了解和真正掌握自己所操作的数控机床上各个按钮开关的具体功能。数控机床控制面板按钮（开关）一般分为两个组成部分——控制部分与操作部分。下面即分别介绍这两类按钮的功能。 1．数控机床控制功能按扭介绍控制部分按钮的基本任务是通过显示屏进行数据处理。例如：直接输入加工程序；编辑或改动储存在控制器内的程序；输入及调整刀具修正值，等等。另外，通过控制部分面板中的按钮，可以在显示屏上显示各种机床的状态数据，例如各运动轴的即日寸位置，主轴卜的刀具号以及控制系统的其他参数。 下面列出—些属于控制功能部分的按钮，并简单介绍一下其功能：控制面板上的电源开关按钮。注意，此按钮仅为控制器的电源开关。机床本身有一个总电源开关，但不在控制面板上。需将总开关接通后，控制器电源开关才能起作用。 【POSITION 】——“位置”按钮。按动此钮，显示屏上显示各运动轴的即时位置。包括“机器坐标” 和“加工坐标”值。 【PROGRAM 】——“程序”按钮。将正在执行的加工程序显示在显示屏上。可用于编辑和改动程序。也可用于自动运转过程中监视程序。 【OFFSET】一一“修正值”按钮。将修正值数据页面显示在显示屏上。操作人员可以输入或调整修正 值。 【INPUT 】——“输入”键。将数据输至控制器，相当于普通电脑的“回车' '键。 【REST】——“重置”键。若在编辑程序时，按动此键，将使光标回到程序起始点；若在程序执行期间按动此键，将终止执行程序，所有正在执行的指令将被立即取消。 【A ]-【Z】一一字母键。输入字母用。其功能与一般电脑键盘相同（但通常无小写）。 【1 ]-【O]――数字键。输人数字用。 光标控制键。通过按动相应键，可移动显示屏上光标的位置。 2．数控机床操作部分按钮（开关）功能介绍 通过操作部分按钮（开关），可以对数控机床作直接的机械调整，以改变其工作状态。例如，在许多数控机床控制面板上有类似于手动机床上的摇手柄及选择运动轴及其方向的开关，并且可以快速移动各运动轴。 另外，也可以通过按钮来启动主轴顺时针或逆时针转动和调整转速。 控制面板上的操作部分按钮又可以分为三部分，分别介绍如下。 （ 1 ）模式选择按钮 【EDIT 】——“编辑”模式。在输入或修改加工程序时，必须选择此模式。 【IMEMORY 】或【AUTO 】——“执行”模式。只有在选择了此模式后，所要执行的程序才能被启动。 【MDI 】——“人工输人数据” （Manual Data Inout）模式。此模式允许操作人员将程序指令单独地，直
低压电器的工作原理详细教程 ------------------------------------------------------------- 低压电器的工作原理详细教程 第一章电气控制基础 本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压电器的工作原理、用途、型号、规格及符号等知识，电器控制线路的基本环节，并通过对典型电器控制系统的分析，学会正确选择和合理使用常用电器、学会分析和设计电气控制线路的基本方法，为后继章节的学习打下基础。 第一节常用电器元件及符号 一、电器的基本知识 （一）电器的分类 电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。完成由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器—接触器控制系 统，简称电器控制系统。 电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。 1．按工作电压等级分类 （1）高压电器用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 （2）低压电器用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。 2．按动作原理分类 1）手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。 2）自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。 3．按用途分类 （1）控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。 （2）主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、行程开关、万能转换开关等。 （3）保护电器用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。 （4）执行电器指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。 （5）配电电器用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。 4．按工作原理分类 1）电磁式电器依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。 2）非电量控制电器依靠外力或某种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、温度继电器等。 （二）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： （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1-1所示。 表1-1 常见的低压电器的主要种类及用途
低压电器基础知识讲解 1. 低压电器的定义在我国经济建设事业和人民生活中，电能的应用越来越广泛。为了安全、可靠地使用电能，电路中就必须装有各种起调节、分配、控制及保护作用的电气设备。这些电气设备统称为电器。从生产或使用的角度，电器可分为高压电器和低压电器两大类。随着科学技术和生产的发展，电器的种类不断增多，用量不断增大，用途也极为广泛。电力系统的负荷绝大部分是经低压电器供给的。电力用户的各种生产机械设备，大部分是采用低压供电的。在庞大的低压配电系统和低压用电系统中，需要大量的控制、保护用电器，这些电器通称为低压电器。低压电器是指额定工作电压在交流1140V 和直流1200V 以下的，在电力系统中起保护、控制及调节等作用的电器元件。 2. 什么是电器？电器的分类方法有哪些凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备均称为电器。电器的分类：①按工作电压高低分高压电器和低压电器；②按动作方式分自动切换电器和非自动切换电器；③按执行功能分触点电器和无触点电器。 3. 低压电器的标准通常包括哪些内容？按标准内容性质可分为哪几类？按批准标准的级别分为哪几级低压电器产品标准内容通常包括产品的用途、适用范围、环境条件、技术性能要求、试验项目和方法、包装运输的要求等，是制造厂和用户用于验收的依据。低压电器按标准内容性质可分为基础标准、专业标准及产品标准三大类。低压电器按批准标准内容性质的级别可分为国家标准（GB）、部标准（JB）及局批企业标准（JB/DQ）三级。 4. 常用低压电器的分类低压控制电器主要用于机械电力传动系统中。传动系统的电器应具备工作准时可靠、操作频率高、使用寿命长、尺寸小及便于维护等特点。这类电器有继电器、接触器、行程开关、变阻器、电磁铁等。低压电器的种类繁多，按其结构用途及所控制的对象不同，可以有不同的分类方式。（1）按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器①用于低压电力网的配电电器。这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器及熔断器等。对配电电器的主要技术要求是断流能力强，限流效果佳，在系统发生故障时保护动作准确，工作可靠，有足够的热稳定性和动稳定性。②用于电力拖动及自动控制系统的控制电器。这类电器包括接触器、启动器及各种控制继电器等。对控制电器的主要技术要求是操作频率高、使用寿命长及有相应的转换能力。（2）按动作性质，可将低压电器分为自动切换电器和非自动切换电器①自动切换电器是指完成接通、分断、启动、反向及停止等动作，是依赖它本身参数的变化或外来的电信号自动进行或完成的，而不是由人工直接操作的。常用的自动切换电器有自动开关、接触器等。②非自动切换电器又称手动电器，主要是用手直接操作来进行切换的，通过人力做功来完成接通、分断、启动、反向及停止等动作。常用的手动电器有刀开关、转换开关及主令电器等。（3）按防护形式分类①第一类防护形式：防止固体异物进入电器内部及防止人体触及内部的带电或运动部分的 防护。第一类防护形式的分级方式及定义见表1-1。表1-1 第一类防护形式分级方式及定义 ②第二类防护形式：防止水进入内部达到有害程度的防护。第二类防护形式的分级方式及定义见表1-2。 表明产品外壳防护等级的标志由字母“IP”及两个数字组成。第一位数字表示上述第一类防护形式的等级，第二位数字表示上述第二类防护形式的等级。如需单独标志第一类防护形式的等级时，被略去的数字的位置，应以字母“X”补充，如IP5X 表示第一类防护形
设备常见低压电器的基本认识 一、电器的基本概念 电器是一种能根据外界的信号（机械力、电动力和其它物理量）和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气元件或设备。 电器的控制作用就是手动或自动地接通、断开电路，“通”称为“开”，“断”也称为“关”。因此，“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。 二、电气的基本知识及分类 一、低压电器的分类 1.按电器的动作性质分 2.按电器的性能和用途分 3.按有无触点分 4.按工作原理分： 二、电磁式电器 电磁式电器类型很多，从结构上看大都由两个基本部分组成，即：感测部分和执行部分。 1.电磁机构 电磁机构又称为磁路系统，其主要作用是将电磁能转换为机械能并带动触头动作从而接通或断开电路
图电磁机构的结构形式 (a)、(d)螺管式(c)、(f)、(g)转动式(b)、(e)直动式 2.吸引线圈 吸引线圈的作用是将电能转化为磁场能。按线圈的接线形式分为电压线圈和电流线圈； 单向交流电磁机构上短路环的作用是消除振动。 图交流电磁铁的短路环 1-衔铁2-铁芯3-线圈4-断路环 三、电器的触头系统 触头是有触点电器的执行部分，通过触头的闭合、断开控制电路通、断。
1.桥式触头 2.指式触头
图触头的结构形式 四、电弧和灭弧方法 1.吹弧：利用气体或液体介质吹动电弧，使之拉长、冷却。按照吹弧的方向，分纵吹和横吹。 2.拉弧：加快触头的分离速度，使电弧迅速拉长，表面积增大迅速冷却。 3.长弧割短弧： 4.多断口灭弧： 5.利用介质灭弧： 6.改善触头表面材料 第三节、 一、刀开关 刀开关的典型结构如图，主要由静插座、触刀、操作手柄、绝缘底板组成。 (a)刀开关结构 (b)符号 图刀开关典型结构 1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 2.带熔断器式刀开关 3.负荷开关