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常用低压电器介绍
一、交流接触器
交流接触器的主要用途是接通和分断电路，按电路的工作原理不同又可分为交流接触器和直流接触器两类。
在交流电路中，当接通电源时，触头之间产生电磁作用而闭合，实现接通和分断；在断开电源时，触头之间没有任何接触而直接断开，实现切断和闭合。
按其工作原理可分为单极、单相、三相三种类型。
目前常用的是单极和单相。
二、开关
开关也叫断路器，是指能在规定的试验条件下，迅速切断和接通电路的开关设备。
在正常工作中能分断零序电流和过电流保护；在规定的试验条件下能接通或分断正常条件下无法接通或分断的电路。
它广泛应用于电力、冶金、石油化工等部门，是保障生产安全、提高经济效益必不可少的电气设备之一。
三、熔断器
熔断器是一种自动熔断器，它一般与熔断丝相连接，可以起到保护电器和线路的作用。
它具有一定的过载能力。
它分单熔断器和双熔断器两种，在正常情况下均用于线路过载保护，但在电路严重过载或短路时，双熔断器中的熔芯先熔断而使电路断开。
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常用低压电器符号
电阻R，电容C，二极管/发光二极管D、VD，三极管/可控硅V、VT，轻触开关S，蜂鸣器B，BZ，芯片IC、N，继电器J，变压器B、T，压敏电阻RT，保险丝F，光耦N，接插件J，电机D，天线T。
1、电阻——R
全称Resistor，电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关。
根据欧姆定律，R=U/I，电阻的基本单位是欧姆，用希腊字母"Ω"表示。
2、电容——C
电容（Capacitance）亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。
一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。
3、二极管——D
二极管（Diode），电子元件当中，一种具有两个电极的装置，只允许电流由单一方向流过，许多的使用是应用其整流的功能。
大部分二极管所具备的电流方向性通常称之为“整流”功能。
二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过（称为顺向偏压），反向时阻断（称为逆向偏压）。
4、轻触开关——S
轻触开关（英语：Switch），轻触开关有接触电阻荷小、精确的操作力误差、规格多样化等方面的优势，在电子设备及白色家电等方面得到广泛的应用。
5、保险丝——F
保险丝(fuse)也被称为电流保险丝，IEC127标准将它定义为"熔断体(fuse-link)"。
其主要是起过载保护作用。
电路中正确安置保险丝，保险丝就会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候，自身熔断切断电流，保护了电路安全运行。
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
●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。
电力传动系统的组成：
1）主电路：由电动机、（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。
一、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
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。
二、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：多用于交流电磁系统。
2）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。
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。
2、电磁机构的线圈
线圈分类：电流线圈
电压线圈
1）电流线圈：串接在主电路，
特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少,内阻小。
讨论：a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。
b 衔铁动作不改变线圈电流。
2）电压线圈：并联在电路
特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。
讨论：衔铁动作与否取决于线圈的电压大小。
从结构上看，线圈大抵可分为有骨架和无骨架两种。
▲交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散热之故）。
▲直流电磁机构的线圈：无骨架式，线圈形状做成瘦高型
3、 电磁特性
电磁吸力的近似计算公式：
式中： 。
当Ｓ为常数时，Ｆ与Ｂ２成正比。
1) 吸力特性：电磁吸力与气隙的关系曲线。
S
S B F 2
0202121ψμμ==（1-1）
说明：吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有关。
▲直流电压线圈的吸力特性
电流为常数(与磁路的气隙大小无关，取决于线圈的电阻)，根据磁路定律
m R IN =ψ∝m
R 1
则有
吸力F 与气隙 成反比，所以特性为二次曲线形状：
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
交流电压线圈的阻抗主要决定与线圈的电抗，电阻可以忽略：
当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时： 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
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 的减小而减小。
（1-2）
综上：a衔铁动作与否取决于线圈两端的电压。
b 直流电磁机构的衔铁动作不改变线圈电流。
C交流电磁机构的衔铁动作改变线圈电流。
eg: U型： 6～7倍
E型： 10～15倍
说明：衔铁卡住不能吸合，或者频繁动作，交流电压线圈可能烧毁。
可靠性要求高，或频繁动作的控制系统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。
2）反力特性
反力特性：指电磁机构转动部分的静阻力与气隙的关系曲线
电磁机构的反力：作用弹簧、摩擦阻力和衔铁的重量。
电磁机构的反力特性如图所示：
4、反力特性与吸力特性的配合
F
吸略大于F
反
电磁铁正常工作时衔铁在吸合的过程中，吸力必须大于反力，但也不能太大否则影响电器的机械寿命
5、短路环
1）单相交流电磁机构存在的问题
磁通是交变：衔铁产生强烈的振动和噪音，易使电器结构松散、寿命降低，同时使触头接触不良，易于熔焊与烧毁。
2）短路环的作用
短路环：磁通分相的作用，使合成后的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动和噪声。
短路环的示意图：
三、触点系统
1、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。
2、触点接触形式：点接触、线接触和面接触。
点接触：小电流的触点
线接触：中等容量的触点
面接触：大容量的触点
3、电接触（接触电阻）
电接触：动、静触点完全接触并有工作电流通过。
触点的接触过程：
（a ）点接触 （b ）线接触 (c) 面接触
（a ）最终拉开位置 （b ） 刚接触位置 （c ）
最终闭合位置
四、电弧的产生和灭弧装置
1、电弧的产生及危害
1）电弧的产生
触点由闭合到断开时，当电压超过10～20V和电流超过80～100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，通常称之为“电弧”。
撞击电离热电子发射热电离形成电弧
2）电弧的危害
a烧灼触点，降低电器的寿命和电器工作的可靠性。
b使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。
2、灭弧装置
灭弧措施：降低电弧温度和电场强度。
常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧分段
常用的灭弧装置：
1）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）
磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。
2）灭弧栅（常用作交流灭弧装置）
3）灭弧罩（用于交流和直流灭弧。
）
采用一个用陶土和石棉水泥做的雨高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。
4）多断点灭弧。
