第2讲_电气控制基础知识-低压电器

第一部分低压电器•第一节：低压电器的基本知识
•第二节: 接触器
•第三节: 继电器
•第四节: 熔断器
•第五节: 开关电器
•第六节: 主令电器
第一节低压电器的
基本知识
•电器定义：一种能控制电路的设备。

•低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。

•高压电器：交流1200V以上、直流1500V及以上。

1. 分类
1）按操作方式分•手动电器：通过人力操作而
动作的电器。

（如：刀开关、按钮、转换开关）
•自动电器：按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。

（如：低压断路器、接触器、继电器）
2）按控制作用分•执行电器: 用来完成某种动作或传递功率。

（如：电磁铁）•控制电器：用来控制电路的通断。

（如：开关、按钮、继电器、接触器）
•主令电器：用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。

（如：按钮、转换开关）•保护电器：用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。

（如：熔断器、热继电器）
3）按动作原理
•电磁式电器：它是根据电磁铁的原理工作的。

例如：接触器、继电器等。

•非电磁式电器：它是依靠外
力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。

例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。

2. 电磁式低压电器•低压电器一般由感测部分和执行部分组成。

•在各种低压电器中，电磁式低压电器应用很多，它们结构相似，原理相同。

电磁式低压电器基本
结构
（1）电磁系统
电磁系统是电磁式电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能，并带动触点闭合或断开。

它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。

（2）触点系统
触点系统属于执行部件。

它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的。

（3）灭弧系统
触点在断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，会在触头间隙中产生电弧，对电路和电器有危害，必须使电弧熄灭。

（1）电磁系统
•电磁铁的示意图
•电磁铁的工作原理
电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。

电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。

（2）触点系统
•触点接触形式：点接触、线接
触、面接触。

•接触电阻
理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。

触点断开：接触电阻无穷大。

触点分类：
按功能可分为：主触点和辅助触点。

主触点用于接通和分断主电路；辅助触点用于接通和分断二次电路，还能起互锁和联锁作用。

按形状可分为：桥式触点和指形触点。

桥式触点又分为点接触桥式触点和面接触桥式触点。

按位置可分为：静触点和动触点。

静触点固定不动，动触点能由联杆带着
移动。

按其初始位置可分为：常闭触点和常开触点。

常闭触点（又称动断触点）——常态时动、静触点是相互闭合的。

常开触点（又称动合触点）——常态时动、静触点是分开的。

（3）灭弧系统
•电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中，会在触头间隙中由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花称为电弧。

是气体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。

•电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。

•电弧的危害：
使电路仍然保持导通状态，延迟了电
路的开断。

会烧损触点，缩短电器的使用寿命。

（3）灭弧系统
•灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。

第二节接触器
●定义：电力拖动和自动控制系统中使用量大，涉及面广的一种低压自动控制电器，用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。

工作原理
接触器主要技术参数（1）额定电压：指主触头的额定工作电压。

直流有：24V、48V、110V、220V、440V
交流有：36V、127V、220V、380V
（2）额定电流：主触头的额定工作电流。

（3）机械寿命（1000万次以上）与
电气寿命（100万次以上）。

（4）操作频率：每小时的操作次数
一般：300次/h、600次/h、1200次/h
第三节继电器
定义：继电器是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。

☞根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。

继电器和接触器的结构和工作原理大致相同
与接触器的主要区别在于：
区别
继电器：用于控制电路，电流小（继电器触头
容头量较小，不大于5A），无灭弧
装置，可在各种电量或非电量的作用
下动作。

继电器分类
按用途分：控制继电器、保护继电器、中间
继电器。

按原理分：电磁式、感应式、
热继电器等。

按参数分：电流、电压、速度、压力继电器。

按动作时间分：瞬时继电器、延时继电器。

按输出形式分：有触点、无触点继电器。

常用继电器
常用继电器
•1、电磁式继电器
•2、时间继电器
•3、热继电器
1、电磁式继电器
•（1）电流继电器
根据输入电流大小而动
作的继电器，可用于过流或欠流保护。

•（2）电压继电器
根据输入电压大小而动作的继电器，主要作为过压、欠压、失压保护。

•（3）中间继电器
将一个信号变成多个输出信号或将信号放大，起到信号中转作
用，通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。

2、时间继电器
•定义：从线圈通电或断电起，其触头经过一段时间延时后才动作的继电器。

（文字符号：KT）。

适用于定时控制。

•常用的时间继电器：电磁式、阻尼式、电子式（晶体管、数字式）。

•延时方式：通电延时和断电延时。

3、热继电器
长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。

•热继电器用途：热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器，在电路中用作电动机的过载保护和断相保护。

第四节熔断器•作用：短路和严重过载保护
•应用：串接于被保护电路的首端•优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻
•分类：瓷插式RC
螺旋式RL
有填料式RT
填料密封式RM
快速熔断器RS
自恢复熔断器RZ
第五节开关电器第五节开关电器第五节开关电器
三.低压断路器（自动
开关）
•用途
它集控制和多种保护功能于一身，除能完成接通和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。

•符号
低压断路器
第六节主令电器
主令电器是指在电气自动控制系统中发送控制命令或信号的电器。

它的信号指令将通过
继电器、接触器和其它电器的动作，接通和分断被控制电路，以实现对电动机和其它生产机械的远距离控制。

分类：
（1）按钮
（2）行程开关
（1）按钮（手动控制电器）
•用途
按钮常用于接通和断开控制电路。

它只能短时接通或分断5A以下的小电流电路，向其它电器发出指令性的电信号，控制其它电器动作。

由于按钮载流量小，不能直接用于控制主电路
的通断。

•结构及工作原理
（2）行程开关
•用途
行程开关又称限位开关或位置开关，它利用生产机械运动部件的碰撞，使其内部触头动作，分断或切换电路，从而实现生产机械的自动往复控制或限位保护。

•结构
结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。

思考
•在电动机的控制电路中，热继电器与熔断器各起什么作用？两
者能否相互替换？为什么？•中间继电器的作用是什么？中间继电器与接触器有何异同？。