第6 章常用低压电器与控制电路6.1 常用低压电器6.2 三相异步电动机的正、反转控制电路6.3 三相异步电动机降压起动电路*6.4 行程开关和限位控制电路*6.5 时间继电器和延时控制电路*6.6 单相电动机的控制*6.7 可编程序控制器及其应用基础
6.1 常用低压电器
是指交流1 200 V、直流1 500 V 以下用来控制
与保护用电设备的电器。
6.1.1 闸刀开关
闸刀开关是一种手动电器。主要用作电源的隔离开关或电源开关使用。39单刀符号
单刀开关
做电源开关使用时，电动机的容量不能大于7.5 kW。其额定电流应大于电动机额定电流的3 倍。三刀开关
三刀开关符号
6.1.2 铁壳开关
与闸刀开关不同是熔断器和刀片与刀座等安
装在薄钢板制成的防护外壳内。
速断弹簧用来加
快刀片与刀座分断速
度，减少电弧。
铁壳开关外壳上还装有机械联锁装置。
可用在电力排灌、电热器等装置
中。
6.1.3 组合开关(转换开关)
组合开关外形内部结构
符号手柄沿顺时针或逆时针
转动，带动动触点与静触点
接通或断开。手柄动触点
静触点
6.1.4 按钮
静触片静触片
静触片静触片
动触片内部结构用手按下按钮帽时，动触片向下移动，上面的动断触点先断开，下面的动合触点后闭合。当松开按钮帽时，
在复位弹簧作用下，动触点复位。这种按钮称为复合按钮。符号
6.1.5 熔断器
熔断器是一种短路保护电器。当过大的短路电流流过易熔合金制成的熔体时，熔体迅速熔断，达到保护电路及电气设备的目的。
插入式熔断器
螺旋式熔断器管式熔断器
填料式熔断器6.1.6 交流接触器
是一种自动控制电器，属于电磁式开关。
1. 结构是由电磁铁和触头组两部分组成。
接触器原理示意图电磁铁部分有静铁心动铁心吸引线圈反力弹簧
静铁心、动铁心、
吸引线圈、反力弹簧
触头部分有静触点、动触点、
辅助触点。静触点
动触点
辅助触点
“主触点”、主触点
说明：
1. 主触点通常为3 对动合触点，它的接触面积
较大，允许流过的电流较大；
2. 主触头上都设有灭弧装置。用来减小主触头
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1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑. 上篇习题
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？
怎样区分电压线圈与电流线圈？
交流电磁机构：铁芯和衔铁用硅钢片叠成，线圈粗短并有线圈骨架降线圈与铁芯隔开；直流电磁机构线圈没有的骨架，且呈细长型，铁芯和衔铁用整块电工软铁做成。
电压线圈并接在电源电压的连孤单，匝数多，线径细，阻抗大，电流小，常用绝缘性能好的电磁绕制；电流线圈串接于电路中，匝数少，线径较粗，常用扁铜带或者粗铜线绕制
2.单相交流电磁机构为何要设置短路环？它的作用是什么？三相交流电磁铁要否装设短路环？
交流电磁吸力最大值在2avF和0变化，必有某一时刻吸力小于弹簧反作用力，则衔铁开始释放，而吸力大于反力又重新闭合，衔铁在往复运动中会产生振动，还会发生噪声，对电器工作不利，因此要加设短路环。
作用：消除振动与噪声
三相交流电磁铁不需要加设短路环
3.当交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源时，会发生什么问题？为什么？
交流电磁线圈误接入直流电源，由于不存在感抗，RUI，比原来电流大很多，则线圈容易烧毁；
直流电磁线圈误接入交流电源，由于存在感抗，jXRUI，比原来小很多，可能导致吸力不够，不能吸合，即便可以吸合也由于直流电磁系统没有分磁环而发生振动，同时由于直流电磁系统的铁芯由整块电工软铁构成，损耗较大。
4.若交流接触器线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合，则会产生什么后果？
sIWusuIWRIW00m，当衔铁卡住不能吸合，此时气隙较大，交流线圈可能因为过电流而烧毁
5.从结构特征上如何区分交流、直流电磁机构？
6.两个相同的交流电磁线圈能否串联使用？为什么？
不能。
由于交流电磁线圈引起的阻抗较大，若串联使用会使电流很小，可能导致吸力很小，不能使衔铁吸合。
第一节低压电器的基本知识
低压电器是指：在交流电压小于1200V 直流电压小于1500V的电路中起通断，保护，控制或调节作用的电器。常用的有：刀开关、熔断器、空气开关、按钮、接触器、热继电器、中间继电器、时间继电器、速度继电器等。
一、低压电器的分类
1.按动作方式可分为：
（1）手动电器--依靠外力直接操作来进行切换的电器，如刀开关、按钮开关等。
（2）自动电器--依靠指令或物理量变化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。
2.按用途可分为：
（1）低压控制电器--主要在低压配电系统及动力设备中起控制作用，如刀开关、低压断路器等。
（2）低压保护电器--主要在低压配电系统及动力设备中起保护作用，如熔断器、热继电器等。
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1.11 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1.12 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1.13 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
5.利用介质灭弧
6.改善触头表面材料
第二节开关电器
一、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。
1 《电气控制与PLC应用》习题解答
第一章 常用低压电器
1-1 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？怎么区分电压线圈与电流线圈？
答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁由整块钢或钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮胖型。
电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。
1-2 三相交流电磁铁有无短路环，为什么？
答：三相交流电磁铁无短路环。三相交流电磁铁电磁线圈加的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路中通过的是三相对称磁通，由于其相位互差120º，所产生的电磁吸力零值错开，其合成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故无需再设短路环。
1-3 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？
答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
1-4 交流、直流接触器是以什么定义的？交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率？
答：接触器是按主触头控制的电流性质来定义为是交流还是直流接触器。对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合后的额定电流的5~6倍，甚至高达10~15倍，如果交流接触器频繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并作为其额定参数之一。
1-6 交流接触器与直流接触器有哪些不同？
答：1）直流接触器额定电压有：110、220、440、660V，交流接触器额定电压有：127、220、380、500、660V。
