第1章-机床电气绪论与低压电器

机床电气控制技术河南理工大学王建平,郐吉才Tel:（王王（郐Q:（王）153523419（郐）593395526第一章绪论与低压电器参考教材[1]王德胜.《电气控制系统设计》电子工业出版社，2011[2]齐占庆.《机床电气控制技术》机械工业出版社，2008[3]高安邦.《新编机床电气与PLC控制技术》机械工业出版社，2008[4]鲁远栋.《机床电气控制技术——机电一体化技术丛书》电子工业出版社，2007主要教学内容

本课程的主要内容是介绍机床电气控制线路中常用的低压电器基本电气控制线路；PLC可编程序控制器在机床电气控制中的应用.一、电气控制技术主要内容1、常用低压控制电器2、电气控制系统基本知识和基本控制电路3、典型电气控制系统分析4、电气控制系统设计二、PLC可编程序控制器主要内容1、基本概念2、PLC指令系统及其编程方法3、PLC编程与应用

一、机床电气控制技术的几个基本概念第一章绪论与低压电器本章主要内容二、机床电气系统的组成三、电气控制系统的作用与发展概况五、常用低压电器四、低压电器的基本知识

机床是制造机器的机器，也称工作母机。一、机床电气控制技术的几个基本概念图4.2.1C650卧式车床外形图1、机床第一章绪论与低压电器卡盘主轴箱挂轮架进给箱主轴电动机溜板箱丝杠光杠冷却泵电动机刀架快移电动机尾架顶尖刀架手柄

皮带一、机床电气控制技术的几个基本概念1、机床第一章绪论与低压电器电火花数控线切割机床

一、机床电气控制技术的几个基本概念1、机床第一章绪论与低压电器2023/2/19所涉及的相关学科知识主要有：工程数学、电网络理论、电磁场理论、电力电子、电力系统可靠性分析方法、高压绝缘理论、电机与电器设计理论与方法、电机与电气质量控制及检测方法、电力系统及其自动化、电力系统安全及其监测装置、高压绝缘测试技术、电工理论研究新进展、计算机应用技术基础、计算机辅助电路分析、现代管理学基础等。

一、机床电气控制技术的几个基本概念2、什么是“电气”？第一章绪论与低压电器“电气”是一个宏观的概念。所涵盖的内容涉及电能的生产、传输、分配、使用和控制技术与设备等等相关的工程领域。“电气”，是对电气系统工程的统称。2023/2/110“电器”是相对于“电气”来说而相对微观的一个概念。所涵盖的内容涉及到“电气工程”中所应用到的电力装置、设备或器件总成。*电器按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器。

一、机床电气控制技术的几个基本概念3、什么是“电器”？电气与电器的区别？第一章绪论与低压电器电器是电气控制的重要元件，是所有电工器械的简称。凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续改变电路参数，对于电能的生产、输送、分配和应用，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节作用的电气设备统称为电器。如开关、熔断器，变压器等电气控制技术是以各类电动机作为牵引动力的传动装置和与其相对应的电气控制系统为对象，对各拖动电机控制，使其按规定状态、程序运动，并使机床各运动部件的运动合乎要求的静、动特性；以实现生产过程自动化的技术。一、机床电气控制技术的几个基本概念4、电气控制技术第一章绪论与低压电器5、机床电气控制技术一、机床电气控制技术的几个基本概念5、机床电气控制技术时间继电器各种机床执行电器控制电器+开关按钮继电器接触器行程开关空气开关热继电器可编程序控制器电机电磁阀机械设备一、机床电气控制技术的几个基本概念第一章绪论与低压电器１、电力拖动系统：以电动机为动力驱动控制对象(工作机构)作机械运动。２、电气控制系统：由各种控制电器、设备、连接导线组成，对各拖动电机控制，使其按规定状态、程序运动，以实现对生产机械设备进行电气控制的体系；是电气控制技术具体体现的主干部分。

二、机床电气系统的组成第一章绪论与低压电器（1）直流拖动和交流拖动直流电动机：具有良好的启动、制动和调速性能，可方便地在很宽的范围内平滑调速，尺寸大，价格高，特别是炭刷、换向器需经常维修，运行可靠性差。交流电动机：具有单机容量大、转速高、体积小，价钱便宜、工作可靠和维修方便等优点。但调速困难。二、机床电气系统的组成１、机床电力拖动系统（2）单电机拖动和多电机拖动单电机拖动：每台机床上安装一台电动机，通过机械传动装置将机械能传递到机床的各运动部件。多电机拖动：一台机床上安装多台电机，分别拖动各运动部件。

第一章绪论与低压电器（1）继电器－接触器控制系统这种控制系统由按钮开关、行程开关、继电器、接触器等电气元件组成，控制方法简单直接，价格低。（2）可编程控制器控制系统克服了继电器－接触器控制系统的缺点，又具有计算机的优点，并且编程方便，可靠性高，价格便宜等优点。（3）计算机集成控制系统由数字计算机控制，高柔性、高精度、高效率、高成本。2、机床电气控制系统二、机床电气系统的组成第一章绪论与低压电器三、电气控制系统的作用与发展概况

1、电气控制系统在生产设备中的作用

图1.1.1按钮正反转控制线路举例：三相异步电动机的正反转控制从电动机的工作原理可知，交换任意两相电源线均可使电动机改变转向，但如果采取人工“倒相”，不仅效率低，而且安全性差，在许多场合甚至是难以实现的。第一章绪论与低压电器三、电气控制系统的作用与发展概况

1、电气控制系统在生产设备中的作用

（1）提高生产设备的自动化水平

（2）简化设备的机械结构（3）实现远距离安全操作。

对几乎所有的机电产品而言，其技术水平在很大程度上是体现在电气控制系统，所谓的自动化、智能化，本质上都是“电气化”，没有电气控制系统，这些功能都是难以实现的。许多机电产品，无论是家用电器、汽车，还是其他生产装备，其技术水平与核心竞争力，基本上取决于其电气控制系统的水平。第一章绪论与低压电器三、电气控制系统的作用与发展概况

2、电气控制的发展概况

（1）发展历程为解决电动机的开停等问题，电气控制技术随之产生。

手动控制继电器接触器控制顺序控制器控制可编程控制器控制计算机集成控制（2）分类：逻辑控制系统逻辑控制系统也称为开关量或断续控制系统。其数学基础是逻辑代数，一般采用具有两个稳定工作状态的电气元件构成控制系统。连续控制系统

对物理量(如位移、速度等)进行连续自动控制的系统，称为连续控制系统（或称模拟控制系统）。第一章绪论与低压电器发展的关键技术：大功率半导体器件、大规模集成电路、计算机控制技术、检测技术、现代控制理论普通机床向数控机床发展；机床拖动方式：单机拖动向多机拖动发展；继电器－接触器控制向可编程控制器、计算机集成控制方向发展；三、电气控制系统的作用与发展概况

3、机床控制技术的发展趋势第一章绪论与低压电器本课程学习目的和方法使学生掌握普通机床电气控制系统的结构组成、工作原理、线路设计及应用，掌握可编程控制器的工作原理、过程和控制程序的编制方法。具备对机床典型电气控制系统进行分析和应用的初步能力.对于机械类专业的学生来说，掌握电气控制系统的有关知识，不仅有利于开阔设计生产机械的设计思路，改善知识结构，更有利于开发机电一体化的先进设备，创新机电产品设计。本课程学习目的和方法因此，学习本课程要能够结合机械类专业的专业知识，把机和电紧密结合。比如各种电器的工作原理，其本质都是靠机械运动或动作实现的，若能够运用机械原理的有关知识进行分析，则很容易加深理解。对于电气控制系统的设计，除了在控制原理上应该认真学习外，电路图、电器位置图和安装接线图的绘制，要贯彻有关国家标准，图样的绘制和所表达的内容，与机械制图有许多相通之处，学习起来也有一定的优势。本课程教学安排与考试课程总学时：36学时教材内容：课堂讲授/CAI教学32学时，实验4学时；课堂作业（4-5次）；复习、练习、写作业等课外时间120学时；成绩满分100分，其中期末考试占80%，作业、课堂提问、出勤、实验占20%；随机点名，旷课三次取消考试资格；布置作业，随机检查。平时成绩不及格者没有总成绩。机床不仅需要有电动机拖动。而且还需要一套控制装置，即各类电器，用以实现各种工艺要求。工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器1、低压电器的基本组成

举例：交流接触器

图1.2.1交流接触器工作原理图1.2.2交流接触器结构示意四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器电磁系统电磁系统是各种自动化电磁式电器的感测部分，其作用是产生电磁吸力(动力)，将电磁能转换成机械能，带动触点实现闭合或断开。一般由电磁线圈(吸力线圈)、动铁芯(衔铁)和静铁芯等组成图1.2.3常用电磁系统结构1、低压电器的基本组成：电磁系统；触点；灭弧装置四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器触点触点是用来接通或断开电路的，其结构形式很多。按其接触形式分为点接触、线接触和面接触3种

图1.2.10触点结构形式图1.2.9触点接触形式1、低压电器的基本组成

四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器灭弧装置触点打开的瞬间，两触点间距离极小，电场强度极大，在高热和强电场作用下，触点金属体内部的自由电子从阴极表面逸出，飞向阳极，因此，在触头间隙中产生了大量的带电粒子，使气体导电形成了炽热的电子流即电弧。电弧产生高温并发出强光，将触点烧损，并使电路的切断时间延长，严重时会引起火灾或其他事故，因此必须采取灭弧措施。图1.2.11常用灭弧装置工作原理（1）电动力吹弧（2）窄缝灭弧室（3）栅片灭弧（4）磁吹灭弧1、低压电器的基本组成

四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器2、低压电器的分类按用途分控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。执行电器：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。四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器按工作原理分类：（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、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。2、低压电器的分类四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器按操作方式分类：（1）自动电器：时间继电器、速度继电器等（2）手动电器：按钮、刀开关、转换开关等按触点类型分类：（1）有触点电器：继电器、接触器、行程开关等（2）无触点电器：固态继电器、接近开关等2、低压电器的分类四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器3、低压电器的型号表示法

图1.2.12国产常用低压电器型号组成四.低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器

4、低压电器的主要技术参数

(1)额定电压：额定工作电压；额定绝缘电压；额定脉冲耐受电压。

(2)额定电流：额定工作电流；额定发热电流；额定封闭发热电流；额定持续电流(3)操作频率与通电持续率开关电器每小时内可能实现的最高操作循环次数称为操作频率。通电持续率是电器工作于断续周期工作制时有载时间与工作周期之比，通常以百分数表示。(4)机械寿命和电寿命

机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数，称为机械寿命。在正常工作条件下，机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数称为电寿命。四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器5、低压电器的选用原则当前的国产低压电器大约有130多个系列，品种规格繁多。在对低压电器的设计和制造方面，国家规定有严格的标准。—般选用原则如下：（1）安全原则。安全可靠是对任何电器的基本要求，保证电路和用电设备的可靠运行是正常生活与生产的前提。例如用于操作的低压电器要确保人身安全；金属外壳要有明显接地标志等等。（2）经济原则。经济性包括电器本身的经济价值和使用该种电器产生的价值。前者要求合理适用，后者必须保证运行可靠，不能因故障而引起各类经济损失。（3）选用低压电器的注意事项。

四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器6、低压电器的发展方向目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方便的方向发展，大力发展电子化的新型控制电器，如接近开关、光电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器等以适应控制系统迅速电子化的需要。

四、低压电器的基本知识

第一章绪论与低压电器五、常用低压电器接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。它是利用电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。接触器通常分为交流接触器和直流接触器。1、接触器交流接触器直流接触器第一章绪论与低压电器（1）.其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支架与底座等。1-动触头2-静触头3-衔铁4-缓冲弹簧5-电磁线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力簧片

（2）.工作原理：当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合五、常用低压电器1、接触器线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~380~~（2）接触器工作原理M3~动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~220~380~~（2）接触器工作原理（3）接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号KMKMKM

线圈主触点常开触点常闭触点

KM接触器主触头－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）接触器辅助触头－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器线圈－连接于控制电路辅助触头（4）交、直流接触器区别交流接触器用于远距离控制电压至380V，电流至600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的控制电器。交流接触器的问题：铁芯中产生涡流和磁滞损耗引起铁芯发热；当交变磁通过零时，电磁吸力为零，使得衔铁产生强烈震动和噪声。解决办法：铁芯用硅钢片冲压迭制而成，减少涡流路径，增加硅从而增加铁芯电阻；铁芯断面上安装一个铜制的短路环。五、常用低压电器1、接触器图1.2.7短路环结构与工作原理直流接触器与交流接触器的工作原理相同。结构也基本相同，不同之处是，铁心线圈通以直流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。为方便加工，铁心由整块软钢制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒型，与铁心直接接触，易于散热。常用的直流接触器有：CZ0、CZ18等系列。（4）交、直流接触器区别五、常用低压电器1、接触器负载电源种类：交流或直流。主触点额定电压：交流220、380、660、1140V；直流110、220、660V；主触点额定电流：一般根据电动机的功率、电压等计算：辅助触点种类、数量及触点额定电流。电磁线圈的电源种类，效率和额定电压。额定操作频率，即允许的每小时通断的最大次数。（5）接触器选用五、常用低压电器1、接触器五、常用低压电器1、接触器实物图图1-12CJT1-10型交流接触器继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。2、继电器五、常用低压电器2、继电器继电器类型：按用途分：控制继电器和保护继电器按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式和热继电器。按输入信号分：电压、电流、时间、速度以及温度、压力、计数、光继电器等

继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于：1、继电器的输入量可以是各种物理量，而接触器的输入量只能是电压；2、接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头主要用于小电流电路。所以，继电器仅用于控制电路中，且无灭弧装置。五、常用低压电器（1）中间继电器中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。

主要区别：接触器的主触点可以通过大电流；继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。KAKAKA

线圈常开触头常闭触头2、继电器五、常用低压电器时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才输出信号（触点的闭合和断开）来控制电路。应用范围很广，特别是在电力拖动系统和各种自动控制系统中，要求各项操作之间有必要的时间间隔或按一定的时间顺序接通或断开的机组。适用于定时控制。按工作原理分空气阻尼式电磁式电动式电子式等。按延时方式分通电延时型断电延时型数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。（2）时间继电器2、继电器五、常用低压电器a）外形图b）结构图1—线圈2—反力弹簧3—衔铁4—静铁心5—弹簧片

6、8—微动开关7—杠杆9—调节螺钉10—推杆11—活塞杆12—宝塔弹簧（2）时间继电器2、继电器五、常用低压电器空气式时间继电器的工作原理常开触头延时闭合常闭触头延时打开线圈衔铁常闭触头常开触头线圈通电衔铁吸合（向下）连杆动作触头动作动作过程通电延时型空气式时间继电器释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈微动开关2微动开关1恢复弹簧调节螺钉时间继电器时间继电器线圈通电后瞬时动作的触点释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制继电器释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制继电器释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制继电器释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制继电器延时动作的触点释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制继电器释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈微动开关2微动开关1断电后立刻复位恢复弹簧调节螺钉时间继电器释放弹簧橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈恢复弹簧调节螺钉微动开关微动开关断电延时时间继电器活塞释放弹簧杠杆动铁心静铁心线圈进气孔出气孔调节螺钉瞬时动作的触点断电延时时间继电器通电后延时动作的触点橡皮膜活塞释放弹簧杠杆静铁心进气孔出气孔调节螺钉断电后开始延时线圈微动开关微动开关橡皮膜活塞释放弹簧杠杆静铁心进气孔出气孔调节螺钉断电后开始延时线圈微动开关微动开关橡皮膜活塞释放弹簧杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈恢复弹簧调节螺钉微动开关断电后开始延时延时触点归位橡皮膜活塞时间继电器的文字符号和图形符号

a)b)c)d)e)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKTa)一般线圈符号b)通电延时线圈c)断电延时线圈d)延时闭合的动合触点e)延时断开的动断触点f)延时断开的动合触点g)延时闭合的动断触点h)瞬时动合触点i)瞬时动断触点（2）时间继电器2、继电器五、常用低压电器时间继电器触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开（2）时间继电器2、继电器五、常用低压电器图2.2.13使用时间继电器Y－△接法的电动机启动控制电路电源电压（线圈电压和触头电压）。控制回路所需要的延时方式（通电延时还是断电延时）。延时时间范围及延时误差。延时触头和瞬时触头种类、数量及容量。时间继电器的种类（电子式、空气阻尼式）。额定操作频率，即允许的每小时通断的最大次数。（2）时间继电器：选用五、常用低压电器2、继电器（3）速度继电器

速度继电器是测量转速和转向的元件。它能反映转动的方向以及是否停转、因此广泛用于异步电动机的反接制动中。其结构和工作原理与笼型电动机类似，主要有转子、定子和触点三部分。当转子转动时，在绕组内感应出电动势和电流，此电流和磁场作用产生扭矩使定子柄向旋转方向转动、拨动簧片使触点闭合或断开。当转子转速接近零(约100r/min)，扭矩不足于克服定子柄重力．触点系统恢复原态。速度继电器的选用主要根据电机的额定转速。五、常用低压电器2、继电器图2.2.16速度继电器的型号和意义图2.2.15速度继电器的图形符号（1）热继电器（2）

电流继电器（4）熔断器（3）电压继电器（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器作用及分类

热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器。专门用来对连续运转的电动机进行过载及断相保护，以防电动机过热而烧毁。按相数分为两相热继电器三相热继电器不带断相保护带断相保护（1）热继电器五、常用低压电器3、保护电器（1）热继电器外形结构(a)外形(b)结构导板触点热元件手动复位按钮触点接线柱主电路接线柱电流调节凸轮五、常用低压电器3、保护电器热继电器工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其弯曲，推动导板运动，常闭触点断开。（1）热继电器五、常用低压电器3、保护电器发热元件功能：过载保护结构：I常闭触头双金属片工作原理：

发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板（1）热继电器五、常用低压电器3、保护电器热继电器断相保护：1、正常工作时，内外导板均匀移动。2、断相时，内外导板产生差动，通过杠杆10放大使得触点断开，切断电路。（1）热继电器五、常用低压电器3、保护电器图2.2.5单相断线故障保护原理热继电器的符号发热元件串联在主电路中串联在控制电路中常闭触头BTE（1）热继电器五、常用低压电器3、保护电器图2.2.8使用热继电器的控制电路主要根据电动机的额定电流确定：热继电器整定电流的0.95～1.05倍或中间值等于电动机额定电流。热继电器的整定电流值是指热元件通过的电流超过此值的20%时，热继电器应在20min内动作。通常可以选用两相结构的热继电器，对电网电压严重不平衡或工作环境恶劣的情况选用三相结构。对于三角形接法的电机，可选用带有差动断相保护机构的热继电器。热继电器不能做短路保护使用。（1）热继电器：选用五、常用低压电器3、保护电器（1）热继电器五、常用低压电器3、保护电器五、常用低压电器根据输入电流大小而动作的继电器。使用时，电流继电器的线圈和被保护的设备串联，其线圈匝数少而线径粗、阻抗小、分压小，不影响电路正常工作。

按用途分为过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即切断电路欠电流继电器：当电路电流过低时立即切断电路I＞KII＜KIa)过电流继电器线圈b)欠电流继电器线圈c)动合触点d)动断触点（2）电流继电器五、常用低压电器3、保护电器

电流继电器特点：

1、线圈与主电路串联，线圈线径粗，电流大。

2、线圈通电，正常状态下，常开、常闭触点不动作。

3、过电流继电器，当主电路电流过大，其触点动作。

4、欠电流继电器，当主电路电流过小，其触点动作。

（2）电流继电器五、常用低压电器3、保护电器电流继电器JL18系列-3接主电路接制电路电流继电器JL15系列-2根据输入电压大小而动作的继电器。使用时，电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细。电压继电器分过电压继电器起过电压保护作用欠电压继电器起欠电压保护作用零电压继电器起零电压保护作用U＞KVU＜KVa)过电压继电器线圈b)欠电压继电器线圈c)动合触点d)动断触点（3）电压继电器五、常用低压电器3、保护电器

（4）熔断器(FU)定义熔断器：是利用金属导体为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的保护电器。实践证明：熔断器对于低压电动机的相间短路、单相短路故障和过载是简单而有效的保护装置。

熔断器结构：由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管或熔座两部分构成。熔体由易熔的金属材料铅、锌、锡等合金制成；熔管由陶瓷、绝缘钢纸制成。FU表示符号五、常用低压电器3、保护电器熔断器RL1系列-3熔断器RT0系列-1

RT0系列有填料封闭管式熔断器适用于交流50Hz，额定电压交流380V，额定电流至1000A的配电线路中，作过载和短路保护。

额定分断能力：至50kA熔断器RT16(NT)系列-4熔断器RT18(HG30)系列-2熔断器RW3/RW7系列图-2熔断器的主要技术参数：

1）额定电压：长期工作时和熔断后所能承受的电压。

2）额定电流：熔断器在长其工作中，各部件温升不超过允许温升所能承受的电流值。一般多指熔断体支持件的额定电流。

3）极限分断能力：指在规定使用条件下，能够可靠分断的最大短路电流值。

（4）熔断器(FU)五、常用低压电器3、保护电器图2.3.7熔断器的反时限保护特性熔断器的选用

(1)熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。

(2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。其壳体的载流部分和接触部分不会因通过工作电流而损坏。熔断器的额定电流不得小于熔件的额定电流。

(3)熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流。用以保证切断故障电流时，不致烧毁熔断器。（4）熔断器的选择需考虑应使上一级(供电干线)熔断器的熔体额定电流比下一级(供电支线)大1～2个级差。（5）熔体额定电流根据所使用的电路具体选择（照明、电机）

（4）熔断器(FU)五、常用低压电器3、保护电器（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动开关。低压断路器又称自动空气开关（5）低压断路器(自动开关)五、常用低压电器3、保护电器低压断路器的作用及分类作用：用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。分类：按结构分为框架式（万能式）塑料外壳式（装置式）（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器结构：触头+灭弧装置+脱扣机构+操作结构脱扣：电磁脱扣—电压、电流（过流和短路时）、热脱扣（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器锁钩主触点手动闭合

过流脱扣器

欠压脱扣器衔铁连杆装置释放弹簧过载脱扣器低压断路器的工作原理（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。M3~主触点弹簧连杆装置锁钩断路器原理一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。M3~主触点弹簧连杆装置锁钩断路器原理M3~主触点弹簧连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。断路器原理M3~主触点弹簧连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。断路器原理低压断路器工作原理及其图形符号和文字符号（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器1—触点，2—搭钩，3—锁键，4—杠杆，5—转轴，6—遥控按钮，7—分励脱扣器，8—欠电压脱扣器，9—弹簧，10—衔铁，11—热脱扣器，12—过电流脱扣器图2.3.16断路器的结构原理与图形符号（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器图2.3.17漏电断路器工作原理漏电断路器

漏电断路器主要用于当发生人身触电或设备漏电时，能迅速切断电源，保障人身安全，防止触电事故。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护，用于不频繁启、停电动机。分为电压型和电流型；电流型又包括电磁式和电子式低压断路器的选用原则①根据电气装置的要求确定断路器的类型②根据对线路的保护要求确定断路器的保护形式③低压断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流④电磁脱扣器的瞬间脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。对于电动机来说，DZ型断路器电磁脱扣器的瞬间脱扣整定电流值IZ可按IZ≥KIst计算，其中K为安全系数，可取1.7；Ist为电动机的启动电流。⑤低压断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流⑥欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压⑦过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流⑧热脱扣器的整定电流应与所控制的电动机的额定电流或负载额定电流一致。

（5）断路器五、常用低压电器3、保护电器（a）微型断路器（b）塑壳断路器（c）漏电断路器（d）空气断路器图2.3.19常见断路器外形（1）刀开关（2）组合开关（5）行程开关（3）万能转换开关（4）按钮开关五、常用低压电器4、开关及主令电器（6）接近开关开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）

作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。

结构图和符号：QS五、常用低压电器4、开关及主令电器（1）刀开关带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。五、常用低压电器4、开关及主令电器（1）刀开关封闭式负荷开关（铁壳开关）

作用：手动通断电路及短路保护。有坚固的封闭外壳，可保护操作人员免受电弧灼伤。

五、常用低压电器4、开关及主令电器（1）刀开关刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。QQQQ刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，电源电压消失后，不能自动复原。双掷刀开关单掷刀开关动触点（刀片）静触点（刀座）五、常用低压电器4、开关及主令电器（1）刀开关刀开关的选用M3~FU刀开关主要根据电源种类、电压等级、负载电流、极数等进行选择。电动机容量不得超过75KW，刀开关的额定电流应大于电动机额定电流的3倍。Q3~五、常用低压电器4、开关及主令电器（1）刀开关五、常用低压电器4、开关及主令电器（2）组合开关1－手柄，2－转轴，3－弹簧，4－凸轮，5－绝缘垫板，6－动触头，7－静触头，8－接线端子，9－绝缘杆图2.3.4组合开关结构与图形符号组合开关因其可实现多组触头组合，故有组合开关之称，实际是一种转换开关。如图所示，组合开关有多对动、静触片，分别装在由绝缘材料隔开的盒子内，其静触片固定在绝缘垫板上，动触片套装在有手柄的绝缘转动轴上，转动手柄就可以改变触片的通断位置，以达到接通或断开电路的目的。类型：组合开关有单极、双极和多极之分。结构：它由动触片、静触片、转轴、手柄、凸轮、绝缘杆等部件组成。功能和选用：常用在机床的控制电路中，作为电源的引入开关或是自我控制小容量电动机（7.5kW以下）的直接起动、反转、调速和停止的控制开关等。适用于交流50Hz、电压380V以下和直流电压220V以下的电路

；用于控制电机时，其额定电流一般取电机额定电流的1.5~2.5倍。组合开关五、常用低压电器4、开关及主令电器（2）组合开关五、常用低压电器4、开关及主令电器（3）万能转换开关万能转换开关万能转换开关（也称凸轮控制器）的结构与组合开关相类似，但比组合开关有更多的操作位置和触点，是一种能够连接多个电路的手动控制电器。

例如LW6系列万能转换开关有2～12个操作位置，当开关转换到不同位置时，通过凸轮