第1章 单片机 课件

第一章常用低压电器【主要内容】

1.1低压电器的分类1.2电磁机构原理1.3开关电器1.4现代电器1.5本章小结思考题与练习题常用低压电器21.1低压电器的分类

电器的概念：

电器—对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用，在电力输电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。

低压电器—通常指工作在交流电压小于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设备以及利用电能来控制、保护、调节非电过程和非电装置的用电装备。

常用低压电器31.1低压电器的分类

常用低压电器4低压电器种类繁多，用途很广泛，常用分类方法也很多，且相互交叉、覆盖。1、按用途或控制对象分类（1）配电电器：主要用于低压配电系统中。要求系统发生故障时准确可靠动作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性。常用配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。（2）控制电器：主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、质量轻、动作迅速准确可靠。常用控制电器有接触器、继电器、启动器、主令电器、电磁铁等。1.1低压电器的分类

2、按动作方式分类（1）自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器、继电器等。（2）手动电器：用动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关、按钮等。常用低压电器51.1低压电器的分类

3、按输出形式分类（1）有触点电器：利用触头的接通和分断实现电路的通断，如接触器、断路器、刀开关、按钮等。（2）无触点电器：不是通过触头而是利用电子元件的开关效应即导通与截止来实现电路的通断控制，如固态继电器、电子时间继电器、接近开关等。常用低压电器61.1低压电器的分类

4、按工作原理分类（1）电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器，如接触器、继电器、电磁铁等。（2）非电量控制电器：依靠外力或非电信号（如速度、压力、温度等）的变化而动作的电器，如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。常用低压电器71.1低压电器的分类

5、按低压电器型号分类《国产低压电器产品型号编制办法》（JB2930-81.10）将低压电器分为13大类。每个大类用汉语拼音字母作为该产品型号。在选用低压电器时通常根据型号来进行选用。（1）刀开关H，比如HS为双掷式开关（刀型转换开关），HZ为组合开关。

（2）熔断器R，比如RC为瓷插式熔断器，RM为密封式熔断器。（3）断路器D，比如DW为万能式断路器，DZ为塑壳式断路器。常用低压电器81.1低压电器的分类

（4）控制器K，比如KT为凸轮控制器，KT为鼓型控制器。（5）接触器C，比如CJ为交流接触器，CZ为直流接触器。（6）启动器Q，比如QJ为自耦变压器降压启动器，QX为星三角启动器。（7）控制继电器J，比如JR为热继电器，JS为时间继电器。（8）主令电器L，比如LA为按钮，LX为行程开关。常用低压电器91.1低压电器的分类

（9）电阻器Z，比如ZG为管型电阻器,ZT为铸铁电阻器。（10）变阻器B，比如BP为频敏变阻器,BT为启动调速变阻器。（11）调压器T，比如TD单相调压器,TS三相调压器。（12）电磁铁M，比如MY为液压电磁铁，MZ为制动电磁铁。（13）其它A，比如AD为信号灯，AL为电铃。常用低压电器101.2电磁机构原理

电器常用低压电器11感测部分执行部分自动电器（非电磁式）电磁式电器（有触头）感测部分—电磁机构感测部分—各有差异执行部分—触头执行部分—触头1.2电磁机构原理

电磁机构—各种自动化电磁式电器的主要组成部分，它将电磁能转换成机械能，带动触头使之闭合或断开。本节分别介绍：电磁机构的组成电磁机构的吸力特性电磁机构的反力特性电磁机构的吸力特性与反力特性的配合触头及其灭弧装置和原理常用低压电器121.2电磁机构原理

1.2.1电磁机构的组成常用低压电器13电磁机构磁路吸引线圈铁心衔铁铁轭空气隙1.2电磁机构原理

1.2.1电磁机构的组成磁路系统形状：U形和E型。常用低压电器14（a）（b）（c）（d）（e）（f）（g）1-铁芯；2-线圈；3-衔铁图1-1常用电磁机构的形式1.2电磁机构原理

1.2.1电磁机构的组成常用低压电器15电磁机构的衔铁的运动方式不同，有拍合式铁心，如图1-1（a）、（b）所示，衔铁绕铁轭的棱角而转动，磨损较小，铁心用软铁制成，适用于直流接触器、继电器；1.2电磁机构原理

1.2.1电磁机构的组成常用低压电器16如图1-1（c）、(d)所示，衔铁绕轴转动，用于触头容量较大的交流接触器，铁心用硅钢片叠成。1.2电磁机构原理

1.2.1电磁机构的组成常用低压电器17有直动式铁心，如图1-1（e）、(f)、(g)所示，衔铁在线圈内作直线运动，多用于交流接触器中。1.2电磁机构原理

1.2.1电磁机构的组成电磁机构线圈的连接方式—并联和串联。电磁机构吸引线圈电流的种类—直流线圈和交流线圈。直流电磁机构—铁心不发热，只线圈发热，因而吸引线圈做成高而薄的瘦长型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热；交流电磁机构—其铁心存在磁滞和涡流损耗，线圈和铁心都发热，因而吸引线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，有利于铁心和线圈散热。常用低压电器181.2电磁机构原理

1.2.2电磁机构的吸力特性电磁机构的工作特性常用吸力特性和反力特性来表征。吸力与气隙的关系称为吸力特性。吸力

为：常用低压电器19（1-1）式中：

为电磁吸力（N）；

为气隙中磁感应强度（T）；S为磁极截面积（m2）；

＝4π×10－7H／m。当

为常数时，

与

成正比。1.2电磁机构原理

1、直流电磁机构的吸力特性因外加电压和线圈电阻不变，则流过线圈的电流为常数，与磁路的气隙大小无关。根据磁路定律，有：常用低压电器20（1-2）（1-3）1.2电磁机构原理

吸力

与

成反比，亦即与气隙

成反比，故吸力特性为二次曲线形状，衔铁闭合前后吸力变化很大，如图1-2所示。常用低压电器21图1-2直流电磁机构的吸力特性1.2电磁机构原理

激励线圈断电时，磁势

急速变为接近零，磁通也发生相应的急速变化，因而会在线圈中感生很大的反电动势，此反电势可达线圈额定电压的10～20倍，易使线圈因过电压而损坏。为此在激励线圈上并联一个放电电阻

。在线圈断电时，该电阻与线圈形成一个放电电路，使原储存于磁场中的能量转换成热能消耗于电阻，不致产生过电压。常用低压电器221.2电磁机构原理

从降低过电压出发，电阻宜小些，为解决这个矛盾，可以与电阻串一个二极管使正常工作时放电电路不工作。通常放电电阻可取线圈电阻的6～8倍，如图1-3所示。直流电磁机构适合于动作频繁的场合，且吸合后电磁吸力大，工作可靠性好。常用低压电器23图1-3直流线圈的放电电路1.2电磁机构原理

2、交流电磁机构的吸力特性若外加电压不变，线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，电阻可忽略，则

常用低压电器24（1-4）（1-5）图1-4交流电磁机构的吸力特性1.2电磁机构原理

常用低压电器25当频率

、匝数

和电压

均为常数时，

为常数，由式（1-3）知

也为常数，说明

与

大小无关。实际上考虑到漏磁的作用，

随

的减小略有增加。当气隙

变化时，由于

不变时由式（1-2）可知

将随

（亦即

）正比变化，

与

呈线性关系，如图1-4所示。1.2电磁机构原理

由于铁磁物质有剩磁，它使电磁机构的激励线圈失电后仍有一定的磁性吸力存在。剩磁的吸力随气隙的增大而减小，剩磁的吸力特性如图1-5中曲线4所示。常用低压电器261-直流吸力特性；2-交流吸力特性；3-反力特性；4-剩磁吸力特性图1-5吸力特性和反力特性1.2电磁机构原理

由上述分析可看出，对于可靠性高或频繁动作的控制系统一般采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。一般U形交流电磁机构，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流的5～6倍，E形电磁机构将达到10～15倍。如果衔铁卡住不能吸合或者频繁动作，就可能烧毁线圈。常用低压电器271.2电磁机构原理

1.2.3电磁机构的反力特性

电磁机构转动部分的静阻力与气隙的关系曲线称为反力特性，静阻力的大小与作用弹簧、摩擦阻力以及衔铁质量有关。电磁机构使衔铁释放的力有两种：一种是利用弹簧的反力（如图1-1（b）所示）

常用低压电器28一种是利用衔铁自身的重力（如图1-1（d）所示）1.2电磁机构原理

反力特性曲线如图1-5的曲线3所示。其中

为电磁机构气隙的初始值；

为动静触头开始接触时的气隙长度。这时触头上的初压力作用到衔铁上，由于超行程机构的弹力作用，反力特性在1处有一突变；在

～0的区域内，气隙越小，触头压得越紧，反力越大，这就是整个吸合过程中的阻力特性。常用低压电器291.2电磁机构原理

但事实上，当线圈中通过交流电流时，磁感应强度为交变量，即

，代入式（1-1）中，得：

常用低压电器30（1-6）(a)磁通示意图(b)电磁吸力图图1-6加短路环后的磁通和电磁吸力图1.2电磁机构原理

从图1-6(b)中可以看出，电磁吸力

的最小值为0。当电磁吸力的瞬时值大于反力时，铁心吸合；当电磁吸力的瞬时值小于反力时，铁心释放；所以当电源电压变化一周时，电磁铁吸合二次，释放二次，电磁机构会产生剧烈的振动和噪声，因此不能正常工作。解决的办法是在铁心端面开一小槽，在槽内嵌入铜质短路环，如图1-6(a)。常用低压电器311.2电磁机构原理

电磁机构的交变磁通穿过短路环所包围的截面

，在环中产生涡流，此涡流产生的磁通

在相位上落后于截面S1中的磁通

，由

、

产生吸力为+，只要此合力始终超过其反力，衔铁的振动现象就消失。一般短路环包围2/3的铁心端面。常用低压电器321.2电磁机构原理

1.2.4电磁机构吸力特性与反力特性的配合电磁机构在整个吸合过程中，吸力需大于反力，吸力特性在反力特性的上方，这样触头才能闭合接通电路，但也不能过大，否则会影响电器的机械寿命。当切断电磁机构的激励电流释放衔铁时，其反力特性必须大于剩磁吸力，才能保证衔铁可靠释放。在使用中常常调整反力弹簧或触头初压力以改变反力特性，就是为了使之与吸合特性良好配合。常用低压电器331.2电磁机构原理

电磁机构激励线圈的电压或电流为其输入量x，衔铁的位置为其输出量y，y=f（x）称为输入—输出特性。这类矩形特性曲线统称为继电特性，如图1-7所示。常用低压电器34图1-7电磁机构的继电特性1.2电磁机构原理

y代表电磁机构的输出量，x表示输入量，使吸力特性处于反力特性上方的最小输入量xc表示，为电磁机构的动作值；使吸力特性处于反力特性下方的最大输入量xf表示，为电磁机构的释放值；x=0↑<xc时，y=0即电磁机构释放，当x≥xc时，y=1即电磁机构吸合；x≥xc↓时，y=1，当x≤xf时，y=0。常用低压电器351.2电磁机构原理

1.2.5触头及灭弧原理低压电器的执行机构一般由触头及其灭弧装置组成。1、触头触头（触点）是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。触头通常由动、静触头组合而成。触头的接触形式有点接触如球面对球面、球面对平面等；线接触如圆柱对平面、圆柱对圆柱等和面接触如平面对平面三种，如图l-8所示。常用低压电器361.2电磁机构原理常用低压电器37图1-8触头的三种接触形式(a)点接触图l-8（a）球形-球形、球形-平面均为点接触，它常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触头或继电器触头；1.2电磁机构原理常用低压电器38图l-8（b）圆柱-圆柱或圆柱-平面为线接触，触头接通或分断时产生滚动摩擦，接触过程如图l-9所示，开始接触时，动静触头在A点接触，靠弹簧的压力经B点滚到C点（工作电）；断开时作相反运动，这样可以清除触头表面的氧化膜，同时长时间工作的位置在C点而不是在易烧灼的A点，从而保证触头的良好接触，它多用于中等容量的触头，如接触器的主触头；图1-8触头的三种接触形式(b)线接触图1-9线性触头的接触过程1.2电磁机构原理常用低压电器39图1-8触头的三种接触形式(c)面接触图l-8（c）平面-平面是面接触，允许通过大电流，触头接触表面上镶有合金，以减小触头接触电阻和提高耐磨性，多用于较大容量接触器主触头。（a）最终断开位置1.2电磁机构原理

常用低压电器40图1-10双断点桥式触头（b）刚刚接触位置（c）最终闭合位置图1-10为双断点桥式触头的结构示意图。1.2电磁机构原理

常用低压电器41具有两个有效灭弧区域，灭弧效果很好。小容量交流接触器或继电器采用这种触头时，有利于熄弧；触头开距小，使电器结构紧凑，体积小；触头闭合时冲击能量小，无软连接，有利于提高机械寿命。其优点：1.2电磁机构原理常用低压电器42缺点：触头不能自动净化，触头材料必须用银或银基合金；每个触头的接触压力小，电动稳定性较低；触头参数不易调节。1.2电磁机构原理触头接触电阻—触头一般都是选用导电率高的金属材料做成的，两个金属接触面总是凹凸不平的，只有少数的点才能真正接触上。当触头接通电路时，触头实际上通电截面很小。此外，金属在空气中被氧化或硫化，在其表面生成氧化膜或硫化膜，而后者的电阻率比金属本体大得多，这都使得触头接触处的电阻增大。希望接触电阻尽量小些。接触面积大、接触压力大、触头材料电阻率小、塑性形变好、表面光滑的触头接触电阻较小。常用低压电器431.2电磁机构原理触头在从分离到闭合的接通过程中，经常发生机械振动，即触头的闭合-分离-再闭合过程的重复。触头闭合瞬间，动触头撞击静触头，动触头在反力作用下被反弹，压缩动触头弹簧被。一旦弹簧的张力大于反作用力，动触头又被推向与静触头接触。这样，动静触头又碰撞、反弹。但弹回的距离一次比一次小，直到弹跳完全停歇，触头完全闭合。常用低压电器441.2电磁机构原理除机械碰撞外，触头电流仅从两触头间少数接触点流过，形成收缩状电流线，触头间的收缩电流产生的电动力也能导致触头振动，特别是当接通较大电流时，电动力的影响更加显著。常用低压电器451.2电磁机构原理触头的机械振动会使触头表面产生电气磨损，当触头接触表面有熔化的金属时，一旦机械振动过程结束后，熔化了的金属便因失去电弧产生的大量热量而凝固，使动、静触头粘在一起，再也不能分开，而发生熔焊现象。适当增大触头弹簧的初压力、减小触头质量、降低触头的接通速度都可减少振动。为了减小接触电阻及减弱接触头的振动，需要在触头间加一定的压力，此压力一般由弹簧产生。常用低压电器461.2电磁机构原理当动触头与静触头刚接触时，由于安装时动触头的弹簧已经被预压了一段，因而产生一个初压力FC，初压力削弱接触振动，通过调节触头弹簧预压缩量来增减。触头闭合后弹簧在运动机构作用下被进一步压缩，运动机构运动终止时，弹簧产生终压力FZ。终压力减小接触电阻。弹簧被进一步压缩的距离，称为触头的超程，超程越大终压力亦越大。有了超程，使触头在被磨损的情况下仍具有一定的接触压力，使之能继续正常工作。常用低压电器471.2电磁机构原理2、灭弧原理（1）电弧的产生触头在通电状态下，当触头间刚出现断口时，两触头间距很小，电场强度很大，在高热和强电场作用下，金属内部自由电子从阴极表面逸出，奔向阳极，运动过程中撞击中性气体分子，使之激励和游离，产生正离子和电子，因此，在触头间隙产生大量的带电粒子，使气体导电形成灼热的电子流即电弧。电弧的存在既烧损触头金属表面，降低电器寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须迅速消除。常用低压电器481.2电磁机构原理（2）常用的灭弧方法

●迅速增大电弧长度

电弧长度增加，使触点间隙增加，电场强度降低，同时散热面积增大，降低电弧温度，因而电弧容易熄灭。●冷却

使电弧与冷却介质接触，带走电弧热量，使复合运动加强，电弧熄灭。常用低压电器491.2电磁机构原理（3）常用的灭弧装置

●电动力吹弧

如图1-11所示，它是一种桥式结构双断口触头。当触头打开时，在断口中产生电弧，在电动力F的作用下，使电弧向外运动并拉长，加快冷却并熄灭。这种灭弧方法一般用于交流接触器等交流电器中。常用低压电器50图1-11电动力灭弧示意图1-静触头2-动触头1.2电磁机构原理●磁吹式灭弧磁吹式灭弧装置如图1-12所示。在触头回路中串入吹弧线圈（较粗的几匝导线，其间穿以铁心增加导磁性），通电流后产生较大磁通。触头分开的瞬间产生的电弧就是载流体，它在磁通的作用下产生电磁力F，把电弧拉长并冷却从而灭弧。由于这种灭弧装置是利用电弧电流本身灭弧，因而电弧电流越大，吹弧的能力也越强，它广泛应用于直流接触器中。常用低压电器511.2电磁机构原理图1-12磁吹式灭弧装置常用低压电器521.2电磁机构原理●灭弧栅灭弧

灭弧栅片由许多镀铜薄钢片组成，片间距离为2～3mm，安放在触头上方的灭弧罩内，如图1-13所示。一旦发生电弧，电弧周围产生磁场，使导磁的钢片上涡流产生，将电弧吸入栅片，电弧被栅片分割成许多串联的短电弧，当交流电压过零时电弧自然熄灭，两栅片间必须有150～250V电压，电弧才能重燃。这样一来，一方面电源电压不足以维持电弧，同时由于栅片的散热作用，电弧自然熄灭后很难重燃。这是一种常用的交流灭弧装置。常用低压电器531.2电磁机构原理（a）栅片灭弧原理

（b）电弧进入栅片的图形图1-13灭弧栅灭弧原理常用低压电器541.2电磁机构原理●窄缝灭弧利用灭弧罩的窄缝来实现灭弧的。灭弧罩内只有一个纵缝，缝的下部宽些上部窄些，如图1-14所示。当触头断开时，电弧在电动力作用下进入缝内，窄缝可将电弧弧柱直径压缩，使电弧同缝壁紧密接触，加强冷却和消电离作用，使电弧熄灭加快。常用于交流和直流接触器上。常用低压电器551.2电磁机构原理图1-14窄缝灭弧装置常用低压电器561.2电磁机构原理●多断点灭弧在交流继电器和接触器中常采用桥式触头，如图l-10所示，这种触头有两个断点，交流电路在过零后，若一对断点处电弧重燃需要150～250V电压，则两对断点就需要300～500V电压。若断点电压达不到此值，电弧过零后因不能重燃而熄灭，所以有利于灭弧。常用低压电器571.3开关电器

开关电器是电气控制中的基本组成元件，在各个领域广泛使用，如刀开关、低压断路器、控制器、接触器、启动器、控制继电器、熔断器、主令电器等，控制系统的优劣和开关电器的性能有直接的关系。常用低压电器581.3开关电器

1.3.1刀开关刀开关是结构最简单，应用最广泛的一种手动隔离开关电器。在低压电路中作为不频繁接通和分断电路用，或用来将电路与电源隔离。常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关、HR型熔断器式开关、HZ型组合刀开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺刀开关、HH型铁壳刀开关等。常用低压电器591.3开关电器

1、HD系列单投刀开关和HS系列双投刀开关HD系列单投刀开关和HS系列双投刀开关使用于交流50Hz、额定电压至380V，直流电压至440V，额定电流至1500A的成套配电装置中，用于不频繁的手动接通和分断交、直流电路或隔离开关用。常用低压电器601.3开关电器

（1）HD型单投刀开关

按极分有1极、2极、3极，其操作示意图及图形符号如图1-15所示。常用低压电器61（a）（b）1.3开关电器

（c）（d）

（e）

（f）

（g）

（h）（a）直接手动操作；（b）手柄操作；（c）一般图形符号；（d）手动符号；（e）三极单投开关符号；（f）一般隔离开关符号；（g）手动隔离开关符号；（h）三极单投刀隔离开关符号。

图1-15HD型单投开关示意图及图形符号常用低压电器621.3开关电器

刀开关型号的含义如下：常用低压电器631.3开关电器

（2）HS型双投刀开关HS型双投刀开关也称转换开关，常用于双电源的切换和双供电线路的切换等，其示意图及图形符号如图1-16所示。常用低压电器64图1-16HS型双投刀开关示意图及图形符号1.3开关电器

2、HR型熔断器式开关HR型熔断器式开关也称刀熔开关如图1-17所示，它实际是刀开关和熔断器的组合。刀熔开关操作方便，并简化了供电线路。刀熔开关可以由熔断器切断故障电流，但不能切断正常的工作电流，故一般应在无正常工作电流的情况下进行操作。刀熔开关适用于交流50Hz、额定电压至380V，额定电流至600A的配电系统中，作用是短路保护和电缆、导线的过载保护。常用低压电器651.3开关电器

图1-17HR型熔断器式开关示意图及图形符号常用低压电器661.3开关电器

3、HZ型组合刀开关组合开关又称转换开关如图1-18所示，采用叠装式触头元件组合成旋转操作的转换开关，一般用于电气设备电源引入开关，也可用于非频繁地通断电路、换接电源和负载，测量三相电压以及控制小容量感应电机。常用低压电器671.3开关电器

图1-18HZ型组合刀开关开关结构图及图形符号常用低压电器681.3开关电器

常用低压电器694、HK型闸刀开关

HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关如图1-19（a）所示，其结构简单、价格便宜、使用维修方便，主要用做电气照明电路、电热电路、小容量电动机电路等不频繁控制开关，也可用做分支电路的配电开关。1.3开关电器

常用低压电器70

（a）

（b）

（c）1上胶盖；2下胶盖；3插座；4触刀；5操作手柄；6固定螺母；7进线端；8熔丝；9触点座；10底座；11出线端；12触刀；13插座；14熔断器；15速断弹簧；16转轴；17操作手柄。（a）开启式负荷开关；（b）封闭式负荷开关；(c)图形文字符号

图1-19HK型开启式负荷开关示意图及图形符号1.3开关电器

常用低压电器715、HH型铁壳刀开关HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关，它由钢板外壳、触刀开关、操作机构、熔断器等组成如图1-19（b）所示。铁壳开关带有灭弧装置，能够通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁接通与分断电路，还可直接用于异步电机的非频繁全压启动控制。1.3开关电器

常用低压电器721.3.2低压断路器

低压断路器又称自动空气断路器，简称自动空气开关，分为框架式DW系列（又称万能式）和塑壳式DZ系列（又称装置式）两类，主要用于分配电能，非频繁地对电路手动接通和分断，并在电路发生过载、短路及失压时自动分断电路。1.3开关电器

常用低压电器73框架式DW系列如图1-20所示，塑壳式DZ系列如图1-21所示。图1-20

图1-211.3开关电器

常用低压电器74断路器主要由主触头、灭弧系统、各种脱扣器三部分组成。脱扣器包括过电流脱扣器、失压（欠压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器，如图1-22所示。1—主触头，2—自由脱扣器，3—过流脱扣器，4—分励脱扣器，5—热脱扣器，6—失压脱扣器，7—按钮。图1-22断路器结构1.3开关电器

常用低压电器75断路器开关是靠操作机构手动或电动合闸的，触头合闭后，自由脱扣器机构将触头锁在合闸位置上。分励脱扣器用于远距离控制分断电路，当在远方按下按钮时，分励脱扣器得电产生电磁力使其脱扣跳闸。当电路发生故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣器机构动作，自动跳闸以实现保护作用。1.3开关电器

常用低压电器76即过电流脱扣器当线路的电流大于所整定的过电流和短路电流值时，过电流脱扣器所产生的电磁力使挂钩脱扣，动触点在弹簧的拉力下迅速断开，实现断路器的跳闸功能；1.3开关电器

常用低压电器77失压（欠压）脱扣器用于失压保护，当失压（欠压）脱扣器上的线圈的电压（线路电压）正常时处于吸合状态，断路器可以正常合闸，当电压很低或停电时，失压（欠压）脱扣器的吸力小于弹簧的反力，弹簧使动铁芯向上使挂钩脱扣，实现断路器的跳闸功能；热脱扣器用于线路的过负荷保护，工作原理与热继电器相同。不同的断路器的保护是不同的，使用时应根据需要选用。1.3开关电器

常用低压电器78低压断路器的主要参数有：额定电压额定电流极数脱扣器类型和其额定电流及其征订范围电磁脱扣器整定范围主触头的分断能力1.3开关电器

常用低压电器791.3.3控制器控制器是一种手动操作、直接控制主电路大电流（10A～600A）的开关电器，有KT型凸轮控制器、KG鼓型控制器、KP型平面控制器三种。其作用和原理相似，下面以KT型凸轮控制器为例加以说明，如图1-23所示。1.3开关电器

常用低压电器80(a)(b)(a)1极12位凸轮控制器示意图；(b)1极12位凸轮控制器图形符号。图1-23KT型凸轮控制器的结构原理示意图及图形符号1.3开关电器

常用低压电器81凸轮控制器主要由触头、转轴、凸轮、杠杆、手柄、灭弧罩、定位机构等组成。它具有多组触点，并由多个凸轮分别控制，以实现对一个较复杂电路中的多个触点进行同时控制。图1-23（b）中的图形符号中粗线条表示极数，细线条表示位数，小黑点表示本极在该位接通。1.3开关电器

常用低压电器82凸轮控制器是一种大型的手动控制器，主要用于起重等设备中直接控制中小型线绕式步进电机的启动、停止、调速、换向和制动等。其优点为控制线路简单、开关元件少、维护方便等，缺点是体积大、操作笨重、不能实现远距离控制。目前常用的有KT10、KTJ14、KTJ15、KTJ16等系列。1.3开关电器

常用低压电器831.3.4接触器接触器是用利用电磁吸力的作用来使触头闭合或断开大电流（5A～1000A）电路（电动机或其他负载主电路）自动切换电器，实现远距离的自动控制。主要用于控制电机、电热设备、电焊机、电容器组等。它具有低电压释放保护功能。在电力拖动自动控制中被广泛应用。接触器通常按主触头工作电流分为交流接触器与直流接触器，如图1-24所示，其相应的图形符号如图1-25所示。接触器工作原理在1.2节中已叙述。1.3开关电器

常用低压电器841-主触头；2-常闭辅助触头；3-常开辅助触头；4-动铁芯（衔铁）；5-电磁线圈；6-静铁芯；7-灭弧罩；8-弹簧。

图1-24接触器结构简图1.3开关电器

常用低压电器85

（a）

（b）

（c）

（d）（a）线圈；（b）主触头；（c）常开（动合）辅助触头；（d）常闭（动断）辅助触头

图1-25接触器图形符号1.3开关电器

常用低压电器861、交流接触器交流接触器由三部分组成：（1）触头系统，采用双断电桥式触头结构，一般有3对常开主触头。（2）电磁系统，包括动静、铁芯，吸引线圈，反力弹簧。（3）灭弧系统，大容量接触器（20A以上）采用狭缝灭弧罩及灭弧栅片灭弧，小容量接触器采用双断口触头灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。1.3开关电器

常用低压电器87当套在静铁芯上的吸引线圈通电后，产生电磁吸力，克服释放弹簧的反作用力将动衔铁吸合，动衔铁牵动触头系统动作，使常闭触头分开，常开触头闭合。当线圈断电后，磁力消失，动衔铁在释放弹簧的作用下返回原位置，触头恢复原状态，即常开触头分断，常闭触头闭合。从而达到接通或分断线路的控制目的。

1.3开关电器

常用低压电器882、直流接触器

直流接触器主要用于远距离接通和分断直流电路，尤其是用于控制频繁启停、正反转、制动的直流电机及各种直流电磁系统中。其结构与原理基本与交流接触器相同，主要区别在于铁芯结构、线圈形状、触头形状数量、灭弧方式、吸力特性及故障形式等方面。1.3开关电器

常用低压电器893、接触器的主要技术参数

接触器使用广泛，额定工作电流或额定功率等参数是随使用条件不同而变化的。只有根据不同使用条件正确选用，才能保证接触器可靠运行，常见的接触器的型号及含义如图1-26和图1-27所示。1.3开关电器

常用低压电器90（1）额定电压：接触器的额定电压是指主触头的额定电压，应等于负载的额定电压。（2）额定电流：接触器的额定电流是指主触头的额定电流，它是在规定工作条件下（额定工作电压、使用类别、额定工作制和操作频率等），保证电器正常工作的电流值。（3）电磁线圈的额定电压：电磁线圈的额定电压等于控制回路的电源电压。（4）触头数目：接触器的触头数目应能满足控制线路的要求。

1.3开关电器

常用低压电器91（5）额定操作频率：接触器额定操作频率是指每小时接通次数。

（6）约定发热电流：接触器处于非封闭的状态下，按规定条件试验时，其各部件在8h工作制下的温升不超过值时所能承受的最大电流。（7）接通和分断能力：指接触器主触点在规定条件下，能可靠接通和分断的电流值。1.3开关电器

常用低压电器92图1-26图1-271.3开关电器

常用低压电器93根据接触器的使用类别不同对主触头的接通和分断能力的要求也不同，而不同类别的接触器是根据其不同控制对象（负载）的控制方式所规定的。常见的接触器使用类别及典型用途见表1-1，表中AC1和DC1类允许接通和分断额定电流；AC2、DC3和DC5类允许接通和分断4倍的额定电流；AC3和AC4类允许接通和分断6倍的额定电流。1.3开关电器

常用低压电器94表1-1常见的接触器使用类别及典型用途1.3开关电器

常用低压电器951.3.5启动器

启动器用于三相异步电动机的启动和停止控制，它是一种成套的低压控制装置。由于电机的启动电流较大（额定电流的6～7倍），在电机启动期间，线路电压会降低较多，一方面会影响线路上其它设备的运行，另一方面电机启动转矩将减小，启动发生困难，甚至启动失败，因此大功率三相异步电动机不能直接启动，需要启动器启动。1.3开关电器

常用低压电器96三相异步电动机的启动方式有以下几种：1、直接启动。对电网冲击较大。2、降压启动。主要有热自藕降压启动和星三角降压启动。热自藕降压启动是通过自藕变压器在启动时降低电动机电压，同时也就降低了启动电流。启动电压一般降低至额定电压的55%～75%左右。优点是可通过改变自藕变压器的抽头圈数方便地改变启动电压。缺点是自藕变压器体积大、成本高。1.3开关电器

常用低压电器97星三角降压启动是通过改变电动机的接线方式而改变启动电压。在启动时，使用继电器方法使电动机接线方式为星形，此时电动机的相电压为原来的1/，当电动机转速达到额定转速的80%左右时，控制继电器改变电动机接线方式为三角形，电动机开始正常运转。优点是成本低，接线简单，工作可靠。缺点是无法改变启动电压的比率，同时无法使用到原本在星形接法的电动机。

1.3开关电器

常用低压电器983、频敏电阻启动。通过在电动机主回路中串联频敏电阻，以降低启动电流。频敏电阻能够平滑地改变启动电流，对电网冲击较小，是较为理想的启动方式。但目前大功率频敏电阻大都是采用电感的形式，所以会产生较大的电磁涡流，降低电网的功率因数。4、变频启动。通过变频器实现对电机的恒频压比控制，达到电动机的缓启缓停目的。1.3开关电器

常用低压电器991.3.6控制继电器控制继电器用于电路的逻辑控制，继电器具有逻辑记忆功能，能组成复杂的逻辑控制电路，继电器用于将某种电量（如电压、电流）或非电量（如温度、压力、速度、时间等）的变化量转换为开关量，以实现对电路的自动控制功能。1.3开关电器

常用低压电器1001、继电器的用途作为控制元件，继电器有如下用途：（1）扩大控制范围。例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。（2）放大。例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量，可以控制很大功率的电路。1.3开关电器

常用低压电器101（3）综合信号。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。（4）自动、遥控、监测。例如，自动装置上的继电器与其它电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。1.3开关电器

常用低压电器1022、继电器的分类继电器可按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点负载、产品用途等分类，以下按作用原理分类。1.3开关电器

常用低压电器103（1）电磁式继电器电磁式继电器的结构原理与接触器类似，也是由铁芯、衔铁、线圈、释放弹簧、触头等部分组成，图1-28（a）是直流电磁式继电器结构示意图。电磁式继电器分直流继电器、交流继电器、中间继电器、电压继电器、电流继电器、时间继电器等。它们起到控制、放大、联锁、保护、调节等作用。

1.3开关电器

常用低压电器104（a）直流电磁式继电器结构示意图（b）继电器输入-输出特性图1-28直流电磁式继电器结构示意图1.3开关电器

常用低压电器105图1-28（b）中继电器释放值X1（线包电压）与继电器吸合值X2之比称为继电器返回系数k，它体现了继电器的灵敏度。控制继电器的k值一般为0.1～0.4,保护继电器的k值一般为0.85～0.9。一般继电器的吸合时间与释放时间为0.05s～0.15s,快速继电器的吸合时间与释放时间为0.005s～0.05s。1.3开关电器

常用低压电器106（2）中间继电器中间继电器本质上是一种电压继电器，如图1-29所示。（a）中间继电器示意图（b）中间继电器图形符号图1-29中间继电器的结构示意图及图形符号1.3开关电器

常用低压电器107中间继电器在控制电路中起逻辑变换和状态记忆的功能，以及用于扩展接点的容量（一般为5A～10A）和数量。1.3开关电器

常用低压电器108（3）电流继电器电流继电器的线圈与被测量电路串联，以反映电路电流的变化，其线圈匝数少，导线粗，线圈阻抗小。这样通过电流时的压降很小，不会影响负载电路的电流，而仍可获得需要的磁势。电流继电器可分为欠电流继电器和过电流继电器。如图1-30电流继电器的图形符号。1.3开关电器

常用低压电器109欠电流继电器用于欠电流保护或控制，在正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器才释放，输出信号。其吸引电流为线圈额定电流的30%～65%，释放电流为额定电流的10%～20%。过电流继电器用在电路正常工作时不动作，当电流超过到某一整定值时才动作，整定范围为线圈额定电流的1.1～4.0倍。1.3开关电器

常用低压电器110（a）欠电流继电器

（b）过电流继电器

图1-30电流继电器的图形符号1.3开关电器

常用低压电器111（4）电压继电器电压继电器的线圈与负载并联以反映负载电压，其线圈匝数多而导线细。根据动作电压值不同，电压继电器分欠电压继电器、过电压继电器和零电压继电器，它们分别起到欠压、过压、零压保护作用。过电压继电器动作电压范围为额定电压的105%～120%；欠电压继电器吸合动作电压范围为额定电压的20%～50%，释放电压调整范围为额定电压的7%～20%；零电压继电器动作当电压降低至额定电压的5%～25%时动作，如图1-31电压继电器的图形符号。1.3开关电器

常用低压电器112

（a）欠电压继电器

（b）过电压继电器

图1-31电压继电器的图形符号1.3开关电器

常用低压电器113（5）热继电器热继电器的种类常用的有：①双金属片式，利用双金属片式受热弯曲去推动杠杆使触头动作。②热敏电阻式，利用电阻值随温度变化而变化的特性制成的热继电器。③易熔合金式，利用过载电流发热使易熔合金达到某一温度值时，合金熔化而使继电器动作。1.3开关电器

常用低压电器1143、热继电器的结构和工作原理热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护电器，图1-32为双金属片式热继电器结构示意图及图形符号，它主要由发热元件、双金属片、触头、接线端子及动作机构（包括复位按钮、传动杆、弹簧、调节旋钮、复位螺丝等）等部分组成。1.3开关电器

常用低压电器115双金属片是一种将两种线膨胀系数不同的金属机械辗压方法使之形成一体的金属片。膨胀系数大的（如铁镍铬合金、铜合金、高铝合金等）称为主动层，膨胀系数小的（如铁镍类合金）称为被动层。由于两种线膨胀系数不同的金属紧密地贴合在一起，当产生热效应时，使得双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，由于弯曲产生的位移带动触头动作。1.3开关电器

常用低压电器116热元件一般由铜镍合金、镍铬铁合金或铁铬铝等合金电阻材料制成，其形状有圆丝、扁丝、片状和带材几种。热元件串接于电动机等负载回路中，通过热元件的电流就是电动机等负载的工作电流（对于大容量的热继电器装有速饱和互感器，热元件串接在二次回路中）。1.3开关电器

常用低压电器117当电动机等负载正常运行时，其工作电流通过热元件产生的热量不足以使双金属变形，热继电器不会动作；当电动机等负载发生过流电流且超过整定值时，双金属片的热量增大而发生弯曲，直到使触点动作，通过控制电路切断电动机等负载的工作电源。同时，热元件也因失电而逐渐降温，经过一段时间的冷却，双金属片恢复到原来状态。1.3开关电器

常用低压电器118热继电器动作电流的调节是通过旋转调节旋钮来实现的。调节旋钮是一个偏心轮，旋转调节旋钮可以改变传动杆和动触点之间的传动距离，距离越长，动作电流越大；反之亦然。热继电器复位方式有自动复位和手动复位。将复位螺丝旋入，使常开的静触点向动触点靠近，这样动触点在闭合时处于不稳定状态，在双金属片冷却后动触点也返回，为自动复位方式。如果将复位螺丝旋出，触点不能自动复位，为手动复位方式。在手动复位方式下，需在双金属片恢复原状时按下复位按钮才能使触点复位。1.3开关电器

常用低压电器119热继电器主要参数有：热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调节范围等。热继电器的额定电流是指热继电器中可以安装的热元件的最大整定电流值。热元件额定电流是指热元件的最大整定电流值。继电器的整定电流是指热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。热继电器具有反时限保护特性，见表1-2所示。通常热继电器的整定电流是按电动机等负载的额定电流整定的。1.3开关电器

常用低压电器120表1-2热继电器的保护特性1.3开关电器

常用低压电器121（a）双金属片式热继电器结构示意图(b)双金属片式热继电图形符号图1-32为双金属片式热继电器结构示意图及图形符号1.3开关电器

常用低压电器1224、时间继电器

时间继电器用来按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路，以协调和控制生产机械的各种动作。线圈动作后，触头经过延时才动作，这类触头称为延时触头。此外，目前多数时间继电器附有瞬时触头。时间继电器种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式。按延时方式时有通电延时和断电延时型。图1-33为空气阻尼式时间继电器示意图及图形符号。1.3开关电器

常用低压电器123（a）通电延时继电器示意图；1.3开关电器

常用低压电器124(b)通电延时继电器图形符号；1.3开关电器

常用低压电器125(c)断电延时继电器示意图；1.3开关电器

常用低压电器126

（d）断电延时继电器图形符号；图1-33空气阻尼式时间继电器示意图及图形符号1.3开关电器

常用低压电器127空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时。由直动式双E型铁心电磁机构、气囊式阻尼器延时机构和LX5型微动开关触头系统三部分组成。通电延时型与断电延时型仅是电磁铁倒置1800安装的，它们工作原理相似。1.3开关电器

常用低压电器128如图1-34（a）通电延时继电器示意图，当线圈通电后，衔铁向下吸合并带动托板下移，活塞杆在释放弹簧的作用下，开始下降，但空气室的空气受进气孔处调节螺钉的阻碍而是活塞下降缓慢，到达最终准位置时通过杠杆压动微动开关，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到通电延时作用。1.3开关电器

常用低压电器129空气阻尼式时间继电器的优点是结构简单、延时范围大（分0.4s～60s和0.4s～180s两种,操作频率600次/h）、寿命长、价格低及不受电源电压和频率波动的影响；缺点是延时误差大(±15%)、无调节刻度指示，一般用于延时要求不高的场合。1.3开关电器

常用低压电器1305、速度继电器速度继电器用来反映转速和转向的自动电器。常用于鼠笼式异步电动机反接制动电路，又称为反接制动继电器。1.3开关电器

常用低压电器131(a)外形(b）结构(c）符号

图1-34速度继电器1.3开关电器

常用低压电器132速度继电器主要由转子、圆环（鼠型空心绕组）、触点三部分组成。转子由一块永久磁体制成，于电动机同轴相连，用以接受转动信号。当转子（磁铁）旋转时，鼠型空心绕组切割转子磁场产生感生电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用，产生电磁转矩，圆环在此转矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点改变其通断状态。1.3开关电器

常用低压电器133当调节弹簧弹力时，可使速度继电器在不同转速时切换触点改变通断状态。通常速度继电器都有二对转换触点，一对用于正转时动作，一对用于反转时动作。其动作转速一般不低于120r/min，复位转速约在100r/min以下，工作时，允许的转速高达1000～3600r/min。1.3开关电器

常用低压电器1341.3.7熔断器熔断器是一种最简单有效而价廉的保护电器，是利用金属的溶化作用来切断电路的，通常串接在被保护的电路中，作为电路及用电设备的短路或严重过载的保护元件。熔断器是由熔体和熔座组成，熔体（熔片或熔丝）用电阻率较高的易熔合金铅锡合金制成，也可用截面积甚小的良导体铜、银制成。1.3开关电器1、熔断器分类

常用的熔断器如图1-35，有瓷插式、螺旋式、有填料密封管式、无填料管式等几种类型。常用低压电器135（a）瓷插式；（b）有填料螺旋式；1.3开关电器

常用低压电器136（c）无填料密封管式；（d）符号图1-35常用的熔断器结构1.3开关电器⑴螺旋式熔断器RL在熔断管装有石英砂，熔体埋于其中，熔体熔断时，电弧喷向石英砂及其缝隙，可迅速降温而熄灭。为了便于监视，熔断器一端装有色点，不同色点表示不同的熔体电流，熔体熔断时，色点跳出，示意熔体已熔断。螺旋式熔断器额定电流5A～200A，主要用于短路电流大的分支电路或有易燃气体的场所。常用低压电器1371.3开关电器⑵有填料管式熔断器RT有填料管式熔断器是一种有限流作用的熔断器，由填有石英砂的瓷熔管、触点、镀银铜栅状熔体组成。填料管式熔断器均装在特别的底座上，如带隔离刀闸的底座或以熔断器为隔离刀的底座上，通过手动机构操作。填料管式熔断器额定电流为50A～1000A，主要用于短路电流大的电路或有易燃气体的场所。常用低压电器1381.3开关电器⑶无填料管式熔断器RM无填料管式熔断器的熔丝管由纤维物制成，使用的熔体为变截面的锌合金片。熔体熔断时，纤维熔管的部分纤维物因受热而分解，产生高压气体，使电弧很快熄灭。无填料管式熔断器具有结构简单、保护性能好、使用方便等特点，一般均与刀开关组成熔断器刀开关组合使用。常用低压电器1391.3开关电器⑷有填料管式快速熔断器RS有填料管式快速熔断器是一种快速动作型的熔断器，由熔断管、触点底座、动作指示器和熔体组成。熔体为银质窄截面或网状形式，熔体为一次性使用，不能自行更换。由于其具有快速动作性，一般为半导体整流元件保护用。常用低压电器1401.3开关电器2、熔断器的安秒特性

熔断器的作用原理可用保护特性或安秒特性来表示，安秒特性是指熔化电流与熔化时间的关系，如表1-3、图1-36所示。表1-3熔断器的熔化电流与熔化时间常用低压电器1411.3开关电器常用低压电器142图1-36熔断器的按秒特性1.3开关电器熔断器的主要技术参数包括额定电压、熔体额定电流、熔断器额定电流、极限分断能力等。

①额定电压，保证熔断器能长期正常工作的电压。

②熔体额定电流，熔体长期通过而不会熔断的电流。

③熔断器额定电流，保证熔断器能长期正常工作的电流。常用低压电器1431.3开关电器

④极限分断能力，熔断器在额定电压下所能开断的最大短路电流。熔体额定电流按被保护设备的负荷电流选择，熔断器额定电流应大于熔体额定电流。常用低压电器1441.3开关电器3、熔断器的选用熔断器的选择主要是选择熔断器的类型、额定电压、额定电流和熔体的额定电流等。⑴熔断器的类型选择

主要依据负载的保护特性和短路电流的大小而定。比如，用于保护照明和电动机的熔断器，一般是考虑它们的过载保护，这时希望熔断器的熔化系数适当小些，所以容量较小的照明线路和电动机宜采用熔体为铅锌合金的RCIA系列熔断器；常用低压电器1451.3开关电器而大容量的照明线路和电动机除过载保护外，还应考虑短路时的分断短路电流能力，若短路电流较小时可采用熔体为锡质的RCIA系列或熔体为锌质的RM10系列熔断器；用于车间低压供电线路的保护熔断器，一般是考虑短路时的分断能力，当短路电流较大时，宜采用具有高分断能力的RL1系列熔断器，当短路电流相当大时，宜采用具有限流作用的RT0及RT12系列熔断器。常用低压电器1461.3开关电器⑵熔体额定电流的选择如果熔体额定电流选择偏大，负载在短路或长期过负载时不能及时熔断；选择过小，可能在正常负载电流作用下就会熔断，影响正常运行。因此，为保证设备正常运行，必须根据负载性质合理选择熔体额定电流。常用低压电器1471.3开关电器①用于保护照明或电热设备的熔断器，因为负载电流比较稳定，所以，熔体的额定电流应Ire等于或稍大于负载的额定电流Ie。即Ire≥Ie。②用于保护单台长期电动机或电焊机（即供电支线）的熔断器，考虑电动机启动时不应熔断，即Ire≥（1.5～2.5）Ie。轻载启动或启动时间比较短时，系数可取近1.5；带重载启动或启动时间比较长，系数可取近2.5。常用低压电器1481.3开关电器③用于保护频繁启动电动机（即供电支线）的熔断器，考虑频繁启动时的发热，熔断器也不应熔断，则选Ire≥（3～3.5）Ie。④用于保护多台电动机（即供电支线）的熔断器，在出现尖峰电流时也不应熔断。通常将其中容量最大的一台电动机启动，而其余电动机正常运行时出现的电流作为其尖峰电流，为此Ire≥（1.5～2.5）Iemax+∑Ie。常用低压电器1491.3开关电器⑶熔断器之间的配合

为防止发生越级熔断，上、下级（即供电干、支线）熔断器应有良好的协调配合，为此，应使上一级（供电干线）熔断器的熔断额定电流比下一级（供电支线）大1～2个级差。⑷熔断器额定电压的选择熔断器额定电压应大于或等于所在电路的额定电压。常用低压电器1501.3开关电器主令电器在自动控制系统中用来发布控制指令。主令电器的种类繁多，按其作用可以分为控制按钮、行程开关、万能转换开关等。1、按钮开关按钮开关用来切断和接通控制电路。按钮有单极双位开关或双级双位开关，按功能与用途又分为启动按钮、复位按钮、检查按钮、控制按钮、限位按钮等多种。常用低压电器1511.3开关电器按结构可分为开启式（K）、保护式（H）、防水式（S）、防腐式（F）、紧急式（J）、钥匙式（Y）、旋钮式（X）、带指示灯式（D）等。按钮的触点也分常开（动合）、常闭（动开）。控制按钮是由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成。其结构、符号、外形分别如图1-37所示。常用低压电器1521.3开关电器常用低压电器153（a）结构（b）符号（c）外形图1-37结构、符号、外形图1.3开关电器2、位置开关位置开关是一种将机器信号转换为电气信号，以控制运动部件位置或形程的自动控制电器。位置开关又称行程开关或限位开关，它的作用是将机械位置信号转变为电信号，使电动机的运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环，从而控制机械运动或实现安全保护。位置开关有直动式、摆动式和微动式三种，如图1-38所示。其结构基本相同，由操作头、传动系统、触头系统、外壳组成。常用低压电器1541.3开关电器常用低压电器1551-推杆；2-凹形轮；3-弹簧；4-小轮；5-支杆；6-弹簧片（动触头）；7、8-静触头；9-转轴

（a）直动式位置开关1.3开关电器常用低压电器1561-滚轮；2-连杆；3-开口弹簧；4-推杆；5-钢球；6-丁字杆；7、8-扣板；9、10-弹簧（b）摆动式位置开关1.3开关电器常用低压电器1571-推杆；2-弯形片状弹簧；3-常开触头；4-触桥；5-常闭触头；6-恢复弹簧；7-基座（c）微动式位置开关图1-38位置开关1.3开关电器3、接近开关接近开关是一种无触头行程开关，它是一种非接触型的物体位置检测装置，其外形如图1-39所示。常用低压电器158图1-39接近开关1.3开关电器当某种物体与之接近到一定距离时就发出动作信号，而无须机械接触。应用—接近开关不仅仅是避免了机械行程开关触头容易损坏等缺点，其应用已远远超出一般行程控制和限位保护的范畴，它广泛用于高速脉冲发生、高速计数、测速、液面控制、无触头按钮等。即使用于一般的行程控制，定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。常用低压电器1591.3开关电器4、万能转换开关目前常用的万能转换开关有LW5、LW6等系列。

LW6系列万能转换开关由操作机构、面板、手柄及触头座等主要部件组成，其操作位置有2～12个，触头底座有1～10层，其中每层底座均可装三对触头，并由底座中间的凸轮进行控制。由于每层凸轮可做成不同的形状，因此，当手柄转动到不同位置时，通过凸轮作用，可使各对触头按所需要的规律接通和分断。常用低压电器1601.3开关电器LW6系列万能转换开关还可装成双列型式，列与列之间用齿轮啮合，并由一个公共手柄进行操作，因此，这种转换开关装入的触头最多可达60对。常用低压电器161（a）万能转换开关单层结构示意图

（b）符号图1-40万能转换开关1.3开关电器万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。还可直接用于控制小容量电动机的启动、调速、换向。常用低压电器1621.3开关电器1.3.9其它电器1、信号灯信号灯也叫指示灯，如图1-41所示，其发光体主要有白灯、氖灯、发光灯二极管等。常用低压电器163

（a）平光灯（b）闪光灯

（c）红灯（d）红色发光二极管灯图1-41信号灯的图形符号1.3开关电器颜色各异表示的含义也不同，见表1-4所示。表1-4指示灯的颜色及其含义常用低压电器1641.3开关电器信号灯工作形式有持续发光（平光）和断续发光（闪光）两种，一般用于电源指示、显示设备的工作状态以及操作警示等，示意有如下作用（或含义）:①进一步引起注意；②需立即采取行动；③反映出的信息不符合指令的要求；④表示变化过程等。常用低压电器1651.3开关电器2、报警器常用的报警器有电铃和电喇叭等。电铃一般用于正常的操作信号（如设备启动前的警示）和设备的异常现象（如变压器的过载、漏油）。电喇叭一般用于设备的故障信号（如线路短路跳闸）和联络信号。常用低压电器1661.3开关电器图1-42为常见报警器的图形符号。常用低压电器167（a）电喇叭

（b）电铃

（c）蜂鸣器图1-42报警器的图形符号1.3开关电器3、液压控制元件液压控制元件在电气控制系统中的应用越来越广泛。液压传动特点

运动平稳

实现在大范围内的无级调速

实现功率放大常用低压电器1681.3