第一、二章 常用低压电器
低压电器
第一章 常用低压电器
第一节 低压电器基本知识 第二节 低压开关电器 第三节 熔断器 第四节 主令电器 第五节 电磁式接触器 第六节 电磁式继电器 第七节 时间继电器、 第八节 热继电器 第九节 速度继电器与固态继电器
16 October 2014
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第一章
第一节 低压电器的基本知识
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第一章
刀开关符号
QS
或
QS
QS
a）单极
b）双极
c）三极
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第一章
组合开关
QF
自动开关
× × ×
QS
QS
a）双极
b）三极
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第一章
常用的灭弧装置 （1）电动力吹弧
图1-9 双断口电动力吹弧 1-静触头 2-动触头 3-电弧
16 October 2014
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第一章
（2）磁吹灭弧
图1-10 磁吹灭弧原理 1-磁吹线圈 2-铁心 3-导磁夹板 4-引弧角 5-灭弧罩 6-磁吹线圈磁场 7-电弧电流磁场 8-动触头
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第一章
（一）HK2系列胶盖瓷底刀开关
型号及含义：有HK1 、HK2系列 HK
开 启 式 负 荷 开 关
电气控制与PLC——常用低压电器
❖ 一、电器
1. 电器就是广义的电气设备。 例如：一台彩色电视机或者一套自动化装置； 一个钮子开关或者一个熔断器。
2. 在工业意义上，电器是指能根据特定的信号和要 求，自动或手动地接通或断开电路，断续或连续地改变 电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、 检测、变换和调节用的电气设备。
引言 9
接触器：用来频繁接通和分断交直流主回路和大容量控制回路。 具有欠(零)电压保护，能实现远距离控制。 主要控制对象－电动机。
❖ 一、结构和工作原理
(一) 结构
由三组成部分： 1. 电磁系统 2. 触点系统 3. 灭弧装置
第1节 接 触 器(Contactor) 10
❖ 一、结构和工作原理
(一) 结构
包括：膜电阻和收缩电阻。
接触面积，当电流经过时，
减小接触电阻的方法：增大接触力。 产生电流收缩现象，导致
(4) 触点材料
电阻增加、接触区导电性
通常为铜、银、镍及其合金材料 在触头表面电镀锡、银或镍。
能降低。
第1节 接 触 器(Contactor) 11
❖ 一、结构和工作原理
(一) 结构
3. 灭弧装置 (1) 电弧的产生 当断路器或接触器触点切断电路时，若电路中电压超过10～
2. 灭弧装置 灭弧较难，一般采用磁吹灭弧装置
第1节 接 触 器(Contactor) 14
❖ 四、技术参数
(一) 主要技术参数 1. 额定电压 铭牌额定电压是指主触点的额定电压。 2. 额定电流 铭牌额定电流是指主触点的额定电流。 3. 线圈电压 一般情况下，交流负载用交流接触器，直流负载用直流接触器，
❖ 二、接触器的图形、文字符号 第1节 接 触 器(Contactor)
电器可编程控制原理戏台答案第三
第一章常用低压电器1-1 闸刀开关在安装时，为什么不得倒装？如果将电源线接在闸刀下端，有什么问题？解：如果闸刀开关倒装，在闸刀开关拉闸断电时，其动触头有可能因重力下落使闸刀开关合闸造成危险。
如果将电源线接在闸刀下端，在闸刀开关拉闸断电时，其动触头上带电，不安全。
1-2 哪些低压电器可以保护线路的短路？解：保护线路的短路的低压电器主要有熔断器和断路器。
1-3 常用的低压熔断器有哪些类型？解：常用的低压熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、无密封管式熔断器和有密封管式熔断器。
1-4 断路器有哪些保护功能？解：断路器的过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护，热脱扣器用于线路的过负荷保护，失压(欠电压)脱扣器用于失压保护。
1-8 空气阻尼式时间继电器的通电延时型电磁机构和断电延时型电磁机构相同吗？通电延时型时间继电器可以改为断电延时型时间继电器吗？解：JS7型空气阻尼式时间继电器的通电延时型电磁机构和断电延时型电磁机构相同，只要将电磁机构旋转180度安装就可将通电延时型时间继电器改为断电延时型时间继电器。
反之亦然。
1-9热继电器在电路中起什么作用？其工作原理是什么？热继电器接点动作后，能否自动复位？解：热继电器在电路中起过载保护作用，常用于保护电动机。
热继电器主要由双金属片和热元件组成，热元件串接于电路中，当电动机正常运行时，其工作电流通过热元件产生的热量不足以使双金属片变形，热继电器不会动作。
当电动机发生过电流且超过整定值时，双金属片的热量增大而发生弯曲，经过一定时间后，使触点动作，通过控制电路切断电动机的工作电源。
热继电器接点动作后，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。
如将复位螺丝旋出，触点不能自动复位，为手动复位置方式。
如将复位螺丝旋入，触点能自动复位，为自动复位置方式。
1-10按钮和行程开关有什么不同？各起什么作用？解：按钮和行程开关都是主令电器，结构基本相同，不同的是按钮用手来操作的，行程开关是由机械来操作的。
工厂电气控制完整习题答案
第1章 常用低压电器习题答案1. 什么是低压电器？怎样分类？常用的低压电器有哪些？答：用于交流50Hz 额定电压1200V 以下，直流额定电压1500V 以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。
配电电器。
用于配电系统，进行电能的输送和分配，如熔断器、刀开关、转换开关、低压断路器等。
控制电器。
主要用于自动控制系统和用电设备中，如接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。
2. 叙述接触器的用途，并画出接触器的符号。
答：接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。
接触器的文字符号是KM ，图形符号如下：常闭辅助触点常开辅助触点主触点电磁线圈KM3. 叙述交流接触器的组成部分及各部分的作用。
答：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。
电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，完成通断电路的控制作用。
交流接触器的触点由主触点和辅助触点构成。
主触点用于通断电流较大的主电路，由接触面积较大的常开触点组成，一般有三对。
辅助触点用以通断电流较小的控制电路，由常开触点和常闭触点组成。
灭弧系统。
触点在分断电流瞬间，在触点间的气隙中就会产生电弧，电弧的高温能将触点烧损，并且电路不易断开，可能造成其他事故，因此，应采用适当灭弧系统迅速熄灭电弧。
反作用弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点、常开触点分断；缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁吸合时对铁心和外壳的冲击力；触点压力弹簧的作用是增加动静触点之间的压力，增大接触面积，降低接触电阻，避免触点由于接触不良而过热。
4. 交流接触器的主要技术参数有哪些？各如何定义？答：1）额定电压。
接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点正常工作的额定电压。
2）额定电流。
接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。
3）线圈的额定电压。
plc复习资料
第一章常用低压电器【掌握内容】1.电器：概念；分类概念：对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用广泛分类：按工作电压等级分类:▪高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。
▪低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。
按动作原理分类：▪手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。
▪自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。
按用途分类：▪控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。
▪配电电器：用于电能的输送和分配的电器。
▪主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。
▪保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。
▪执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。
2.接触器：结构和工作原理；分类及特点；主要技术参数。
结构：工作原理：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。
当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。
3.继电器：概念；电压、电流继电器；中间继电器及固态继电器；时间继电器；热继电器；速度继电器。
概念：用于控制与保护电路中作信号转换用的电器。
电流继电器：根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电路切断●线圈电流小于整定电流时，继电器不动作●线圈电流超过整定电流时，继电器才动作●动作电流整定范围：交流为(110％～350％)IN，直流为(70％～300％)IN欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断●线圈电流大于或等于整定电流时，继电器吸合●线圈电流低于整定电流时，继电器释放●动作电流整定范围：吸合电流为(30％～50％)IN释放电流为(10％～20％)IN●一般自动复位电压继电器：根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器过电压继电器：动作电压整定范围为(105％～120％)UN欠电流继电器：吸合电压调整范围为(30％～50％)UN释放电压调整范围为(7％～20％)UN中间继电器：本质上是一种电压继电器，工作原理与接触器相同。
常用低压电器基础知识
思考题：对于交流电磁机构线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能 吸合会产生什么后果？为什么？
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1.2 接触器
接触器是用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种 控制电器。
1.2.1接触器的用途及分类
接触器最主要的用途是控制电动机的启动、反转、制动和调速 等。它具有低电压释放保护功能，具有比工作电流大数倍乃至 几十倍的接通和分断能力，但不能分断短路电流。它是一种执 行电器。 接触器种类很多，按驱动力不同可分为电磁式、气动式和液压 式。按接触器主触点控制的电路中电流种类分为交流接触器和 直流接触器两种。按其主触点的极数（即主触点的个数）来分 有单极、双极、三极、四极和五极等多种。
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5
图1-1 常用低压控制电器分类
常用低压控制电器分类
接触器
交流接触器 直流接触器 电磁式继电器 热继电器
继电器
时间继电器
温度继电器 速度继电器 压力继电器
开关电器 行程开关
低压断路器
刀开关 直动式 滚动式 微动式
电压继电器 中间继电器 电流继电器 直流电磁式 空气阻尼式 电动式 电子式
,此种结构多用于触点容量较大的交流电器中.图(d)是衔铁直线运动的
双E形直动式铁心,它多用于交流接触器、继电器中。
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对于直流电磁机构线圈流过直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗 ，铁心不会发热，只有线圈发热。为加工方便，通常直流电磁机构的铁 心用整块钢块或工程纯铁制成，为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成 高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热.
第一章 常用低压电器
1.1 电器的基本知识 1.2 接触器 1.3 继电器 1.4 开关电器 1.5 熔断器 1.6 主令电器
电气控制与PLC原理及应用(第二版)周亚军 (1)[86页]
![电气控制与PLC原理及应用(第二版)周亚军 (1)[86页]](https://img.taocdn.com/s3/m/aaaf435a680203d8cf2f2419.png)
第1章 常用低压电器
1.2.2 熔断器式刀开关 熔断器式刀开关即带有熔断器的刀开关，适用于有高短
第1章 常用低压电器
1.1.3 电磁机构 接触器、电磁式继电器、电磁阀等都是采用电磁感应原
理工作的电磁式电器。其机构由电磁机构和触头系统构成， 部分还带有灭弧系统及绝缘外壳等附件。
电磁机构包括电磁线圈、静铁芯和动铁芯(衔铁)，其作 用是将电磁能转换为机械能，依靠它带动触头的闭合和断开。 其结构分为直动式和拍合式，图1-1为直动2 低 压 隔 离 器
1.2.1 低压刀开关 低压刀开关由操作手柄、触刀、触刀插座和绝缘底板组
成，其结构和图形符号如图1-2所示。
第1章 常用低压电器
图1-2 刀开关的结构和图形符号
第1章 常用低压电器 刀开关型号及其含义如下所示：
第1章 常用低压电器
刀开关的主要技术参数包括： (1) 额定电流：长期通过的最大允许电流。 (2) 额定电压：长期工作所承受的最大电压。 (3) 机械寿命：刀开关在不带电的情况下所能承受的操 作次数。 4) 电寿命：刀开关在额定电压下能可靠地分断额定电 流的工作次数。 (5) 短时耐受电流：当发生短路时，刀开关在指定时间 内通以某一短路电流而未发生熔焊现象，则称该短路电流为 短时耐受电流，通常时间设为1 s。 (6) 动态稳定电流峰值：当发生短路时，刀开关不产生 变形、破坏或触刀自动弹出的现象时的最大短路电流峰值。
第1章 常用低压电器
当线圈通过直流电时，电磁吸力为恒值；当线圈通过交 流电时，电磁吸力随着电源电压作周期变化，并且在一个周 期里，衔铁吸合两次，释放两次，会导致电磁机构产生强烈 震动和噪声而无法正常工作。因此在设计时铁芯端面都安装 一个铜制的短路环，短路环内会产生感应电动势和感应电流， 这样将通过极面的磁通分为大小接近、相位相差约90°的环 外磁通和环内磁通，其合成电磁吸力在通电期间始终大于弹 簧反力，保证铁芯吸合。
高级维修电工培训教材
双金属片 热元件
FR
FR
FR
热元件
FR
FR
触点
(a)热继电器结构示意图
(b)热继电器图形符号
14
1.2 继 电 器
1.2.4 热继电器 主要是用于电气设 备（主要是电动 机）的过负荷保 护，热继电器是一 种利用电流热效应原理工作的电 器，它具有与电动机容许过载特性 相近的反时限动作特性，主要与接 触器配合使用，用于对三相异步电 动机的过负荷和断相保护。
手动/自 动 复位螺丝
复位按钮
触点 调节旋钮 传动杆
(b)过电流继电器
JL12系列电流继电器
电流继电器的图形符号和文字符号
8
1.2 继 电 器
电磁式电压继电器的输入量是电路的电压大小，电压继电器根据输入 电压大小而动作。与电流继电器类似．电压继电器也分为欠电压继电 器和过电压继电器两种。 电磁式电压继电器工作时并联在电路中，因此线圈匝数多，导线细， 阻抗大，反映电路中电压的变化，用于电路的电压保护。
DY-3 电压继电器
Ｕ＜
ＦＶ Ｕ＞
ＦＶ
(a)欠电压继电器
(b)过电压继电器
电压继电器的图形符号和文字符号
DY-20CE系列 电压继电器
9
Hale Waihona Puke 1.2 继 电 器中间继电器：
JZ7系列中间继电器
触点
绝缘连杆 反力弹簧 铁心 线圈
触点
KA
线圈
KA
JZY1系列中间继电器
A1
A2
(a)中间继电器示意
(b)中间继电器图形符
JS20系列 时间继电器
11
1.2 继 电 器
JS7型空气阻尼式时间继电器
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1.6.3 热继电器
符号：FR
主要技术参数：热元件的额定电流IR IR=（0.95~1.05）Ied
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1.6.4 速度继电器
a）外形 b）结构图 重 庆 工 商 大 学 计算机科学与信息工程学院
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1.6.4 速度继电器
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30
1.6.4 速度继电器
1.结构原理：感应电动机原理
2.动作原理： 速度继电器转轴转速n>130r/min，触点动作； n< 100r/min，触点复位。 3.符号：
n
n
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作用：
将电路和电源明显的隔开
Q
如用于直接启动电动机，考虑 到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值一般选择：
电路符号
3倍异步电机额定电流
8
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1.4 低压断路器（自动开关）
作用：既是开关，又可实现短路、过载、欠压保护。 过流 脱扣器
欠压 脱扣器
结构：
工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。
19
1.6.2
时间继电器
作用：时间继电器用于时间控制系统中。 按动作原理分：空气阻尼式、电子式、
电动式、电磁式
类型： 按延时特性原理分：通电延时、断电延时 符号： 文字符号：KT；
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20
1.6.2
时间继电器
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34
常用低压电器文字符号
闸刀开关 按钮 行程开关 熔断器 热继电器 接触器 中间继电器 时间继电器 QS SB ST FU FR KM KA KT
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11
1.5 接触器
a）外形
b）结构示意图
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动作原理：电磁铁原理
~ ~
动作过程 主触点
弹簧 线圈通电
衔铁被吸合
线圈 铁芯 衔铁 电动机
M 3~
辅助 触点
触点闭合
接通电源
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接触器工作原理：电磁铁原理
常开（动合）触头
SQ
常闭（动断）触头
SQ
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2.1 接近开关 （无触点行程开关）
功能：当某种物体与之接近到 一定距离时就发出动作信号
用途：除一般的行程控制和极限保护外，
还可用于高速计数、测速、液面 控制、检测金属、测量零件尺寸等 类型：电感式、电容式、超声波式、光电式
现代电气控制技术
（继电器控制部分）重庆工商大学1（继电器控制部分）
本课程的要求与任务
培养目标：培养学生继电器及PLC工程的应用能力。
课程要求：1. 熟悉常用电器的结构原理、用途，并能
合理选择； 2. 熟练掌握继电器控制线路的基本环节，并能阅读和 分析电气控制线路原理图； 3. 熟练掌握PLC的基本原理及编程方法，并能进行系
统设计和编写应用程序。
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3
第一章 常用低压电器
1.1 概述
低压电器
控制电器
AC1200V或 DC1500V以下
高压电器
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4
1.1 概述
由操作人员 手动操纵
手动电器
刀开关 组合开关 按钮 …… 接触器
低压电器 自动电器
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热继电器的符号
串联在主电路中 发热元件
FR
常闭触点
FR
串联在控制电路中
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1.6.3 热继电器
发热元件 I
功能：过载保护
双金 属片 扣板
常闭触点
工作原理（双金属片）： 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，接在控制回路的常闭触头就断开。
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中间继电器和接触器的异同:
相同点：工作原理相同，即线圈通电，触点动作 不同点：1. 结构不同，交流接触器有灭弧装置； 2. 使用场合不同，接触器用在大电流场合，中间继电
器使用在小电流场合；
3. 触点数不同，交流接触器有比较固定的触点数，有
三对主触点，两对常开辅助触点，两对常闭辅助触点；
按照指令、信号、或某个 物理量的变化而自动动作
继电器
行程开关 ……
5
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1.1 概述
电磁机构（感受部分） 自动电器的 基本组成
吸引线圈、铁心、衔铁
触头系统（执行部分）
触点（触头）
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1.2 熔断器
熔断器组成： 熔体和熔座
• 线圈通电：触点动作 （常开闭合，常闭断开）；
线圈断电：触点复位 （常开断开，常闭闭合）。
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接触器有关符号
接触器线圈
常开 常闭
KM 触点区别： 接触器主触点－用于主电路 (流过的电流大，需加灭弧装置） 接触器辅助触点－用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）
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1.5 接触器
交流接触器技术指标：
主触点额定电流IC 应大于等于所控制线路的总电流
线圈额定工作电压
应等于控制回路的电源电压 重 庆 工 商 大 学 计算机科学与信息工程学院
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1.6
继电器
作用：继电器用来传递信号或用于控制电路中。 继电器的工作原理与接触器一样 （电磁铁原理）。主要区别在于接触 器的主触点可以通过大电流，而继电 器的触点无主辅之分，只能通过小电 流。 电磁继电器 继电器类型： 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护） 速度继电器（用于速度控制） …...
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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
衔铁 常闭触头 动作过程 线圈通电 线圈 衔铁吸合（向下） 连杆动作
常开触头 重 庆 工 商 大 学 计算机科学与信息工程学院
触头动作
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1.6.2
时间继电器
时间继电器的工作原理：
通电延时型：线圈通电，触点延时动作；
线圈断电，触点瞬时复位。 断电延时型：线圈通电，触点瞬时动作；
线圈断电，触点延时复位。
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1.6.2
图形符号： 通电延时：
时间继电器
断电延时：
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1.6.3 热继电器
a） 外形 b）结构图 —电流整定装置 2—主电路接线柱 3—复位按钮 4—常闭触头 5—动作机构 6—热元件 31—常闭触头接线柱 32—公共动触头接线柱 33—常开触头接线柱
1.7.1 按钮
能自动复位
作用：用于人发出指令，接通或断开控制电路
常开(动合)按钮
SB
电路符号
常闭(动断)按钮
SB
SB
电路符号 复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。
电路符号
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1.7.2 行程开关
作用 电路的限位保护、行程控制、 自动切换等。 结构 与按钮类似，其动作要由机械撞击，能自动复位。 符号
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1.5 接触器
用来频繁地接通或断开电动机 或其他设备的主电路 构成；主要由电磁铁和触点两部分组成， 触点又可分为主触点和辅助触点。 交流接触器技术指标：线圈额定工作电压、
主触点额定电流等
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作用：用于短路保护
熔体 额定电流IFN 的选择：
FU
1. 照明电路 2. 单台电动机
I FN I L （稍大）
I FN (1.5 ~ 3.5) I N
电路符号
3. 多台电动机 I FN (2 ~ 2.5) INM IN
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1.3 隔离器 刀开关
继电器的触点数根据需要可以选择。 在小电流场合可
以用中间继电器来代替接触器起动电动机。
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1.6.1
电磁继电器
KA
中间继电器
电磁 继电器
技术指标有：线圈的额定电压、 触点数等
电压继电器 电流继电器
KV KI
图形符号
重 庆 工 商 大 学 计算机科学与信息工程学院