电工电子技术项目化教程 项目4 常用低压电气元器件
常用低压电气元件介绍资料
常用低压电气元件介绍资料低压电气元件是电气系统中常用的一类元件，包括开关、保险丝、继电器、断路器等。
它们在各种电气设备中发挥重要的作用，保障电气系统的正常运行和安全性。
以下是对常用低压电气元件的介绍资料。
一、开关开关是控制电路的通断的元件，其主要作用是实现对电路的分断和连接。
根据不同的应用场合和功能要求，开关可分为手动开关、自动开关和远程开关。
手动开关常见的有按钮开关、旋钮开关、电刀开关等，用于手动控制电路的开关动作；自动开关主要包括传感器开关和光电开关，用于检测电气信号或光信号来自动控制电路的开关动作；远程开关主要是基于无线通信技术实现的无线遥控开关，可以在远程控制电路的通断。
二、保险丝保险丝是一种安全保护元件，主要用于防止电路中过电流导致线路或设备损坏。
其工作原理是当电路中的电流超过保险丝额定电流时，保险丝内部熔断丝瞬间熔断，切断电流，起到保护作用。
根据不同的额定电流和工作电压，保险丝可分为各种规格和型号。
常见的保险丝有玻璃管保险丝、陶瓷保险丝、塑料保险丝等。
三、继电器继电器是一种电控设备，主要用于在较弱的电信号控制下，实现较大电流或高压的电路切断和接通动作。
继电器具有电气隔离和放大电路的功能，广泛应用于各种自动控制系统、电气设备、机械设备等。
继电器一般由电磁铁和多个触点组成，根据触点类型和工作电压，可分为常开继电器、常闭继电器、交流继电器、直流继电器等多种类型。
四、断路器断路器是一种用于保护电气系统的开关装置，主要用于过载保护和短路保护。
它具有自动切断电路的功能，可以在电路中出现过载或短路故障时快速切断电流，保护线路或设备不受损坏。
断路器根据不同的断路器额定电流和额定间隔，可分为空气断路器、塑壳断路器、真空断路器、油浸断路器等不同类型。
五、插座插座是用于连接电器设备和供电系统的接口，通常由插头和插座两部分组成。
插座可根据不同的供电电压和电流需求，分为大型插座和小型插座。
大型插座通常用于家庭和办公场所，用于连接电视、电脑、空调等较大功率的电器设备。
常用低压电气元件介绍
常用低压电气元件介绍1. 传感器1.1 温度传感器温度传感器是一种能够将物体的温度转化为可测量的电信号的设备。
常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和半导体温度传感器等。
热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，热电偶利用两个不同材料的接触产生的电压差来测量温度，而半导体温度传感器那么利用半导体材料的电阻特性随温度变化而变化来测量温度。
1.2 光电传感器光电传感器是一种利用光敏元件来感应光信号的设备。
常见的光电传感器包括光敏二极管、光敏电阻和光电开关等。
光敏二极管是一种能够将光信号转化为电流的器件，光敏电阻那么是利用光照强度来改变电阻值，而光电开关那么是通过光敏元件感应光信号来控制开关动作。
2. 开关2.1 继电器继电器是一种能够通过电磁力作用来控制电路开关的电气元件。
继电器由电磁线圈和一组触点组成，当电磁线圈通电时，会产生电磁力引起触点动作。
继电器常用于电路的控制和保护，可以实现接通、断开和切换电路等功能。
2.2 开关按钮开关按钮是一种常用的电气元件，用于手动控制电路的开关。
开关按钮通常由按钮和电气接触装置组成，当按钮按下时，接触装置闭合或断开电路。
开关按钮广泛应用于各种电气设备和控制系统中，用于控制电源、启动和停止设备等。
3.1 保险丝保险丝是一种常见的过载保护装置，用于在电路过载时自动切断电流，以保护电气设备和电路不受损坏。
保险丝一般由导电丝和保护管组成，当电流超过保险丝额定电流时，导电丝会熔断从而切断电路。
3.2 断路器断路器是一种能够在电路过载和短路时自动切断电流的保护装置。
断路器通常由触发装置和熔断器组成，触发装置可以根据电流大小和时间特性来进行灵敏的判断和动作，而熔断器那么在电流过载时熔断，切断电路。
断路器可以重复使用，并且可以手动复位。
4.1 开关电源开关电源是一种能够将交流电转换为直流电供应电气设备的装置。
开关电源通过开关元件控制输入交流电的导通和截止，使得输出电压稳定在所需要的值。
开关电源具有高效率、体积小、重量轻等优点，广泛应用于电子设备和工业自动化领域。
电力拖动低压电气元器件简介
项目二：低压电气器件介绍一、主要内容与目的:本次课程主要介绍电气控制线路中常用的低压电气器件。
内容包括器件的分类、图形符号、工作原理、使用方法等，为从事电气行业打下基础。
二、知识要点:低压电气器件的结构组成、工作原理、使用方法、图形符号，在电路中常见的位置，以及在电路中的作用。
三、元件介绍电气设备在驱动的过程中需要一套完整的控制装置，即各类低压电器元件，从而实现运行的工作要求。
低压电器是指工作在交流电压1200V一下，直流电压1500以下起到通断、保护、控制的元器件。
对电能生产、传输、分配以及使用过程中的控制、调节、保护等作用。
3.1、低压断路器低压断路器也称自动空气开关，主要用做交、直流低压电网中。
它既可实现手动通断电路也可实现电动分合电路。
在电路中可实现过载保护、短路保护、欠压保护等。
低压断路器是一种重要的控制和保护电器。
通常情况断路器都装有灭弧装置以保证合闸、分闸时的安全。
断路器的工作原理：低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。
主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。
过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。
当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作。
主触点断开主电路。
当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。
当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。
也使自由脱扣机构动作。
分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电。
断路器的文字符号：QF/QS断路器的图形符号：3.2、交流接触器交流接触器是一种用途广泛的开关类控制元件，在电路中起到了对主电路和电动机的接通和切断的自动切换器件。
由于使用场合的不同和控制对象的不同，接触器的工作条件和工作繁忙程度也不同。
交流接触器的主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧结构、复位弹簧机构、支架、底座等。
第二章 常用低压电器元器件
1.天灭弧罩 2.开关本体 3.抽屉座 4.合闸按钮 5.分闸按钮 6.智能脱扣器7.7摇.摇匀匀柄柄插插入入位位置置
8. 连接//试试验验/分/分离离指指示示
万能式低压断路器结构图
第二章 常用低压电器元器件
图2.10 塑壳式低压断路器
内蒙古工业大学电力学院自动化系
2 1 3
5
线路短路或严 重过载保护
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）
常开 常闭
接触器控制对象：电动机及其它电力负载 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。
第二章 常用低压电器元器件
内蒙古工业大学电力学院自动化系
接触器的主要技术指标
额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
第二章 常用低压电器元器件
7 KM 8
3 KM 4
1
2
KM
（c）图文符号
图2.2 交流接触器
内蒙古工业大学电力学院自动化系
~~380
弹簧
主触头
动作过程 线圈通电 衔铁被吸合
线圈 铁芯
衔铁
电机
第二章 常用低压电器元器件
触头闭合
M
辅助 触头
电机接通 电源
3~
内蒙古工业大学电力学院自动化系
~ 220
~~380
二、主令电器
作用：发送控制命令或信号的电器
分类：
控制按钮
万能转换开关
主令控制器
行程开关
接近开关
第二章 常用低压电器元器件
内蒙古工业大学电力学院自动化系
1、按钮
按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号来接通或断开控制电路。
常用低压电气元件授课内容教案
常用低压电气元件授课内容教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握低压电气元件的基本概念、种类和作用。
2. 使学生能够识别和运用常用的低压电气元件，并理解其在电路中的工作原理。
3. 培养学生的实际操作能力，提高他们在电气领域的综合素质。
二、教学内容1. 低压电气元件的基本概念及分类1.1 低压电气元件的定义1.2 低压电气元件的分类2. 常用低压电气元件介绍2.1 开关元件2.1.1 刀开关2.1.2 按钮开关2.1.3 行程开关2.2 保护元件2.2.1 熔断器2.2.2 热继电器2.2.3 漏电保护器2.3 控制元件2.3.1 接触器2.3.2 磁力启动器2.3.3 继电器3. 低压电气元件的安装与接线3.1 开关元件的安装与接线3.2 保护元件的安装与接线3.3 控制元件的安装与接线4. 低压电气元件的工作原理及应用4.1 开关元件的工作原理及应用4.2 保护元件的工作原理及应用4.3 控制元件的工作原理及应用5. 低压电气元件的维护与故障处理5.1 低压电气元件的维护5.2 低压电气元件的故障处理三、教学方法1. 采用讲授法，讲解低压电气元件的基本概念、种类和作用。
2. 采用演示法，展示常用低压电气元件的实物和接线图。
3. 采用实践操作法，让学生亲自动手操作，熟悉低压电气元件的安装与接线。
4. 采用案例分析法，分析低压电气元件在实际电路中的应用和故障处理。
四、教学准备1. 准备低压电气元件的实物、图片和教学视频。
2. 准备低压电气元件的原理图和接线图。
3. 准备实验设备和工具。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对低压电气元件的基本概念和种类的掌握情况。
2. 动手操作：评价学生在实际操作中安装和接线的能力。
3. 课后作业：布置相关题目，检查学生对课堂内容的消化吸收情况。
4. 综合测试：通过笔试或实践考核，评估学生在低压电气元件领域的综合素质。
六、教学实践与操作6. 操作练习：低压开关元件的使用6.1 学生分组进行刀开关、按钮开关和行程开关的操作练习。
常用低压电气元件介绍资料
RS Tech
5、光电开关
?U型光电开关，槽型对射式观点开关，是一款红外线感应光 电产品，由红外线发射管和红外线接收管组合而成。 ?U型 光电开关示意图：
? 常用的输出形式有： NPN型二线， NPN型三线， NPN型四线， PNP RS Tech 型二线，PNP型三线，PNP型四线， DC二线，AC二线等具体用法可以
参照其说明书和其接线电路图。 ? 接近开关的接线方法举例：以NPN、常开型为例来说明接线方法；
图2.5：接近开关接线示意图； OUT端与GND端的压降Uces约为0.3V，流过KA的电流IkA=(Vcc0.3)/RkA。若IKA大于KA的额定吸合电流，则KA能够可靠吸合。
压下分断的预期电流值。
RS Tech
二、主令电器
?作用：发送控制命令或信号的电器；
?分类：控制按钮开关、转换开关、安全光栅、行程开关、接
近开关、光电开关、磁性开关
RS Tech
1、控制按钮
按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号来接通或断开控 制电路。
图1：控制按钮示意图
图1是按钮的结构示意图和图文符号,图(a)中1、2是常闭(动断)触 点，3、4是常开(动合)触点，5是复位弹簧，6是按钮帽。图(b)为图 文符号。
RS Tech
?转换开关图形符号和文字符号：
3、行程开关
RS Tech
?行程开关又称限位开关，用于机械设备运动部件的位置检测， 是利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令，以控制其 运动方向或行程的主令电器。 ?行程开关从结构上可分为操作机构、触头系统和外壳三部分。 图2.2为行程开关的外形及结构图，图中的单轮和径向传动杆式行 程开关可自动复位，而双轮行程开关则不能自动复位。行程开关 结构如图(b)所示，当移动物体碰撞推杆或滚轮时，通过内部传动 机构使微动开关触头动作，即常开、常闭触点状态发生改变，从 而实现对电路的控制作用。
常用低压电气元件授课内容教案
常用低压电气元件授课内容教案第一章：概述1.1 课程介绍本课程旨在帮助学生了解和掌握低压电气元件的基本知识、特点、用途及其在电气控制系统中的作用。
通过学习，使学生能够识别常用低压电气元件，理解其工作原理，正确选用和安装低压电气元件，提高电气控制系统的安全、可靠性和经济性。
1.2 教学目标（1）了解低压电气元件的分类及特点；（2）熟悉常用低压电气元件的名称、符号、功能和应用；（3）掌握低压电气元件的选用和安装方法；（4）提高学生在电气控制系统设计、安装和维护方面的实际操作能力。
第二章：低压开关元件2.1 低压开关元件概述介绍低压开关元件的定义、分类、特点和应用。
2.2 常用低压开关元件（1）刀开关：介绍刀开关的构造、原理、特点和选用方法；（2）低压断路器：介绍低压断路器的构造、原理、特点和选用方法；（3）接触器：介绍接触器的构造、原理、特点和选用方法；（4）磁力启动器：介绍磁力启动器的构造、原理、特点和选用方法。
第三章：低压保护元件3.1 低压保护元件概述介绍低压保护元件的定义、分类、特点和应用。
3.2 常用低压保护元件（1）熔断器：介绍熔断器的构造、原理、特点和选用方法；（2）热继电器：介绍热继电器的构造、原理、特点和选用方法；（3）电磁继电器：介绍电磁继电器的构造、原理、特点和选用方法；（4）电压继电器：介绍电压继电器的构造、原理、特点和选用方法。
第四章：低压控制元件4.1 低压控制元件概述介绍低压控制元件的定义、分类、特点和应用。
4.2 常用低压控制元件（1）控制器：介绍控制器的构造、原理、特点和选用方法；（2）变频器：介绍变频器的构造、原理、特点和选用方法；（3）可编程控制器（PLC）：介绍PLC的构造、原理、特点和选用方法；（4）智能控制元件：介绍智能控制元件的构造、原理、特点和选用方法。
第五章：低压电气元件的安装与维护5.1 低压电气元件的安装介绍低压电气元件的安装要求、步骤和方法。
5.2 低压电气元件的维护介绍低压电气元件的维护内容、方法和要求。
深度讲解常见低压电气元件
深度讲解常见低压电气元件
1�、断路器
低压断路器俗称自动开关或空气开关，用于低压配电电路中不频繁的通断控制。
在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路，是一种控制兼保护电器。
断路器的种类繁多，按其用途和结构特点可分为DW型框架式断路器、DZ型塑料外壳式断路器、DS型直流快速断路器和DWX型、DWZ型限流式断路器等。
框架式断路器主要用作配电线路的保护开关，而塑料外壳式断路器除可用作配电线路的保护开关外，还可用作电动机、照明电路及电热电路的控制开关。
下面以塑壳断路器为例简单介绍断路器的结构、工作原理、使用与选用方法。
>>>>断路器的结构和工作
断路器主要由3个基本部分组成，即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压（欠电压）脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。
图1-8是断路器工作原理示意图及图形符号。
断路器开关是靠操作机构手动或电动合闸的，触头闭合后，自由脱扣机构将触头锁在合闸位置上。
当电路发生上述故障时，通过各自的脱扣器
衔铁
铁心线图
司瓦
南轮电动机轴
杠杆VB
二
`
}
{a)电磁制动导示恙图(b)电磁制动器图形符号图1-28电试制动器的示意图及图形符号。
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图4-2插入式熔断器图 l-动触头；2-熔体；3-瓷插件；
4-静触头；5-瓷座
4-3 螺旋式熔断器 l-底座；2-熔体；3-瓷帽
任务4.1 常用电气元器件
（3）封闭式熔断器 封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种。有填料封闭式熔断器如
图4-4所示，分断能力强，用于电压等级500V以下、电流等级1kA以下的电路中。 无填料封闭式熔断器如图4-5所示，分断能力稍小，用于500V 以下、600A以下电 力网或配电设备中。 （4）快速熔断器
图4-6塑壳刀开关的结构图 l-瓷柄；2-动触头；3-出线座；4-瓷底座；5静触头；6-进线座；7-胶盖紧固螺钉；8-胶盖
图4-7 熔断器式刀开关图
4-8刀开关的电路符号
任务4.1 常用电气元器件
在使用时，进线座接电源端的进线，出线座接负载端导线，靠触刀与触点座 的分合来接通和分断电路。塑壳使电弧不致飞出灼伤操作人员，防止极间电弧造 成电源短路。熔丝起短ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ保护作用。
快速熔断器主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。 （5）自复式熔断器
自复熔断器采用金属钠作熔体，当电路发生短路故障时，短路电流产生高温 使钠迅速汽化，汽态钠呈现高阻态，从而限制了短路电流。当短路电流消失后， 温度下降，金属钠恢复原来的良好导电性能。
图4-4有填料封闭式熔断器 1-瓷底座；2-弹簧片；3-管体； 4-绝缘手柄；5-熔体
任务4.1 常用电气元器件
三、相关知识
（一）熔断器
1.熔断器的结构和分类 常用的熔断器有以下几种。 （1）插入式熔断器
插入式熔断器如图4-2所示，常用于380V及以下电压等级的电路中。 （2）螺旋式熔断器
螺旋式熔断器如图4-3所示。熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断， 指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察，它常用于机床电气控制设备中。
低压配电电路是各种低压供配电设备按照一定的供配电控制关系连接而成， 具有将供电电源向后级层层传递的特点。在楼层住户配电箱和室内配电盘中， 都用到断路器进行电能控制。图4-1为低压供配电电路实物连接关系图。
本任务主要介绍熔断器、刀开关、低压断路器、交流接触器、热继电器等常 用低压电器设备。
任务4.1 常用电气元器件
电工电子技术项目化教程
项目4 常用低压电气元器件
任务4.1 常用电气元器件 任务1.2 常见电动机控制线路
任务4.1 常用电气元器件
任务2.1 常用电气元器件 一、任务引入
在日常的供配电系统中，断路器是常用的一种电气元器件。断路器又称为自 动空气开关，它是一种既有手动开关作用，又能进行自动失压、欠压、过载和 短路保护的电器，应用极为广泛。
图4-9 DZ系列小型低压断路器外 形图符号
图4-10低压断路器的电路符号
任务4.1 常用电气元器件
1.低压断路器的类型 （1）万能式低压断路器
又称开启式低压断路器。容量较大，适用于交流50Hz、额定电压380V的配 电网中作为配电干线的主保护，主要型号有DW10和DW15两个系列。 （2）装置式低压断路器
图4-1 低压供配电电路实物连接关系图
任务4.1 常用电气元器件
二、教学目标
知识目标： ➢ 掌握常用低压电气元器件的用途； ➢ 了解常用低压电气元器件的结构。 能力目标： ➢ 能够理解常用低压电气元器件主要参数的含义； ➢ 能够正确选用常用低压电气元器件。 素质目标: ➢ 培养学生查阅资料的能力； ➢ 培养学生发现问题和解决问题的能力； ➢ 培养学生的逻辑推理能力和思维能力。
安装刀开关时，合上开关时手柄在上方。接线时，将电源线接在熔丝上端， 负载线接在熔丝下端，拉闸后刀开关与电源隔离，便于更换熔丝。
任务4.1 常用电气元器件
2．刀开关的选择
（1）结构形式的选择。应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择是 否带灭弧装置，如开关用于分断负载电流时，应选择带灭弧装置的刀开关。 可根据装置的安装形式来选择正面、背面、侧面操作形式，以及是直接操作 还是杠杆操作，是板前接线还是板后接线的结构形式。
任务4.1 常用电气元器件
2.低压断路器的选择
（1）低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工 作电压和工作电流。 （2）低压断路器的极限分断能力应大于或等于电路最大短路电流。 （3）欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。 （4）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。
又称塑料外壳式低压断路器。内装触头系统、灭弧室及脱钩器等。适用于配 电网的保护和电动机、照明电路及电热器等的控制开关，主要型号有DZ5、DZ10 和DZ20等系列。 （3）快速断路器
具有快速电磁铁和强有力的灭弧装置，最快动作时间可在0.02s以内，用于半 导体整流元件和整流装置的保护，主要型号有DS系列。
3.熔断器的选择
（1）熔断器额定电压的选择 熔断器额定电压的选择值一般应等于或大于电器设备的额定电压。 （2）熔体额定电流的选择 对于负载平稳无冲击的照明电路、电阻、电炉等，熔体额定电流略大于或等于负 荷电路中的额定电流。
任务4.1 常用电气元器件
（二）刀开关 1．刀开关的结构
刀开关是低压电器中结构比较简单、价格低廉、应用较广的一类手动电器， 常用于照明电路的电源开关，也可用来非频繁地接通和分断容量较小的低压配电 电器。刀开关由操作手柄、熔丝、触刀、触点座和底座组成，其结构和电路符号 如图4-6、4-7和4-8所示。
（2）额定电流的选择。一般应等于或大于所分断电路中各个负载电流的 总和。对于电动机负载，应考虑其启动电流，所以应选额定电流大一级的刀 开关。若考虑电路出现的短路电流，还应选择额定电流更大一级的刀开关。
任务4.1 常用电气元器件
（三）断路器
低压断路器也称自动空气开关。它是一种既有手动开关作用，又能进行自 动失压、欠压、过载和短路保护的电器，应用极为广泛。低压断路器外形如图 4-9所示，电路符号如图4-10所示。
图4-5无填料封闭式熔断器 l-铜圈；2-熔断管；3-管帽；4-插座；
5-特殊垫圈；6-熔体；7-熔片
任务4.1 常用电气元器件
2.熔断器的主要参数 （1）额定电压：指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压。 （2）额定电流：指熔断器长期工作时，电器设备升温不超过规定值时所能承受的 电流。 （3）熔断电流：指通过熔体并能使其融化的最小电流。