电器控制_常用低压电器(开关)
电气控制系统常用低压电器
电气控制系统常用低压电器：接触器，继电器，熔断器，主令电器，自动空气断路器。
电器：一种能控制电的工具；
低压电器：工作在交流电压1500V，直流电压1200V以下电路中的电气设备；
接触器：用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制器，一般分为交流接触器和直流接触器；
继电器：一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器，起分类为较多，（与接触器不同主要是因为：他用于反应控制信号，起出点通常接在控制电路中）；
熔断器：一种利用熔化作用而切断电路的保护电器，主要由熔体和熔断管两部分组成；
主令电器：在自动控制系统中，用于发送或转换控制指令的电器，常用的主令电器有控制按钮、万能转换开关、朱令控制器、行程开关、接近开关；
自动空气断路器：又称为自动空气开关或自动开关，他相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种自动切断电路故障用的保护电器，（与接触器不同的是：他允许切断短路电流，但允许造作次数较低）。
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)
常用低压电器及电气控制电路电子教案
常用低压电器及电气控制电路电子教案第一章：低压电器概述1.1 低压电器的定义与分类1.2 低压电器的基本结构与原理1.3 低压电器的性能与选用第二章：开关与保护电器2.1 开关电器概述2.2 刀开关、转换开关与断路器2.3 熔断器与热继电器2.4 低压断路器选用与安装第三章：接触器与启动器3.1 接触器的工作原理与结构3.2 接触器的选用与安装3.3 启动器的工作原理与结构3.4 启动器的选用与安装第四章：变频器与软启动器4.1 变频器的工作原理与结构4.2 变频器的选用与安装4.3 软启动器的工作原理与结构4.4 软启动器的选用与安装第五章：电气控制电路基础5.1 电气控制电路的组成与特点5.2 电气控制电路的图形符号与文字符号5.3 电气控制电路的设计与分析方法5.4 电气控制电路的调试与维护第六章：电气控制电路实例分析6.1 简单电气控制电路分析6.2 典型生产机械电气控制电路分析6.3 复杂电气控制电路分析方法与技巧6.4 电气控制电路的优化与改进第七章：可编程控制器（PLC）基础7.1 PLC的定义与工作原理7.2 PLC的硬件组成与功能7.3 PLC的编程语言与指令系统7.4 PLC的安装、调试与维护第八章：PLC控制系统设计与应用8.1 PLC控制系统设计步骤与方法8.2 PLC控制系统的硬件设计与软件编程8.3 PLC在电气控制中的应用实例8.4 PLC控制系统的故障诊断与维修第九章：电气控制系统的设计与仿真9.1 电气控制系统设计原则与方法9.2 电气控制系统仿真技术简介9.3 电气控制系统仿真软件的使用9.4 电气控制系统仿真实例分析第十章：电气工程案例分析与实践10.1 电气工程项目概述10.2 电气控制系统施工与验收10.3 电气工程案例分析10.4 电气工程实践操作与技能训练重点和难点解析第一章：低压电器概述重点环节：低压电器的定义与分类、基本结构与原理。
补充说明：详细解释低压电器的概念，包括其工作电压范围；阐述不同类型低压电器的功能和应用场景；解析低压电器的工作原理，如接触器、断路器等。
电气控制系统中常用低压电器符号
自动空气开关（ＱＦ）：主要用于低压动力电路分配电能和不频繁通、断电路，并具有故障自动跳闸功能。
中间继电器（ＫＡ）：扩展触点的数量和信号的放大。
电流继电器（ＫＡ）：根据输入电流大小变化控制输出触点动作。
电压继电器（ＫＶ）：根据输入电压大小变化控制输出触点动作。
行程开关（ＳＱ）：利用机械运动部件的碰撞而动作，用来分断或接通控制电路。主要用于检测运动机械的位置，控制运动部件的运动方向、行程长短以及限位保护。
接近开关（ＳＰ）：靠移动物体与接近开关的感应头接近时，使其输出一个电信号来控制电路的通断。
容断器（ＦＵ）：在低压电路配电电路中主要起短路保护作用。
控制按纽（ＳＢ）：在控制电路中用于短时间接通和断开小电流控制电路。
指示灯（ＨＬ）：用于电路状态的工作指示，也可用作工作状态、预警、故障及其他信号的指示。
接触器（ＫＭ）：可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可以实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可以控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。
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。
组合开关（ＱＳ）：用于手动不频繁地接通、分断电路，换接电源或负载，也可以控制小容量异步电动机。
时间继电器（ＫＴ）：按照预定时间接通或分断电路。
热继电器（ＦＲ）：对连续运行的电动机进行过载保护，以防度补偿、自动与手动复位等功能。
速度继电器（ＫＳ）：多用于三相交流异步电动机反接制动控制，当电动机反接制动过程结束，转速过零时，自动切除反相序电源，以保证电动机可靠停车。
常用低压电器及电气控制原理
常用低压电器及电气控制原理低压电器是指工作电压在1000伏以下的电器设备，包括了电动机、电磁阀、电热器、接触器等。
低压电器常用于家庭、商业、工业等场所，起到控制、保护和传输电能的作用。
以下是常用的低压电器及其电气控制原理的介绍。
1.电动机：电动机是将电能转化为机械能的设备，用于驱动各种机械设备。
通常通过控制电动机的输入电压和频率来实现对电动机的控制。
电动机的原理是利用电磁感应的原理，当通过电动机的绕组中通电时，绕组会产生磁场，与电磁场相互作用产生力矩，从而带动电动机转动。
2.接触器：接触器是一种用来控制大电流电路的电器设备，通常用于控制电动机的启停和正反转等操作。
接触器的原理是利用电磁铁产生吸合力，使得触点闭合或断开电路。
当通过接触器的控制回路通电时，电磁铁产生磁场，吸引触点闭合；当控制回路断电时，磁场消失，触点断开。
3.热继电器：热继电器是通过温度变化来控制电路的一种电器设备。
通常用于对电动机进行过载保护。
热继电器的原理是利用双金属片的热膨胀性质，在温度升高时使得触点断开，起到保护电动机的作用。
4.电磁阀：电磁阀是一种用来控制液体或气体流动的设备，通常通过对电磁阀的电磁线圈通电或断电来控制阀门的开启和关闭。
电磁阀的原理是利用电磁线圈产生磁场，使得阀门的阀芯移动，从而改变阀门的开闭程度。
5.空气开关：空气开关是一种用来控制空压机等设备运行的设备。
空气开关的原理是利用空气压力的变化来控制开关的闭合和断开。
当压力达到设定值时，开关闭合，电路通电；当压力低于设定值时，开关断开，电路断电，从而控制设备的启停。
6.定时器：定时器是一种用来进行时间控制的设备，常用于控制灯光、电磁锁等的开启和关闭时间。
定时器的原理是利用计时芯片和时钟电路来记录时间，当设定时间到达时，触发开关动作，控制电路的状态。
以上是常用的低压电器及其电气控制原理的介绍。
这些电器设备在各个领域都有广泛的应用，通过对它们的控制，实现对电能的有效利用和保护。
常用低压电器开关
1.常用低压电器开关低压电器开关或电气控制一般有:电表刀开关、行程开关、时间继电器、按钮、交流接触器、断路器、耦变压器、摇表、空气开关.电表的旁边两根是火线，中间两根是零线，而三相是三根火线组成的。
1.1断路器为一种过电流保护之装置，可使用于室内配线上使用之总开关与分电流控制开关（ON/OFF POWER），亦可有效的保护电器的重要元件，主要用作短路保护和防止严重超载，工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。
断路器1.2行程开关,又称限位开关，是一种常用的小电流主令电器。
利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。
行程开关摇表空气开关按钮开关时间继电器交流接触器2.电子元器件的识别与检测2.1电子电路中常用的器件包括：电阻、电容、二极管、三极管、可控硅、轻触开关、液晶、发光二极管、蜂鸣器、各种传感器、芯片、继电器、变压器、敏感电阻、保险丝、光耦、滤波器、接插件、电机、天线等2.1.1识别电阻，哪个色环离头最近的就为第一色换。
色环电阻分为四色环和五色环，先说四色环。
顾名思义，就是用四条有颜色的环代表阻值大小。
每种颜色代表不同的数字，如下：棕1 红2 橙3 黄4 绿5 蓝6 紫7 灰8 白9 黑0 金、银表示误差各色环表示意义如下：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：10的幂数；第四条色环：误差表示。
还有精确度更高的“五色环”电阻，用五条色环表示电阻的阻值大小，具体如下：第一条色环：阻值的第一位数字；第二条色环：阻值的第二位数字；第三条色环：阻值的第三位数字；第四条色环：阻值乘数的10的幂数；第五条色环：误差（常见是棕色，误差为1%。
2.1.2电容一般识别，1法拉（F）= 1000毫法（mF）=1000000微法（μF）1微法（μF）= 1000纳法（nF）= 1000000皮法（pF）。
电容，一长一短，长正短负而读数，电容表面上是有的，可以读出来。
电气控制基本知识及电路
第一章：电气控制基本知识
常用低压电器
基本电气控制线路
1
2
1.1常用低压电器
1．1．1 低压电器的分类
按工作电压等级分类
（1）低压电器 工作电压交流1200V或直流1500V以下的电器，主要用于低压供配电控制系统中。例如继电器、接触器、刀开关、熔断器、起动器等。
1 三相电机直接启动控制线路
自锁
(1) 控制线路
(2) 工作原理
1.2基本电气控制线路
2 点动控制
SA---手动开关，需要点动时将SA断开。
1.2基本电气控制线路
SB2----连续控制按钮； SB3---点动控制按钮。
SB2----点动控制按钮； SB3---连续控制按钮。
具有点动和连续控制的线路
1.1常用低压电器
(h）瞬时常开触点；(i）瞬时常闭触点
(f）延时断开常开触点；(g）延时闭合常闭触点；
1.1常用低压电器
3热继电器
(a）常闭触点 (b）热元件
利用电流的热效应原理实现电动机过载保护的电器 。
1.1常用低压电器
4 速度继电器
速度继电器又称为反接制动继电器，主要用作笼型异步电动机的反接制动控制。
1.1常用低压电器
D :万能转换开关
(a) 图形表示法； ( b) 通断表表示法
1.1常用低压电器
1.1.5 接触器
1---主触点；2---衔铁； 3---电磁线圈；4---铁心
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 。
~
M 3~
接触器的控制原理
1.1常用低压电器
SB
常开按钮
SB
复合按钮
低压电器及基本电气控制线路—常用低压电器
热继电器
✓ 热继电器的作用和型号
2、热继电器的型号
热继电器
✓ 热继电器的原理与结构
一、热继电器的基本原理 热继电器中的关键零件是热元件。 热元件是由两种热膨胀系数不同的金属片铆接在-起而制成的，又叫作双金 属片(铁镍合金)。 热继电器另一个关键零件是常闭触头。 发热元件2通电发热后，主双金属片1受热向左弯曲，推动导板3向左推动执 行机构发生一定的运动。电流越大，执行机构的运动幅度也越大。当电流大到 一定程度时，执行机构发生跃变，即触点动作，由常闭转为常开。
熔断器
✓ 螺旋式熔断器
螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断 管、瓷套、上接线端、下接线端和底 座等组成，熔丝安装在熔断体的瓷质 熔管内，熔管内部充满起灭弧作用的 石英砂。熔断体自身带有熔体熔断指 示装置。螺旋式熔断器是一种有填料 的封闭管式熔断器，结构较瓷插式熔 断器复杂，其结构如图2-20所示。
熔断器
01
低压断路器的作用与分类
02
低压断路器的结构及原理
03
低压断路器的选择与安装
04 低压断路器的常见故障及处理
01 低压断路器的作用与分类
✓ 低压断路器的作用
✓ 低压断路器的分类
低压断路器的作用与分类
✓ 低压断路器的作用
接通、承载及分断正常电路条件下的电流； 在规定的非正常电路条件（过载、短路）下，接通、分断电流，并能在一定 时间内承载电流。
U<
KV KV
KV
欠电压继电器
U>
KV KV
KV
过电压继电器
电磁式继电器
✓ 中间继电器
中间继电器是将一个输入信号变成一个或多个输出信号的继电器。其结 构及文字图形符号如图所示。
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触点闭合
M 3~
电动机
接通电源
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第1章 常用低压电器
二、直流接触器
用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。
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第1章 常用低压电器
1.5 低压断路器
功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。
低压电器的使用和选择方法。
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第1章 常用低压电器 电机直接启动主电路与控制电路
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第1章 常用低压电器
1.1 低压电器的基本知识
1.1.1 低压电器的概念及分类
电器可分为高压电器和低压电器两大类，我国现行标准是 将工作在交流1200V（50Hz)以下、直流1500V以下的电器 设备称为低压电器。 低压电器的种类繁多，分类方法也有多种。 按用途和控制对象不同，可分为配电电器和控制电器。
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第1章 常用低压电器
各种类型的刀开关
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第1章 常用低压电器
刀开关的主要技术参数
1、额定电压 长期工作承受的最大电压。目前的刀开关最 大电压：交流在500V以下；直流在440V以下。 2、额定电流 合闸时长期通过的最大电流。小电流的分为 10A、15A、20A、30A、60A五级；大电流的分为100A、 200A、400A、600A、1000A、1500A六级 3、操作次数 分为机械的和电的两种 4、稳定性电流 一般刀开关的稳定性电流是其额定电流的 数10倍左右。
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
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第1章 常用低压电器
5、接触器的使用选择原则
1、根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 2、接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定 电压；
3、吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电
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第1章 常用低压电器
快速熔断器
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第1章 常用低压电器
高分子自恢复(自复式)熔断器
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第1章 常用低压电器
1.4 接触器
1、接触器的作用：
用来频繁地接通或断开带有负载的交、直流电路， 其主要用于电动机或其他设备的自动控制。
2．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。
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第1章 常用低压电器
1.6 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
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第1章 常用低压电器
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第1章 常用低压电器
5.热继电器
利用双金属片受热弯曲 去推动杠杆使触头动作 作用：电动机的过载保护 利用电阻值随温度变化 而变化的特性制成
型式：双金属片式 热敏电阻式 易熔合金式 图形符号及文字符号
利用过载电流发热使易熔 合金熔化而使继电器动作
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第1章 常用低压电器
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第1章 常用低压电器
二、 低压电器的概念及分类
低压电器的其他分类方法
按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器
按有无触点分：有触点电器和无触点电器
按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。
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第1章 常用低压电器
1.1.2 低压电器的基本结构
短路环
衔铁 铁芯 线圈
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第1章 常用低压电器
(2)直流线圈的放电回路
直流线圈的放电回路——在线圈断电瞬间，由于磁通的急剧 变化，会感应出很高的反电动势，容易使线圈击穿损坏，所以 在线圈的两端要并联一个由电阻和二极管组成的放电回路。
＋
－
R
VD
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返回电流Ｉf ：电流继电器动作后返回原状态时的电流 值； 返回系数Ｋf ：返回值与动作值之比，Ｋf＝Ｉf /Ｉq 。
灭弧栅片
电弧的危害 ：
灭弧措施： 电动力灭弧 灭弧栅灭弧 磁吹灭弧 灭弧罩灭弧
触头
电弧
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第1章 常用低压电器
1.2 刀开关及负荷开关
一、刀开关
作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类：
按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器
压等级一致； 4、额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。
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第1章 常用低压电器
一、交流接触器
交流接触器示意图
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第1章 常用低压电器
交流接触器结构示意图
~
动作过程 线圈通电
主触点 弹簧
衔铁被吸合
线圈 铁芯 衔铁 常 开 辅 助 触 点 常 闭 辅 助 触 点
特点：操作安全，分断能力较高。
分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。
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第1章 常用低压电器
低压断路器示意图
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第1章 常用低压电器
自动空气断路器（自动开关）
结构：
过流 脱扣器
欠压 脱扣器
刀开关的选用
刀开关的选用主要从两个方面考虑，一是用途和安装位置， 另一方面是额定电流和额定电压。
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第1章 常用低压电器
负荷开关
常用的负荷开关主要有转换式和封闭式两种 转换式负荷开关的主要作用是手动通断电路
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第1章 常用低压电器
封闭式负荷开关
一、控制按钮
作用：接通或断开控制电路 电路符号： 常闭(动断)按钮 常开(动合)按钮
复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。
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第1章 常用低压电器
控制按钮示意图
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第1章 常用低压电器
二、各种组合（转换）开关
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第1章 常用低压电器
万能转换开关的结构及图形符号
万能转换开 关外形
单层万能转 换开关结构
转换开的 图形符号
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第1章 常用低压电器
多层万能转换开关的图形符号
触点闭合表
图形符号
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第1章 常用低压电器
三、行程开关
行程开关是用以 反应工作机械的行 程，发出命令控制 其运动方向或行程 大小的主令电器。 行程开关有直动式、 转动式、组合式、 微动式与滚轮式等 种类 。
第1章 常用低压电器
目
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7
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低压电器的基本知识 刀开关 熔断器 接触器 继电器 低压断路器 主令电器
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第1章 常用低压电器
本章要点
开关电器、熔断器、接触器、继电器、、断路 器、主令电器等低压电器的作用、结构、工作 原理； 低压电器图形和文字符号； 每种低压电器的技术参数；
电磁式电器主要由电磁机构、触头系统和灭弧系统组成。 1电磁机构 交流：硅钢片叠加而成。 作用 将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 直流：整块铸铁或铸钢构成
铁芯 组成 衔铁 线圈
直动式 电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗 转动式 交流线圈：短而粗，有骨架。 直流线圈：细而长，无骨架。
作用：手动通断电路及短路保护
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第1章 常用低压电器
1.3 熔断器
作用：短路和过电流保护 应用：串接于被保护电路的首端 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体积小，重 量轻。 分类： 瓷插式RC 螺旋式RL FU 有填料式RT 无填料密封式RM 快速熔断器RS 自恢复熔断器
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第1章 常用低压电器
6.电流继电器
特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器
过流电流继电器
欠流电流继电器
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第1章 常用低压电器
电流继电器的主要技术指标
动作电流Ｉq ：使电流继电器开始动作所需的电流值；
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