第三章常用低压电器与基本控制电路
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。
低压电工作业考试知识点【打印版】
第一章电工安全生产知识●生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得相应资格，方可上岗作业。
生产经营单位的主要负责人在本单位发生重大生产安全事故后逃匿的，由公安机关处15日以下拘留。
●特种作业人员必须经专门的安全技术培训并考核合格，取得《中华人民共和国特种作业操作证》后，方可上岗作业。
●特种作业操作证有效期6年，每3年复审1次。
特种作业人员在特种作业操作证有效期内，连续从事本工种10年以上，严格遵守有关安全生产法律法规的，经原考核发证机证机关同意，特种作业操作证的复审时间可以延长至每6年1次。
●特种作业人员应当符合下列条件:1.年满18周岁，且不超过国家法定退休年龄；2.经社区或者县级以上医疗机构体检健康合格，并无妨碍从事相应特种作业的器质性心脏病、癫病病、美尼尔氏症、眩晕症、瘴病、震颤麻痹症、精神病、痴呆症以及其他疾病和生理缺陷；3.具有初中及以上文化程度；4.具备必要的安全技术知识与技能；●特种作业操作证有效期为6年，在全国范围内有效。
●电工作业指对电气设备进行运行、维护、安装、检修、改造、施工、调试等作业(不含电力系统进网作业)包括高压电工作业、低压电工作业、防爆电气作业、架空线路、电气试验和继电保护6类。
●电工应做好用电人员在特殊场所作业的监护作业。
●日常电气设备的维护和保养应由专职人员负责。
●电气作业安全的组织措施有:工作许可制度、工作票制度、工作监护制度及工作间断、转移和终结制度。
●电工应严格执行各种电气标准、电气安装规范和验收规范、电气运行管理规程、电气安全操作规程及其他有关规定。
第二章电工基础知识●电动势的正方向规定为从低电位指向高电位位指向高电位，就是从负极指向正板。
所以测量时电压表应正极接电源正极，电压表负极接电源的负极。
●欧姆定律指出，一个闭合电路中，当导体温度不变时，通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比，与其电阻成反比。
●全电路欧姆定律是指在一个闭合回路中，电流强度与电源电动势成正比，与电路中内电阻和外电阻之和成反比。
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：概述1.1 课程介绍本课程旨在让学生了解和掌握常用低压电器及其电气控制电路的基本原理、结构和应用。
通过学习，学生能够熟悉各种低压电器设备的工作原理，具备分析和设计简单电气控制电路的能力。
1.2 教学目标1. 了解低压电器及电气控制电路的基本概念。
2. 掌握常用低压电器的结构、原理和应用。
3. 学会分析电气控制电路，并能设计简单的电气控制电路。
1.3 教学方法采用讲授、实验、讨论相结合的教学方法，通过实例分析，使学生能够更好地理解和掌握相关知识。
第二章：低压电器的基本原理与结构2.1 低压电器的分类介绍低压电器的分类，包括断路器、接触器、继电器、开关电器等。
2.2 基本原理讲解低压电器的工作原理，包括电磁原理、热原理、机械原理等。
2.3 结构与功能详细介绍各类低压电器的结构及其功能，如断路器的灭弧原理、接触器的触点系统等。
第三章：常用低压电器设备3.1 断路器介绍各类断路器的特点、选用方法及其应用。
3.2 接触器讲解接触器的工作原理、选用要点及其应用。
3.3 继电器详细介绍继电器的类型、结构、原理和应用。
3.4 开关电器介绍开关电器的基本原理、结构及应用，包括刀开关、按钮开关等。
第四章：电气控制电路的基本环节4.1 控制电路的组成讲解电气控制电路的基本组成，包括电源、控制设备、执行设备等。
4.2 基本控制环节介绍电气控制电路的基本环节，如启动、停止、正反转、顺序控制等。
4.3 控制电路的设计方法讲解电气控制电路的设计方法，包括继电器控制电路、接触器控制电路等。
第五章：电气控制电路实例分析5.1 电动机控制电路分析电动机的启动、停止、正反转等控制电路实例。
5.2 典型机械设备控制电路分析典型机械设备的电气控制电路，如C650车床、万能铣床等。
5.3 电气控制电路的故障分析与维修介绍电气控制电路故障的分析方法及其维修技巧。
第六章：电气控制电路的优化6.1 控制电路优化的意义讲解电气控制电路优化的重要性，包括提高效率、降低成本、增强可靠性等。
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。
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。
常用低压电器及基本控制电路
低压电器与基本控制线路
熔断器
名称：熔断器又叫保险丝 作用：主要进行短路保护
或严重过载保护。 结构：熔体、绝缘座 工作：串联在被保护的线路中。 正常工作时如同一根导线，起通路作用；
常用低压电器及基本控制电路
•
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低压电器与基本控制线路
低压电器与基本控制线路
低压电器与基本控制线路
低压电器与基本控制线路
低压电器与基本控制线路
刀开关种类： 按极数分为 单极、双极、三极 按操作方式分为 直接手柄操作式 杠杆操作机构式 按转换方向分为 单投、双投
低压电器与基本控制线路
注意事项： 刀开关一般与保险丝（熔 断器）串联使用，以便 在短路或过负荷时熔断 器熔断而自动切断电路 。
FU
当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保 线路上其他电器设备的作用。
低压电器与基本控制线路
熔断器种类： 按结构分有： 半封闭瓷插式、螺旋式 无填料封闭管式 有填料封闭管式
低压电器与基本控制线路
注意事项： 应根据使用场合选择熔断器类型: 电网配电一般用刀型触头熔断器; 电动机保护一般用螺旋式熔断器; 照明电路一般用圆筒帽形熔断器;
控制按钮
工作原理:
常闭触点是按钮未按下时 闭合、按下后断开的触点。 常开触点是按钮未按下时断 开、按下后闭合的触点。 按钮按下时，常闭触点先断 开，然后常开触点闭合；松 开后，依靠复位弹簧使触点 恢复到原来的位置。
低压电器与基本控制线路
断路器
名称：又叫自动空气开关
作用：既有手动开关作用，
常用低压控制电器课件
根据用途和功能的不同，低压控 制电器可以分为多种类型，如控 制继电器、保护继电器、主令电 器等。
工作原理与特点
工作原理
低压控制电器的工作原理主要基于电 磁感应和电流的热效应等物理原理， 通过控制电路中的电流、电压、频率 等参数来实现对电气设备的控制。
特点
低压控制电器具有体积小、重量轻、 操作简便、安全可靠等特点，广泛应 用于电力、冶金、化工、建筑等各个 行业。
接触器
接触器是一种用于远距离频繁 地接通或断开交直流主电路及 大容量控制电路的电器。
接触器主要控制电动机的启动 、停止和正反转，也可用来控 制其他电力负载，如电热器、 照明、电焊机等。
接触器按电流可分为交流接触 器和直流接触器，按主触头极 数可分为单极、双极和三极。
继电器
继电器是一种电子控制器件，它具有 控制系统（输入回路）和被控制系统 （输出回路），通常应用于自动控制 电路中。
学习目标
01
02
03
04
掌握常用低压控制电器 的种类、原理及应用。
了解低压控制电器的常 见故障及排除方法。
掌握低压控制电器的维 护和保养方法。
能够根据实际需求合理 选用低压控制电器。
PART 02
低压控制电器概述
REPORTING
定义与分类
定义
低压控制电器是指用于控制电路 中的低压电气设备，如断路器、 接触器、继电器等。
继电器按工作原理可分为电磁式、感 应式、光电式等，按输入信号可分为 电压继电器、电流继电器、时间继电 器等。
继电器主要用于控制电动机、电热器 、照明灯等设备，也可用于控制其他 电力负载，如电磁阀、电容器等。
主令电器
主令电器是用作控制其他电器设 备和电动执行机构的电器，主要 用作传递信号或发送控制命令。
现代低压电器技术课件-常见低压电器3
频繁地自动接通或断开交直流、大容量控制电路等大 电流的电器。具有失压（欠压）、失电保护的功能， 不具备短路保护和过载保护功能，接触器具有操作频 率高、寿命长、工作可靠等优点，主要控制对象为电 动机，是应用最广泛的控制电器之一。
分类
按电流形式分 直流接触器 交流接触器
按动作方式分 直动式接触器 转动式接触器
(0.4-180s)
电动式 延时精度高，延 时范围大(可达几十
小时)
价格贵
很少用
电子式
延时范围宽 (几 分~几十分)、精度 高、体积小，工
作可靠
精度易受电 压、温度的影
响
断电延时、 通电延时、 带瞬动触点
延时
电 磁 式
电 动 式
继电器
空 气 阻 尼 式
电 子 式
热继电器
是一种具有过载保护特性的过电流型继电器。长期过 载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。
延
电子式
时
原
空气阻尼式
理
油阻尼式
•机械式 水银式 钟表式
热双金属片式
继电器
时间继电器的图形符号和文字符号
继电器
类型
优点
缺点
描述
直流电 结构简单、运行 延时时间短， 只能直流断 磁式 可靠、寿命长 准确度较低 电延时动作
空气阻 结构简单，价格 延时误差大 有通电延时
尼式 低，延时范围大
和断电延时
不能作为 短路保护 和瞬时过 载保护
热继电器
双金属片
常闭触头
发热元件
杠杆
热继电器
热继电器的图形符号
热元件 FR
常闭触头
FR
串联在主电路中
型号含义 JR 15-20/3D
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1、 2， 3 、 4是静触点 5、6是动触点
7、8是吸引线圈
9、10分别是动、栅
3 为金属栅片
4为电弧
灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置，当触点断 开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段， 迅速熄灭。
2．交流接触器的工作原理
线圈通入单相交流电 铁芯磁化吸合 触头动作 线圈失电
当线圈失电→ 铁芯系统释放→ →衔铁在弹簧作用下迅速将活塞推向最下方→ →1234、5678触头系统在复位弹簧的作用下迅速复位→ →为下一次工作作好准备。 问：移动速度由 谁决定？
(3)时间继电器的图形文字符号
3、热继电器
(1)热继电器的基本结构
感应机构：热膨胀系数不同 的双金属片、加热元件；执 行机构：传动系统和触头系 统）等组成，如右图所示。
（2）工作原理
信号电流通入线圈 线圈失电 电磁铁芯吸合 触头系统动作 信号电流切断 常开触头闭合、常闭触头断开 所有触头复位（回 到触头原始状态）
电磁铁芯释放
在复位弹簧作用下
电磁式继电器中最常用的是中间继电器
图形文字符号如下图所示
KA KA KA
2、时间继电器
接收信号到输出信号有一时间差的继电器我 们称之为时间继电器。 时间继电器按其结构的不同，可分为电磁式、 电动式、空气阻尼式、晶体管式等 只介绍空气阻尼式时间继电器
图形文字符号
3、自动开关
基本结构： 电流电磁系统、电压电磁系统、脱扣系统、 触头系统、弹簧系统等组成。
工作原理：
自动控制电器、手动控制电器和半自动控制电器
第一节
三相交流异步电动机基本结构和 工作原理
一、三相交流异步电动机的基本结构 三相异步电动 机按转子结构 分有 ① 绕线式异 步电动机 只针对鼠笼式异
步电动机
② 鼠笼式异 步电动机
1、异步电动机的定子：
异步电动机的定子是由机座、定子铁心 和定子绕组三个部分组成的。 2、异步电动机的转子： 异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕 组和转轴组成的 。
(3)图形文字符号
FR FR
三、其它控制电器 1、按钮 （1）基本结构
按钮帽、复位弹簧和触 头系统
（2）工作原理
按钮按下→ 触头系统动作→ 弹簧储能→ 松手→ 触头系统复位 ←复位弹簧作用
特点：受力触头动作，力 消失触头复位 （3）图形文字符号
2、闸刀开关
刀开关种类很多
按极数分为单极、 双极和三极 刀开关一般与熔断器串联 使用，以便在短路或过负 荷时熔断器熔断而自动切 断电路
触头在弹簧的反作用力下复位
3．图形文字符号
KM 线圈 主触头 KM KM
辅助触头
二、继电器
继电器是一种根据外界输入的电或非电信号 （如电流、电压、时间、温度、转速等）进行触 头的接通或断开操作，是一种自动控制电器。继 电器的种类很多，分类的方法也较多。
1、电磁式继电器
（1）基本结构 电磁系统、触头系统、 复位弹簧系统等组成。
三、三相交流异步电动机的工作原理
三相异步电动机定子 接三相电源后，电机 内便形成圆形旋转磁 动势 设其方向为逆时针转 若转子不转，转子鼠笼 导条与旋转磁密有相对 运动 导条中有感应电动势e， 方向由右手定则确定 由于转子导条彼此在端部短 路，于是导条中有电流
导条就在磁场中受力f，用左手定则确定受力方向
JS7—A系列空气阻尼式时间继电器的基本结构
如下页图
(1)结构
主要由电磁系统、 触头系统、活塞 气室等组成。其 中触头系统分为 瞬时动作触头延 时动作触头
(2)工作原理：
线圈通电 铁芯吸合→ 推板瞬时动作→ 1234瞬时动 作触头动作→ →活塞在宝塔形弹簧的作用下向上移动→ →经一段时间后活塞才推动扛杆移动到顶端→ → 5678触头动作（常开触头延时闭合、常闭触头延时 断开）
二、常用异步电动机的型号
JZ2 和JZL2系列是起重和冶金用的三相异 步电动机，JZ2是鼠笼式，JZL2是绕线式。 BJO2 系列是防爆式鼠笼异步电动机。 JPZ系列是旁磁式制动异步电动机。 JD2 和JDO2系列是防护式和封闭式多速异 步电动机 JZZ系列是锥形转子制动异步电动机。 JZT系列是电磁调速异步电动机
转子受力，产生转矩T，为电磁转矩，方向与旋转磁 动势同方向，转子便在该方向上旋转起来 转子旋转后，转速为n，只要n＜n1（n1为旋转磁动 势同步转速），转子导条与磁场仍有相对运动 转子继续旋转，稳定运行在T=TL情况下 在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低 与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征 异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的 转速随负载的变化而变化。
绕组
双金属 片
导板
(2)工作原理
加热元件串接在被控制 电路中→ 通入额定电流→加热元件不发热→ 双金属片不动作
←当被控电路的电流增加超过额定电流 ←触头不动作
加热元件开始发热并缓慢地将热量传递给双金属片→ 导板推动温 ←双金属片推动导板 ←形成双金属片的定向弯曲 度补偿器→ 触头动作→ 切断被控电路电流
利用电器元件组成，实现对外界信号或要 求进行自动或手动地切断、接通电路，连续、 断续地控制被控对象进行运行状态的变化，这 样的系统称为电力拖动自动控制系统
3、电力系统的组成
电源 控制设备 电动机 传动装置 生产机械
4、电器分类方法 （1）按工作电压分类 以交流1000V、直流1200V为界，以上为高压 控制电器，以下为低压控制电器 （2）按操作方式分类
第三章
常用低压电器与基本控制电路
内容提要：
介绍三相交流异步电动机基本结构 和工作原理；讲述三相交流异步电动机 的名牌数据和施工现场常用电动机型号； 阐述常用低压控制电器；引导同学识读 简单建筑机械控制电路。
概
述
1、电器：
控制电能的器具或装置；作用是，对电能 进行控制、分配和调节。 2、电力拖动自动控制系统：
第二节 常用低压控制电器及基本控制电路
一、接触器
接触器的作用是通、断电动机电路或其它负 载电路
是可以实现远 距离控制的一种控 制电器
通、断电路的电 流种类不同
接触器可分为交流接触器和直流接触器两种
1、接触器的基本结构
注意：铁芯中的短路铜 由三大部分组成：电磁系统、触头系统和灭弧系统 环作用是减少交流电磁 铁芯的振动