继电器-接触器控制电路
继电器与接触器控制的常用电路图.ppt
STa
FR KMF
KMF
SBR
关键措施
KMF
STb KMR
限位开关
KMR
采用复合式
开关。正向运
电机
行停车的同时，自动起
STb
STa
动反向运行；反之亦然。
11.2.4 定时控制
时间继电器 定时类型：
空气式
钟表式 电子式
阻容式 数字式
。。。。。。。。
空气式时间继电器的工作原理
衔铁 线圈
常开触头 延时闭合
按钮松开
线圈（KM）断电
触头（KM）打开
电机停转。
简单的接触器控制 A B C
刀闸起隔离作用
停止 按钮
起动 按钮
M
3~
自保持
二、电动机连续运行
A BC
QS FU
C'
停车 SB 按钮 1
起动 按钮
KM
SB2
B'
KM
KM
自保持
注意：接触器线圈电压380V时，
M
采用此种接线方式。
3~
三、异步机的直接起动 + 过载保护
又能连续运行
SB1 SB2
KM SB
KM FR
不能点动！
11.2.2 电机的正反转控制
A BC
SB1
正转
QS
SBF
FR KMF
FU KMF
KMF SBR
KMR
FR
M 3~
KMR
KMR
操作过程： SBF
SB1
停车 SBR
正转 反转
该电路必须先停车才能由正转到反转或由
反转到正转。SBF和SBR不能同时按下， 否则会造成短路！
继电器接触器控制电路
目前生产的产品有HD（单极）和HS （双投）等系列。
图形符号：Q 或QG
第八章 继电器-接触器控制电路 8.1.1 非自动控制电器
转换开关(组合开关)
用途：实质上是一种刀开关,可部分的接通或断开电路。机床上主要作为
CJT1系列交流接触器 CJX2系列交流接触器
第八章 继电器-接触器控制电路 8.1.2 自动控制电器
2. 继电器
是一种根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路， 实 现控制目的的自动控制电器。触点无主辅之分，一般较 小（5A以下），用于控制回路。
继电器的分类：
按它反应信号的种类分：电流、电压、速度、压力、热继电器等。
图形符号：
QF
第八章 继电器-接触器控制电路 8.1.5 保护电器
结构原理图： L1 L2 L3 34 5
1
1－主触头
2
2,7,8－弹簧
3－锁钩
4－过流脱钩器衔铁
5－失压脱钩器顶杆
6－辅助触头
8
7
6
(a)
(b)
图13 自动空气断路器
第八章 继电器-接触器控制电路 8.1.5 保护电器 自动开关的实物外形：
2.用作同时控制多条线路。
图形符号：
K
第八章 继电器-接触器控制电路 8.1.2 自动控制电器
电流继电器
用途：根据电路中流过线圈的电流值大小而动作的继电器 分类：
1）过电流继电器： 大于线圈额定值1.1～4倍动作，用 于电动机过载保护。 2）欠电流继电器：电流过小时切断电路。用于直流电动 机，进行弱磁保护。
继电器接触器控原理图
热继电器的符号
发热元件
FR
串联在主电路中
常闭触头
FR
串联在控制电路中
§8.2 基本控制环节
电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等）
电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制
……
8.2.1 异步机的直接起动
A BC
一、点动控制
QS
C'
控
制
FU
KM
电
SB
路
KM
B'
主 电 路
KA FR
KM
控制 关系
SB SB：点动 SB2：连续运行
思考
以下控制1 SB2
KM FR
KM
SB
不能点动！
A BC
QS FU KMF
8.2.2 电机的正反转控制
SB1
正转
SBF
FR KMF
KMF SBR
KMR
FR
M 3~
KMR
KMR
操作过程： SBF
SB1
M 3~
动作过程
按下按钮（SB） 线圈（KM）通电 触头（KM）闭合 电机转动；
按钮松开
线圈（KM）断电
触头（KM）打开
电机停转。
简单的接触器控制 A B C
刀闸起隔离作用
停止 按钮
起动 按钮
M
3~
自保持
二、电动机连续运行
A BC QS
FU
C'
B' KM
停车 按钮
SB1
起动 按钮
KM SB2
KM 自保持
❖ 特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。 ❖ 用途：电源的引入开关；通断小电流电路；
继电器接触器基本控制电路
(3)交流接触器 短路环
交流接触器线圈中电流产生交变磁 通，因而铁心与衔铁间的吸力是变 化的。这会使衔铁产生振动，发出 噪声。更主要的是会影响到触头的 闭合。
为消除这一现象，在交流接触器的 铁心两端各开一个槽，槽内嵌装短 路铜环，如图所示。加装短路环后， 当线圈通以交流电时，线圈电流产 生的磁通一部分穿过短路环，环中 感应出电流，又会产生一个磁通， 两个磁通的相位不同，即、不同时 为零，这样就保证了铁心与衔铁在 任何时刻都有吸力，衔铁将始终被 吸住，这样就解决了振动的问题。
KM
文字符号
11
12
(1)结构和工作原理/电磁系统
1) 电磁系统 用来操作触头闭合与分断。它包括铁芯、吸引线圈、 衔铁。
6
电磁式电器工作原理示意图
1—铁芯 3—衔铁 5—动触点 7—释放弹簧
2—线圈 4—静触点 6—触点弹簧
13
(1)结构和工作原理/触点系统
2) 触点系统 起着接通和分断电路的作用。它包括主触点和辅助触点。
23
(4)直流接触器
24
(4)直流接触器
特点：线圈通以直流电，铁芯中不产生涡流和磁损，不会发热， 由整块钢制成。但因电磁时间常数大，磁通的建立和消失均比 较缓慢，导致吸合和释放也比较慢，所以直流接触器灭弧较难。 大容量直流接触器通常采用铜制或镉铜制单断点触点，在闭合 过程中能自动清除其表面的氧化物，防止接触电阻增大。小容 量直流接触器通常采用双断点磁吹灭弧罩灭弧，熄弧能力强， 适合于频繁操作。 直流接触器由于铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，因此不会发 热。铁心和衔铁用整块电工软钢做成，为使线圈散热良好，通 常将线圈绕制成高而薄的圆筒状，且不设线圈骨架，使线圈和 铁心直接接触以利于散热。
继电器接触器自动控制电路
智能家居
随着智能家居市场的不断扩大，继 电器接触器自动控制电路将在智能 照明、智能安防等领域发挥重要作 用。
新能源领域
随着新能源技术的不断发展，继电 器接触器自动控制电路将在风能、 太阳能等领域得到广泛应用。
未来研究方向
新型控制算法研究
01
为了满足复杂系统的控制需求，需要研究新型的控制算法，提
高系统的稳定性和动态性能。
机械部分如传动机构、轴承等损坏，导致 控制电路的动作不准确或无法动作。
故障诊断方法
观察法
通过观察继电器、接触器的外观和动作 情况，初步判断是否存在故障。
电阻法
通过测量控制电路中各部分的电阻， 判断是否存在电阻异常，进而确定故
障部位。
电压法
通过测量控制电路中各点的电压，判 断是否存在电压异常，进而确定故障 部位。
温度控制电路
通过继电器和接触器控制加热元件， 实现温度的自动调节和控制。
继电器接触器控制电
04
路故障诊断与排除
常见故障类型
电源故障
线圈故障
电源电压过低、过高或波动不稳，导致控 制电路无法正常工作。
线圈烧毁、短路或断路，导致继电器或接 触器无法正常吸合或释放。
触点故障
机械故障
触点接触不良、烧毁或粘连，导致控制电 路的输出不正常。
按触点性质
常开触点、常闭触点、转 换触点等。
按操作方式
手动、自动、时间控制等。
工作参数
额定电压
指继电器接触器正常工作时所适应的电压值。
吸合电流
指继电器接触器吸合时所需的电流值。
额定电流
指继电器接触器正常工作时所允许的最大电 流值。
释放电流
指继电器接触器释放时所需的电流值。
继电器接触器控制电路
开起式负荷开关示意图
刀开关结构示意图
封闭式负荷开关 （铁壳开关） 负荷开关 外形图 熔断器式刀开关结构示意图 熔断器式刀开关
第八章 继电器-接触器控制电路 常用控制电器与执行电器 刀开关
2、转换开关(组合开关)
组合开关
第八章 继电器-接触器控制电路 非自动控制电器
继电器是一种当输入量变化到某一定值时，其触头(或电路)即接通或分断交直流小容量控制回路的自动控制电器。 继电器种类繁多，可以按输入信号、输出形式、工作原理或用途进行区分。 几种常用的继电器
继电特性曲线
继电器
输入量
输出量
⑴电磁式继电器 ⑵时间继电器 ⑶热继电器 ⑷速度继电器 ⑸温度继电器 ⑹压力继电器 ⑺液位继电器
电磁式继电器
01
03
05
07
04
06
08
02
电磁式继电器典型结构
电流继电器线圈串联在被测电路中，线圈阻抗小。 ①过电流继电器：线圈电流高于整定值时动作的继电器 当正常工作时，衔铁是释放的； 当电路发生过载或短路故障时， 衔铁立即吸合，实现保护。 ②欠电流继电器：线圈电流低于整定值时动作的继电器 当正常工作时，衔铁是吸合的； 当电路发生电流过低现象时， 衔铁立即释放，实现保护。
电磁式继电器
中间继电器 电流继电器 电压继电器
中间继电器符号
电流继电器符号
过电流继电器
欠电流继电器
电压继电器符号
过电压 继电器
欠电压 继电器
电磁式继电器
4、电磁式 继电器 的符号
热继电器
3
4
热继电器
热继电器 2、热继电器的原理 (a)热元件 (b)常闭触头 当电路中电流超过容许值而使双金属片受热时， 双金属片的自由端弯曲，通过导板将常闭触点断开。 热继电器的符号 热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器
常用继电器-接触器控制电路解析
常用继电器-接触器控制电路解析1.利用速度继电器对三相异步电动机反接制动原理：SB2按下→KM1有电且自锁→电机全压启动，转速很快达到120r/min，此时速度继电器触点动作，为反接制动做好准备→当SB1按下→KM1失电，同时KM2得电并自锁保持，串接制动电阻R反接制动（将电流消耗到电阻R上）→转速迅速下降，当转速小于100r/min 时，速度继电器的触点复位→切断KM2，使其失电，制动过程结束。
2.三相异步电动机Y-∆起动原理：SB1（起动按钮）按下→KM1得电并且自锁，同时时间继电器KT得电（开始计时），KM3得电→KM1,KM3得电，三相异步电动机接成Y型起动→当设定的时间到达后，延时继电器KT的延时断开触点使KM3失电，延时继电器KT的延时接通触点使KM2得电→此时KM1得电，KM2得电，KM3失电→三相异步电动机接成∆起动。
3.定子串电阻降压启动原理：SB1按下→KM2得电，并且自锁，同时时间继电器，KT得电开始计时→KM2得电，定子串接电阻R降压启动→当设定的时间到后，KT的延时接通触点使KM1得电，并且自锁→KM1得电，在主电路中相当于短接了电阻R，三相异步电动机全压运行。
4.自耦变压器降压启动（带指示灯）原理：SB2按下→KM1得电并且自锁，同时KT得电（开始计时）→KM1有电，在主电路中，自耦变压器抽头降压启动→当设定时间到后，延时继电器常开触点闭合，中间继电器K得电并自锁→使得KM1断电，KM2得电→三相异步电动机全压工作。
控制电路中的变压器使指示灯工作在安全电压下（一般，交流36V）→HL3为上电指示灯（K 和KM1均不得电）；HL2为降压启动指示灯（K失电，但KM1得电）；HL3为全压工作指示灯（KM2得电）。
5.转子绕组串电阻启动（针对于绕线式异步电动机）原理：合上QS，SB2按下→KM4得电，并自锁保持（此时，电动机转子串接全部电阻降压启动）→中间继电器KA4得电，为KM1，KM2，KM3的得电做好准备，由于刚启动时电流很大，KA1-KA3吸和电流相同，因此同时得电吸和，其常闭触点都断开，使KM1-KM3处于失电状态，转子电阻全部串入，达到限流和提高转矩的目的。
继电器-接触器控制电路训练习题
继电器-接触器控制电路8.1 从接触器的结构特征上如何区分交流接触器与直流接触器？为什么？直流接触器与交流接触器相比,直流接触器的铁心比较小,线圈也比较小,交流电磁铁的铁心是用硅钢片叠柳而成的.线圈做成有支架式,形式较扁.因为直流电磁铁不存在电涡流的现象.8.2 为什么交流电弧比直流电弧容易熄灭？因为交流是成正旋变化的,当触点断开时总会有某一时刻电流为零,此时电流熄灭.而直流电一直存在,所以与交流电相比电弧不易熄灭.8.3 若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源，或直流电器的线圈误接入同电压的交流电源，会发生什么问题？若交流电器的线圈误接入同电压的直流电源,会因为交流线圈的电阻太小儿流过很大的电流使线圈损坏. 直流电器的线圈误接入同电压的交流电源,触点会频繁的通短,造成设备的不能正常运行.8.4 交流接触器动作太频繁时为什么会过热？因为交流接触启动的瞬间,由于铁心气隙大,电抗小,电流可达到15倍的工作电流,所以线圈会过热.8.5 在交流接触器铁心上安装短路环为什么会减少振动和噪声？在线圈中通有交变电流时,再铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的,当电流频率为50HZ时磁通每秒有100次通过零,这样所产生的吸力也为零,动铁心有离开趋势,但还未离开,磁通有很快上来,动铁心有被吸会,造成振动.和噪声,因此要安装短路环.8.6 两个相同的110V交流接触器线圈能否串联接于220V的交流电源上运行？为什么？若是直流接触器情况又如何？为什么？两个相同的110V交流接触器线圈不能串联接于220V 的交流电源上运行,因为在接通电路的瞬间,两各衔铁不能同时工作,先吸合的线圈电感就增大,感抗大线圈的端电压就大,另一个端电压就小,时间长了,有可能把线圈烧毁.若是直流接触器,则可以.8.7 电磁继电器与接触器的区别主要是什么？接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的.8.8 电动机中的短路保护、过电流保护和长期过载（热）保护有何区别？电动机中的短路保护是指电源线的电线发生短路,防止电动机过大的电枢电路而损坏.自动切断电源的保护动作.过电流保护是指当电动机发生严重过载时,保护电动机不超过最大许可电流.长期过载保护是指电动机的短时过载保护是可以的,但长期过载时电动机就要发热,防止电动机的温升超过电动机的最高绝缘温度.8.9 过电流继电器与热继电器有何区别？各有什么用途?过电流继电器是电流过大就断开电源,它用于防止电动机短路或严重过载. 热继电器是温度升高到一定值才动作.用于过载时间不常的场合.8.10为什么热继电器不能做短路保护而只能作长期过载保护？而熔断器则相反，为什么？因为热继电器的发热元件达到一定温度时才动作,如果短路热继电器不能马上动作,这样就会造成电动机的损坏.而熔短期,电源一旦短路立即动作,切断电源.8.11自动空气断路器有什么功能和特点？功能和特点是具有熔断器能直接断开主回路的特点,又具有过电流继电器动作准确性高,容易复位,不会造成单相运行等优点.可以做过电流脱扣器,也可以作长期过载保护的热脱扣器.8.12时间继电器的四个延时触点符号各代表什么意思？8.13机电传动装置的电器控制线路有哪几种？各有何用途？电器控制线路原理图的绘制原则主要有哪些？电器控制线路有1:启动控制线路及保护装置.2正反转控制线路.3:多电动机的连锁控制线路.4:电动控制线路.5:多点控制线路.6:顺序控制线路.7:多速异步电动机的基本控制线路.8:电磁铁.电磁离合器的基本控制线路.电器控制线路原理图的绘制原则主要有1:应满足生产工艺所提出的要求.2:线路简单,布局合理,电器元件选择正确并得到充分.3操作,维修方便4设有各种保护和防止发生故障的环节.5能长期准确,稳定,可靠的工作.8.14为什么电动机要设有零电压和欠电压保护？零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不容许的故障.,8.15在装有电器控制的机床上，电动机由于过载而自动停车后，若立即按钮则不能开车，这可能是什么原因？有可能熔短器烧毁,使电路断电.或者是热继电器的感应部分还未降温,热继电器的触点还处于断开状态.8.16要求三台电动机1M、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动后，2M才能启动；2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。
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4.电流继电器 KA
5.速度继电器 KS
6.压力继电器
7.热继电器
FR
.
热继电器
第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.2 自动控制电器
接触器符号 继电器符号来自主触头圈线 常开触点 常闭触点
.
辅助 触头
第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.3 主令电器
按钮 行程开关
SB
SB
ST
ST
.
第八章 继电器-接触器控制电路
§8.2.2 自动控 制基本线路
内容：以交流异步电动机为控制对象来研 究它的启动、正反转、点动、连锁控制等 线路
1. 启动控制和保护 a） 启动控制线路
a. 合上QG，作启动准备；
b. 按下1SB，KM吸合得电， 主触头闭合，电动机启动； 同时辅助触头闭合，将 1SB短接，自锁； c. 按下2SB，KM线圈断开， 停机；
适合于 初看电 路着， 但不易 绘制
图8-1 接触器控制异步电动机启、停的工作原理图
对应安装线路图（略加修改）为图8-28
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
QG 电源开关
KM 接触器
M 电动机
特点：a.电气施 工依据；b. 相交 线多，阅读不方 便。
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
b） 保护装置 工作中保证人及设备安全的装置
（1）短路电流的保护装置 a. 熔断器（保险丝） 1) 原理：电流大时熔化，切断电路 2) 种类：从结构上分，有插入式、螺旋式和密封管式。
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
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特点：这种 设计方法便 于阅读和设 计较复杂的 控制线路。 是生产机械 电器设备基 本的、重要 的电气资料。
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
3.线路组成和原理图绘制规则
（1）由主电路和控制电路两部分组成。主电路由 电动机以及与其相连的电器、连线等组成；控制线路由 操作按钮、电器等组成。
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1 常用控制电器与执行电器
低压电器 是指额定工作电压低于 500V的电器。 分类一：
1 非自动电器 闸刀开关，转换开关，行程开关 2 自动电器（电磁力）接触器，继电器，自动开关
分类二： 1 控制电器：控制电机启/停，正反转，调速，制动——接触器、
继电器 2 保护电器：过载，过流保护——熔断器，热继电器，电流/电
（2） 主电路用粗线，控制电路用细线，分开画。
（3）控制电路电源线列两边，（母线）控制回路按照动 作顺序自上至下（自左至右）平行绘制（支路）。
（4）一个电器的各个部分分别画出在用到的支路中， 如接触器的线圈和触头。
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
（5）原理图中，各个电器的图形符号、文字符号均按 规定绘制和标出。同一电器的不同部分用同一符号表示。 如果在一个控制系统中，同一个电器（如接触器）同时使 用多个，其文字符号表示方法为在符号前或后加字母或数 字以示区别。
压继电器 3 执行电器：电磁阀，电磁离合器等
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1 常用控制电器与执行电器
8.1.1非自动控制电器 刀开关
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.1 非自动控制电器
转换开关(组合开关)
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.1 非自动控制电器
转换开关
倒顺开关
工作原理图
接触器控制的异步电动机启、 停的工作原理图如图8-1所示。
线路图 分类
安装线路图
用规定的符号绘制，电气施工 的重要资料，相交的线较多，
阅读不方便。如图8-28。
原理线路图 根据工作原理与便于阅读而绘
制，满足分析和设计线路的需 要。如图8-29。
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
2.线圈中通直流电，吸 住工作台上的工件；取 下时，切断电源；
3.去磁处理
4.文字符号为YH，图形 符号与接触器线圈同；
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
§8.2.1 自动控制线路的构成 以鼠笼式异步电动机为例
1.基本概念 线路图：用路来表示的接线关系
2. 分类
（6）原理图中的符号以断电时的状态表示，位置则以停 机时的位置表示。（开关零位）
（7）为了查找方便，在原理图中，两条以上导线的电气 连接处要打个圈点。
（8）对具有循环运动的结构，应绘出工作循环图，万能 转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置。
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的 常用基本线路
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.2 自动控制电器
接触器（交流、直流） KM
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.2 自动控制电器
接触器的工作原理
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.2 自动控制电器
接触器（交流、直流） KM
继电器
1.中间继电器 K
2.时间继电器 KT
3.电压继电器 KV
第八章 继电器-接触器控制电路
开关电路逻辑控制 控制对象：电磁阀（开合）和电机（启动/停止）等 控制要求：顺序，互锁功能；
按行程控制原则自动循环,时间控制原则自动循环, 保护（过流，过热，安全）. 8.1 常用控制电器与执行电器 8.2 继电器-接触器控制的常用基本线路 8.3 继电器-接触器控制线路举例 8.4 继电器-接触器控制线路设计简介
8.1.3 主令电器
主令电器与万能转换开关
SL
LW5万能 转换开关
7挡6触头
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.4 执行电器
电磁铁 电磁离合器 电磁夹具
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.4 执行电器
电磁离合器
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第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.4 执行电器
电磁夹具
1.在机床上应用很多
熔断特性：熔断时 间与通过熔体电流 的关系
I/IN：额定电流的倍数
I/IN≤1.25时，长期工作 I/IN＝2时，30～40s后熔断 I/IN>10时，.瞬时熔断，短路时，瞬时熔断
第八章 继电器-接触器控制电路