补充-第1章电气控制系统常用器件
第1章电气控制系统常用器件
直流固态继电器原理
光电隔离绝缘电 压可达几千伏; 工作电压Vdd从 5V到几百伏; 电流从几百毫安 到几十安培。 开关速度从几微 秒到几毫秒。
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1.3 继电器
电动机的过载特性和热继电器的保护特性（安秒特性） t对于电动机而言，是指定电流下维持正常工作时间。 t对于热继电器而言，是指定电流下触头不动作的时间长度。
动作时间
反时限特性
过载电流倍数
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1.3 继电器
1.热继电器 表示符号
热继电器旧国标命名：FR
热元件应该与（ ）电路相连？ 常闭触点应该与（ ）电路相连？
双断点灭弧结构
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接触器工作过程
提问：当动铁芯吸合过程中，NC与NO触 点的动作顺序如何？
NC
NO
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复习题
1. 电器与电气的区别； 2. 高压电器与低压电器划分界限 3. 电磁式低压电器基本结构分哪三部分？ 4. 在电器控制中，NO是什么？NC呢？ 5. 交流接触器用在电流大于( )A的电路中。 6. 当接触器动铁芯吸合过程中，NC与NO触点的动
外形上如何区别电压继电器与电流继电器？ • 电压继电器线圈匝数多导线细。 • 电流继电器线圈匝数少导线粗.
28/90
1.3.1 电磁式继电器
电磁式继电器与接触器的区别。 相同点：输入信号都是电压，都是利用电磁机构的 工作原理进行工作的。 不同点：
电磁式继电器用于小电流的控制电路，在控制电 路中起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要 用来扩展触点数量，实现逻辑控制。
第1章 电气控制系统常用器件
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主要内容
1. 电器的基本知识 2. 接触器 3. 继电器 4. 开关电器 5. 熔断器 6. 主令电器 7. 信号电器 8. 常用执行器件 9. 常用检测仪表 10. 常用安装附件
第1章电气控制系统常用器件[1]
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第1章电气控制系统常用器件[1]
1.1 电器的基础知识
电器就是根据外界施加的信号和要求，能手 动或自动地断开或接通电路，断续或连续地 改变电路参数，以实现对电或非电对象的切 换、控制、检测、保护、变换和调节的电工 器械。
低压电器通常指工作在交流电压1200V、直 流电压1500V以下的电器。
当线圈断电或线圈的电压降低 到一定值时，电磁吸力消失或 减弱，衔铁在反力弹簧（4）的 作用下打开，主、辅触点又恢 复到原来的状态。
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第1章电气控制系统常用器件[1]
交流接触器
1．结构
➢触头系统：主触点、辅助触点
常开触点（动合触点）
常闭触点（动断触点）
➢电磁机构：铁心、衔铁，吸引线圈和反作用弹簧
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第1章电气控制系统常用器件[1]
课程性质： 一门实用性非常强的专业课
课程内容 §1）常用各种低压电器元件的组成、工作原理、选择及使用方 法以及使用中的注意事项 §2）以电动机为控制对象讲解几种典型的继电接触式控制系统 的基本环节；继电接触式控制系统的设计原理及设计步骤；继 电接触式控制线路图的分析 §3）可编程控制器（PLC）的定义、特点、分类、组成及工作 原理 §4）S7-200PLC的 基础知识、基本指令及程序设计、顺序控制 指令及应用、功能指令及应用；PLC的设计的设计方法及设计 步骤
采用PLC控制， 往往在采集输入信 号时，可能需要用 到继电器。在输出 控制信号时，还要 用继电器做“功率 放大”- PLC控制 系统可能包括继电 器接触式控制系统。
▪ 以可编程逻辑控制器（P ）为核心
▪用“软件方式”完成控制 辑和功能，功能完备，通用 性和灵活性好；具有算数运 送、数据转换、过程控制、 数据通信等功能，能实现大 型、复杂的控制任务
现代电气控制及PLC应用技术习题2王永华
现代电气控制及PLC应用技术习题（第2版）编著：王永华第1章、《电器控制系统常用器件》思考题与练习题1.01、电磁式电器主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?答：电磁式的低压电器。
就其结构而言，大都由三个主要部分组成，即触头、灭弧装置和电磁机构。
触头：触头是一切有触点电器的执行部件。
电器通过触头的动作来接通或断开被控制电路。
触头通常由动、静触点组合而成。
灭弧装置：保护触头系统，降低损伤，提高分断能力，保证电器工作安全可靠。
电磁机构：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。
1.02、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系?答：电磁机构的工作原理常用吸力特性和反力特性来表征。
吸力特性：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称做吸力特性;反力特性：电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称做反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
但也不能过大，否则衔铁吸合时运动速度过大，会产生很大的冲击力，使衔铁与铁芯柱端面造成严重的机械磨损。
此外，过大的冲击力有可能使触点产生弹跳现象，导致触点的熔焊或磨损，降低触点的使用寿命。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近，如图1-8所示。
1、直流电磁机构吸力特性；2、交流电磁机构吸力特性；3、反力特性；4、剩磁吸力特性1-8吸力特性和反力特性对于直流电磁机构，当切断激磁电流以释放衔铁时，其反力特性必须大于剩磁吸力，才能保证衔铁可靠释放。
1.03、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象?为什么?答：短路环的作用是把铁芯中的磁通分为两部分，即不穿过短路环的Φ1和穿过短路环的Φ2，Φ2为原磁通与短路环中感生电流产生的磁通的叠加，且相位上也滞后Φ1，电磁机构的吸力F为它们产生的吸力F1、F2的合力。
电气控制系统常用器件
转子在该旋转磁场的作用下，获得起动转矩4、单相异步电动机的调速方法
（1）串电抗器调速 在电动机的电源线路中串联起分压作用的电抗器来调节电抗 值， 从而改变电动机两端的电压，达到调速目的。 串电抗器调速结构简单、容易调整调速比，但耗材多、体积 大。
❖材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用 银质材料制成。
1.1 电器的基本知识
3、灭弧装置
➢ 电弧的产生：实际上是一种气体放电现象。 ➢ 电弧的危害：使电路不能可靠分断；使触头受到损伤。 ➢ 灭弧：电动力吹弧；磁吹灭弧；栅片灭弧；窄缝灭弧。
灭弧栅片
电弧
触头
1.2 熔断器
作用： 熔断器基于电流热效应原理和发热元件热熔断原理
第1章 电气控制系统常用器件
主要内容
1.1 电器的基本知识 1.2 熔断器 1.3 低压断路器 1.4 接触器 1.5 继电器 1.6 主令电器 1.7 信号电器 1.8 常用的执行器件 1.9 常用的检测仪表 1.10常用电气安装附件
第1章 电气控制系统常用器件
本章重点：
低压电器的概念和分类。 电磁机构的基本结构和工作原理。 常用的低压电器。
断故障电路，保护设备和人身安全。
分类
❖瓷插式RC
❖螺旋式RL
❖封闭管式RT/RM/RS
❖自复式熔断器RZ
1.2 熔断器
瓷插式熔断器RC
1.2 熔断器
螺旋式熔断器RL
1.2 熔断器
有填料式熔断器RT
1.2 熔断器
无填料密封式熔断器RM
1.2 熔断器
快速熔断器RS
1.2 熔断器
补充-第章电气控制系统常用器件(1)
补充-第章电气控制系统常用器件(1)在电气控制系统中，常用器件是构建控制系统的重要组成部分。
本篇文章将介绍电气控制系统常用器件的种类、特点和应用。
一、继电器继电器是一种常用的电气控制器件，广泛应用于自动化控制系统中。
其特点是可在电气信号控制下，实现机械式开关的闭合和断开。
继电器在实现逻辑控制、时间控制、位置控制等方面都有广泛应用。
二、接触器接触器是一种高压量级的电气控制器件，广泛应用于大功率控制方面。
其特点是可实现高流量、高电压电流的控制，并能承载高负载的机械控制系统。
三、断路器断路器是一种用于保护电路的电气控制器件，可用于过载保护、短路保护、接地保护等措施。
其特点是可实现高频率开关动作，并能精确控制不同类型的开关动作。
四、电容器电容器是一种电气订接器件，其特点是在电气控制系统中广泛应用，可用于替代电池组。
电容器可存储电荷、调整电压和电流，为电气稳定性提供必要保护措施。
五、LED灯LED灯是一种照明设备，其特点是能够在较少的能量消耗下，提供高照度的照明效果。
LED灯广泛应用于照明系统中，其优秀的性能特点为照明系统的能效提供了有力的支持。
六、传感器传感器是一种可控测系统，其特点是能够将物理量转换成电信号量进行控制。
传感器在实现环境监测、压力控制、热量调节、运动控制等方面都有广泛应用。
总结：电气控制系统常用器件是构建自动化控制系统的重要组成部分，不同种类的器件在不同应用场景中具有不同的优势和特点。
综合运用不同种类的器件，可以实现电气控制系统的高效稳定运行，为各大产业的自动化控制提供有力支持。
第章电气控制系统常用器件-V1
第章电气控制系统常用器件-V1
电气控制系统是现代工业生产中不可或缺的一部分。
在电气控制系统中，常用的器件非常多，包括了各种传感器、执行元件和控制器等。
在这篇文章中，我们将介绍一些常用的电气控制系统器件。
一、传感器
传感器是电气控制系统中很重要的一类器件，用于检测各种物理量，如温度、湿度、压力等。
以下是几种常用的传感器：
1. 温度传感器
温度传感器用于测量环境或设备的温度。
常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻（PT100）。
2. 压力传感器
压力传感器用于检测气体或液体压力值。
常见的压力传感器包括压力变送器和压力传感器。
3. 光电传感器
光电传感器用于检测物体的位置和运动状态。
它分为接近传感器和距离传感器两种类型。
二、执行元件
执行元件是控制系统中的另一个重要部分。
它们接受控制信号，并执
行相应的操作。
以下是两种常用的执行元件：
1. 电磁阀
电磁阀用于控制气体和液体的流动。
它的工作原理是通过通电时产生的电磁力来控制阀门的开关。
2. 电动机
电动机是控制系统中最常用的执行元件之一。
根据应用情况的不同，可以使用直流电动机或交流电动机。
三、PLC控制器
PLC（可编程逻辑控制器）是工业自动化中非常重要的控制器。
它能够集成传感器和执行元件，并且具有高度的可编程性和灵活性。
以上是电气控制系统中常用的几种器件。
这些器件的选择和使用将影响整个系统的运行效率和稳定性。
因此，在设计和选择电气控制系统时，应根据实际应用情况合理选择。
现代电气控制及PLC应用技术(第三版)复习材料
小结
一、本章主要内容为低压电器的基本知识； 二、熟悉主要低压电器的结构、掌握它们的 工作原理； 三、主要低压电器： 接触器、中间继电器、热继电器、低压断 路器、行程开关等； 四、掌握主要低压电器的电气符号。
第二章、电气控制线路基础
2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则 一、常用电气图的种类 1. 系统图 用规定的图形符号概略地表示系统或子系 统的基本组成、相互关系及其主要特征的简图。 以框图作为主要表现形式。 2. 电路图 用规定的图形及文字符号，按在电路中 的工作顺序排列，详细表示系统及其设备的全部 基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的图。 供详细了解系统组成、结构，研究分析电路控制 原理及其工作过程。又称电气原理图。
1.2 接触器
一、接触器的定义、结构及工作原理
接触器的定义：是利用电磁吸力频繁的远 距离地接通或分断电动机电路或其他负载 主电路的电磁式自动控制电器。 接触器的结构： 1.电磁机构 2.主触点和辅助触点 3.灭弧装置 4.支架和底座
1.2 接触器
二、接触器触点的类型： • 主触点、辅助触点 • 主触点的作用：用来接通或分断电动机电 路或其他负载主电路。 • 辅助触点的作用：在控制电路中起联动作 用，控制其它电器工作。
2.2
基本电气控制线路
综述 1.设备设施 可为人们提供各种产品、必需品或各种
方便的机械装臵。
2.设备的构成 机、电、气(液)及其组合。
间接控制、灵活性 最好、易于自动化
3.设备工作状态
直接控制、灵活性 为满足用户要求、产品工艺等，设 稍强于机控、 直接控制、灵活性差、
备所具备的运行功能：启动、调速、延时、制动等等。 4.控制实现的方法 或是它们的组合。 机械方法、液压方法、电力方法
补充第章电气控制系统常用器件-V1
补充第章电气控制系统常用器件-V1第一部分：引言在现代工程领域中，电气控制系统常常充当着非常关键的角色。
它们能够监测、控制和管理各种机器和设备，为人类的活动提供便利和帮助。
然而，电气控制系统能够正常工作是因为里面有各种不同类型的器件，今天我们就来美化补充一些常用器件。
第二部分：补充电气控制系统常用器件1. 继电器继电器是电力系统中经常使用的器件，其工作原理是利用电磁铁控制一组联/断触点的动作和复位，所以能够实现电路的开闭和控制。
继电器可以帮助电路在需要的时候自动开启和关闭，以便更好地保护设备和人员。
2. 电容器电容器是一种能够储存电能的元件，在电气控制系统中也有重要的作用。
它们能够在电路中隔离直流信号和交流信号，同时还可以设定电路对交流电的响应速度。
电容器可分为固定电容器和可变电容器两种形式。
3. 稳压器稳压器是一种能够保持输出电压稳定的电路，能够帮助电路保持恒定的电压，从而防止设备损坏和人员受伤。
它们可以应用于多个不同的应用领域，并且在电气控制系统中扮演着非常重要的角色。
4. 传感器传感器是一种能够检测物理量和化学量的器件。
它们可以检测电气控制系统中的温度、湿度、压力、光强等参数，并将这些参数转化为数字信号或者模拟信号。
传感器可以用作反馈信号，帮助控制电路中的行为，从而实现对设备的保护和操作。
第三部分：结论以上这些常用器件，在电气控制系统中都有着重要的作用。
它们能够帮助电路实现更好的控制、保护和监测，保障设备和人员的安全和正常运作。
因此，在设计和维护电气控制系统时，需要对这些器件有充分的了解，以确保电路的可靠性和高效性。
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电弧的产生和灭弧
✓ 电弧的产生和危害 ✓ 灭弧： 把电弧拉长，把电弧变短。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
2. 电磁式低压电器的基本结构和工作原理
电磁机构
作用：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机 械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。
须具有瞬时性。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.6 主令电器
• 主令电器的定义和作用
定义：主令电器是自动控制系统中用于发送和转换控制命令的电
器。
作用：主令电器用于控制电路，不能直接分合主电路。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.6 主令电器 2. 控制按钮
作用：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触 器、继电器等。
分类
单相、两相和三相式共三种类型，其中三相式热继电 器常用于三相交流电动机做过载保护。 按功能来分，三相式热继电器又有不带断相保护和带 断相保护两种类型。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.3 继电器
2. 热继电器
表示符号
控制电路中最常用的是热继电器的常闭触点
补充-第1章电气控制系统常用器件
n 结构和工作原理
l 组成：触头、灭弧系统和各种脱扣器
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.4 开关电器
3. 低压断路器
n 结构和工作原理
ü 过电流脱扣器 ü 失压脱扣器 ü 热脱扣器 ü 远程控制脱扣器
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.4 开关电器
3. 低压断路器
表示符号
主要参数：额定电压、额定电流、通断能力
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.3 继电器
继电器的定义和分类
分类
按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电 器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力 继电器等。
按工作原理分为：电磁式继电器、感应式继电器、 电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。
按输出形式分为：有触点和无触点两类。 按用途分为：控制用和保护用继电器等。
结构：
•1
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
2. 电磁式低压电器的基本结构和工作原理
电磁机构
输入/输出特性：继电器特性（回环特性）
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
2. 电磁式低压电器的基本结构和工作原理
电磁机构工作原理的实质
补充-第1章电气控制系统常用器件
低压电器通常指工作在交流电压1200v、直流电压 1500v以下的电器，采用电磁原理完成上述功能的 低压电器称为电磁式低压电器。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
表示符号
转换开关在实际工作中的妙用
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.6 主令电器
4. 行程开关 作用－用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一
种自动控制器件。
表示符号
由于机械触点易磨损，反应速度慢，所以在重要场合已不再使用有触点的行 程开关了。
补充-第1章电气控制系统常用器件
大、翻转和分路等作用，主要用来扩展触点数量，实现逻辑控制。 接触器用于频繁地、远距离地接通或分断电动机主电路或其他负载电路。
它是一种执行电器。它的触点分为主触点和辅助触点，大部分情况下它还带有 灭弧装置。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.3 继电器
2. 热继电器
热继电器的作用和分类
作用
当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压运行、长期 过载运行以及长期单相运行等不正常情况时，会导致 电动机绕组严重过热乃至烧坏。 用于电动机的过载保护
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.5 熔断器
3. 表示符号 4.
5. 4. 熔断器的技术参数
额定电压 额定电流
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.5 熔断器
5. 熔断器的选择
类型选择 溶体额定电流的选择
对阻性负载：Ire≥Ie 对单台电动机：Ire≥(1.5～2.5)Ie 对单台频繁启动的电动机：Ire≥(3～3.5)Ie 对多台电动机：Ire≥(1.5～2.5)Iemax+ΣIe
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.4 开关电器
3. 低压断路器
选择
主要是选择额定电流、额定电压 对单台设备： IZ≥KIq
式中，k为安全系数，可取1.5～1.7；Iq 电动机的起动电流。
对多台电动机：IZ≥KIqmax+ 电路中其它的工作电流
式中，k也可取1.5～1.7；Iqmax 为最大一台电动机的起动电流。
产品类型－对射式、反射式等。 缺点－对周围的杂散光的干扰有一定要求。 工作原理－利用光源、光敏器件等发射和接收。
补充-第1章电气控制系统常用器件
• 1.7信号电器
• 指示灯 作用－指示灯在各类电器设备及电气线路中做电源指示
及指挥信号、预告信号、运行信号、事故信号及其它信 号的指示。
补充-第1章电气控制系统常用器件
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.3 继电器
• 电磁式继电器
电压继电器：过电压和欠电压继电器 电流继电器：过电流和欠电流继电器 中间继电器：是一种电压继电器 表示符号
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.3 继电器
• 电磁式继电器
中间继电器和接触器的区别： 相同点：输入信号都是电压，都是利用电磁机构的工作原理进行工作的。 不同点：中间继电器用于小电流的控制电路，在控制电路中起信号传递、放
•1.6 主令电器
5. 接近开关 特点－非接触、无触点。 作用－不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、
测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无 触点按钮等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操 作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般 机械式行程开关。
产品类型－测量金属物体和非金属物体的产品。 缺点－测量距离短，抗电磁干扰能力差。
•1.3 继电器
3. 时间继电器
最为常用的一种控制电器。
作用 分类：通电延时型、断电延时型。
按工作原理分类，有电磁式、电动机式、空气阻尼式、电子式等。 最常用的是电子式时间继电器，其他产品已基本淘汰。
表示符号：
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.3 继电器
5. 温度继电器
作用：主要应用于温度检测和保护。应用于精度要求不高的场合。 组成和工作原理
补充-第1章电气控制系 统常用器件
2020/12/6
补充-第1章电气控制系统常用器件
主要内容
• 电器的基本知识 • 接触器 • 继电器 • 开关电器 • 熔断器 • 主令电器 • 信号电器
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
• 电器的定义和分类
n 定义
电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自 动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数， 以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、 变换和调节的电工器械。
工作原理
熔断器串接于被保护电路，当电路发生短路或过载故障时，通过 熔体的电流使其发热，当达到熔化温度时熔体自行熔断，从而分 断故障电路，保护设备和人身安全。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.5 熔断器
2. 熔断器的保护特性
熔断器的保护特性亦称安秒特性，是指熔体的熔化电流 与熔化时间之间的关系。
2. 电磁式低压电器的基本结构和工作原理 电磁式低压电器
最常用的低压电器 结构上，由三个主要部分组成：
触头、灭弧装置和电磁机构。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电器的基础知识
2. 电磁式低压电器的基本结构和工作原理
触头
形式
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.1 电的基础知识
2. 电磁式低压电器的基本结构和工作原理
2. 接触器的组成和工作原理 组成
电磁机构、主触点和灭弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底 座。
工作原理
实质：使用电磁机构
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.2 接触器
2. 接触器的组成和工作原理 图形和文字符号
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.2 接触器
3. 接触器的技术参数
额定电压：主触点的额定电压 额定电流：主触点的额定电流 线圈额定电压 接通和分断能力：负载类型
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.6 主令电器
2. 控制按钮
表示符号
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.6 主令电器
3. 转换开关 作用－转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、
电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电 动机。
n 分类
l 按刀数可分为单极、双极和三极
n 安装：刀口在上面，以防断电时由于重力而闭合。
l 刀开关现在已较少使用
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.4 开关电器
3. 低压断路器
俗称空气开关，是一种自动开关。
n 作用
l 用于分配电能、不频繁地启动异步电动机以及对电源线路及电动 机等的保护。当发生严重的过载、短路或欠电压等故障时能自动 切断电路。是低压配电线路应用非常广泛的一种保护电器。
补充-第1章电气控制系统常用器件
•1.3 继电器
6. 液位继电器
作用：用于液位检测。应用于精度要求不高的场合。