电气控制系统中常用的低压电器
电气控制与PLC应用习题答案
习题答案第1章习题答案1．什么是低压电器？常用的低压电器有哪些？工作在交流50Hz，额定电压为1000V或直流额定电压1500V及以下电路中的电器都属于低压电器。
常用的低压电器有刀开关、组合开关、负荷开关、接触器、继电器、、断路器、热继电器、熔断器、电压继电器、电流继电器、按钮、行程开关、主令开关、万能转换开关等。
2．在使用和安装HK系列刀开关时，应注意些什么？铁壳开关有哪些特点？在使用和安装HK系列刀开关时，应注意：1）额定电流选择：根据控制对象的类型和大小，计算出相应负载电流大小，选择相应额定电流的刀开关。
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。
2）用途和安装位置选择：选用刀开关时还要根据刀开关的用途和安装位置选择合适的型号和操作方式。
同时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，及选择是正面、背面，还是侧面操作形式。
3）安装时应将开启式负荷开关垂直安装在控制柜的开关板上，且合闸状态时手柄向上，不允许倒装或平装，以防止发生误合闸事故。
4）开启式负荷开关的注意事项：电源进线应接在静插座一边的进线端，用电设备应接在动触头一边的出线端。
当开启式负荷开关控制照明和电热负载时，须安装熔断器作短路和过载保护。
在刀开关断开时，闸刀和熔丝均不得通电，以确保更换熔丝时的安全。
当开启式负荷开关用作电动机的控制开关时，应将开关的熔体部分用铜导线直连，并在出线端加装熔断器作短路保护。
在更换熔体时务必把闸刀断开；在分闸和合闸操作时，为避免出现电弧，动作应果断迅速。
铁壳开关有哪些特点：铁壳开关特点：一是采用了弹簧储能分合闸，有利于迅速熄灭电弧，从而提高开关的通断能力；二是设有联锁装置，以保证开关在合闸状态下开关盖不能开启，而当开关盖开启时又不能合闸、确保操作安全。
3．组合开关有哪些特点？它的用途是什么？组合开关的特点和用途：它体积小、灭弧性能比刀开关好，接线方式多，操作方便。
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）。
低压电气设备有哪些
低压电⽓设备有哪些常见的低压电器有断路器、熔断器、接触器、各种开关按钮、启动器、电磁铁电磁阀电阻器、继电器，等等都是⽐较常⽤的。
低压配电房⽤来接受与分配低压市电和备⽤油机发电机电源。
低压配电系统中的电⽓设备包括低压交流配电屏、交流稳压器、电容补偿柜、油机发电机组控制屏、市电油机转换屏等设备。
低压电器是低压配电设备或装置的重要组成部分。
低压电器是指⽤于额定电压交流 1200V或直流1500V及以下，在供电系统中起控制、保护、测量、转换和调节作⽤的电器。
按低压电器在电路中所处的地位和作⽤，可将低压电器分为主电路开关电器、辅助电路幵关电器和控制电器。
其中主电路开关电器包括隔离器、⼑开关、熔断器、断路器、接触器等，⽽辅助电路开关电器和控制电器包括控制继电器等。
（1）交流低压配电屏 低压配电屏主要⽤来进⾏受电、计量、控制、功率因数补偿、动⼒馈电、照明馈电等，主要产品有PGL、GCS、GCK、GCL及GGD等系列开关柜，以及国外引进产品和合资⽣产的低压开关柜-近年来配电⾏业已通过统⼀标准，统⼀颁发型号和组织统⼀设计等办法，使低压配电产品组织系统化、科学化⽽便于⽤户选⽤。
主要⽤于直流供电系统的交流配电屏电流系列有：50A、100A、200A、400A、630A、800A、1000A、1600A等，其主要技术要求如下： ①输⼊交流单相三线220V,50Hz或三相五线380V,50Hz;⽤作交流电源的转换和配电⽤。
②对交流电源有⾃动转换要求的电路必须有可靠的电⽓联锁和机械联锁。
③对有照明分路的配电屏应有保证交流照明分路和直流事故照明⾃动转换装置和分路。
④应有⾼压、低压、缺相告警功能和过流、防雷保护单元。
（2）油机发电机组控制屏及ATS 发电机组控制屏⼀般是由油机发电机组⼚商配套提供。
⽽ATS（即双电源⾃动切换装置，通常与低压开关柜安装在⼀起）R前普遍采⽤芯⽚程序控制，⼀般可实现两路市电或⼀路市电与发电机电源的⾃动切换，且切换延时可调，同时有多种⼯作模式可供选择（如⾃动模式、正常供电模式、应急供电模式、关断模式等）。
常用低压电气元件介绍
图3.3：低压短路器的工作原理图 1—分段弹簧；2—主触头；3—传动杆； 4—锁扣；5—过电流脱扣器； 6—欠电压脱扣器；7—分励脱扣器；
欠电压脱扣器6并联于主电路，在主电路电压正常时，其衔铁吸合， 当电路电压低于规定值时，其衔铁释放，顶杆也将锁扣4顶开，使主电路 断开。 分励脱扣器7由控制电源供电，它可以根据操作人员的命令或其他信 号使线圈通电，衔铁吸合，顶杆向上将锁扣4顶开，使主触头断开。
目 录 / 低压元器件
RS Tech
01
电路元件
02
气路元件
03
接线规范
04
结束
RS Tech
低压电器元件介绍
一、低压电器的概述 二、主令开关 三、断路器 四、继电器 五、交流接触器 六、热继电器 七、熔断器 八、开关电源 九、指示灯
一、低压电器概述
RS Tech
电器基础知识
电器控制系统都是由用电设备、控制电器和保护电器组成的 。用来控制用电设备工作状态的电器称为控制电器。用来保护电 源和用电设备的电器称为保护电器。在低压供电系统中使用的电
固态继电器 RS Tech 固态继电器是一种具有类似电磁式继电器功能，输入回路与输 出回路隔离，无机械运动机构的继电器，由于是无触点结构，因此 称为固态继电器。由半导体器件或电子电路功能块与电磁式继电器 组成的继电器称为混合式固态继电器。固态继电器与电磁式相比有 明显的优点。 固态继电器的优点： 1、无运动零件，因此动作速度快，接触可靠，抗震动、冲击性能好， 无动作噪声。 2、无燃弧触点，对其他电路干扰小，没有因火花而引起爆炸的危险。 3、输入功率小，灵敏度高。 4、容易做成多功能继电器。 5、使用寿命长。
RS Tech
功能：常用在机床的控
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。
(完整版)常用的低压电器元件及电气图形符号
KT
a)
b)
c)
KT
KT
KT
KT
KT d)
KT
e)
f)
g)
h)
i)
a) 一般线圈符号 b) 通电延时线圈 c) 断电延时线圈 d) 延时 闭合的动断触点 e) 延时断开的动断触点 f) 延时断开的动合 触点 g) 延时闭合的动断触点 h) 瞬时动合触点 i) 瞬时动 断触点
新文字符号 M
3～
3～
M
断路器符号：
1)文字符号：QF 2)图形符号：
单极
三极
接触器图片
接触器作用：
接触器是一种接通或切断电动机或负载主电路的自动切换电器。它是利用 电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电 路，并具有低压释放的保护性能。接触器通常分为交流接触器和直流接触
器。
接触器符号：
1)文字符号：KM 2)图形符号：
7
SB
SB
SB
1
2
常开按钮 常闭按钮 复合按钮
3
4
信号灯图片
信号灯作用：
信号灯是指示有关照明，灯光信号，并对异常情况发出警报信号的灯。
信号灯的符号：
1）文字符号：HR（红色）HG（绿色）HY（黄 色）HB（蓝色）HW（白色）
2 ）图形符号：
行程开关图片
行程开关作用：
将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、 反转、变速或循环。
电工作业基础培训
常用的低压电器元 件及电气图形符号
• 低压电器元件及电气图形符号
• 1、隔离开关2、熔断器3、断路器4、接触器5、 热继电器6、转换开关7、按钮8、信号灯9、限 位开关10、其他继电器
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。
低压电控习题
6、只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。（）
7、直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。（）
8、熔断器的保护特性是反时限的。（）
9、低压断路器具有失压保护的功能。（）
10、一定规格的热继电器，其所装的热元件规格可能是不同的。。（）
11、无断相保护装置的热继电器不能对电动机的断相提供保护。（）
B、在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点
C、在两接触器的线圈电路中互串对方的动断触点
D、在两接触器的线圈电路中互串对方的动合触点
2、甲乙两个接触器，若要求甲工作后方允许乙接触器工作，则应（）
A、在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动合触点
B、在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断触点
C、在甲接触器的线圈电路中串入乙接触器的动断触点
13、中间继电器和接触器有何异同？在什么条件下可以用中间继电器代替接触器？
14、什么是时间继电器？它有何用途？
15、电压继电器和电流继电器在电路中各起何作用？它们的线圈和触点各接于什么电路中？
16、在电动机起动过程中，热继电器会不会动作？为什么？
17、既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？装有热继电器是否就可以不装熔断器？为什么？
（2）按时间原则串三级起动。
5、某直流并励电动机单向运转，起动时以时间为变化参量控制二级起动，制动时以电动势为变化参量，控制一级能耗制动，试设计主电路与控制电路。
6、现有一双速电动机，试按下述要求设计控制线路：
（1）分别用两个按钮操作电动机的高速和低速运行，用一个总停止按钮操作电动机的停转。
（2）告诉运行时，应先接成低速然后经延时后再换接到高速。
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。
江苏电子电工类综合理论考试真题
1、在电气控制系统中，常用的低压电器不包括以下哪一项？A. 接触器B. 熔断器C. 变压器D. 继电器（答案：C）2、关于三相异步电动机的启动方式，下列哪种说法是错误的？A. 直接启动适用于小容量电动机B. 星-三角启动可以减小启动电流C. 自耦变压器启动适用于大容量电动机D. 软启动器启动会增加电动机的启动转矩（答案：D）3、在电力系统中，下列哪项不是提高系统稳定性的主要措施？A. 增加发电机的励磁电流B. 采用快速励磁系统C. 减少输电线路的电阻D. 装设电力系统稳定器（答案：C）4、关于PLC（可编程逻辑控制器）的编程，下列哪种语言是最常用的？A. C语言B. 梯形图语言C. Python语言D. 汇编语言（答案：B）5、在电子电路中，下列哪种元件主要用于实现电压的稳定？A. 电阻B. 电容C. 电感D. 稳压二极管（答案：D）6、关于变频器的应用，下列哪种说法是正确的？A. 变频器只能用于交流电动机的调速B. 变频器可以将直流电转换为交流电C. 变频器不能改变电动机的转向D. 变频器在调速过程中会显著降低电动机的效率（答案：A）7、在电气安全中，下列哪项措施不是为了防止直接接触电击？A. 采用绝缘材料包裹带电体B. 设置遮栏和屏障C. 使用漏电保护装置D. 佩戴绝缘手套操作（答案：C）8、关于电力电缆的敷设，下列哪种说法是错误的？A. 电缆应敷设在干燥、通风的地方B. 电缆沟内应设有排水设施C. 电缆可以直接敷设在有腐蚀性气体的环境中D. 电缆敷设时应留有足够的弯曲半径（答案：C）。
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电气控制系统中常用的低压电器
1.1低压电器的作用和分类
电器是一种能够根据外界的信号的要求，手动或自动的接通或断开电路、断续或连续地改变电路的参数，以实现电路或非点对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节作用的电气设备。
简言之，电器就是一种能控制点的工具。
电器按其工作电压等级可分为高压电器和低压电器。
低压电器通常指在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制和调节作用的电器产品。
一、按操作方式分类
1、手动电器
由人工直接操作才能完成任务的电器称为手动电器，如刀开关、按钮和转换开关等。
2、自动电器
不需要人工直接操作，按照电的或非电的信号自动完成接通、分断电路任务的电器称为自动电器，如低压断路器、接触器、和继电器等。
二、按用途分类，
1．低压配电电器
主要用于低压供电系统，如刀开关、低压断路器、转换开关和熔断器等。
2．低压控制电器
主要用于电力拖动控制系统，如接触器、继电器、控制器、控制按钮、行程开关主令控制器和万能转换开关等。
三、按工作原理分类
1．电磁式电器
根据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、电磁式继电器等。
2．非电量控制电器
电器的工作是靠外力或非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器
压力继电器和温度继电器等。
1.2 电磁式低压电器的基础知识
由于电磁式电器在电气控制线路中使用量较大，其类型也很多，并且各类电磁式电器在工作原理和结构上基本相同，所以，本节将介绍电磁式低压电器的基础知识。
从结构上看，电器一般都具有两个基本组成部分，即感测部分和执行部分。
感测部分是接收外界输入的信号，并通过转换、放大、判断，做出有规律的反应，使执行部分动作，输出相
应的指令，实现控制目的。
对于电磁式电器，感测部分大都是电磁机构，而执行部分则是触点系统。
，
1．2．1 电磁机构
电磁机构是电磁式电菇的重要组成部分之一，它将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开。
电磁机构由吸引线圈、铁心(静铁心)、衔铁(动铁心)、铁轭和空气隙等组成。
电磁
机构中的线圈、铁心是静止不动的，只有衔铁是可动的。
电磁机构的分类
1、按磁路形状和衔铁运动方式分类
（1）U形拍合式
（2）E形拍合式和E形直动式
2、按线圈接入电路方式分类
（1）串联电磁机构
（2）并联电磁机构
电接触
触点是电磁式电器的执行元件，电器就是通过触点的动作来分合被控制的电路。
触点在闭合状态下动、触点完全接触，并有工作电流通过时，称为电接触。
触点的接触形式有点接触、线接触、面接触。
电弧的产生和灭弧装置
电弧是在触点闭合状态过度到断开状态的过程中产生的.
常用的灭弧方法和装置
1、电动力灭弧
2、灭弧栅灭弧
3、灭弧罩灭弧
4、磁吹式灭弧
1.3 刀开关
刀开关是低港配电电器中结构最简单、应用最广泛的电器，
主要用在妖玉破套配电装置中。
用于不频繁地手动接通和分断交
直流电路或作隔离开关用。
也可以用于不频繁地接通与分断额定
电流以下的负载，如小型电动机等。
刀开关的典型结构它由手柄、触刀、静插座和底板组成。
刀开关按极数分为单极、双极和三极；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按刀开关转换方向分为单投和双投等。
1.4 接触器
接触器是一中用来自动接通或断开大电流的电器。
大多数情况下，其控制对象是电动机、也可用于其它电力负载。
交流接触器主要由触点系统、电磁机构和灭弧装置等组成。
1.5 熔断器
熔断器是一种广泛应用的最简单有效的保护电器之一：其主体是低熔点金属丝或金属片制成的熔体，串联在被保护的电路中。
在正常情况下，熔体相当于一根导线，当发生短路或过载时，电流很大，熔体因过热熔化而切断电路。
熔断器作为保护电器，具有结构简单、体积小、重量轻、使用和维护方便，价格低廉、可
靠性等优点。
1.6 继电器
继电器是一种根据电量（电压、电流等）或非电量（热、时间、转速、压力等）的变化使触点动作，接通或断开控制电路，以实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。
继电器一般由感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。
1.7 主令电器
控制按钮
控制按钮是发出控制指令和信号的电器开关，是一种手动且一般可以自动复位的主令电
器。
用于对电磁起动器、接触器、继电器及其他电气线路发出指令信号控制。
控制按钮的结构它由按钮帽、复位弹簧、动触点、动断静触点，
动合静触点和外壳等组成，通常制成具有动合触点和动断触点的复式结构。
指示灯式按钮内
可装入信号灯以显示信号。
行程开关
行程开关：根据生产机械的行程发出命令以控制其运动方向或行程长短的主令电器。
光电开关
光电开关又称为无接触检测和控制开关。
它是利用物质对光束遮蔽、吸收或反射等作用，对物体的位置、形状、标志、符号等进行检测。
1.8低压断路器
低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，主要用于低压动力线路中。
它相当于刀闸开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合，是一种自动切断电路故障的保护电器。