第一章 常用低压电器 145页 9.6M
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常用低压电器 ppt课件
1.1 概述
在人类生活的各个领域中，电能的应用愈来愈广泛。 低压电器是构成控制系统最常用的器件，了解它的分类、作用 和用途，对设计、分析和维护控制系统都是十分必要的。
1.1.1 电器的定义
电器是一种能根据外界的信号（机械力、电动力和其它物理 量），自动或手动接通和断开电路，从而断续或连续地改变电 路参数或状态，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、 检测和调节用的电气元件或设备。 根据其工作电压高低，电器可分为高压电器和低压电器。 低压电器：常指工作在交流额定电压1200V及以下，直流额定 电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的 电器设备。
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1
第1章 常用低压电器
本章要点: 低压电器的定义、分类、发展与基础知识 常用低压电器的基本组成与工作原理 常用低压电器的图形符号、文字符号及其用途 常用低压电器的型号、规格、主要参数 常用低压电器的正确选择、使用与维护方法
本章难点: 常用低压电器的型号、规格、主要参数 常用低压电器的正确选择、使用与维护方法
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第1章 常用低压电器
1.1 概述
1.1.2 低压电器的分类
1. 低压电器按所控制的对象分类 分为低压配电电器和低压控制电器。 （1）低压配电电器。用于低压供配电系统中，如低压断路器、 低压隔离器等。 （2）低压控制电器。用于电气控制线路中，如继电器、接触 器等。
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第1章 常用低压电器
• 技术特征：性能指标低、体积大、耗材、耗能、保 护特性单一、规格及品种少；
• 市场占有率：20%～30%（以产品台数计算）。
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12
第二代产品
• 开发年代：上世纪70年代末～80年代；
第1章-常用低压电器
1.2 电磁电器的组成与工作原理-电磁机构
• 对于直流电磁机构
IN Rm
IN为常数，-->
F
2
1 R2m
Rm
L
S
因 L= 2
所以，直流电磁机构的电磁吸力
F 2 1 1
R2m 4 2
F, I
结论
I f
• 直流电磁机构的电磁吸力，
在衔铁闭合前后变化很大
F f
• 线圈中的电流在衔铁闭合
前后不变，为一常数
1.2 电磁电器的组成与工作原理-电磁机构
• 对于交流电磁机构
FI
F f
U E 4.44 fN
I f
U
4.44 fN 结论
F 2
• 交流电磁机构的电磁吸力在衔铁闭合前后几 乎不变。
因此电磁吸力 • 但是交流线圈中的电流在衔铁闭合前后变化
F与δ无关，
很大
为一常数
• 所以在衔铁卡住或频繁动作，交流线圈可能
1.1 低压电器的定义、分类
1.2 电磁电器的组成与工作原理-电磁机构
1.电磁式电器的构成
组成
电磁机构 触点系统 灭弧系统
衔铁
（1）电磁机构 （检测部分）δ
作用：将电能转换为机械能
u
• 线圈
• 铁芯
• 衔铁
铁芯
复位弹簧 触点
电磁 线圈
1.2 电磁电器的组成与工作原理-电磁机构
线圈
• 作用：将电能转换为磁场能量 • 电磁线圈的分类：
1.1 低压电器的定义、分类
学习目标
掌握电磁式电器的基本结构
和工作原理
掌握接触器、继电器、断路
低
器等常见低压电器的原理
中北大学PLC第一章常用低压电器
Page:
第一章 常用低压电器
第三节 接触器
二.工作原理
线圈通电
弹簧
~~~ 380
主触头
衔铁被吸合
触头闭合
铁芯
衔铁
电机接通 电源
Date: 2019/12/1
电机
Page:
辅助 触头
M 3~
机械工程与自动化学院
第一章 常用低压电器
第三节 接触器
三、接触器的符号
接触器主触头－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）
非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电 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、温度继电器等。
Date:2019/12/1 Page: 6
机械工程与自动化学院
第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
三、电磁式电器 电压交线流圈：：硅并联钢在片电叠路加中，匝数多、导线细。
类型 指形触头
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
点接触
面接触
Date:2019/12/1 Page: 9
机械工程与自动化学院
第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
三、电磁式电器
3.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间灭电弧栅压片 大于
10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色
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第一章 常用低压电器
2 1
3
4
6 5
7
1．1主- 主触触头2头．自由脱2 -扣自器由 3脱．扣过器电流脱3扣- 器过 电4．流分脱励扣脱器扣器 4 - 分 励 脱 5扣．器热脱扣5 -器热6．脱 失扣 压器 脱6扣- 失器压7．脱 按扣 钮器 7 - 按 钮
第一章 常用低压电器
第三节 接触器
二.工作原理
线圈通电
弹簧
~~~ 380
主触头
衔铁被吸合
触头闭合
铁芯
衔铁
电机接通 电源
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辅助 触头
M 3~
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第一章 常用低压电器
第三节 接触器
三、接触器的符号
接触器主触头－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）
非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电 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、温度继电器等。
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第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
三、电磁式电器 电压交线流圈：：硅并联钢在片电叠路加中，匝数多、导线细。
类型 指形触头
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
点接触
面接触
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第一章 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
三、电磁式电器
3.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间灭电弧栅压片 大于
10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色
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第一章 常用低压电器
2 1
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6 5
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1．1主- 主触触头2头．自由脱2 -扣自器由 3脱．扣过器电流脱3扣- 器过 电4．流分脱励扣脱器扣器 4 - 分 励 脱 5扣．器热脱扣5 -器热6．脱 失扣 压器 脱6扣- 失器压7．脱 按扣 钮器 7 - 按 钮
1-常用低压电器-77页PPT文档资料
机械式 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力 按动作时间分：瞬时、延时继电器 特点：额定电流不大于5A
Date: 2019/11/13
Page: 20
CH1 常用低压电器
第三节 继电器
一、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
第三节 继电器
五、时间继电器
符号
(a) (b) (c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭 合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f）断电延时断 开动合（常开）触点 （g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点
Date: 2019/11/13
Page: 3
CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器 电压交线流圈：：硅并联钢在片电叠路加中，匝数多、导线细。
1.电磁机构——将电交电流 流直磁直线 线流能动圈 圈：转： ：式整短串换而联块为在粗铸机，电铁械有路或能骨中铸架，并。匝钢带数动少触、头导线动粗作。。
微 动 式
刀
开 关 等
熔自
断动
器空
气
快 速 式
螺 旋 塞
管 式
断 路 器
式 式
开装 敞置
式式
继 电 器 压速温 时 力度度 间 继继继 继 电电电 电 器器器 器 半空直 导气流 体阻电 式尼磁 式式
电 磁 式 继 电 器 电中 流间 继继 电电 器器
接 触 器 直交 流流 接接 触触 器器
电 压 继 电 器
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CH1 常用低压电器
第三节 继电器
一、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
第三节 继电器
五、时间继电器
符号
(a) (b) (c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭 合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f）断电延时断 开动合（常开）触点 （g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点
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CH1 常用低压电器
第一节 低压电器的基本知识
二、电磁式电器 电压交线流圈：：硅并联钢在片电叠路加中，匝数多、导线细。
1.电磁机构——将电交电流 流直磁直线 线流能动圈 圈：转： ：式整短串换而联块为在粗铸机，电铁械有路或能骨中铸架，并。匝钢带数动少触、头导线动粗作。。
微 动 式
刀
开 关 等
熔自
断动
器空
气
快 速 式
螺 旋 塞
管 式
断 路 器
式 式
开装 敞置
式式
继 电 器 压速温 时 力度度 间 继继继 继 电电电 电 器器器 器 半空直 导气流 体阻电 式尼磁 式式
电 磁 式 继 电 器 电中 流间 继继 电电 器器
接 触 器 直交 流流 接接 触触 器器
电 压 继 电 器
第一章 常用低压电器PPT课件
实践性强，动手能力要求高！ 实验条件有限，怎么办？ 充分利用参考资料和网络资源！
01.08.2020
西南科技大学信息工程学院
4
该课程的学习方法
电气控制与PLC
1、以教材为主，但不拘泥于教材 ◆ 提倡扩大知识面，广泛阅读参考书籍、参考文献及上
网查资料 2、提倡自己动手编程仿真、设计实验 3、提倡撰写综述性文章、研究性或技术性学术论文 4、多看、多思、多干、多讨论
01.08.2020
西南科技大学信息工程学院
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无处不在的应用
电气控制与PLC
◆ 电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调 节、检测和保护的作用。在电力输配电系统和自动控制 系统中应用极为广泛。 ◆ 随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛发展， 一些电器元件可能被电子线路所取代，但是由于电器元 件本身也朝着新的领域扩展（表现在提高元件的性能、 生产新型的元件，实现机、电、仪一体化，扩展元件的 应用范围等），且有些电器元件有其特殊性，故是不可 能完全被取代的。
01.08.2020
西南科技大学信息工程学院
电气控制与PLC
11
电气控制与PLC
图解西门子S7-300/400 PLC编程技术
内容简介：主要介绍了西门 子S7300／400PLC的硬件模块，编 程软件STEP7的使用、编程基础以 及PLC的常用指令，还重点介绍了 S7300／400PLC的用户程序结构、 顺序控制与S7GRAPH编程。S7300 ／400PLC在模拟量闭环控制中的 应用及西门子PLC通信技术。
◆ 工厂电气控制技术 方承远主编 机械工业出版社
◆ 图解西门子S7-300/400 PLC编程技术 阳胜峰等 中国电力出版社
01.08.2020
第一章 低压电器 ppt课件
第一篇 电气控制技术
第1章 常用低压电器 第2章 根本电气控制线路 第3章 电动机调速控制线路 第4章 典型消费机械设备的电气控制
第1章 常用低压电器
1.1 低压电器根本知识
低压电器： 就是根据外界特定的信号和要求，能自动或手动
地接通和断开在交流1200V或直流1500V以下的电路； 断续或延续地改动电路参数；实现对电路或非电对象 的切换、控制、维护、检测和调理的电工器械。
1-1常用低压电器－－主令电器
z 主令电器是在自动控制系统中发出指令 或信号的电器，用来控制接触器、继电 器或其它电器线圈，使电路接通或分断， 从而到达控制消费机械的目的。
z 主令电器运用广泛、种类繁多。按其作 用可分为：控制按钮、行程开关、接近 开关、万能转换开关、主令控制器及其 它主令电器〔如脚踏开关、钮子开关、 紧急开关〕等。
电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。
第1章 常用低压电器
1.1.2 电磁系统
电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。
当线圈通入电流时，衔 铁在电磁力作用下产生位移， 使铁心吸合。断电时，复位 弹簧将衔铁拉回原位。
按通入电流的不同，可分为直流线圈和交流线圈； 按在电路中接法的不同，可分为串联〔电流〕线圈 和并联〔电压〕线圈。
接近开关
微动开关
常用低压电器－－ 熔断器
z 熔断器〔俗称保险丝〕担负的主要义 务是为电线电缆作短路维护〔有时也 作过载维护〕，不论短路电流值有多 高，它都能切断。其次，也适宜用作
设备和电器的维护
第1章 常用低压电器
2.4 熔断器
作用：用于过载和短路维护。
FU
电路符号
1-1常用低压电器－－刀开关
1.1.1 低压电器的分第类1章 常用低压电器
第1章 常用低压电器 第2章 根本电气控制线路 第3章 电动机调速控制线路 第4章 典型消费机械设备的电气控制
第1章 常用低压电器
1.1 低压电器根本知识
低压电器： 就是根据外界特定的信号和要求，能自动或手动
地接通和断开在交流1200V或直流1500V以下的电路； 断续或延续地改动电路参数；实现对电路或非电对象 的切换、控制、维护、检测和调理的电工器械。
1-1常用低压电器－－主令电器
z 主令电器是在自动控制系统中发出指令 或信号的电器，用来控制接触器、继电 器或其它电器线圈，使电路接通或分断， 从而到达控制消费机械的目的。
z 主令电器运用广泛、种类繁多。按其作 用可分为：控制按钮、行程开关、接近 开关、万能转换开关、主令控制器及其 它主令电器〔如脚踏开关、钮子开关、 紧急开关〕等。
电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。
第1章 常用低压电器
1.1.2 电磁系统
电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。
当线圈通入电流时，衔 铁在电磁力作用下产生位移， 使铁心吸合。断电时，复位 弹簧将衔铁拉回原位。
按通入电流的不同，可分为直流线圈和交流线圈； 按在电路中接法的不同，可分为串联〔电流〕线圈 和并联〔电压〕线圈。
接近开关
微动开关
常用低压电器－－ 熔断器
z 熔断器〔俗称保险丝〕担负的主要义 务是为电线电缆作短路维护〔有时也 作过载维护〕，不论短路电流值有多 高，它都能切断。其次，也适宜用作
设备和电器的维护
第1章 常用低压电器
2.4 熔断器
作用：用于过载和短路维护。
FU
电路符号
1-1常用低压电器－－刀开关
1.1.1 低压电器的分第类1章 常用低压电器
第1章 常用低压电器
1Programmable Controller—PLC本章主要内容1.1 主令电器1.2 开关电器1.3 熔断器1.4 接触器1.5 继电器1.6 无触点低压电器
Programmable Controller—PLC1.按动作原理分类（1）手动电器需通过人工直接操作才能完成动作的电器，例如刀开关、控制按钮、转换开关等。（2）自动电器不需人工操作，而是按照指令、信号或某个物理量的变化自动完成动作的电器，例如接触器、继电器、电磁阀、行程开关等。2.按用途分类（1）低压控制电器在低压配电线路和电动机控制线路中起控制作用的电器，例如转换开关、继电器、接触器等。（2）低压配电电器在低压供、配电系统中用来输送和分配电能的电器，例如低压断路器、熔断器、刀开关等。
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Programmable Controller—PLC主令电器是自动控制系统中用于发布命令或信号，接通或断开控制电路的电器。主令电器的应用非常广泛，种类繁多，常用的有控制按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。
1.1 主令电器
1.1.1 控制按钮控制按钮通常简称为按钮，是最常用的主令电器之一。在低压控制电路中，用于手动发出控制信号，它不直接控制主电路的通断，而是在控制电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器线圈的通断，间接控制主电路。
Programmable Controller—PLC当操作人员按下按钮帽时，先分断常闭触点，再接通常开触点；当手指松开按钮帽时，在复位弹簧作用下，常开触点先断开，然后常闭触点闭合。常用的控制按钮型号有LA18、LA19、LA20及LA25等系列。型号含义为：
L A 主令电器设计序号结构型式（K：开启式，H：保护式，S：防水式，F：防腐式，
J：紧急式，Y：钥匙式，X：旋转式，D：带指示灯式）常闭触点数按钮
常开触点数
第一章 低压电器
2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关 和应急开关，并作电路保护用。
Date: 2013-8-12
Page: 26
CH1 常用低压电器
第二节 开关电器
一、刀开关
3.负荷开关 (1)开启式负荷开关
用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。
结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。
（1）熔断器的额定电流In （2）熔体的额定电流In （3）熔体的熔断电流Ib （4）熔断器的断流能力Id
Date: 2013-8-12
Page: 17
CH1 常用低压电器
熔断器的选用与维护 1．熔断器的选用 1）熔断器类型的选择主要根据使用场合来选择 不同的类型。例如，作电网配电用，应选择一般工 业用熔断器；作硅元件保护用，应选择保护半导体 器件熔断器；供家庭使用，宜选用螺旋式或半封闭 插入式熔断器。 2）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器安 装处的电路额定电压。 3）电路保护用熔断器熔体的额定电流基本上可 按电路的额定负载电流来选择，但其极限分断能力 必须大于电路中可能出现的最大故障电流。
Date: 2013-8-12 Page: 9
CH1 常用低压电器
第一节 熔断器
结构：外壳和熔体 工作原理：当过载或电路电流通过熔体时，因其自身 发热而熔断，从而分断电路。 作用：短路和严重过载保护 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，体小量轻 分类： 瓷插式RC 螺旋式RL 无填料密封式RM 有填料式RT
Page: 13
CH1 常用低压电器
无填料密封式熔断器
Date: 2013-8-12
Date: 2013-8-12
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CH1 常用低压电器
第二节 开关电器
一、刀开关
3.负荷开关 (1)开启式负荷开关
用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。
结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。
（1）熔断器的额定电流In （2）熔体的额定电流In （3）熔体的熔断电流Ib （4）熔断器的断流能力Id
Date: 2013-8-12
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熔断器的选用与维护 1．熔断器的选用 1）熔断器类型的选择主要根据使用场合来选择 不同的类型。例如，作电网配电用，应选择一般工 业用熔断器；作硅元件保护用，应选择保护半导体 器件熔断器；供家庭使用，宜选用螺旋式或半封闭 插入式熔断器。 2）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器安 装处的电路额定电压。 3）电路保护用熔断器熔体的额定电流基本上可 按电路的额定负载电流来选择，但其极限分断能力 必须大于电路中可能出现的最大故障电流。
Date: 2013-8-12 Page: 9
CH1 常用低压电器
第一节 熔断器
结构：外壳和熔体 工作原理：当过载或电路电流通过熔体时，因其自身 发热而熔断，从而分断电路。 作用：短路和严重过载保护 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，体小量轻 分类： 瓷插式RC 螺旋式RL 无填料密封式RM 有填料式RT
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无填料密封式熔断器
Date: 2013-8-12
第01章 常用低压电器38521
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（三）电弧的产生和灭弧方法 电弧的产生 电弧产生的原因
（1）强电场放射 （2）撞击电离 （3）热电子发射 （4）高温游离
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灭弧的基本方法 （1）拉长电弧，从而降低电场强度； （2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱
周围的温度； （3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧； （4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所
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一、接触器的结构及工作原理
图1-12 交流接触器结构示意图
1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-弹簧 5-线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力弹簧
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二、常用典型交流接触器简介
（一）空气电磁式交流接触器 典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、 CJ29、 CJ35、
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三、接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有：
1、极数和电流种类
2、额定工作电压
3、额定工作电流（或额定控制功率）
4、额定通断能力
5、线圈额定工作电压
6、允许操作频率
7、机械寿命和电寿命
8、使用类别
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四、接触器的选用
1．接触器极数和电流种类的确定 2．根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用
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（6）交流电磁机构短路环的作用
图1-4 交流电磁机构 短路环示意图
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电磁机构的输入—输出特性
图1-5 电磁机构的输入—输出特性
（三）电弧的产生和灭弧方法 电弧的产生 电弧产生的原因
（1）强电场放射 （2）撞击电离 （3）热电子发射 （4）高温游离
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灭弧的基本方法 （1）拉长电弧，从而降低电场强度； （2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱
周围的温度； （3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧； （4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所
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一、接触器的结构及工作原理
图1-12 交流接触器结构示意图
1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-弹簧 5-线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力弹簧
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二、常用典型交流接触器简介
（一）空气电磁式交流接触器 典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、 CJ29、 CJ35、
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三、接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有：
1、极数和电流种类
2、额定工作电压
3、额定工作电流（或额定控制功率）
4、额定通断能力
5、线圈额定工作电压
6、允许操作频率
7、机械寿命和电寿命
8、使用类别
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四、接触器的选用
1．接触器极数和电流种类的确定 2．根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用
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（6）交流电磁机构短路环的作用
图1-4 交流电磁机构 短路环示意图
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电磁机构的输入—输出特性
图1-5 电磁机构的输入—输出特性