電機與電氣控制技術(shù)教案第四章

泰州機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

教案

教師姓名孫海林授課班級09電子中專課型講授

授課日期2010年9月2日第1周授課時數(shù)2

第五章控制電器

授課章節(jié)名稱

第一節(jié)控制電器概述

了解低壓電器的定義、分類。

教學(xué)目標(biāo)

低壓電器的定義、分類。

教學(xué)重點

低壓電器的分類。

教學(xué)難點

學(xué)情分析學(xué)生己經(jīng)進行過電工實習(xí)，對低壓電器也有一些認(rèn)識

教具計算機

教學(xué)效果反饋很好

教后記

板書設(shè)計

第一節(jié)控制電器概述

一、低壓電器的定義：

凡是自動和手動接通和斷開電路，以及能實現(xiàn)對電路或非電對象進行

切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)目的的電器元件統(tǒng)稱為電器。

低壓電器是指用于交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V

及以下的電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。

二、低壓電器的分類：

1.按用途分類

(1)控制電器：例如接觸器、控制器、起動器等。

(2)主令電器：如按鈕開關(guān)、主令開關(guān)、行程開關(guān)等。

(3)保護電器：如熔斷器、熱繼電器、避雷器等。

(4)配電電器：如斷路器、刀開關(guān)等。

(5)執(zhí)行電器：如電磁鐵、電磁離合器等。

2.按工作原理分類

(1)電磁式電器：依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器。如交直流接觸

器、各種電磁式繼電器等。

(2)非電量控制電器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變

化而動作的電器。如刀開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。

［導(dǎo)入新課］

在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運輸?shù)炔块T中，大量使用著各種各樣的生產(chǎn)機械，如車床、磨

床、銃床等等，生產(chǎn)機械中一些部件的運動，需要原動力來拖動。自19世紀(jì)有了電動機

后，由于電力在傳輸、分配、使用和控制方面的優(yōu)越性，使電動機拖動獲得了廣泛的應(yīng)用，

而在拖動系統(tǒng)中的核心元件就是低壓電器。

［講授新課］

第一節(jié)控制電器概述

第一節(jié)

案例：

低壓電器是組成低壓控制線路的基本器件。在工廠中常用繼電器、接觸器、按鈕和開

關(guān)等電器組成電動機的起動、停止、反轉(zhuǎn)和制動控制線路?？刂葡到y(tǒng)的可靠性、先進性、

經(jīng)濟性都與所用的低壓電器有著直接的關(guān)系。

一、低壓電器的定義：

凡是自動和手動接通和斷開電路，以及能實現(xiàn)對電路或非電對象進行切換、控制、保

護、檢測、變換和調(diào)節(jié)目的的電器元件統(tǒng)稱為電器。

低壓電器是指用于交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V及以下的電路中

起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。

二、低壓電器的分類：

1.按用途分類

（1）控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。例如接觸器、控制器、起動

器等。

（2）主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器。如按鈕開關(guān)、主令開關(guān)、

行程開關(guān)等。

（3）保護電器：用于保護電路及用電設(shè)備的電器。如熔斷器、熱繼電器、避雷器等。

（4）配電電器：用于電能輸送和分配的電器。如斷路器、刀開關(guān)等。

（5）執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。

2.按工作原理分類

（1）電磁式電器：依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器。如交直流接觸器、各種電磁式

繼電器等。

（2）非電量控制電器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器。

如刀開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。

泰州機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

教案

教師姓名孫海林授課班級09電子中專課型講授

授課日期2010年9月6日第2周授課時數(shù)2

授課章節(jié)名稱第二節(jié)開關(guān)

掌握開關(guān)的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、

圖形符號與文字符號。

教學(xué)目標(biāo)熟悉開關(guān)的交、直流滅弧裝置的構(gòu)造與滅弧方法。

了解其他開關(guān)的有關(guān)知識。

開關(guān)的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、圖形

教學(xué)重點符號與文字符號。

教學(xué)難點交、直流滅弧裝置的構(gòu)造與滅弧方法。

學(xué)生已經(jīng)進行過電工實習(xí)，在生活中對開關(guān)也有一些認(rèn)

學(xué)情分析

識

教具計算機、實物

教學(xué)效果反饋很好

教后記

板書設(shè)計

第二節(jié)：開關(guān)

一、刀開關(guān)：

1、定義和用途：刀開關(guān)又稱閘刀開關(guān)，是一種結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最

廣泛的手動電器。在低壓電路中，作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐酚?，或用?/p>

將電路與電源隔離。

2、結(jié)構(gòu)：

3、符號：

(一)開啟式負(fù)荷開關(guān)

1、定義和用途：

2、結(jié)構(gòu)和用途：

3、符號：

4、型號:

(二)封閉式負(fù)荷開關(guān)

1、作用：

2、結(jié)構(gòu)和特點：

主要由觸頭及滅弧系統(tǒng)、熔斷器及操作機構(gòu)等三部分組成。

3、符號：

4、型號:

二、組合開關(guān)：

1、用途：

2、結(jié)構(gòu)和特點：

3、符號：

4、型號:

三、低壓斷路器：

1、用途:

2、結(jié)構(gòu)及工作原理：斷路器主要由動觸點、靜觸電、滅弧裝置、操

作機構(gòu)、熱脫扣器、電磁脫扣器及外殼等部分組成。

(1)DZ5型低壓斷路器：

(2)DZ10型低壓斷路器：

(3)漏電保護斷路器：

3、符號：

4、型號：

5

［導(dǎo)入新課］

在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運輸?shù)炔块T中，大量使用著各種各樣的生產(chǎn)機械，如車床、磨

床、銃床等等，生產(chǎn)機械中一些部件的運動，需要原動力來拖動。自19世紀(jì)有了電動機

后，由于電力在傳輸、分配、使用和控制方面的優(yōu)越性，使電動機拖動獲得了廣泛的應(yīng)用，

而在拖動系統(tǒng)中的核心元件就是低壓電器。開關(guān)就是用著電源的隔離、線路的保護與控制。

［講授新課］

第二節(jié)：開關(guān)

一、刀開關(guān)：

1、定義和用途：刀開關(guān)又稱閘刀開關(guān)，是一種結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最廣泛的手動電器。

在低壓電路中，作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐酚?，或用來將電路與電源隔離。

2、結(jié)構(gòu)：

3、分類：按刀的極數(shù)可分為單極、雙極和三極。按刀的轉(zhuǎn)換方向可分為單擲和雙擲;

按滅弧情況可分為帶滅弧罩和不帶滅弧罩；按接線方式可分為板前接線式和板后接線式。

4、符號：

a）單極;b）雙極;C）三極

6

下面介紹由刀開關(guān)和熔斷器組合而成的負(fù)荷開關(guān)。負(fù)荷開關(guān)分為開啟式負(fù)荷開關(guān)和封

閉式負(fù)荷開關(guān)。

（一）開啟式負(fù)荷開關(guān)

1、定義和用途：

開啟式負(fù)荷開關(guān)又稱為瓷底膠蓋刀開關(guān)，簡稱閘刀開關(guān)。生產(chǎn)中常用的是HK系列開

啟式負(fù)荷開關(guān)，適用于照明和小容量電動機控制線路中，供手動不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?

并起短路保護作用。

2、結(jié)構(gòu)和用途：

HK系列負(fù)荷開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成.，上面蓋有膠蓋，防止操作時觸及帶電

體或分?jǐn)鄷r產(chǎn)生的電弧飛出傷人。

1一出線座2T絲3一動觸頭4一手柄

5一的觸頭6—電源進線座7—段座

8—9-接用電器

3、符號:

HK口一口

一一TT-薇定電流

---------設(shè)計序號

------------開啟式負(fù)荷開關(guān)

4、型號：

（二）封閉式負(fù)荷開關(guān)

1、作用：用于手動不頻繁的接通和斷開帶負(fù)載的電路以及作為線路末端的短路保護,

也可用于控制15kW以下的交流電動機不頻繁的直接起動和停止。

（在開啟式負(fù)荷開關(guān)的基礎(chǔ)上改進設(shè)計的一種開關(guān)。）

2、結(jié)構(gòu)和特點：

主要由觸頭及滅弧系統(tǒng)、熔斷器及操作機構(gòu)等三部分組成。

（常用的封閉式負(fù)荷開關(guān)有HH3、HH4系列，其中HH4系列為全國統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品。）

7

（1）在操作機構(gòu)中，手柄轉(zhuǎn)軸與底座之間裝有速動彈簧，使刀開關(guān)的接通與斷開速

度與手柄操作速度無關(guān)。

（2）采用了儲能合閘方式，使開關(guān)的分合速度與手柄操作速度無關(guān)。

作用：改善開關(guān)的滅弧性能，又能防止觸點停滯在中間位置，從而提高開關(guān)的通斷

能力，延長其使用壽命；

（3）操作機構(gòu)上裝有機械聯(lián)鎖，它可以保證開關(guān)合閘時不能打開防護鐵蓋，而當(dāng)打

開防護鐵蓋時，不能將開關(guān)合閘。

3、符號:

與開啟式負(fù)荷開關(guān)相同

4、型號:

封閉式負(fù)荷開關(guān)極數(shù)

設(shè)計序號額定電流

二、組合開關(guān)：

1、用途：

組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的電氣線路

中，供手動不頻繁的接通和分?jǐn)嚯娐?、電源開關(guān)或控制5kW以下小容量異步電動機的起動、

停止和正反轉(zhuǎn)。

2、結(jié)構(gòu)和特點：

與普通閘刀開關(guān)的區(qū)別：

轉(zhuǎn)換開關(guān)用動觸片代替閘刀，操作手柄在平行于安裝面的平面內(nèi)可左右轉(zhuǎn)動。由于采

用了扭簧儲能，可使觸點快速閉合或分?jǐn)?，從而提高了開關(guān)的通斷能力。

8

手柄

絕緣桿，a）外形；b）結(jié)構(gòu)；c）符號

絕緣培板

動觸點

1觸點

QS接線端五

3、分類：

組合開關(guān)有單極、雙極和多極之分。普通類型的轉(zhuǎn)換開關(guān)各極是同時通斷的；特殊類

型的轉(zhuǎn)換開關(guān)是各極交替通斷，以滿足不同的控制要求。其表示方法類似于萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。

4、符號：

5、型號：

一般在電氣控制線路中普遍采用的是HZ10系列的組合開關(guān)。

三、低壓斷路器：

1、用途：

低壓斷路器即低壓自動空氣開關(guān)，又稱自動空氣斷路器。

作用：既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在失壓、短路和過負(fù)荷時自動跳閘，保護線路和

電氣設(shè)備。是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中常用的重要保護電器之一。

2、分類：

按結(jié)構(gòu)形式分類：（1）塑殼式（又稱裝置式）：除用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護開關(guān)外，

還用作電動機、照明線路的控制開關(guān)

（2）框架式（又稱萬能式）：主要用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護開關(guān)

3、結(jié)構(gòu)及工作原理：

在電氣控制線路中，主要采用的是DZ5型和DZ10系列低壓斷路器

9

（1）DZ5型低壓斷路器：

a）外形;

b）結(jié)構(gòu);

斷路器主要由動觸點、靜觸電、滅弧裝置、操作機構(gòu)、熱脫扣器、電磁脫扣器及外殼

等部分組成。

熱脫扣器：加熱元件和雙金屬片組成，用于過載保護。

電磁脫扣器：由線圈和鐵心組成，用于短路保護。

工作原理圖:

（2）DZ10型低壓斷路器：

DZ10系列為大電流系列，其額定電流的等級有100A、250A、600A三種，分?jǐn)嗄芰?/p>

為7?50kA。在機床電氣系統(tǒng)中常用250A以下的等級，作為電氣控制柜的電源總開關(guān)。

DZ10型低壓斷路器可根據(jù)需要裝設(shè)：

熱脫扣器（用雙金屬片作過負(fù)荷保護）

電磁脫扣器（只作短路保護）

復(fù)式脫扣器（可同時實現(xiàn)過負(fù)荷保護和短路保護）

特點：DZ10型低壓斷路器采用鋼片滅弧柵，因為脫扣機構(gòu)的脫扣速度快，滅弧時間

短，一般斷路時間不超過一個周期（0.02s）,斷流能力就比較大。

10

（3）漏電保護斷路器：

通常稱作漏電開關(guān)。

作用：是一種安全保護電器，在線路或設(shè)備出現(xiàn)對地漏電或人身觸電時，迅速自動斷

開電路，能有效的保證人身和線路的安全。

工作原理圖：

電子器件

電磁式電流動作型漏電斷路器結(jié)構(gòu)

4、符號:型號

□

DZ口口一1無輔助觸點2有輔助觸點

——n

I

。無脫扣等式

1熱脫扣器式

—,.

塑

設(shè)極2電磁脫扣器式

額

自

殼

計數(shù)4復(fù)式

定

動

式

序

電

開

號

1流

關(guān)

裝

置DW萬能式

期>

11

泰州機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

教案

教師姓名孫海林授課班級09電子中專課型講授

授課日期2010年9月9日第2周授課時數(shù)2

授課章節(jié)名稱第三節(jié)主令電器

掌握按鈕開關(guān)、位置開關(guān)和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的名稱、用途、

規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、圖形符號與文字符號。

教學(xué)目標(biāo)

了解其他主令電器的有關(guān)知識。

按鈕開關(guān)、位置開關(guān)和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的名稱、用途、規(guī)

教學(xué)重點格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、圖形符號與文字符號。

按鈕開關(guān)、位置開關(guān)和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)、工作

教學(xué)難點原理。

學(xué)生已經(jīng)進行過電工實習(xí)，日常生活對開關(guān)也有一些認(rèn)

學(xué)情分析

識

教具計算機

教學(xué)效果反饋很好

教后記

12

板書設(shè)計

第四節(jié)主令電器

一、按鈕開關(guān)

1、定義和用途：

2、結(jié)構(gòu)：一般由1.接線柱2.按鈕帽3.復(fù)位彈簧4常閉觸頭5.

常開觸頭

3、型號：

4、符號:

二、位置開關(guān)

（一）行程開關(guān)

1、定義和用途：

2、結(jié)構(gòu)和工作原理:

3、型號：

4、符號：

（二）接近開關(guān)

1、定義和用途：

2、工作原理和特點:

3、型號：

三、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

1、定義和用途：

2、結(jié)構(gòu)和工作原理:

3、型號：

4、符號：

13

［導(dǎo)入新課］

在電力拖動系統(tǒng)中，需要對控制電路的接通或斷開發(fā)出指令或信號，這類低壓電器叫

主令電器。主令電器主要有按鈕開關(guān)、位置開關(guān)和萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。

［講授新課］

第四節(jié)主令電器

一、按鈕開關(guān)

1、定義和用途：

按鈕開關(guān)是一種用人力（一般為手指或手掌）操作，并具有儲能（彈簧）復(fù)位的一種控制開

關(guān)。按鈕的觸點允許通過的電流較小，一般不超過5A。

一般情況下它不直接控制主電路，而是在控制電路中發(fā)出指令或信號去控制接觸器、

繼電器等電器，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝?、功能轉(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖。

2、結(jié)構(gòu)：一般由1.接線柱2.按鈕帽3.復(fù)位彈簧4常閉觸頭5.常開觸頭

L接線柱2.按鈕帽

3.復(fù)位彈簧

4常閉觸頭（即動斷觸頭）

5.常開觸頭（即動合觸頭）

3,型號:

「K開啟式S防水式

H保護式F防腐式

J緊急式X旋鈕式

丫鑰匙式D帶指示燈式

DJ帶燈緊急式

----主令電器

常用型號：LA18、LA19.LA20、LA25等

按鈕帽有紅、綠、黃、藍、白各種顏色

一般以紅色表示停止按鈕，綠色表示起動按鈕

4、符號:

SB復(fù)合按鈕

14

二、位置開關(guān)

(一)行程開關(guān)

1、定義和用途：

行程開關(guān)是用以反應(yīng)工作機械的行程，發(fā)出命令以控制其運動方向和行程大小的開

關(guān)，主要用于機床、自動生產(chǎn)線和其它機械的限位及程序控制。

2、結(jié)構(gòu)：

a)JLXK1—311直動式；

b)JLXK1—111單輪旋轉(zhuǎn)式;

c)JLXK1—211雙輪旋轉(zhuǎn)

浪輪滾輪

杠桿杠桿

轉(zhuǎn)軸JLXK1-111型行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)

凸輪

,轉(zhuǎn)軸復(fù)§

.復(fù)位嘉和動作原理

?撞塊a)結(jié)構(gòu)；b)動作原理;

一撞塊

?調(diào)節(jié)媒叮

,微(動開關(guān)

微動開關(guān)

3、工作原理:

(1)、運動部件的擋鐵碰壓頂桿1時，頂桿向下移動

(2)、頂桿移動到一定位置時，彈簧的彈力方向發(fā)生改變，同時儲存的能量得以釋放，完

成跳躍式快速換接動作

(3)、當(dāng)擋鐵離開頂桿時，頂桿在彈簧7的作用下上移，上移到一定位置，接觸橋5瞬時

進行快速換接，觸點迅速恢復(fù)到原狀態(tài)。

4、型號：5、符號：

15

JLXK1—□□□

常閉觸頭數(shù)

'常開觸頭數(shù)

設(shè)

快

計

速0無滾輪I單輪

序2雙輪3直動不帶輪

號

行

主直動帶輪

機4SQ復(fù)合觸頭

程

令

床

開

電

電

關(guān)

器

器

（二）接近開關(guān)

1、定義和用途：

接近開關(guān)又稱為無觸點位置開關(guān)，是一種非接觸型檢測開關(guān)。除了行程控制和限位保

護外，還可作為檢測金屬體的存在、高速計數(shù)、測速、定位、變換運動方向、檢測零件尺

寸、液面控制及用作無觸點按鈕等。

2、原理及特點：

通過其感辨頭與被測物體間介質(zhì)能量的變化來取得信號的。當(dāng)運動的物體靠近開關(guān)到

一定位置時，開關(guān)發(fā)出信號，達到行程控制、計數(shù)及自動控制的作用。

感應(yīng)頭-----*振蕩器-----??檢測電路——??輸出電路―

------------------------1電源|

當(dāng)有金屬物體靠近一個以一定頻率穩(wěn)定振蕩的的高頻振蕩器的感應(yīng)頭附近時，由于感

應(yīng)作用，該物體內(nèi)部會產(chǎn)生渦流及磁滯損耗，使振蕩回路因電阻增大、能耗增加而使振蕩

減弱，直至停止振蕩。檢測電路根據(jù)振蕩器的工作狀態(tài)控制輸出電路的工作，輸出信號去

控制繼電器或其它電器，以達到控制目。

特點：采用了無觸點電子結(jié)構(gòu)形式，克服了有觸點位置開關(guān)可靠性差、使用壽命短和操作

頻率低的缺點。

3、型號：

□

接近開關(guān)——I

輸出開關(guān)元件類型:0為NFN型;1為序P型;

設(shè)計序號--------2%無極性

結(jié)構(gòu)形式:A為圓柱黑」

最大工作電流:1為50nA;2為100mA；

紋型;B為方型;C為槽3為300mA;4為400mA;5為500mA;

型;D為貫穿型6為1000mA

約定動作距離

輸出形式（用數(shù)字表示）?

16

三、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

1、定義和用途：萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)實際是多檔位、控制多回路的組合開關(guān)，主要用作控制線

路的轉(zhuǎn)換及電氣測量儀表的轉(zhuǎn)換，也可用于控制小容量異步電動機的起動、換向及調(diào)速。

由于觸點擋數(shù)多、換接線路多、能控制多個回路，適應(yīng)復(fù)雜線路的要求，故稱為萬能轉(zhuǎn)換

開關(guān)。

2、結(jié)構(gòu)與工作原理：

轉(zhuǎn)

軸

第

轉(zhuǎn)

90

(a)外形(b)凸輪通斷觸點示意圖

操作時，手柄帶動轉(zhuǎn)軸和凸輪一起旋轉(zhuǎn)，則凸輪即可推動觸點接通或斷開，由于凸輪

的形狀不同，當(dāng)手柄處于不同的操作位置時，觸點的分合情況也不同，從而達到換接電路

的目的。

3、符號：

4、型號:

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)一11—觸頭維件節(jié)數(shù)

設(shè)計序號--------------接線圖編號

額定電流(A)定位特征代號

17

泰州機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

教案

教師姓名孫海林授課班級09電子中專課型講授

授課日期2010年9月13日第3周授課時數(shù)2

授課章節(jié)名稱第四節(jié)保護電器

掌握熔斷器的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、

圖形符號與文字符號。

教學(xué)目標(biāo)熟悉熔斷器的交、直流滅弧裝置的構(gòu)造與滅弧方法。

了解其他熔斷器的有關(guān)知識。

熔斷器的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、圖

教學(xué)重點形符號與文字符號。

熔斷器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理。

教學(xué)難點

熔斷器的交、直流滅弧裝置

學(xué)生已經(jīng)進行過電工實習(xí)，日常生活對熔斷器也有一些

學(xué)情分析

認(rèn)識

教具計算機

教學(xué)效果反饋很好

教后記

18

板書設(shè)計

第三節(jié)熔斷器

一、定義和用途：

二、結(jié)構(gòu)和用途：

1、熔體：是熔斷器的主要組成部分。常用形式：絲狀、片狀或柵狀。

熔體的材料：①鉛、鉛錫合金或鋅等低熔點材料，多用于小電流電路;

②銀、銅等較高熔點的金屬，多用于大電流電路。

2、熔管：熔體的保護外殼，用耐熱絕緣材料制成，在熔體熔斷時兼

有滅弧作用。

3、熔座：熔斷器的底座，作用是固定熔管和外接引線。

三、工作原理

四、常用的低壓熔斷器：

（-）RC1A系列插入式熔斷器（瓷插式熔斷器）

1、型號：

2、結(jié)構(gòu)：

3、用途：

（二）RL1系列螺旋式熔斷器

1、結(jié)構(gòu)：

2、用途：

（三）RM10系列無填料封閉管式熔斷器

1、型號：

2、結(jié)構(gòu):

3、用途：

（四）RTO系列有填料封閉管式熔斷器

1、型號：

2、結(jié)構(gòu)：

3、用途：

（五）快速熔斷器（又叫半導(dǎo)體器件保護用熔斷器）

1、結(jié)構(gòu)：

2、用途：

（六）自復(fù)式熔斷器

1、結(jié)構(gòu)：

2、原理：

3、特點：

五、熔斷器的符號：

19

［導(dǎo)入新課］

熔斷器是以金屬導(dǎo)體作為熔體而分?jǐn)嚯娐返碾娖?。串?lián)于電路中，當(dāng)過載或短

路電流通過熔體時，熔體自身將發(fā)熱而熔斷，從而對電力系統(tǒng)、各種電工設(shè)備及家用

電器起到保護作用。具有反時延特性，當(dāng)過載電流小時，熔斷時間長；過載電流大時,

熔斷時間短。因此，在一定過載電流范圍內(nèi)至電流恢復(fù)正常，熔斷器不會熔斷，可以

繼續(xù)使用。熔斷器主要由熔體、外殼和支座3部分組成，其中熔體是控制熔斷特性

的關(guān)鍵元件。

［講授新課］

第三節(jié)熔斷器

一、定義和用途：

熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從

而使電路斷開的原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和控制

系統(tǒng)及用電設(shè)備中，作為短路和過電流保護，是應(yīng)用最普遍的保護器件之一。

二、結(jié)構(gòu)和用途：

2、熔體：是熔斷器的主要組成部分。常用形式：絲狀、片狀或柵狀。

熔體的材料：①鉛、鉛錫合金或鋅等低熔點材料，多用于小電流電路；

②銀、銅等較高熔點的金屬，多用于大電流電路。

2、熔管：熔體的保護外殼，用耐熱絕緣材料制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。

3、熔座：熔斷器的底座，作用是固定熔管和外接引線。

三、工作原理

利用金屬導(dǎo)體作為熔體串聯(lián)在被保護的電路中，當(dāng)電路發(fā)生過載或短路故障時，通過

熔斷器的電流超過某一規(guī)定值時，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，從而自動分?jǐn)嚯娐罚?/p>

起到保護作用。

注意：熔斷器對過載反應(yīng)很不靈敏。電氣設(shè)備發(fā)生輕度過載時，熔斷器將持續(xù)很長時

間才熔斷，有時甚至不熔斷。因此，除在照明電路中外，熔斷器一般不宜用作過載保護，

主要用作短路保護。

20

四、常用的低壓熔斷器：

熔斷器按結(jié)構(gòu)形式分：半封閉插入式、無填料封閉管式、有填料封閉管式、自復(fù)式

（一）RC1A系列插入式熔斷器（瓷插式熔斷器）

1、型號：2、結(jié)構(gòu)：

3、用途:

RC1A系列插入式熔斷器一般用在交流50HZ、額定電壓380V及以下，額定電流200A

及以下的低壓線路末端或分支電路中，作為電氣設(shè)備的短路保護及一定程度的過載保護。

（二）RU系列螺旋式熔斷器

1、結(jié)構(gòu)：

2、用途:

RLI系列螺旋式熔斷器廣泛應(yīng)用于控制箱、配電屏、機床設(shè)備及振動較大的場合，在

交流額定電壓500V、額定電流200A及以下的電路中，作為短路保護器件。

（三）RM10系列無填料封閉管式熔斷器

1、型號：

M1HJ/DD

T丁丁丁

無期弱管由一一棚棚就號（Q一枷媵級『皮就假）

姍居————新獨定嫌

21

3、結(jié)構(gòu):

a）外形

b）結(jié)構(gòu)

3、用途：

適用于交流50Hz、額定電壓380V或直流額定電壓440V及以下電壓等級的動力網(wǎng)

絡(luò)和成套配電設(shè)備中，作為導(dǎo)線、電纜及較大容量電氣設(shè)備的短路和連續(xù)過載保護。

（四）RT0系列有填料封閉管式熔斷器

1、型號：

RTo-n/n

1

熔斷器一IIT匚翻看定電濡

有填料封用管式——11——珞斯定電說

f-------設(shè)計序號

2,結(jié)構(gòu):

a）熔體

b）熔管

c）熔斷器

d）絕緣操作手柄

3、用途：

是一種大分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥?，廣泛用于短路電流較大的電力輸配電系統(tǒng)中，作為

電纜、導(dǎo)線和電氣設(shè)備的短路保護及導(dǎo)線、電纜的過載保護。

22

（五）快速熔斷器（又叫半導(dǎo)體器件保護用熔斷器）

1、結(jié)構(gòu)：

2、用途:

用于硅元件變流裝置內(nèi)部的短路保護。由于硅元件的過載能力差，因此要求短路保護

元件應(yīng)具有快速動作的特征?？焖偃蹟嗥髂軡M足這種要求，且結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，動作

靈敏可靠，因而得到了廣泛應(yīng)用。

（六）自復(fù)式熔斷器

1、結(jié)構(gòu)：

電沫維子熔體絕緣管電流域子

填充劑不銹鋼套活塞氯氣

圖5-16自復(fù)式熔斷器結(jié)構(gòu)圖

2、原理:

在常溫下是固體，電阻值較小，構(gòu)成電流通路。在短路電流產(chǎn)生的高溫下，熔體氣化,

阻值劇增，即瞬間呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，從而能將故障電流限制在較小的數(shù)值范圍內(nèi)。

3、特點：

常用熔斷器的熔體一旦熔斷，必須更換新的熔體，這就給使用帶來不便，而且延緩

了供電時間。

自復(fù)式熔斷器是一種限流電器，其本身不具備分?jǐn)嗄芰?，但是和斷路器串?lián)使用

時，可以提高斷路器的分?jǐn)嗄芰?，可以多次使用?/p>

五、熔斷器的符號:

23

泰州機電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

教案

教師姓名孫海林授課班級09電子中專課型講授

授課日期2010年9月16日第3周授課時數(shù)2

授課章節(jié)名稱第五節(jié)接觸器

掌握接觸器的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、

圖形符號與文字符號。

教學(xué)目標(biāo)熟悉接觸器的交、直流滅弧裝置的構(gòu)造與滅弧方法。

了解接觸器的有關(guān)知識。

掌握接觸器的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、

教學(xué)重點圖形符號與文字符號。

接觸器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理。

教學(xué)難點

學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)進行過電工實習(xí)，對接觸器也有一些認(rèn)識

教具計算機

教學(xué)效果反饋很好

教后記

24

板書設(shè)計

第五節(jié)接觸器

一、定義和作用：

二、分類

按主觸點通過的電流分為交流接觸器和直流接觸器。

三、交流接觸器

（一）結(jié)構(gòu)：主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等組成。

1.電磁系統(tǒng)：

（1）組成：交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、靜鐵芯和銜鐵（動鐵芯）

（2）CJ10系列交流接觸器的銜鐵運動方式：

（3）作用：

（4）特點：短路環(huán)

2.觸點系統(tǒng)：

（1）按接觸情況分：點接觸；線接觸；面接觸

（2）按結(jié)構(gòu)形式分：a）雙斷點橋式觸點；b）指形觸點

（3）按通斷能力分：

3.滅弧裝置：

（1）電弧的影響：

（2）滅弧方法：a）、雙斷口電動力滅?。篵）、縱縫滅?。篶）、柵片滅弧:

4.輔助部件

（二）型號

（三）工作原理

（四）符號

四、直流接觸器

直流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理與交流接觸器基本相同，但也有一些區(qū)別

（一）結(jié)構(gòu)：主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。

1、電磁系統(tǒng)：直流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、鐵芯和銜鐵（動鐵芯）

2.觸點系統(tǒng)：

3.滅弧裝置：

4.輔助部件

（-）型號

（三）符號

25

［導(dǎo)入新課］

在電工學(xué)上，接觸器是一種用來接通或斷開帶負(fù)載的交直流主電路或大容量控制

電路的自動化切換器，主要控制對象是電動機，此外也用于其他電力負(fù)載，如電熱器,

電焊機，照明設(shè)備。接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護作用。

接觸器控制容量大，適用于頻繁操作和遠距離控制，是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之

O

［講授新課］

第五節(jié)接觸器

二、定義和作用：

是一種自動的電磁式開關(guān)，適用于遠距離頻繁地接通或斷開交直流主電路及大容量控

制電路。其主要控制對象是電動機，也可用于控制其他負(fù)載。

特點：遠距離、自動操作和欠電壓釋放保護功能，控制容量大、工作可靠、操作頻率

高、使用壽命長等。

二、分類

按主觸點通過的電流分為交流接觸器和直流接觸器。

在機床電氣控制線路中，主要采用的是交流接觸器。

三、交流接觸器

(一)結(jié)構(gòu)：主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等組成。

瓠室

滅

￡L3爾

觸點

壓糖主觸點

力彈

黃斷A,

主觸

點器

動斷輔

_助觸點

動合輔

山福志

，動鐵心

線圈短,環(huán)'按鈕

(a)結(jié)構(gòu)(b)工作原理

1.電磁系統(tǒng):

(1)組成:交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、靜鐵芯和銜鐵(動鐵芯)三部分組成。

26

特點：鐵芯和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓鉀成，鐵芯的中柱端面需留有0.1mm?0.2mm

的氣隙，以減小剩磁影響，避免線圈斷電后銜鐵粘住不能釋放，同時在鐵芯和銜鐵的兩個

不同端部各開一個槽，嵌裝一個用銅、康銅或銀銘合金材料制成的短路環(huán)。

線圈一般做成粗而短的圓筒形，并且繞在絕緣骨架上，使鐵芯與線圈之間有一定間隙,

增加散熱，避免線圈受熱燒損。

a)銜鐵直線運動式b)銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動排合式

(2)CJ10系列交流接觸器的銜鐵運動方式：

額定電流為40A及以下的接觸器，采用銜鐵直線運動的螺管式

額定電流為60A及以上的接觸器，采用銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動的拍合式

(3)作用：是利用電磁線圈的通電或斷電，使銜鐵和靜鐵芯吸合或釋放，從而帶動動觸

點與靜觸點閉合或分?jǐn)?，實現(xiàn)接通或斷開電路的目的。

(4)特點：短路環(huán)

線圈中通入的交流電在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，因此鐵心與銜鐵間的吸力也是變

化的，這會使銜鐵產(chǎn)生振動，發(fā)出噪聲。

在交流接觸器鐵芯和銜鐵的兩個不同端部各開一個槽，槽內(nèi)嵌裝一個用銅、康銅或銀

銘合金材料制成的短路環(huán)，又稱減振環(huán)或分磁環(huán)，這樣可以消除振動和噪聲。

2.觸點系統(tǒng)：

(1)按接觸情況分：點接觸；線接觸；面接觸

8)b)C)

a)點接觸;b)線接觸;c)面接觸

(2)按結(jié)構(gòu)形式分:

a)雙斷點橋式觸點；b)指形觸點

(3)按通斷能力分：

主觸點：主觸點用以通斷電流較大的主電路，一般由三對接觸面較大的動合觸點組成。

輔助觸點：輔助觸點用以通斷電流較小的控制電路，一般由兩對動合觸點和兩對動斷觸點

組成。

結(jié)論：CJ10系列交流接觸器的觸點一般采用雙斷點橋式觸點。

3.滅弧裝置：

(1)電弧的影響：

A、灼傷觸點，減少觸點的使用壽命；

B、使電路切斷時間延長，甚至造成弧光短路或引起火災(zāi)事故。

容量在10A以上的接觸器中都裝有滅弧裝置。

28

（2）滅弧方法:

a）雙斷口電動力滅??；b）縱縫滅弧

a）、雙斷口電動力滅?。?/p>

原理：將整個電弧被分割成兩段，利用觸點回路本身的電動力f把電弧向兩側(cè)拉長，使電

弧熱量在拉長的過程中散發(fā)、冷卻而熄滅。

b）、縱縫滅?。?/p>

原理：由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成滅弧罩，罩內(nèi)有一個或多個縱縫，縱縫下寬上窄

以便壓縮電弧，使電弧與滅弧室壁有很好的接觸，當(dāng)觸點分?jǐn)鄷r，電弧被外磁場或

電動力吹入縫內(nèi)，電弧迅速冷卻熄滅。

c）、柵片滅?。?/p>

短電弧

靜觸點

原理：金屬柵片由鍍銅或鍍鋅鐵片制成，并插在滅弧罩內(nèi)，由于金屬柵片的磁阻遠小于空

氣的磁阻，電弧上部的磁通容易通過金屬柵片而形成閉合磁路，這一磁場對電弧產(chǎn)

生向上的作用力，電弧被拉到柵片間隙中，被分割成若干個串聯(lián)的短電弧，總電弧

壓降被分成幾段，柵片間的電弧電壓都低于燃弧電壓，同時柵片將電弧的熱量吸

收散發(fā)，使電弧迅速冷卻，促使電弧盡快熄滅。

4.輔助部件

（1）反作用彈簧：線圈斷電后，推動銜鐵釋放，使各觸點恢復(fù)原狀態(tài)

（2）緩沖彈簧：緩沖銜鐵在吸合時對靜鐵芯和外殼的沖擊力

（3）觸點壓力彈簧：增加動、靜觸點間的壓力，從而增大接觸面積，以減小接觸電阻

（4）傳動機構(gòu)及底座、接線柱等：銜鐵或反作用彈簧的作用下，帶動動觸點實現(xiàn)與靜觸

29

點的接通或分?jǐn)唷?/p>

（-）型號

B—棚片去游離滅弧

（三）工作原理

線圈通電，電流產(chǎn)生磁場，使鐵心產(chǎn)生足夠

大的吸力，將銜鐵吸合，觸點動作（即動合

輔助觸頭閉合，動斷輔助觸頭斷開）。

線圈斷電或電壓顯著下降，電磁吸力消失或

過小，銜鐵在反作用彈簧力的作業(yè)下復(fù)位，

觸點恢復(fù)到原始狀態(tài)。

（四）符號

四、直流接觸器

直流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理與交流接觸器基本相同，但也有一些區(qū)別

（一）結(jié)構(gòu)：主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。

1、電磁系統(tǒng)：

（1）組成：直流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、鐵芯和銜鐵（動鐵芯）三部分組成。

特點：鐵心可用整塊鑄鋼或鑄鐵制成，鐵心端面不需嵌裝短路環(huán)，但在磁路中墊有非磁性

墊片，以減少剩磁的影響；

線圈做成長而薄的圓筒形，且不設(shè)骨架,以利于散熱；容量較大的直流接觸器線圈采

30

用串聯(lián)雙繞組。（如圖）目的是減小運行時的線圈功耗及延長吸引線圈的使用壽命

雙線圈的工作原理：電路剛接通瞬間，保持線圈被動斷觸點短路，可使起動線圈獲得較大

的電流和吸力。接觸器動作后，起動線圈和保持線圈串聯(lián)通電，由于電壓不變，所以電流

較小，但仍可保持銜鐵被吸合，從而達到省電的目的。

（2）銜鐵運動方式：采用銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動的拍合式

2.觸點系統(tǒng)

（1）主觸頭：多采用滾動接觸的指形觸點，以延長觸點的使用壽命。在觸點閉合過程中,

動觸點與靜觸點先在A點接觸，然后經(jīng)B點滑動過渡到C點。斷開時作相

反方向的運動，這樣就自動清除觸點表面的氧化膜，保證了可靠的接觸。

（2）輔助觸點：通斷電流小，多采用雙斷點橋式觸點，可有若干對。

3.滅弧裝置

31

直流接觸器一般采用磁吹滅弧裝置結(jié)合其他滅弧方法滅弧。

磁吹滅弧裝置主要由磁吹線圈、鐵芯、兩塊導(dǎo)磁夾板、滅弧罩和引弧角等部分組成。

工作原理：當(dāng)接觸器的動、靜觸點分?jǐn)鄷r，在觸點間產(chǎn)生電弧，短時間內(nèi)電弧通過自身仍

維持電流繼續(xù)存在，此時該電流在電弧未熄滅之前形成兩個磁場，一個是該電流在電弧周

圍形成的磁場，另一個是該電流流過磁吹線圈在兩導(dǎo)磁夾板間形成磁場，在f作用下電弧

從磁場強的一邊被拉向弱的一邊，結(jié)果

1、電弧在向上運動的過程中被迅速拉長并和空氣發(fā)生相對運動，使電弧溫度降低；

2、電弧被吹進滅弧罩上部時，熱量又被傳遞給滅弧罩，進一步降低了電弧溫度；

3、靜觸點上的弧根將逐漸轉(zhuǎn)移到引弧角上，從而減輕了觸點的灼傷。引弧角引導(dǎo)弧根向

上移動又使電弧被繼續(xù)拉長，當(dāng)電源電壓不足以維持電弧燃燒時，電弧就熄滅。

32

教案

教師姓名孫海林授課班級09電子中專課型講授

授課日期2010年9月20日第4周授課時數(shù)2

授課章節(jié)名稱第六節(jié)繼電器

掌握繼電器的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、

圖形符號與文字符號。

教學(xué)目標(biāo)熟悉繼電器的交、直流滅弧裝置的構(gòu)造與滅弧方法。

了解繼電器的有關(guān)知識。

掌握繼電器的名稱、用途、規(guī)格、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、

教學(xué)重點圖形符號與文字符號。

各種繼電器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理。

教學(xué)難點

學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)進行過電工實習(xí)，對繼電器也有一些認(rèn)識

教具計算機

教學(xué)效果反饋很好

教后記

33

板書設(shè)計

第六節(jié)繼電器

一、繼電器的概述：

二、電磁式電壓、電流、中間繼電器

（一）電流繼電器：

1、用途：根據(jù)繼電器線圈中電流的大小而接通或斷開電路。

2、特點及接線：

3、分類：分過電流繼電器和欠電流繼電器。

4、過電流繼電器

5、欠電流繼電器

（二）電壓繼電器

1、定義和用途：根據(jù)線圈兩端電壓的大小而接通或斷開電路。

2、特點及接線：

3、分類：分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器

4、常用型號：JT4—P系列。

5、符號:

（三）中間繼電器

1、定義和用途：中間繼電器實質(zhì)上一個電壓線圈繼電器。

2、特點：

3、結(jié)構(gòu)和原理：

4、中間繼電器和交流接觸器的相同點和不同點：

5、符號

三、時間繼電器

1、定義和用途：

2、分類：電磁式、電動式、空氣阻尼式、電子式

3、延時方式：斷電延時、通電延時

4、特點及應(yīng)用：

（1）電磁式時間繼電器：（2）空氣阻尼式時間繼電器：

（3）電動式時間繼電器：（4）電子式：

5、JS7—A系列空氣阻尼式時間繼電器

34

［導(dǎo)入新課］

繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測、通訊、自動

控制、機電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。

［講授新課］

第六節(jié)繼電器

一、繼電器的概述:

1、用途：根據(jù)某種輸入信號接通或斷開小電流電路，實現(xiàn)遠距離自動控制和保護的自動

控制電器。

2、特點：(1)輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時間、速度、壓力等非

電量。

(2)輸出是觸點的動作或者是電路參數(shù)的變化。

(3)觸點分?jǐn)嗄芰π?、結(jié)構(gòu)簡單、體積、重量輕、反應(yīng)靈敏、動作準(zhǔn)確、工作

可靠。

3、與接觸器的區(qū)別：繼電器不直接控制電流較大的主電路，而是通過接觸器或其他電器

對主電路進行控制。

4、分類：(1)按輸入信號的性質(zhì)：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器、

壓力繼電器

(2)按工作原理分：電磁式繼電器、電動式繼電器、感應(yīng)式繼電器、熱繼電器、

電子式繼電器

(3)按輸出方式分：有觸電式、無觸點式

二、電磁式電壓、電流、中間繼電器

(一)電流繼電器:

1、用途：根據(jù)繼電器線圈中電流的大小而接通或斷開電路。

2,特點及接線：線圈的匝數(shù)少，導(dǎo)線要粗，阻抗小。使用時，電流繼電器的線圈串聯(lián)在

被測電路中

3、分類：分過電流繼電器和欠電流繼電器。

4、過電流繼電器

(1)定義：當(dāng)繼電器中的電流超過預(yù)定值時，引起開關(guān)電器有延時或無延時動作的繼電

(2)作用：主要用于頻繁起動和重載起動的場合，作為電動機和主電路的過載和短路保

(3)結(jié)構(gòu)及工作原理:

(a)結(jié)構(gòu)

(b)外形

當(dāng)線圈通過的電流為額定值時，它所產(chǎn)生的電磁吸力f<f反力，此時銜鐵不動作。

當(dāng)線圈通過的電流超過整定值時，4f反力，鐵芯吸引銜鐵動作，帶動動斷觸點斷開，動

合觸點閉合。

調(diào)整反作用彈簧的作用力，可整定繼電器的動作電流值。一般交流繼電器調(diào)整在110%?

400%額定電流動作，直流繼電器調(diào)整在70%?300%額定電流動作。

結(jié)論：過電流繼電器不能代替熱繼電器來作電動機的過載保護。

因為電流繼電器的工作線圈是串聯(lián)在電機主線路中的，當(dāng)電機啟動時，啟動電流很大，是

額定電流的4到7倍，如果把電流繼電器選到可以躲過啟動尖鋒電流時，那就沒有了保護,

若選的正好，電流稍大電流繼電器就動作，電動機無法啟動。

(4)型號:(5)符號：

韁電P-零電