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课题：接触器
课时：3 教学目标：掌握接触器的原理与使用方法 教学重点：接触器的选用与连接 教学内容：
1．外形结构与符号
交流接触器的外形结构及符号如图6.7所示，其中（a）为交流接触器的外形结构图，（b）为其图形符号。接触器的文字符号为KM。
（1）电磁系统
电磁系统由线圈、动铁心和静铁心等组成。在铁心上装有一个短路铜环，其作用是减少交流接触器吸合时产生的振动和噪声，故又称减振环，如图6.8所示。
（2）触点系统
触点系统分主触点和辅助触点。主触点用以通断电流较大的主电路，一般由三对动合触点组成；辅助触点用以通断电流较小的控制电路，通常有动合和动断各两对触点。（3）灭弧装置
交流接触器中常采用的灭弧方法。
① 电动力灭弧：电弧在触点回路电流磁场的作用下，受到电动力作用拉长，并迅速移开触点而熄灭。② 栅片灭弧：电弧在电动力的作用下，进入由许多间隔着的金属片所组成的灭弧栅之中，电弧被栅片分割成若干段短弧，使每段短弧上的电压达 不到燃弧电压，同时栅片具有强烈的冷却作用，致使电弧迅速熄灭。
2．工作原理与型号含义
其工作原理为：线圈得电以后，产生的磁场将铁心磁化，吸引动铁心，克服反作用弹簧的弹力，使它向着静铁心运动，拖动触点系统运动，使得动合触点闭合、动断触点断开。一旦电源电压消失或者显著降低，以致电磁线圈没有励磁或励磁不足，动铁心就会因电磁吸力消失或过小而在反作用弹簧的弹力作用下释放，使得动触点与静触点脱离，触点恢复线圈未通电时的状态。
交流接触器型号表示方法及含义如下
3．技术数据
常用交流接触器的技术数据如课本中的表格所示。
4．使用与安装
在安装接触器前，应先检查线圈电压是否符合使用要求；然后将铁心极面上的防锈油擦净，以免造成线圈断电后铁心不释放；最后检查其活动部分是否正常，如触点是否接触良好，有否卡阻现象等。
交流接触器在安装时要注意底面与安装处平面的倾角应小于5°；若有散热孔，则应将有孔的一面放在垂直方向上。安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈，并拧紧螺钉以防松脱。
课题：继电器
课时：12 教学目标：掌握继电器的原理与使用方法 教学重点：接继电器的选用与连接 教学内容： 1．中间继电器
（1）外形结构与符号
中间继电器的外形如图6.13（a）所示，图6.13（b）为中间继电器的符号，其文字符号为KA。
中间继电器的结构和交流接触器基本一样，其外壳一般由塑料制成，为开启式。外壳上的相间隔板将各对触点隔开，以防止因飞弧而发生短路事故。触点系统可按8动合、6动合2动断及4动合4动断等方式组合（2）工作原理与型号含义
中间继电器的结构与交流接触器相似，工作原理也相同。中间继电器型号表示方法及含义如下：
2．热继电器
（1）外形结构与符号
热继电器的外形如图6.14（a）所示，图6.14（b）为热继电器的符号，其中FR为文字符号。
从结构上看，热继电器的热元件由两极（或三极）双金属片及缠绕在外面的电阻丝组成，双金属片是由热膨胀系数不同的金属片压合而成的。复位按钮是热继电器动作后进行手动复位的按钮，可防止热继电器动作后，因故障未被排除而电动机又启动造成更大的故障。
（2）工作原理与型号含义
热继电器的工作原理如图6.15所示。当电动机过载时，电流增大，串入电路的电阻丝产生热量加热双金属片。因双金属片膨胀系数不同，引起双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，推动导板等动作机构使触点动作，即动合触点闭合，动断触点断开。
热继电器型号的表示方法及含义如下：
（3）具有断相保护的热继电器
热继电器所保护的电动机，如果是三角形接法时，线电流是相电流的1.73倍，在电源一相断路时，流过三相绕组的电流是不平衡的。其中两相做串联接法的绕组中电流是另一相中的1/2，这时线电流仅是较大一相绕组电流的1.5倍左右，如果此时处于不严重过载状态（1.73倍以下），热继电器发热元件产生的热量不足使触点动作，而必须采用带有断相保护的热继电器。
差动式断相保护装置的动作原理如图6.16所示。图6.16（a）为未通电时的位置；图6.16（b）是三相均通有额定电流时的情况；图6.16（c）是三相均衡过载时情况；图6.16（d）发生一相断线另外两相电流过载时情况，内、外两导板一左一右地移动，就产生了差动作用，并通过杠杆的放大作用，使继电器迅速动作。
3．时间继电器
时间继电器按延时方式分类，有通电延时型和断电延时型两种。通电延时型时间继电器的动作情况可用图6.17（a）来说明，图中的T即是延时时间。断电延时型时间继电器的动作情况如图6.17（b）所示。
时间继电器在电气原理图中的图形符号如图6.18所示，其文字符号为KT。
（1）空气阻尼式时间继电器
空气阻尼式时间继电器也称为气囊式时间继电器，其结构如图6.19所示，其工作原理示意如图6.20所示。
通电延时型时间继电器的工作原理为：当吸引线圈通电后，产生电磁吸力，衔铁克服反力弹簧阻力，将动铁心吸上，在释放弹簧的作用下，活塞杆向上移动；此时，与气室壁紧贴的橡皮膜随着进入气室的空气量逐渐增大而开始移动，通过杠杆使微动开关的触点按整定的延时时间进行动作。空气阻尼式时间继电器型号的表示方法及含义为：
（2）电动式时间继电器
电动式时间继电器是由微型同步电动机拖动减速齿轮获得延时的时间继电器。
电动式时间继电器型号的表示方法及含义为：
（3）电子式时间继电器
JS20系列晶体管时间继电器有通电型和断电型两类。该时间继电器通电延时的电路原理如图6.21所示。线路工作原理为：刚接通电源时，电容器C2尚未充电，其电压UC=0，所以场效应VT1栅极与源极之间的电压UCS=UCUS=US。此后，随着UC因电容C2被充电而逐渐升高，负栅偏压也逐渐减小。但只要UGS（负值）的绝对值还大于管子的夹断电压Up（负值）的绝对值，即|UC－US|>UP，场效应管VT1就不导通，晶体管VT2和晶闸管VT3也都不可能导通。当然，继电器KA也不会动作。直至UC上升到|UCUS|
4．欠电压、过电流继电器
（1）欠电压继电器
欠电压继电器也称为零压继电器。它是一种在端电压不足于规定的电压低限值时而动作的继电器。
欠电压继电器的符号如图6.24所示，其文字符号为KR。
欠电压继电器型号的表示方法及含义为：
（2）过电流继电器
过电流继电器是指当电路的电流大于线圈额定值时而动作的继电器。过电流继电器型号的表示方法及含义为：
过电流继电器的外开如图6.25（a）所示，图6.25（b）是其工作原理示意图，图6.25（c）为过电流继电器的符号，其文字符号为FA。
课题：凸轮控制器
课时：3 教学目标：掌握凸轮控制器的原理与使用方法 教学重点：凸轮控制器的选用与连接 教学内容：
控制器是一种手动操作，直接控制主电路大电流（10A～600A）的开关电器。常用的控制器有KT型凸轮控制器、KG型鼓型控制器和KP型平面控制器，各种控制器的作用和工作原理基本类似，下面以常用的凸轮控制器为例进行说明。
凸轮控制器是一种大型的手动控制器，主要用于起重设备中直接控制中小型绕线式异步电动机的起动、停止、调速、换向和制动，也适用于有相同要求的其他电力拖动场合。
凸轮控制器主要由触头、转轴、凸轮、杠杆、手柄、灭弧罩及定位机构等组成。图1-9为凸轮控制器的结构原理示意图及图形符号。凸轮控制器中有多组触点，并由多个凸轮分别控制，以实现对一个较复杂电路中的多个触点进行同时控制。由于凸轮控制器中的触点多，每个触点在每个位置的接通情况各不相同，所以不能用普通的常开常闭触点来表示。图1-9（a）所示为1极12位凸轮控制器示意图，图1-9（b）所示图形符号表示这一个触点有12个位置，图中的小黑点表示该位置触点接通。由示意图可见，当手柄转到2、3、4和10号位时，由凸轮将触点接通。图1-9（c）所示为5极12位凸轮控制器，它是由5个1极12位凸轮控制器组合而成。图1-9（d）所示为4极5位凸轮控制器的图形符号，表示有4个触点，每个触点有5个位置，图中的小黑点表示触点在该位接通。例如，当手柄打到右侧1号位时，2、4触点接通。
由于凸轮控制器可直接控制电动机工作，所以其触头容量大并有灭弧装置。凸轮控制器的优点为控制线路简单、开关元件少、维修方便等，缺点为体积较大、操作笨重、不能实现远距离控制。目前使用的凸轮控制器有KT10、KTJl4、KTJl5及KTJl6等系列。
触点弹簧1121110234手柄69875凸轮1212311410手柄59876(c)5极12位凸轮控制器SA210121234(d)4极5位凸轮控制器图形符号(a)1极12位凸轮控制器示意图SA***(b)1极12位凸轮控制器图形符号 图1-9 凸轮控制器的结构原理示意图及图形符号
课题：电阻器
课时：1 教学目标：掌握电阻器的作用与使用方法 教学重点：电阻器的选用与连接 教学内容：
电阻是电气产品中不可缺少的电气元件，可分为两大类，一类为电阻元件，用于弱电电子产品，一类为工业用电阻器件（简称电阻器），用于低压强电交直流电气线路的电流调节以及电动机的起动、制动和调速等。
变阻器的作用和电阻器的作用类似，不同点在于变阻器的电阻是连续可调的，而电阻器的每段电阻固定，在控制电路中可采用串并联或选择不同段电阻的方法来调节电阻值，电阻值是断续可调的。
常用的变阻器有BC型滑线变阻器，用于电路的电流和电压调节、电子设备及仪表等电路的控制或调节等。BL型励磁变阻器用于直流电机的励磁或调速；BQ型起动变阻器用于直流电动机的起动；BT型变阻器用于直流电动机的励磁或调速；BP型频敏变阻器用于三相交流绕线式异步电动机的起动控制。变阻器的主要技术参数和电阻器类似。变阻器的图形符号如图1-27所示。
RRRRRRRRRRRRRRRRRFRFRFRF
接线）
（b）固定抽头电阻器
（c）可变电阻
（d）滑线变阻器
（e）频敏变阻器（星形
课题：电磁制动器
课时：1 教学目标：掌握电磁制动器的作用与使用方法 教学重点：电磁制动器的选用与连接 教学内容：
常用的电磁铁有MQ型牵引电磁铁、MW型起重电磁铁、MZ型制动电磁铁等。
MQ型牵引电磁铁用于在低压交流电路中作为机械设备及各种自动化系统操作机构的远距离控制。
MW型起重电磁铁用于安装在起重机械上吸引钢铁等磁性物质。
MZD型单相制动电磁铁和MZS型三相制动电磁铁一般用于组成电磁制动器，由制动电磁铁组成的TJ2型交流电磁制动器的示意图如图1-28所示，通常电磁制动器和电动机轴安装在一起，其电磁制动线圈和电动机线圈并联，二者同时得电或电磁制动线圈先得电之后电动机紧随其后得电。电磁制动器线圈得电吸引衔铁使弹簧受压，闸瓦和固定在电动机轴上的闸轮松开，电动机旋转，当电动机和电磁制动器同时失电时，在压缩弹簧的作用下闸瓦将闸轮抱紧，使电动机制动。
电磁铁的图形符号和电磁制动器一样，文字符号为YA。电磁制动器的图形符号如图1-28所示。
弹簧衔铁铁心线圈闸瓦闸轮电动机轴杠杆YBM(a)电磁制动器示意图(b)电磁制动器图形符号
图1-28 电磁制动器的示意图及图形符号
课题：绕线电动机
课时：3 教学目标：掌握绕线电动机的控制方法 教学重点：绕线电机控制 教学内容：
转子回路通过滑环在外串电阻以减小起动电流、提高转子电路的功率因数和起动转矩。
转子回路串接电阻起动控制线路
串接在三相转子回路中的起动电阻，一般接成Y形。起动前，起动电阻全部接入电路，随着起动过程的结束，起动电阻被逐段短接。
短接方式：
三相电阻不平衡短接法——每相的起动电阻轮流被短接 三相电阻平衡短接法——三相的起动电阻同时被短接
三相异步电动机从切除电源到完全停止旋转，由于惯性的原因，总需要一段时间。但实际工业生产中，很多生产机械在运行过程中都要求安全和准确定位、以及为了提高劳动生产率，都需要电动机能迅速停车，所以要求对电动机进行制动控制。制动方法：
1.机械制动——利用机械装置使电动机在切断电源后迅速停转
普遍方法——电磁抱闸
电磁铁
闸瓦制动器 2.电气制动
反接制动：改变电动机电源的相序→定子绕组产生相反方向的旋转磁场→产生制动转矩
特点：定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压起动时电流的两反接制动控制线路倍
制动迅速、效果好、冲击大，适用于10kW以下的小容量电动机
为减小冲击电流，通常在电动机主电路中串接电阻以限制反接制动电流
能耗制动：电动机脱离三相交流电源后，定子绕组加一直流电压，即定子绕组通以直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用达到制动目的。
电气控制系统中常用的保护环节：
一、短路保护——熔断器、自动开关
二、过载保护——热继电器
三、过电流保护——过电流继电器
四、零电压和欠电压保护——零电压继电器、欠电压继电器；按钮的自动恢复功能和接触器的自锁功能亦能起零压保护作用。
