第四章
常用电器
本章教学要求:
1、了解常用照明灯具的结构、特点和工作过程，会新型节能电光源的安装使用。
2、会安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。
3、理解单相变压器的基本结构、工作过程及计算。
4、了解单相变压器的外特性、损耗及效率。 5．了解特殊变压器的基本结构、使用方法和用途。
6．了解常用抵押电器的种类、基本结构及用途，会根据工作场所合理选用。
重点：
安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。 单相变压器的基本结构、工作过程及计算。 难点：
单相变压器的特性。 教学方法：
讲授法、讲练结合、启发法并辅以电路仿真软件。 组织教学：
查出勤，板书本次课重点、难点，通过PPT及电路仿真软件演示。 知识回顾：回顾初中部分电路欧姆定律以及串并联电路 导入新课: 通过PPT介绍照明设备
§4-1 照明灯具
目的与要求
1.了解常用照明灯具的结构、特点和工作过程，会新型节能电光源的安装使用。
2.认识照明电路的安装的程序、要领和工艺要求，学会安装照明电路。 3.初步学会用万用电表检验电路。
4.会安装荧光灯等照明电路并能排除电路的简单故障。
重点与难点 重点
1.照明电路的安装。 2.万用电表的使用。
难点
1.开关的安装。
2.用万用电表检验电路。
教学方法
讲授法,列举法,启发法并辅以电路仿真软件
教具
多媒体、仿真软件
小结
照明电路是电工知识中的基础点，它是我们对电路由简至繁学习以后复杂电路的一个重要开端。 布置作业
习题册 知识梳理
一、常用照明方式
1、一般照明——无特殊要求，为整个被照场所而设置的照明。
2、局部照明——局限于某一工作部位的照明。
3、混合照明——由一般照明和局部照明共同组成的照明称混合照明
二、常用照明灯具
白炽灯、荧光灯、卤钨灯、高压汞灯、高压钠灯、节能灯等
三、荧光灯电路
1、荧光灯的组成：灯管、镇流器、启辉器、灯座灯架等组成。
2、荧光灯电路图：
3、工作原理：辉光放电→热电子发射→产生高压电→荧光灯点亮
四、双控白炽灯电路
§4-2 变压器
目的与要求
1．了解变压器的构造及工作原理。
2．掌握理想变压器的电压、电流与匝数间关系。 3．掌握理想变压器工作规律并能运用解决实际问题。
重点与难点 重点
变压器工作原理及工作规律。
难点
1.通过原副线圈电流与匝数间的关系。 2.通过运用变压器工作规律的公式来解题。
教学方法
讲授法,列举法,启发法，实物与实验演示。
教具
PPT,小型变压器模型。 小结
变压器是我们电气控制中重要的一环，是电能转换的一个基本电器，对它的学习中，既回顾了电磁感应知识，也是我们学习电气控制的一个重要开端。 布置作业
习题册 知识梳理
一、变压器的作用
1、主要功能是改变交流电压的大小。
2、改变电流、变换阻抗等。
二、变压器的结构
1、主要组成部分：铁心和绕组
铁心：变压器的磁路通道，同时也是变压器的骨架。为了减小涡流和磁滞损耗，铁心通常由磁导率较高又相互绝缘的薄硅钢片叠合而成。 绕组：变压器的电路部分。由绝缘良好的漆包线或纱包线绕制而成。工作时与电源相连的绕组称为一次绕组，与负载相连的线圈称为二次绕组。
2、变压器符号：
3、变压器分类：按绕组和铁心的安装位置不同，分为心式和壳式两种。（如课本图5-3所示）
三、变压器工作原理
1、变压原理：
U1E1N1U2E2N2理想变压器一次、二次绕组端电压之比等于绕组的匝数比。
2、变流原理：
I1U2N2I2U1N1变压器工作时，一次、二次绕组中的电流跟匝数成反比。
3、变换阻抗原理:
如图把带负载的变压器看成是一个新的负载，并用R′L表示，则有
R′L = (N1/N2)RL (因为I1 R′L = I2 RL ；I1/I2=N2/N1) R′L是RL在变压器一次侧中的交流等效电阻。
四、常用变压器
1、三相变压器：有三相干式变压器和三相油浸式变压器
2、电焊变压器:
3、互感器和钳形电流表
2 2
2§4-3 常用低压电器
目的与要求
1.掌握电器相关的基本概念。 2.掌握几种常用低压电器。
重点与难点
重点
1.各类低压电器的的基本种类、基本结构、作用及用途。 2.各类低压电器的选用。
难点
各类低压电器的基本结构及特性
教学方法
讲授法,列举法,启发法，实物演示或PPT演示。
教具
多媒体、常用电器类实物。
小结
常用低压电器是我们组成控制电路的重要一环，是我们学习控制电路的基础，通过对低压电器特性的分析，我们能够方便地学习控制电路的基本特性。 布置作业 知识梳理
一、概述 电器
1、定义：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电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。
2、学习掌握电器的原因：继电器、接触器等工业电器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位；掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术所必需的基础。 分类
按工作电压：高压、低压。 按动作原理：手动、自动。
按用途：控制、配电、主令、保护、执行。
二、接触器
结构和工作原理
1、结构：一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。
2、工作原理：根据电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭
合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。 分类及特点
1、交流接触器：交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。
2、直流接触器：直流接触器线圈通以直流电流，主触点接通、切断直流主电路。 主要技术参数：线圈电压、主触点额定电流、主触点额定电压、辅助触点额定电流、辅助触点对数、接触器极数以及接触器的机械寿命和电寿命等。 选择原则：
1、接触器的使用类别应与负载性质相一致，控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载则选用直流接触器。
2、主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。
3、主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。
4、接触器主触点的额完工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。
5、吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合。
6、主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要。 三．继电器
继电器特性及其分类
1、原理：主要用于控制与保护电路中作信号转换用。具有输入电路（又称感应元件）和输出电路（又称执行元件），当感应元件中的输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。
2、分类：常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及温度、压力、计数、频率继电器等等。
3、特性：继电特性曲线。
4、参数：返回系数、吸合时间、释放时间。 电压、电流继电器
过电流继电器、欠电流继电器、过电压继电器、欠电压继电器。 中间继电器与固态继电器
1、中间继电器：当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用；当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。
2、固态继电器：由固体半导体元件组成的无触点开关器件；4端有源器件； 时间继电器
1、原理：感应元件接受外界信号后，经过设定的延时时间才使执行部分动作的继电器。
2、按延时方式分类：通电延时型、断电延时型和带瞬动触点的通电（或断电）延时型继电器。
3、按工作原理分类：空气阻尼式、电动式和电子式等。
4、触点类型：常开延时闭合触点、常闭延时断开触点、常开延时断开触点和常闭延时闭合触点4类。 热继电器
1、定义：专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过
热而烧毁的保护电器。
2、组成：双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。
3、原理
4、参数：热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调节范围等。 速度继电器
1、作用：用于转速的检测，常用在三相交流异步电动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源。
2、组成：转子、圆环（笼型空心绕组）和触点三部分组成。
3、原理
四．熔断器
作用：供电电路和电气设备的短路保护。
组成：由熔体和安装熔体的外壳两部分组成。
原理：通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而切断电路，从而保护了电路和设备。 特性：保护特性曲线 选择
五、低压隔离器
作用：在电源切除后，将电路与电源明显地隔开，以保障检修人员的安全。 类型：低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。
六、低压断路器
作用：用来分配电能，不频繁地起动异步电动机，对电源电路及电动机等实行保护。功能相当于熔断器式断路器与过电流、欠电压、热继电器等的组合。
组成：主要由触点和灭弧装置、各种可供选择的脱扣器与操作机构、自由脱扣机构三部分组成。
参数：额定工作电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力等。
七、主令电器 概述
1、定义：用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器。
2、类型：按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器、脚踏开关等。 按钮
1、结构组成：常闭触点、常开触点、桥式触点、弹簧、按钮帽。
2、颜色规定
3、结构型式 行程开关
1、作用：用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短。
2、分类：
按外壳防护形式：开启式、防护式及防尘式； 按动作速度：瞬动和慢动（蠕动）； 按复位方式：自动复位和非自动复位； 按接线方式：螺钉式、焊接式及插入式； 按操作形式：直杆式（柱塞式）、直杆滚轮式（滚轮柱塞式）、转臂式、方向式、
叉式、铰链杠杆式等；
按用途：一般用途行程开关、起重设备用行程开关及微动开关等。 接近开关
1、原理：非接触式的检测装置，当运动着的物体接近它到一定距离时，它就能发出信号，从而进行相应的操作。
2、分类：高频振荡型、霍尔效应型、电容型、超声波型等。
3、参数：动作距离、重复精度、操作频率及复位行程等。 光电开关
1、原理：通过光的发射和接收实现非接触式位置检测装置。
2、分类：对射式和反射式。 凸轮控制器
1、作用：用于起重设备和其他电力拖动装置，以控制电动机的起动、正反转、调速和制动。
2、结构组成：主要由手柄、定位机构、转轴、凸轮和触点组成。
3、原理：转动手柄时，转轴带动凸轮一起转动，转到某一位置时，凸轮顶动滚子，克服弹簧压力使动触点顺时针方向转动，脱离静触点而分断电路。在转轴上叠装不同形状的凸轮，可以使若干个触点组按规定的顺序接通或分断。 主令控制器
1、作用：由主令控制器的触点来控制接触器，再由接触器来控制电动机。
2、结构组成：与凸轮控制器相似，与控制屏相配合。 万能转换开关
1、作用及原理：由多组相同结构的触点组件叠装而成的多回路控制电器，借助于不同形状的凸轮使其触点按一定的次序接通和分断，它能转换多种和多数量的电气控制电路。
2、转换开关定位特征
3、转换开关接线图
