課題序號1授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

三相異步電動機的結構

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：了解三相異步電動機的基本結構。

2.能力目標：能夠對日常使用電器中的電動機的類別進行判別。

教學目的3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點三相異步電動機的基本結構

教學難點三相異步電動機的基本結構

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習1.什么是三相對稱電源？三相對稱電源的特點是怎樣的？

2.什么是功率因數？

導入

在工業企業中，各種生產機械為了完成各種工藝過程的要求，大多數

需要原動機提供機械能，用電動機作為原動機來拖動生產機械運行的系

統，稱為電力拖動系統。從本節課起我們學習生產機械常用電氣設備與拖

動技術基礎。

新課

第四章生產機械常用電氣設備與拖動技術基礎

電動機：使用電能的原電機。(電能一機械能)

f

電動機'「同步電動機

、交流電動機Yr三相異步電動機

1異步電動機V

、單相異步電動機

電力拖動系統：用電動機作為原動機來拖動生產機械運行的系統。電

力拖動系統包括電動機、傳動機構、生產機械、控制設備和電源五個部分。

第一節三相交流異步電動機簡介

一、三相交流異步電動機的結構和工作原理

(-)結構

人機座

A盛

1

亡

%物

V。承

三相交流異步電動機由靜止部分(定子)和轉動部分(轉子)組成。

1.定子部分

(1)定子鐵心

定子鐵心是電動機磁路的一部分，為減小鐵心損耗，一般由0.5mm

的厚硅鋼片疊成，安放在機座內，而且在片間用絕緣漆絕緣。為了冷卻鐵

心，在大容量電機中，定子鐵心分成很多段，每兩段之間留有通風槽，作

為冷卻空氣的通道。

(2)定子繞組

定子繞組是電動機的電路部分，工作時和三相交流電源相接，用以產

生三相異步電動機工作所需的旋轉磁場。

定子繞組：是由絕緣的銅或鋁導線繞成的三相對稱繞組、三相繞組在

空間上相隔120°,可以接成星形或三角形。

圖ll-6-2(a)是定子繞組的星形連接圖；

圖ll-6-2(b)是定子繞組的三角形連接圖。

圖11-6-2定子繞組的星形和三角形連接圖

2.轉子部分

轉子的主要作用是產生感應電流，形成電磁轉矩，以實現機電能量的

轉換。

(1)轉子鐵心

是電動機的一部分，一般用0.5mm厚硅鋼片疊成，套在轉軸上并與

轉軸固定。

(2)轉子繞組

轉子繞組根據結構的不同可以分為籠型轉子和繞線轉子兩種。

籠型繞組及轉子

籠型轉子是在轉子鐵心的每一個槽中，插入一根裸導條，在鐵心兩端

分別用兩個短路環把導條連接成一個整體，形成一個自行閉合的多相短路

繞組。

繞線轉子繞組與定子繞組相似。

(3)轉軸

轉軸用強度和剛度較高的低碳鋼制成，用于向機械負載傳遞功率。

課堂

小結

課外

作業

課題序號2授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

三相異步電動機的工作原理

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：了解三相異步電動機的工作原理。

2.能力目標：能夠計算電動機的同步轉速和轉差率。

教學目的3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點三相異步電動機的工作原理

教學難點電動機的同步轉速和轉差率計算

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習三相異步電動機的基本組成和各組成部分的作用

導入

大家都知道，三相異步電動機接上電源就會旋轉，那為什么會轉

呢？這節課我們就來討論這個問題。

新授

（二）三相交流異步電動機的工作原理

三相異步電動機的工作原理

1.旋轉磁場的產生

旋轉磁場以同步轉速〃0順時針旋轉，相當于磁場不動，轉子逆時

針切割磁力線，產生感應電流，用右手定則判定，轉子半部分的感應電

流流入紙面。有電流的轉子在磁場中受到電磁力的作用，用左手定則判

定，上半部分所受磁場力向右，下半部分所受磁場力向左，如圖11-6-6

所示。這兩個力對轉子轉軸形成電磁轉矩，使轉子沿旋轉磁場的方向以

轉速〃旋轉。

注意點：異步電動機的轉動方向是與旋轉磁場的轉動方向一致的，

如果旋轉磁場的方向變了，轉子的轉動方向也要隨著改變。

圖11-6-5旋轉磁場的產生

由圖可見，當空間彼此相差120。的三個相同線圈通入對稱三相交流

電，就能產生與電流有相同角速度的旋轉磁場(即交流電變化一周，旋

轉磁場在空間也旋轉一周)。

當我們八使通入V相，通過U相時，分析可見，旋轉磁場逆時

針旋轉。因此，只要把接到三相繞組上的兩根電源線任意對調，即改變

電源的相序，就可實現旋轉磁場的反轉。

2.旋轉磁場的轉速

三相異步電動機的極數一一旋轉磁場的極數，旋轉磁場的極數和三

相繞組的安排有關。

上述旋轉磁場具有一對磁極，若用p表示磁極對數，則°=1。磁

極對數p=l的旋轉磁場，其轉速與正弦電流同步。若交流電的頻率為

f,則旋轉磁場的轉速

“0=60/(r/min)

當磁極對數p=2時，交流電變化一周，旋轉磁場轉動;周，依次

類推當旋轉磁場具有p對磁極時，交流電變化一周，旋轉磁場轉動-周。

P

因此交流電頻率為了,磁極對數為p,則旋轉磁場的轉速為

n0=(r/mim)

式中〃0又稱為同步轉速

3.三相交流異步電動機的工作原理

旋轉磁場以同步轉速〃0順時針旋轉，相當于磁場不動，轉子逆時

針切割磁力線，產生感應電流，用右手定則判定，轉子半部分的感應電

流流入紙面。有電流的轉子在磁場中受到電磁力的作用，用左手定則判

定，上半部分所受磁場力向右，下半部分所受磁場力向左，如圖11-6-6

所示。這兩個力對轉子轉軸形成電磁轉矩，使轉子沿旋轉磁場的方向以

轉速〃旋轉。

注意點：異步電動機的轉動方向是與旋轉磁場的轉動方向一致的，

如果旋轉磁場的方向變了，轉子的轉動方向也要隨著改變。

4.三相異步電動機的極數與轉速

異步電動機的轉差率s——電動機總是以低于旋轉磁場的轉速轉動。即

?<〃0異步電動機的同步轉率??與轉子轉速”之差，即〃0稱為轉速

差。轉速差(〃0-〃)與〃之比。

5=色二(00%

也可寫成〃=(1-5)〃0

轉差率是異步電動機的一個重要參數。

課題序號3授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

三相異步電動機的銘牌數據

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：了解三相異步電動機的銘牌數據。

2.能力目標：能夠根據銘牌數據確定電動機的參數。

教學目的3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，

鍛煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點三相異步電動機的銘牌數據

教學難點根據銘牌數據確定電動機的參數

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習三相異步電動機的組成和工作原理是怎樣的？

導入要正確地選擇和使用三相異步電動機，必須了解它的銘牌數據。

新授

（三）銘牌數據

在電動機的銘牌上標有其主要技術數據，使用時應多加注意，表11-1

就是一臺三相異步電動機的銘牌。

止匕外，它的主要技術數據還有：功率因數0.85,交流87%。表11-6-1

三相異步電動機的銘牌

三相異步電動機

Y—132M—4功率7.5KW頻率50

380V電流15.4A接法A

1440r/min絕緣等級B工作方式連

年月日編號XX電機廠

1.型號

為了適應不同用途和不同工作環境的需要，電動機制成不同的系列，

每種系列用各種型號表示。

異步電動機的產品名稱代號及其漢字意義見表11-6-2

表11-6-2異步電動機的產品名稱代號及其漢字意義

產品名稱新仃號漢字意義

異步電動機Y異

繞線式異步電動機YR異繞

防爆型異步電動機YB異爆

高起動轉矩異步電動機YQ異起

2.電壓

銘牌上所標的電壓值是指電動機在額定運行時定子繞組上應加的線

電壓值。一般規定電動機的電壓不應高于或低于額定值的5%。

3.電流

銘牌上所標的電流值是指電動機在額定運行時定子繞組的線電流值。

4.功率和效率

銘牌上所標的功率值一一指電動機在額定運行時軸上輸出的機械功

率值。

電動機的損耗功率一一輸出功率與輸入功率不等，其差值等于電動機

本身的損耗功率，包括銅損、鐵損和機械損耗等。

電動機的效率一一輸出功率與輸入功率的比值。

Y132M—4型電動機的功率和效率的計算：

輸入功率：Rcos^=73x380x15.4x0.85?8.6kW

輸出功率：P2=7.5kW

效率：7=—xl00%=—xl00%=87%

P,8.6

5.功率因數

電動機的功率因數一一電動機是電感性負載，定子相電流比相電壓滯

后一個9角，入=cos<p就是電動機的功率因數。

注意：在輕載和空載時電動機的功率因數cosip很低，因此必須正確

選擇電動機的容量，防止“大馬拉小車”，并力求縮短空載的時間。-

--這正是前面所示提到的提高功率因數的方法之一

6.絕緣等級

絕緣等級一一是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限

溫度來分級的。

極限溫度一一是指電機絕緣結構中最熱點的最高容許溫度。

極限溫度一般分三級:A級極限溫度為105C,E級極限溫度為120℃,

B級極限溫度為1303

7.接法

電動機的接法一一是指定子三引繞組的接法。

若銘牌上的電壓寫380/220V,接法寫Y/4,就表明電動機每相定子

繞組的額定電壓是220V,所以，當電源線電壓為380V時，定子繞組應

接成Y形，當電源電壓為220V時，定子繞組應接成△形。

8.工作方式

工作方式一一指電動機的運轉狀態。

工作方式分為連續、短時和斷續三種。

1.復習：本節所學內容。

2.預習：§11-7三相異步電動機的控制。

3.書面作業：

簡述異步電動機的銘牌組成。

課題序號4授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

三相異步電動機的機械特性

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：了解三相異步電動機的機械特性。

2.能力目標：能夠根據機械特性曲線確定穩定運行區。

教學目的3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點三相異步電動機的固有機械特性

教學難點三相異步電動機的人為機械特性

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習

如何根據電動機的銘牌數據確定接線方式？

導入

三相異步電動機的轉速和電磁轉矩的關系是怎樣的？

新授

二'三相異步電動機的機械特性

（-）三相異步電動機的機械特性

三相異步電動機的機械特性曲線，如圖，/、B、C、。點分別為電動

機的同步點、額定運行點、臨界點和起動點。由圖可見電動機在D點起

動后，隨著轉速的上升轉矩隨之上升，在達到轉矩的最大值后（C點），

進入4-C段的工作區域。

（二）三相異步電動機的運行性能

三相異步電動機的運行性能：

1.曲線的4-C段：近似于線性，隨著異步電動機的轉矩增加

而轉速略有下降，從同步點力（〃=〃0，s=0,T=0）到滿載的8點

（額定運行點），轉速僅下降2?6%,可見三相異步電動機在4-C

段的工作區域有較“硬”的機械特性。

2.額定運行狀態：在8點，電動機工作在額定運行狀態，在額

定電壓、額定電流下產生額定的電磁轉矩，以拖動額定的負載，此時

對應的轉速、轉差率均為額定值（額定值均用下標“AT表示）。電動機

工作時應盡量接近額定狀態運行，以使電動機有較高的效率和功率因

數。

3.臨界狀態：C點被稱為“臨界點”，在該點產生的轉達矩為最

大轉矩Tm,它是電動機運行的臨界轉矩，因為一旦負載轉矩大于

Tm,電動機因無法拖動而使轉速下降，工作點進入曲線的C-。段，

在C-D段隨著轉速的下降轉矩繼續減小，使轉速很快下降至零，電

動機出現堵轉。C點為曲線Z-C段與C-。段交界點，所以稱為“臨

界點”，該點對應的轉差率均為臨界值。

電動機產生的最大轉矩Tm與額定轉矩加之比稱為電動機的過

載能力九即

T

G

一般三相異步電動機的力在1.8~2.2之間，這表明在短時間內電

動機軸上帶動的負載只要不超過1.8~2.2TN，電動機仍能繼續運行，

因此一定的A表明電動機所具有的過載能力的大小。

4.起動狀態：。點稱為“起動點“。在電動機起動瞬間，〃=0,s

=1,電動機軸上產生的轉矩稱為起動轉矩小（又稱為''堵轉轉矩

%必須大于負載轉矩，電動機才能起動，否則電動機將無法起動。

電動機產生的起動轉矩小與額定轉矩加之比稱為電動機的起

動能力，即

起動能力=支

TN

一般三相異步電動機的起動能力在1~2之間。

小結

作業

課題序號5授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

三相異步電動機的電力拖動

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：了解三相異步電動機的起動方式、反轉方法和制動措施、

調速種類。

2.能力目標：會分析各種控制電路。

教學目的

3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點三相異步電動機的起動方式和調速種類

教學難點三相異步電動機的反轉方法

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

雋習

三相異步電動機的機械特性

導入什么是起動？起動分類？直接起動的缺點？

新授

二'三相異步電動機的電力拖動

(一)三相異步電動機的起動

電動機的起動一一就是將電動機開動起來。

三相異步電動機的起動的分類：

根據加在定子繞組上起動電壓的不同分為兩種：(1).全壓起動；(2).

降壓起動。

1.全壓起動

全壓起動一一加在定子繞組的起動電壓是電動機的額定電壓的起動

方式。

全壓起動的缺點：

(1).全壓起動在剛接通電源的瞬間，旋轉磁場與轉子間的相對轉速較

大，在轉子中產生的感應電流和變壓器的原理一樣，定子電流必然很

大，一般為額定電流的4?7倍。

(2).過大的起動電流會在線路上造成較大的電壓降，影響供電線路上

其他設備的正常工作。此外，當起動頻繁時，過大的起動電流會使電

動機過熱，影響其使用壽命。只有二、三十千瓦以下的異步電動機采

用全壓起動。

2.降壓起動

電動機的降壓起動一一在起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，

待起動結束時恢復到額定值運行的起動方式。

籠型電動機的降壓起動常用串電阻降壓起動、星形-三角形換接起動

和自耦降壓起動等方法。

(1).串電阻降壓起動

串電阻降壓起動一一就是電動機起動時將電阻串聯在定子繞組與電

源之間的起動方法。

如圖11-7-1所示。

串電阻降壓起動原理：先合上電源開關S1,由于定子繞組中串聯了

電阻，起到分壓作用，所以這時定子繞組上所承受的電壓不是額定電壓而

是額定電壓的一部分，這樣就限制了起動電流；當電動機的轉速接近額定

轉速時，立即全上S2,這時電阻被S2短接，定子繞組上的電壓便上升到

額定工作電壓，電動機正常運轉。

(2).星形-三角形換接起動

星形-三角形換接起動一一就是電動機起動時把定子繞組連成星形，

等到轉速接近額定值時再換接成三角形的起動方法。

如圖11-7-2所示，是一種星三角起動器的連接簡圖。

星形-三角形換接起動原理：起動時，將手柄指向右，定子繞組連成

星形降壓起動。等電動機接近額定轉速時，將手柄指向左，定子繞組換接

成三角形，電動機正常運行。

星形-三角形換接起動使用條件：星形-三角形換接起動在降壓起動時

的電流僅為直接起動時的工，這種起動方法只適用于正常運行時定子繞組

3

為三角形聯結的電動機。

I9

\\-\-

圖11-7-1定子繞組串電阻降壓起動

(3).白耦降壓起動

自耦降壓起動——是利用三相自耦變壓器將電動機在起動過程中的

端電壓降低的起動方法。

如圖11-7-3所示。

自耦降壓起動原理：起動時，先把開關S2扳到“起動”位置，當轉

速接近額定值時，將S2扳向“工作”位置，切除自耦變壓器。

自耦降壓起動的使用條件：自耦降壓起動適用于容量較大的或正常運

行時定子繞組連成星形而不能采用星三角起動器的籠型異步電動機。

圖11-7-3自耦變壓器降壓起動

(二)三相異步電動機的反轉

方法：異步電動機的轉向與旋轉磁場的方向一致，而旋轉磁場的方向

取決于三相電源的相序。所以，只要將三根相線中任意兩根對調即可使電

動機反轉。

圖11-7-4是電動機正反轉控制的原理圖。

三相異步電動機反轉原理：當開關S2向上接通時，通入電動機定子

繞組的三相電源相序是LI—L2—L3,則電動機正轉，當開關S2向下接

通時，通入電動機定子繞組的三相電源相序是L1-L3-L2,則電動機反

轉。

反轉注意事項：切不可不停頓地將開關S2從上直接扳到下的位置，

因為電源若是突然反接，會使電動機定子繞組中產生較大的電流，易使電

動機定子繞組因過熱而損壞。

（三）三相異步電動機的制動

為克服慣性，保證電動機在斷電時迅速停車，需要對電動機進行制動。

異步電動機的制動常采用反接制動和能耗制動。

1.反轉制動

反轉制動一一在電動機停車時，將三根電線中的任意兩根的一端對調

位置，使旋轉磁場反向旋轉，而轉子由于慣性仍在原方向轉動。這時的轉

矩方向與電動機的轉支方向相反（即產生了反轉矩），起到制動作用。

反轉制動的注意事項：當轉速接近零時，利用某種控制電器自動切斷

電源，否則電動機會反轉。

2.能耗制動

能耗制動一一用消耗轉子的動能（轉換為電能）來進行制動。

在斷電的同時，接通直流電源，如圖11-7-5所示。直流電源產生的

磁場是固定的，而轉子由于慣性轉動產生的感應電流與直流電磁場相互作

用產生的轉矩方向，恰好與電動機的轉向相反，起到制動的作用。

（在切斷三相電源的同時，接通直流電源，使直流電流通入定子繞組,

如圖11-7-5所示。直流電流產生的磁場是固定不動的，而轉子由于慣性

繼續在原方向轉動，根據電磁感應原理可知，在轉子電路中要產生的感應

電流，其方向由右手定則確定，而感應電流一旦產生，馬上要受到直流電

磁場的作用，作用力的方向可用左手定則確定。轉子電流與直流電磁場相

互作用產生的轉矩方向，恰好與電動機的轉動的方向相反，起到制動的作

用。）

3.回饋制動

(四)三相異步電動機的調速

調速一一在負載不變的條件下改變異步電動機的轉速。

由轉速公式：n=(l-s)n0=(1-5)?^^-

P

可知，調速有下面三種方法：

1.變頻調速

變頻調速——采用晶閘管整流器將交流電轉換為直流電，再由逆變器變換為頻率、電

壓有效值均可調的三相交流電，為三相異步電動機供電，實現電動機無級調速。

2.變轉差率調速

變轉差率調速一一在繞線式電動機的轉子電路中接入一個調速電阻，

從而改變接在轉子電路中調速電阻的大小，就可平滑調速。

變轉差率調速的使用條件：只適用于繞線式電動機(因為籠型異步電

動機的轉差率是不易改變的)。

3.變極調速

設計制造的電動機具有不同的磁極對數，根據需要改變定子繞組的連

接方式，就能改變磁極對數，使電動機得到不同的轉速。

小結

作業

課題序號6授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

低壓電器

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：

(1)了解低壓電器的分類；

(2)掌握低壓電器的結構和工作原理。

教學目的2.能力目標：能夠根據能夠簡述低壓電器的結構和工作原理。

3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點低壓電器的結構和工作原理

教學難點低壓電器的工作原理

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習

1.三相異步電動機的起動方式有哪些？

2.如何才能使三相異步電動機反轉？

3.三相異步電動機的制動方式有哪些？

4.三相異步電動機的調速方式有哪些？

導入凡是能自動或手動接通和斷開電路，以及對電路或非電路進行切換、

控制、保護、檢測、變換和調節的元件統稱為電器。

新授

一、低壓電器概述

(-)低壓電器的分類

1.按控制作用分類

執行電器用來完成某種動作或傳遞功率。例如：電磁鐵。

控制電器用來控制電路的通斷。例如：開關、繼電器。

主令電器用來控制其他電器的動作，發出控制“指令”。例如：按

鈕、轉換開關。

保護電器用來保護電源、電路及用電設備，使它們不在短路、過載

狀態下運行，免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電器。

2.按動作方式分類

自動切換電器它是按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電

器。例如：接觸器、繼電器

非自動切換電器它是通過人力操作而動作的電器。例如：開關、按

鈕。

3.按動作原理分類

電磁式電器它是根據電磁鐵的原理工作的。例如：接觸器、繼電器

非電磁式電器它是依靠外力(人力或機械力)或某種非電量的變化

而動作的電器。例如：行程開關、按鈕、速度繼電器、熱繼電器

(-)低壓電器的基本結構

1.電磁機構

作用：是將電磁能轉換成為機械能并帶動觸點閉合或斷開。

組成：通常采用電磁鐵的形式，由電磁線圈、靜鐵心（鐵心）、動鐵

心（銜鐵）等組成。

工作原理：電磁線圈通電時產生磁場，使得動、靜鐵心磁化并互相吸

引，當動鐵心被吸引向靜鐵心時，與動鐵心相連的動觸點也被拉向靜觸點，

令其閉合，接通電路。電磁線圈斷電后，磁場消失，動鐵心在復位彈簧的

作用下，回到原位，并牽動動、靜觸點，分斷電路。

電磁鐵：按勵磁電流不同可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。

直流電磁鐵：在穩定狀態下，直流電磁鐵中磁通恒定，鐵心中沒有磁

滯損耗和渦流損耗，只有線圈產生熱量。因此，直流電磁鐵的鐵心是用整

塊鋼材或工程純鐵制成的，電磁線圈沒有骨架，且做成細長形，以增加它

和鐵心直接接觸的面積，利于線圈熱量從鐵心散發出去。

交流電磁鐵:交流電磁鐵中磁通交變,鐵心中有磁滯損耗和渦流損耗,

鐵心和線圈都產生熱量。因此，交流電磁鐵的鐵心一般用硅鋼片疊成，以

減小鐵損，并且將線圈制成粗短形，由線圈骨架把它和鐵心隔開，以免鐵

心的熱量傳給線圈致使其過熱而燒壞。另外，為了減小交流電磁鐵動、靜

鐵心間的振動和噪聲，在鐵心柱面的一部分，嵌入一只銅環，名為短路環

（又叫減振環）。

電磁鐵的線圈：按接入電路的方式不同可以分為電壓線圈和電流線

圈。

電壓線圈：并聯在電源兩端，獲得額定電壓時線圈吸合。

電流線圈：串聯在主電路中，當主電路的電流超過其動作值時吸合。

2.觸頭系統

按功能不同可分為主觸頭和輔助觸頭兩類。主觸頭用于接通和分斷主

電路；輔助觸頭用于接通和分斷二次電路，還能起互鎖和聯鎖作用。

按形狀不同分為橋式觸頭和指形觸頭。

按位置不同可分為靜觸頭和動觸頭。

觸頭按其初始位置，即“常態”位置來分有：

常閉觸頭（又稱動斷觸頭）一一常態時動、靜觸頭是相互閉合的；

常開觸頭（又稱動合觸頭）一一常態時動、靜觸頭是相互分開的。

3.滅弧裝置

小結

作業

課題序號7授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

接觸器

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：

(1)了解接觸器的分類、圖形符號；

(2)掌握接觸器的結構和工作原理。

教學目的2.能力目標：能夠根據能夠簡述低壓電器的結構和工作原理。

3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點接觸器的結構和工作原理

教學難點接觸器的工作原理

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習

低壓電器的種類和工作原理

導入

新授

二、接觸器

概念：是一種用來頻繁接通和斷開交、直流主電路及大容量控制電路

的自動切換電器。

保護功能：具有低壓釋放保護功能。

使用：常和熔斷器、熱繼電器等保護電器配合使用。

類型：按電流種類不同可分為交流接觸器和直流接觸器兩類。

(一)交流接觸器：

1.結構：由電磁系統、觸點系統和滅弧裝置三部分組成。

(1)電磁鐵的鐵心分為動、靜鐵心。

(2)觸點組的動觸點在動鐵心移動時，被拖動作相應的移動。圖6.6

(a)、(b)、(c)、(d)分別為接觸器外形圖、結構圖、原理示意圖及符號。

「觸點

輔助觸點

輔助觸點

Ln_nJ動一帙心

欣小6

線圈6靜帙心

（C）博理示意<d）符號

圖6.6交流接觸器

2.交流接觸器的觸點：

（1）主觸點通常為3對動合觸點，帶有滅弧裝置，允許通過較大的

電流；

（2）輔助觸點既有動合也有動斷觸點，不帶有滅弧裝置，允許通過

的電流較小。

3.觸點動作情況：吸引線圈通電，動鐵心克服復位彈簧作用力向靜

鐵心移動，拖動所有觸點動作，動斷觸點斷開，動合觸點閉合；吸引線圈

失電，動鐵心在復位彈簧作用下恢復原位，動斷觸點閉合，動合觸點斷開。

4.短路環作用：消除交流接觸器的鐵心在工作時發生振動而產生噪

士

尸工

（二）直流接觸器

結構和工作原理與交流接觸器同，不同的是電磁鐵系統。觸頭系統中，

直流接觸器主鋤頭常采用滾動接觸的指形觸頭，通常為一對或兩對。對于

滅弧裝置，由于直流電弧比交流電弧難以熄滅，直流接觸器常采用磁吹滅

弧。

（三）接觸器的主要技術參數

1.額定電壓接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。

2.額定電流接觸器銘牌上的額定電流是指主觸頭的額定電流。

3.吸引線圈的額定電壓

4.電氣壽命和機械壽命（以萬次表示）

缶/、＜士—*.、

.4,R./A-iPHKIJn

CJ20-□□/□□

溫熱帶產品派生代號（用“TH”表示）

輔助規格代號（注）

組成礦用起動器的接觸器代號傭BK"表示）

基本規格代號，用380V,AC-3額定工作電流（A）表示

設計序號

交流接觸器

注：以數字代表頻定工作電壓：“03”代表380V,一般可不寫出；“06”代表660V,

如其產品結構無舁F380V的產品結構吐也可不寫出；“II"代表1140V.

（五）接觸器的選擇

1.根據接觸器所控制的負載性質來選擇接觸器的類型。

2.接觸器的額定電壓不得低于被控制電路的最高電壓。

3.接觸器的額定電流應大于被控制電路的最大電流。對于電動機負載

有下列經驗公式：

I＞乜義103

K3

式中：1c為接觸器的額定電流；

P、為電動機的額定功率；

僅為電動機的額定電壓；

K為經驗系數，一般取1~1.4.

接觸器在頻繁起動、制動和正反轉的場合時，一般將其額定電流降一

個等級來選用。

4.電磁線圈的額定電壓應與所接控制電路的電壓相一致。

5.接觸器的觸頭數量和種類應滿足主電路和控制線路的要求。

小結

作業

課題序號8授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

控制繼電器

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：

(1)了解控制繼電器的分類；

(2)掌握控制繼電器的結構和工作原理。

教學目的2.能力目標：能夠根據能夠簡述控制繼電器的結構和工作原理。

3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點各種控制繼電器的結構和工作原理

教學難點各種控制繼電器的結構和工作原理

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習

導入

新授

三、繼電器

概念：是一種根據電量（電流、電壓）或非電量（時間、速度、溫度、

壓力等）的變化自動接通和斷開控制電路，以完成控制或保護任務的電器。

繼電器和接觸器的異同點：

相同點：都是用來自動接通或斷開電路。

不同點：繼電器可以對各種電量或非電量的變化作出反應，而接觸器

只有在一定的電壓信號下動作；繼電器用于切換小電流的控制電路，而接

觸器則用來控制大電流的電路，因而繼電器的觸頭容量較小（不大于5A）,

且無滅弧裝置。

繼電器的種類：

按反應的參數不同可分為電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、熱

繼電器、時間繼電器和速度繼電器等

按動作原理不同可分為電磁式、電動式、電子式和機械式。其中電壓

繼電器、電流繼電器、中間繼電器均為電磁式。

（一）電磁式繼電器

也叫有觸點繼電器。

1、電磁式繼電器的原理

1）電流繼電器

KAI<KA[>KA'KA：

（a）欠電流繼電器（b）過電流繼電器（c）動合觸點（d）動合觸點

I-底座2-反力彈簧3、4-調整螺釘

:5-非磁性墊片6-銜鐵7-鐵心

8一極靴9-電磁線圈10-觸點系統

圖2.2.1電磁式繼電器的典型結構

電流繼電器的線圈：與被測電路串聯，用來反應電路電流的變化。線

圈匝數少，導線粗，線圈阻抗小。

電流繼電器的類型：欠電流和過電流繼電器。

欠電流繼電器：當線圈通過的電流大于或等于整定電流時，繼電

器吸合，只有電流低于整定電流時，繼電器才釋放。

過電流繼電器：當線圈通過的電流小于整定電流時，繼電器不動

作，只有電流超過整定電流時，繼電器才釋放。

2）電壓繼電器

電壓繼電器的線圈并聯于被測電路中。分過電壓繼電器、欠電壓繼電

器和零電壓繼電器，主要用于對電路或設備過壓、欠壓或零壓保護。

KVU<KVU>KV\KA

（e）欠電壓繼電器⑴過電壓繼電器（g）動合觸點（h）動合觸點

3)中間繼電器

KAKA]KA[

(a)中間繼電器線圈(b)動合觸點(c)動斷觸點

(二)時間繼電器

概念：時間繼電器是利用電磁原理或機械原理實現觸點延時閉合或延

時斷開的自動控制電器。

常用時間繼電器：空氣式、電動式、電子式等多種。

時間繼電器延時方式：有兩種，即通電延時和斷電延時。

通電延時型是指當時間繼電器通電后，經過一定的時間延遲后，觸點

才動作；當繼電器斷電后，觸點立刻復位。

斷電延時型是指繼電器通電后，觸點立刻動作；繼電器斷電后，經過

一定的時間延時后，觸點才復位。

時間繼電器的圖形符號：

KTKTRKTI

?II?|

(a)線圈一般符號(b)通電延時線圈(c)斷電延時線圈

11

KTyCKT合KT—燈,

(d)通電延時閉合動合觸點(e)通電延時斷開動斷觸點

KT.

KT3KT專

⑴斷電延時斷開動合觸點(g)斷電延時閉合動斷觸點

KT\KT;

(h)瞬動動合觸點(i)瞬動動斷觸點

（三）熱繼電器

1.作用：過載保護。

2.結構：發熱元件繞制在雙金屬片（兩層膨脹系數不同的金屬輾壓

而成）上，傳動機構設置在雙金屬片和觸點之間，熱繼電器有動合、動斷

觸點各1對。圖6.7（a）、（b）、（c）分別為熱繼電器外形圖、原理示意圖

和符號。

圖6.7熱繼電器

3.工作原理：發熱元件串聯在被保護設備的電路中，過載時負載電

流增大導致發熱元件產生的熱量使雙金屬片產生彎曲變形，當彎曲程度達

一定幅度時，導板推動杠桿使熱繼電器的觸點動作，其動斷觸點斷開；動

合觸點閉合。

4.熱繼電器觸點復位方式：（1）調節螺釘旋入可使雙金屬片冷卻后

動觸點自動復位；（2）調節螺釘旋出使雙金屬片冷卻后動觸點不能自動復

位，必須按下復位按鈕動觸點實現手動復位。

5.注意：熱繼電器不適應于對電氣設備（電動機）實現短路保護。

（四）速度繼電器

小結

作業

課題序號9授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

熔斷器

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：

(1)了解熔斷器的分類；

(2)掌握熔斷器的結構和工作原理。

教學目的2.能力目標：能夠根據能夠簡述熔斷器的結構和工作原理。

3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點熔斷器的結構和工作原理

教學難點熔斷器的結構和工作原理

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習

各種控制繼電器的原理和符號

導入

熔斷器是一種結構簡單、使用方便、價格低廉的保護電器，廣泛用于

供電線路和電氣設備的短路保護。

新授

五熔斷器

1.結構：熔體和外殼組成。圖6.5(a)、(b)、(c)、(d)、(e)為幾

種常見熔斷器的外形圖及符號。

動觸點

熔體

兗插件

靜觸點

瓷底座

(a)插入式熔斷器(b)螺旋式熔斷器

一般情況下要求通過熔體的電流等于或小于額定電流的1.25倍時,

可以長期不熔斷；超過其額定電流的倍數越大，熔體熔斷的時間越短。

小結

作業

課題序號10授課班級

授課課時2授課形式新授

授課章節

開關電器和主令電器

名稱

使用教具投影儀、粉筆等

1.知識目標：

(1)了解開關類電器的種類和符號；

(2)了解主令電器的種類和符號。

教學目的2.能力目標：能夠根據能夠畫出各種開關類電器和主令電器的符號。

3.情感目標：激發學生濃厚的學習興趣，培養學生嚴謹的科學態度，鍛

煉實際分析能力，培養動手能力。

教學重點漏電保護斷路器的工作原理和符號

教學難點漏電保護斷路器的工作原理和符號

更新、補

充、刪節

內容

課外作業

教學后記

課堂教學安排

教學

主要教學內容及步驟

過程

復習

熔斷器的作用和符號

導入

新授

六、開關電器及主令電器

一、開關類電器

常用的低壓開關類電器包括刀開關、轉換開關和自動開關等。

（-）刀開關

1.部件：刀片（動觸點）和刀座（靜觸點）。

按刀片數量不同，閘刀開關可分為單刀、雙刀和三刀三種。圖1.1是膠

木蓋瓷座三刀閘刀開關的結構圖和符號。

膠Ia

（a）結構（b）符號（單刀、

雙刀）

圖1.1閘刀開關

2.作用：（1）隔離開關，也就是說在不帶負載（用電設備不工作）

的情況下切斷和接通電源。（2）電源開關，直接用它來控制電動機（小于

7.5kW）起、停操作。

3.安裝注意事項

安裝刀開關時，瓷底應與地面垂直，手柄向上，易于滅弧，不得倒裝

或平裝。倒裝時手柄可能因自重落下而引起誤合閘，危及人身和設備安全。

（二）組合開關（又稱轉換開關）

1.結構：靜觸點、動觸點和絕緣手柄。（1）靜觸點一端固定在絕緣板

上，另一端伸出盒外，并附有接線柱，以便和電源線及其他用電設備的導

線相連。（2）動觸點裝在另外的絕緣墊板上，墊板套裝在附有絕緣手柄的

絕緣桿上。（3）絕緣手柄能沿順時針或逆時針方向轉動，帶動動觸點分別

與靜觸點接通或斷開。圖1.2是組合開關外形圖和原理示意圖。

圖1.2組合開關

2.符號

3.作用：電氣設備中作為不頻繁地接通和分斷電路，接通電源和負載，

控制小容量異步電動機的正、反轉及星形一三角形起動等用途。

(三)自動開關

又叫自動空氣開關或自動空氣斷路器。它集控制和多種保護功能于一

身，除能完成接通和分斷電路外，還能對電路或電氣設備發生的短路、過

載、失壓等故障進行保護。

1.作用：對電氣設備實現短路、過載和欠壓保護。

2.結構：觸點、脫扣機構。圖1.3(a)、(b)、(c)為空氣斷路器的

外形圖、原理示意圖和符號。

(a)外形(b)原理示意

(c)符號

圖1.3空氣斷路器

3.手柄位置：“分”與“合”在