(共30张PPT)
16.4 电磁继电器与自动控制
第十六章 电磁铁与自动控制
逐点
导讲练
课堂小结
作业提升
课时讲解
1
课时流程
2
了解电磁继电器的结构
学习使用电磁继电器
从身边的问题出发
驱动大型机器的电流可能达到几十安、几百安，但在许多电视的画面上，我们常常看到工人师傅利用按钮来控制机器，难道强大的电流就是在按钮中通过吗？不可能，按钮承受不了大电流，用手直接控制强大的电流或操作高压电路是很危险的，工人师傅按下的只是电磁继电器的开关，
而大型机器电源开关的接通和断开是由
电磁继电器控制的。
学会提问
通过小调查，让学生深入生活，了解电磁继电器在生产生活中的应用。电磁继电器实际上是一种间接控制的开关。利用电磁继电器人们可以实现各种自动控制。
知识点
了解电磁继电器的结构
知1－讲
1
1. 电磁铁：通电时产生磁性，吸下衔铁。
2. 衔铁：和动触点组成一个绕支点转动的杠杆，带动动触点上下运动。
3. 复位弹簧：电磁铁磁性消失时，带动衔铁弹离电磁铁。
知1－讲
4. 触点：被控制的工作电路的开关(包括两个静触点和一个动触点)。
拓展一步
常开触点和常闭触点：在线圈未通电的条件下，处于断开状态的静触点称“常开触点”，处于接通状态的静触点称“ 常闭触点”。这两种静触点分别与动触点(公共触点)配合，才构成一组完整的转换触点，才能完成对被控电路“开”或“关”的控制任务。
知1－讲
注意：
(1)触点的材料：触点的材料通常用铜、银、金及其合金，其中以铂金合金为最好，这样的触点接触电阻小，并且不易氧化。
(2)衔铁的选择：衔铁要用软铁做成，而不能用钢，这是因为钢被电磁铁磁化后，磁性能长久保持。
(3)衔铁和动触点之间是绝缘的，正常工作时动触点一定是与上下静触点中的一个接触，与另一个断开。
知1－讲
例 1
下面是某同学对电磁继电器的认识，请帮他补充完整。
知1－讲
(1)如图所示是电磁继电器结构示意图。其中有两个电路：一是控制电路，由低压电源U1、_________和开关S 组成；二是工作电路，由高压电源U2、________和电磁继电器的_______________部分组成。
电磁铁A
电动机
动触点和静触点
知1－讲
(2)利用电磁继电器可实现由______电压、______电流的电路控制______电压、______电流的电路， 还可以实现__________和 _________等。
(3)电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通断来控制__________的有无，从而由衔铁的被拉下和复位，带动动触点，实现对_________的控制，所以电磁继电器的实质是_____________________________。
低
弱
高
强
远距离控制
自动控制
电磁铁磁性
工作电路
利用电磁铁控制电路通断的开关
知1－讲
思路导引：由图知，控制电路由低压电源U1、电磁铁A 和开关S 组成；工作电路由高压电源U2、电动机和电磁继电器的动触点和静触点部分组成。电磁继电器是一个利用电磁铁来控制电路工作的开关，可进行远距离操纵和自动控制，其作用是利用低电压、弱电流的“控制电路”通断，来间接地控制高电压、强电流的“工作电路”。
知1－讲
① 电磁继电器工作电路的分析方法
解答电磁继电器自动控制类问题时，先要分析清楚哪部分是控制电路，哪部分是工作电路，再弄清楚控制电路的控制原理；然后分析控制电路中无电流时，由衔铁和触点的位置分析工作电路的工作状态；再分析控制电路有电流时，衔铁运动，引起静触点与动触点的连接变化，确定工作电路的工作状态。
知1－讲
②利用“链锁反应”分析电磁继电器的工作过程
外界环境变化、人为操作
↓
控制电路开关闭合
↓
电磁铁具有磁性、吸引衔铁
↓
动触点和静触点结合
↓
工作电路工作
知1－练
电梯设置了超载自动报警系统，其简化电路如图所示，电梯厢底层装有压敏电阻R1，R2 为保护电阻，K 为动触点，A、B 为静触点，当出现
超载情况时，电铃将发出报
警声，
知1－练
此时电梯______ (填“能”或“不能”)运行，电梯超载时报警说明压敏电阻的阻值随压力增大而______，如果用阻值较小的电阻替换R2，电梯可乘人数将______ (填“变多”“不受影响”或“变少”)。
(说明：电梯可乘人数是以每个人质量均为60 kg 计算)
不能
减小
变少
知2－讲
知识点
学习使用电磁继电器
2
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种装置。其工作电路包括低压控制电路
和高压工作电路两个部分。
知2－讲
2. 控制电路和工作电路
控制电路 工作电路
特点 低压 高压
组成 低压电源、控制开关S1、电磁铁串联 高压电源、触点、用电器、开关S2 串联
注意事项 (1)根据电磁继电器标称的线圈额定电压，选择合适的低压电源
(2)连接好电路后，闭合开关S1，注意观察触点间的状态如何转换 (1)根据用电器的额定电压，
选择合适的电源
(2)闭合S2，观察S1 断开和闭合时，用电器的工作状态的转换
知2－讲
3. 电磁继电器的工作原理
控制电路的开关闭合时，电磁铁有磁性，克服复位弹簧的拉力，将衔铁吸下，动触点与下端静触点接通，红灯亮，绿灯灭；控制电路的开关断开时，电磁铁没有磁性，复位弹簧将衔铁拉起，动触点与上端静触点接通，绿灯亮，红灯灭。
知2－讲
4. 电磁继电器的应用
(1)利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断间接地控制高电压、强电流工作电路的通断。
(2)利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制。
(3)在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，还可以实现对温度、压力和光的自动控制。
知2－讲
要点归纳
电磁继电器工作过程图解：
知2－讲
拓展应用
设计水位报警器：
要求：当水位没有达到警戒水位时，绿灯亮表示安全；当水位达到警戒水位时，红灯亮表示危险。
知2－讲
例2
［中考·长沙］小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，图中A、B 位置可以安装电铃或LED 灯，车库没有积水时LED 灯亮；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，具有______性，把衔铁吸下，电铃
发出声音。电铃应该安装在图
中的______位置。
磁
B
知2－讲
思路导引：车库没有积水时，电磁铁不具有磁性，不会吸引衔铁，LED 灯亮，说明A为LED 灯；车库有积水时，左侧控制电路接通，电磁铁通电，电磁铁具有磁性，能吸引衔铁，使得B所在的电路接通，电铃发出声音，所以电铃应安装在图中的B位置。
知2－讲
③分析用电磁继电器进行自动控制的一般思路
(1)弄清电磁继电器的实质是一个由电磁铁来控制的自动开关；
(2)从电磁铁通电有磁性，断电无磁性的原理进行分析；
(3) 同时注意题中的隐含条件，如本题中隐含条件有两个：一是水在一般情况下是导体；二是地面有积水时相当于控制电路的开关闭合。
知2－讲
将汽车钥匙插入钥匙孔，转动钥匙相当于闭合开关，汽车启动。请在图8 中连接好控制汽车启动的电路图。
例 3
知2－讲
解：如图9 所示。
知2－讲
思路导引：将汽车钥匙插入钥匙孔，转动钥匙相当于闭合电磁铁所在电路的开关，使电磁铁工作，把电动机所在电路的开关闭合，汽车启动。故把电磁铁与钥匙开关、电源串联，电动机与电源、触点开关串联。
知2－讲
④电磁继电器电路的连接
解法指导：电磁继电器的连接，需要注意连接电路时先规划好，除了连接美观，符合电路连接的一般要求，另外要特别注意电线不能交叉。
电磁继电器与自动控制
电磁继电器
工作原理
电路
实质
概念
电磁继电器与自动控制
1. 实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2. 结构：电磁铁、弹簧、衔铁、静触点、动触点等。
3. 作用：用低电压、弱电流来控制高电压、强电流，进
行远距离操作和自动控制。
4. 分析电磁继电器的工作原理的步骤：
控制电路工作情况→电磁铁磁性变化→衔铁动作方向
→触点接触状况→工作电路工作情况。
