凡是自动和手动接通和断开电路，以及能实现对电或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电气元件统称为电器。低压电器是指用于交流额定电压1200 V及以下、直流额定电压1500 V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。
低压电器的用途广泛、种类多样，其规格、工作原理也各不相同。按用途可以分为以下五类。
（1）低压配电电器：用于供电系统中进行电能的输送和分配的电器。要求这类电器的分断能力强、限流性能好。主要有低压断路器、隔离开关、自动开关、刀开关等。
（2）低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。要求这类电器具有一定的通断能力，可操作的频率高、机械寿命长等。主要有接触器、继电器、启动器等。
（3）低压保护电器：用于对电路和电气设备进行保护的电器。要求这类电器具有一定的通断能力，可靠性高、灵敏度高。主要有熔断器、热继电器、电压继电器等。
（4）低压主令电器：用于发送控制指令的电器。要求这类电器可高频操作、机械寿命长、抗冲击能力强等。主要有按钮、行程开关、万能开关、主令开关等。
（5）低压执行电器：用于完成某种动作和传动功能的电器。主要有电磁铁、电磁离合器等。
图1.1所示为一个典型的电动机控制实物图。
图1.1 电机控制实物图
1.1.1.2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理
电磁式低压电器在控制线路中使用量最大。其种类繁多，我们常用的接触器、中间继电器、断路器等都属于电磁式低压电器。各类电磁式低压电器在工作原理和构造上基本相同。
1.基本结构
电磁式低压电器从结构上一般可分为三个主要部分，即触点、灭弧装置和电磁机构。
1）触点
触点是一切触点电器的执行部件。这些电器通过触头的动作来接通或者断开被控制的电路。触头通常由动、静触点组合而成。触点结构形式多种多样，按照控制的电路可分为主触点和辅助触点。主触点用于接通或断开主电路，允许通过大电流；辅助触点主要用于控制电路的通断，只能通过小电流。按照触点的原始状态可分为常开触点和常闭触点；线圈不带电时，动、静触点断开的触点为常开触点，原始状态闭合的触点为常闭触点。
2）灭弧装置
灭弧装置指用于熄灭电弧的装置。当触点断开大电流的瞬间，触头将会产生弧光放电的现象，损伤触头系统，甚至导致电路不能正常分断，从而引发安全事故。采用灭弧机构能保护电路以及电气元件。(www.xing528.com)
3）电磁机构
电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或者断开，从而实现电路接通和分断。
2.工作原理
电磁机构的工作原理常用吸力特性和反力特性来表征。电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系称为吸力特性；电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称为反力特性。
1）吸力特性与反力特性的配合
电磁机构欲使衔铁吸合，则在整个吸合的过程中，吸力都必须要大于反力，但是也不能过大，否则会造成过大的冲击力，导致衔铁与铁心柱端面产生严重的机械磨损，而且有可能由于触点弹跳而导致触点损坏。对于直流电磁机构，当切断激磁电流释放衔铁时，其反力特性必须大于剩磁吸力，才能保证衔铁可靠释放。
2）单相交流电磁机构短路环的作用
电磁吸力由电磁机构产生，当线圈中通过直流电时，F 为恒定值；当线圈中通过交流电时，磁感应强度将会变化。电磁吸力按正弦规律的平方变化。一个周期内电磁铁吸合两次、释放两次，如此循环，电磁机构将会产生剧烈的振动和噪声，不能正常工作。
解决上述问题的方法是增加短路环，如图1.2所示，在铁心的端部开一个槽，将铜环嵌入槽内。短路环把铁心的磁通分为两个部分，穿过短路环的2Φ和不穿过短路环的1Φ，相位上2Φ滞后于1Φ。加短路环后电磁吸力如图1.3所示，电磁机构的吸力F为产生的1F与2F的合力，此时合力始终大于反力，故衔铁机构振动噪声消除。
图1.2 交流电磁铁的短路环
1—衔铁；2—铁心；3—线圈；4—短路环。
图1.3 加短路环后的电磁吸力
3）电磁机构输入/输出特性
电磁机构激磁线圈的电压或者电流为其的输入量。衔铁的位置为其输出量，衔铁的位置与激磁线圈的电压或者电流的关系成为输入输出特性，如图1.4所示。其中，Y表示衔铁的位置，1Y表示衔铁吸合位置，Y=0表示衔铁释放的位置，X表示电磁机构的输入量，X1一般称作电磁机构的返回值，X2一般称作电磁机构的动作值。当输入量X由零增到X2处时，衔铁吸合，输出1Y，此时如果x再增大，Y值保持不变；当X减少到X1时，衔铁释放，输出Y变为零，再减小X，Y值均为零。
电磁机构的输入/输出特性为一矩形曲线，此类矩形特性曲线也称为继电器特性。
图1.4 电磁机构的输入/输出特性
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