电器按其工作原理又可分为：机械式电器和电子式电器。机械式电器就是传统意义上的电器；电子式电器是近几年发展起来的新型电器。 不管按照何种方法对电器元件进行分类，它们都有一些共同的特征。它们要在电路中起到切换、控制、检测、保护、变换和调节的作用，就应该有执行部件，这个执行部件对于传统的机械式电器就是触点。而对于电子式无触点电器这个执行部件则是半导体电子功率开关。对于自动电器要把接收到的指令信号转化为相应的执行动作，就需要有一个感测和控制部件，这个感测和控制部件对于传统的机械式电器就是电磁机构。而对于电子式无触点电器这个感测和控制部件则是检测与控制电路功能块或微处理器系统
对于单相交流电磁机构，由于磁通是交变的，当磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。由于交流电源频率的变化，衔铁的吸力随之每个周波二次过零，因而衔铁产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松散。因此交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的分磁环（或称短路环），使铁心通过2个在时间上不相同的磁通Φ1和Φ2，矛盾就解决了。如图6.5所示。
当电器触点切断电路时，如果电路中电压超过10~12V和电流超过80~100mA，在拉开的两个触头之间将出现强烈火花，这实际上是一种气体放电的现象，通常称为“电弧”。
所谓气体放电，就是气体中有大量的带电粒子作定向运动。触点在分离瞬间，其间隙很小，电路电压大多降落在触点之间，在触点间形成很强的电场，阴极中的自由电子会逸出到气隙中并向正极加速运动。前进途中撞击气体原子，该原子分裂成电子和正离子。电子在向正极运动过程中又将撞击其他原子，这种现象叫撞击电离。撞击电离的正离子向阴极运动，撞在阴极上会使阴极温度逐渐升高。当阴极温度到达一定程度时，一部分电子将从阴极逸出再参与撞击电离。由于高温使电极发射电子的现象叫热电子发射。当电弧的温度达到3000℃或更高时，触点间的原子以很高的速度作不规则的运动并相互剧烈撞击，结果原子也将产生电离，这种因高温使原子撞击所产生的电离称为热游离。
式中：μ0=4π×10-7H/m，B为气隙磁感应强度，S为磁极截面积。当S为常数时，F与B2成正比，也可认为F与Φ2成正比，即
对于具有直流电压线圈的电磁机构，在稳态时磁路对电路没有影响，可以认为线圈电流与磁路的气隙大小无关，只与线圈电阻和外加电压有关。因外加电压和线圈电阻不变，则通过线圈的电流为常数，根据磁路定律
触点是一切有触点电器的执行部件，用来接通或断开被控制的电路。它的结构形式很多，按其接触形式可分为3种，即点接触、线a所示为点接触，它由两个半球形触点或一个半球形与一个平面形触点构成。它常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点或继电器触点。图6.7b所示为线接触，它的接触区域是一条直线。触点在通断过程中是滚动接触，如图6.8所示。开始接触时静、
电器按其功能用途又可分为以下四类： ⑴主令电器：主令电器主要用来发出指令信号、切换控制线路。最常见的主令电器有按钮开关、行程开关等。 ⑵控制电器：控制电器主要用来接收控制指令，实现自动控制功能。最常见的控制电器有接触器、继电器等。 ⑶保护电器：保护电器主要用来保护电路及其元件，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏，最常见的保护电器有熔断器、断路器等。 ⑷执行电器：用来操作、带动生产机械，支撑或保持机械装置在特定位置上的一种元件，如电磁铁、电磁离合器等。
电磁机构的工作情况常用吸力特性与反力特性来表征。电磁机构的吸力与气隙的关系曲线称为吸力特性。它随励磁电流种类（交流或直流）、线圈连接方式（串联或并联）的不同而有所差异。电磁机构运动部分的静阻力与气隙的关系曲线称为反力特性。阻力的大小与作用弹簧、摩擦阻力以及衔铁质量有关。下面分析吸力特性、反力特性和两者的配合关系。
（1）衔铁绕棱角转动：如图6.1(a)所示，衔铁绕铁轭的棱角而转动，磨损较小。铁心用软铁，适用于直流接触器、继电器。
（2）衔铁绕轴转动：如图6.1(b)所示，衔铁绕轴转动，用于交流接触器。铁心用硅钢片叠成。
在交流电路中常采用桥式触点，如图6.9所示。桥式触点有两处断开点，相当于两对电极，若有一处断点要使电弧熄灭后重燃需要150~250V，现有两处断点就需要300~500V，所以对于小容量交流电器，采用桥式触点已能达到灭弧效果，勿需另加灭弧装置。若有特殊需要时，根据需要可灵活地将二个或三个极串联起来当做一个触点使用，这组触点便成为多断点，加强了灭弧效果。
根据电压等级和应用场合的不同，电器分为高压电器和低压电器两大类。高压电器通常指工作在交、直流电压1200V以上的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电器设备，其主要的应用场合如电力系统控制。低压电器则通常指工作在交、直流电压1200V以下的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电器设备，其主要的应用场合如工厂设备电气控制、楼宇供电控制及家用电器设备控制。本书主要介绍常用低压电器，低压电器还可以按以下的一些方法进行分类。
按控制对象可分为配电电器和控制电器。前者主要用于供、配电系统中，如刀开关、熔断器、断路器等；后者主要用于电器自动控制系统中，如各种工业生产机械设备、民用设施、家用电器等。
电器按动作性质可分为两类：非自动电器和自动电器。非自动电器：这类电器没有动力机构，依靠人力或其他外力来接通或切断电路，如刀开关、转换开关、行程开关、按钮等。自动电器：这类电器有电磁铁等动力机构，按照指令、信号或参数变化而自动动作，使工作电路接通和切断，如接触器、继电器、自动开关、电磁铁等。
即直流电磁机构的吸力F与气隙的平方成反比，故吸力特性为二次曲线所示。它表明衔铁闭合前后吸力变化很大，气隙越小吸力越大。
对于具有交流电压线圈的电磁机构，其吸力特性与直流电磁机构有所不同。设外加电压不变，交流吸引线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，电阻可忽略，则
触点的结构形式常用的有单断点式和双断点两种。单断点式结构的触点是利用图6.7所示的单个触点来分、合电路的，双断点式结构的触点是利用两个触点来分、合电路的，其结构如图6.9所示。两个动触点通过触桥相连，同时动作。
由于触点表面的不平和氧化层的存在，两个触点的接触处有一定的电阻。为了减小此接触电阻，需在触点间加一定压力。触点未动作时的位置如6.9（a）所示，当动触点刚与静触点接触时，由于安装时弹簧被预先压缩了一段，因而产生一个初压力F1，如图6.9（b）所示，触点闭合后由于弹簧在超行程内继续变形而产生一个终压力F2，如图6.9（c）所示。弹簧压缩的距离L称为触点的超行程，即从静、动触点开始接触到触点压紧，整个触点系统向前压紧的距离。有了超行程，在触点磨损情况下仍具有一定压力，有利于保持良好接触。当然，磨损严重时仍应及时更换。
电器的感测与控制部分接受外界输入的信号，并通过转换、放大、判断，作出有规律的反应，使执行部分动作，输出相应的指令，实现控制的目的。对于有触点的电磁式电器，感测与控制部分大都是电磁机构，而执行部分则是触点系统。 1. 电磁机构的分类电磁机构是各种自动电磁式电器的主要组成部分之一，它将电磁能转换成机械能，带动触点系统使之闭合或断开。电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成。吸引线圈可分为直流线圈和交流线圈两种，并有各种电压等级。磁路包括铁心、衔铁、铁轭和空气隙。常用的电磁机构的结构形式如图6.1所示。分为如下几类：
当频率f、匝数N和电压U均为常数时，Φ为常数，由式(6.2)知F亦为常数，说明F与δ大小无关。实际上由于漏磁通的存在，F随着δ的减小略有增加。当气隙δ变化时，吸引线圈的阻抗会跟着变化，则吸引线圈的电流I也会跟着变化。如忽略线圈电阻，则可近似地认为I与δ呈线示出了F=f(δ) 与I= f(δ) 的关系曲线。
动触点在A点接触，靠弹簧压力经B点滚动到C点，断开时作相反运动。这样，可以自动清除触点表面的氧化膜，同时长期工作的位置不是在易烧灼的A点而是在C点，保证了触点的良好接触。这种滚动线接触多用于中等容量电器的触点，如接触器的主触点。图6.7（c）所示为面接触，它可允许通过较大的电流。这种触点一般在接触面上镶有合金，以减小触点接触电阻和提高耐磨性，多用作较大容量接触器或断路器的主触点。
其后在δBaidu Nhomakorabea到0的区域内，气隙越小，触点压得越紧，反力越大，线 吸力特性与反力特性
为了保证吸合过程中衔铁能正常闭合，吸力在各个位置上必须大于反力，但也不能过大，否则会影响电器的机械寿命。反映在图6.4上就是要保证吸力特性高于反力特性。上述特性对于有触点电磁式电器都适用。在使用中常常调整反力弹簧或触点初压力以改变反力特性，就是为了使之与吸合特性良好配合。
反力特性与吸力特性之间的配合关系如图6.4所示。欲使电磁衔铁可靠吸合，在整个吸合过程中，吸力需大于反力，这样才能保证执行机构可靠动作。反力特性曲线所示，直流与交流电磁机构的吸力特性分别如曲线的区域内，反力随气隙减小略有增大。到达δ2位置时，动触点开始与静触点接触，这时触点上的初压力作用到衔铁上，反力骤增，曲线 交流电磁机构铁心截面结构
图6.5中电磁机构的交变磁通穿过短路环所包围的截面 ，在环中产生电流，根据电磁感应定律，此电流产生的磁通Ø2在相位上落后于截面S1中的磁通Ø1，由Ø1、Ø2产生吸力 f1、f2，如图6.6所示。作用在衔铁上的力是f1、f2 的合力f，只要此合力始终超过其反力，衔铁的振动现象就消失了。
撞击电离、热电子发射和热游离的结果，在两触点间呈现大量向阳极飞驰的电子流，这就是所谓的电弧。
应当指出，伴随着电离的进行也存在着消电离的现象。消电离主要是通过正、负带电粒子的复合进行的。温度越低，带电粒子运动越慢，越容易复合。
根据上述电弧产生的物理过程可知，欲使电弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度，以加强消电离作用。当电离速度低于消电离速度，则电弧熄灭。根据上述灭弧原则，常用的灭弧装置有磁吹式灭弧、灭弧栅、灭弧罩、多断点灭弧几种。
按钮又称按钮开关或控制按钮，是一种专门发号施令的电器，用于切换控制线路，以达到控制其它电器动作或特定控制功能的目的，在各种控制场合得到广泛应用。按钮的品种规格繁多，部分常用按钮的实物如图6.10所示。根据操作手柄的不同，又有按钮和旋钮之分。
图6.11所示是按钮开关的结构示意图，图形符号如图6.12所示，文字符号用SB表示。按钮一般由按钮帽、复位弹簧、触点和外壳组成，按下按钮帽1，常闭触头4首先断开而后常开触头5闭合，从而同时控制了两条电路；松开按钮帽，则在弹簧2的作用下使触头复位。目前许多常用的按钮的触点都采用组合式的结构，即根据需要组合触点的形式和数量，一个按钮一般最多可以组合6个常开触点和6个常闭触点。
主令电器是一种主要用来发布电气控制指令的电器元件，用于切换控制线路，以达到控制其它电器动作或特定控制功能的目的。最常见的主令电器如按钮开关、 行程开关、万能转换开关、主令控制器。主令电器一般需要借助外力来执行动作，如按钮开关、万能转换开关需要借助操作者的力量执行动作，行程开关则需要借助机械的运动部件碰压才能执行动作。主令电器一般用于控制电路中，不能直接用于分合动力负荷电路。
从上述结论还可以看出：对于一般的交流电磁机构，在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间，电流将达到吸合后额定电流的几倍甚至十几倍。如果衔铁卡住不能吸合，或者频繁开合动作，就可能烧毁线圈。这就是对于可靠性高或频繁动作的控制系统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构的原因。