实用工业电器与电机的控制PDF电子书下载

第1章 简介 2

1.1什么是电流 2

1.2元素和原子 2

1.2.1自由电子 3

1.2.2电流 3

1.2.3能量 3

1.3电气材料 3

1.3.1导体 3

1.3.2绝缘体 3

1.3.3半导体 4

1.4电的产生 4

1.5电压和电流 5

1.5.1电阻 8

1.5.2线规 8

1.5.3铜与铝导线 9

1.5.4电路 10

1.6欧姆定律 11

1.6.1什么是欧姆定律 11

1.6.2欧姆定律的应用 11

1.7功率 12

1.7.1马力 12

1.7.2千瓦 12

1.8电计量 12

1.8.1电流表 13

1.8.2电压表 14

1.8.3欧姆表 15

1.8.4数字万用电表 15

1.8.5交流钳形表 16

1.8.6功率表 16

1.8.7其他仪表 18

1.9电的控制 18

1.9.1开关 18

1.9.2螺线管 22

1.9.3继电器 23

1.9.4二极管 23

1.10电阻 24

1.10.1电阻类别 24

1.10.2电阻色码 24

第2章 符号 28

2.1电气符号 28

2.1.1普通开关（按钮）符号 29

2.1.2标准接线图符号 29

2.2电子符号 31

2.2.1电阻色码 31

2.2.2电子符号对比 31

2.3继电器触点符号 31

2.4电路图 33

第3章 控制电路及电路图 36

3.1接线图 36

3.2线路图或梯形图 38

3.3欠压释放 38

3.4双线控制电路 38

3.5温度控制 39

3.6欠压保护 40

3.7三线控制电路 40

3.8控制电路的电流过载保护 42

3.9控制电路中的变压器 43

第4章 开关 48

4.1电的控制 48

4.2鼓形开关 48

4.2.1控制单相电机的正反转 48

4.2.2控制三相电动机的正反转 49

4.2.3控制直流电动机的正反转 49

4.3浮控开关 49

4.4流量开关 51

4.5脚踏拍子开关 52

4.6操纵杆 52

4.7互锁开关 53

4.7.1机械互锁 53

4.7.2按钮互锁 54

4.7.3辅助触点互锁 54

4.8限位开关 54

4.8.1限位开关的类型 56

4.8.2限位开关电路 57

4.9压力开关 57

4.10按钮开关 57

4.11安全开关 60

4.12选通开关 60

4.13单极开关 60

4.14启-停开关 60

4.15温度开关 60

4.16扳钮开关 61

4.17晶体管开关 61

4.18真空开关 62

第5章 磁和螺线管 66

5.1螺线管 66

5.1.1电磁阀 67

5.1.2自动燃气炉电磁阀 67

5.2螺线管结构 67

5.2.1电枢和铁心中的涡流 68

5.2.2电枢和空气隙 68

5.3屏蔽线圈 68

5.4电磁铁线圈 68

5.4.1维持电流额定值 69

5.4.2线圈电压 69

5.4.3电压变化的影响 69

5.5交流声 70

第6章 继电器 74

6.1继电器 74

6.1.1继电器螺线管 74

6.1.2继电器应用 74

6.1.3断电器衔铁 74

6.1.4继电器触点 75

6.2固态继电器 75

6.2.1晶体管 75

6.2.2电涌保护 76

6.2.3双向三极管开关元件 76

6.2.4晶闸管 77

6.3断相继电器 79

6.4固态监控继电器 80

6.4.1电压继电器 81

6.4.2电流继电器 81

6.4.3过载／欠压继电器 82

6.5固态继电器开关的种类 82

6.6开关 82

6.6.1继电器负载 82

6.6.2热敏电阻继电器 83

6.6.3触点放大继电器 83

6.6.4负载检测和负载转换继电器 83

6.6.5典型应用 84

6.7热过载继电器 85

6.7.1热过载继电器的分类 85

6.7.2手动复位熔融合金（NEMA）型 86

6.7.3双金属片过载（NEMA）型 86

6.7.4温度补偿 86

6.8电磁继电器及电动机 88

6.8.1电动机绕组继电器 89

6.9机电继电器 90

6.10继电器工作特性 91

6.10.1触点寿命 91

6.10.2触点结构 92

6.10.3继电器线圈 92

6.10.4冲击及振动 93

6.10.5继电器及海拔高度 93

第7章 电动机 96

7.1电动机分类 96

7.2直流（DC）电动机 96

7.2.1工作原理 96

7.2.2反电动势 97

7.2.3负载 97

7.2.4直流电动机类型 97

7.2.5串励直流电动机 97

7.2.6并励直流电动机 98

7.2.7复励直流电动机 98

7.2.8电枢类型 99

7.2.9旋转方向 99

7.2.10电动机速度 99

7.2.11电枢效应 100

7.2.12补偿绕组及辅助极 100

7.2.13直流电动机启动电阻 100

7.2.14直流电动机传动特性及适用场合 101

7.2.15直流电动机故障检修 101

7.3交流（AC）电动机 101

7.3.1交流电动机类型 101

7.3.2串励交流电动机 101

7.3.3交流电动机磁场 102

7.3.4两相旋转磁场 102

7.3.5两相波形 103

7.3.6三相旋转磁场 103

7.3.7同步电动机 104

7.3.8鼠笼式（感应）电动机 105

7.3.9同步电动机的启动 105

7.3.10感应电动机 105

7.3.11定子结构 106

7.3.12转差 107

7.3.13单相感应电动机 107

7.3.14分相感应电动机 108

7.3.15屏蔽磁极式（罩极）感应电动机 108

7.3.16鼠笼式电动机的速度及转差 109

7.3.17转向 110

7.3.18转矩及功率 110

7.3.19制动转子力矩 110

7.3.20停转力矩 110

7.3.21制动转子的kV·A／hp 111

7.3.22鼠笼式感应电动机的启动 112

第8章 定时器和传感器 116

8.1时间和定时器 116

8.2空气阻尼式时间继电器或气动延时定时器 116

8.3同步时钟定时器 116

8.4固态定时器 116

8.5延时继电器 117

8.6多功能定时继电器 118

8.7可编程定时器控制 118

8.8数字固态定时／计数器 119

8.8.1单级型 119

8.8.2定时／计数模式 119

8.8.3双级型 119

8.8.4指轮开关 120

8.9DIP开关 121

8.10气动定时继电器 121

8.11电动定时器 123

8.12顺序控制 124

8.13可编程定时器 125

8.14传感器 125

8.14.1固态液位控制 125

8.14.2电容式传感器 126

8.14.3温度感测 126

8.14.4热电偶 127

8.14.5热敏电阻 127

8.14.6电阻式温度感测器 128

8.14.7半导体测温传感器 128

8.14.8压力传感器 128

8.14.9应变片式传感器 128

8.14.10硅压阻式压力传感器 129

第9章 传感器和检测 132

9.1传感器分类 132

9.1.1接触式传感器 132

9.1.2非接触式传感器 132

9.2存在检测传感器 132

9.3限位开关 132

9.4转速开关 134

9.4.1转速开关的使用 134

9.5压力控制传感器 135

9.6温度控制传感器 136

9.6.1埋入式套筒及密封压盖 137

9.7浮控开关 137

9.8编码器 140

9.8.1光学可编程控制器编码器 141

9.8.2多路转接 141

9.9接近开关 141

9.9.1工作原理 141

9.9.2固态开关 141

9.9.3圆柱形感应开关 141

9.9.4宽范围感应接近开关 142

9.9.5紧凑型感应接近开关 142

9.9.6独立薄型接近开关 142

9.10光电开关 142

9.10.1工作原理 143

9.10.2特性 143

9.10.3光电开关光源 143

9.10.4标记传感器 144

9.10.5透明材料探测 144

9.11开关应用场合 145

9.12自动识别器 145

9.13无线射频识别系统 145

9.13.1天线 146

9.13.2RF标记 147

9.14条码判读器及译码器 147

9.14.1手持式扫描器 147

9.14.2移动激光束扫描器 148

9.15多路转接 148

9.16视觉系统 148

第10章 螺线管和电磁阀 152

10.1螺线管 152

10.2工业螺线管 152

10.2.1管式螺线管 152

10.2.2框式螺线管 152

10.3适用场合 152

10.3.1螺线管用作电磁铁 155

10.3.2电磁铁线圈 155

10.3.3线圈的检修与维护 156

10.4电路中的电磁阀 157

第11章 电动机启动方法 160

11.1电动机 160

11.2分相电动机 160

11.2.1工作原理 160

11.2.2应用 161

11.3推斥式感应电动机 161

11.3.1工作原理 161

11.3.2应用 161

11.4电容启动电动机 161

11.4.1反转性能 162

11.4.2应用 162

11.5永久分容电动机 162

11.6屏蔽磁极式电动机 163

11.6.1反转性能 164

11.6.2应用 164

11.7分相电动机 165

11.8多相电动机启动器 165

11.9降压启动方法 166

11.10主回路电阻启动法 168

11.10.1启动原理 168

11.10.2优缺点 169

11.11自耦变压器式启动法 169

11.11.1启动原理 169

11.11.2优缺点 170

11.12部分绕组启动法 170

11.12.1启动原理 171

11.12.2优缺点 172

11.13星形或三角形启动器 172

11.13.1启动原理 172

11.13.2优缺点 172

11.13.3星形-三角形连接 173

11.14多级变速启动器 174

11.14.1低速闭锁继电器 174

11.14.2自动顺序加速继电器 174

11.14.3自动顺序减速继电器 174

11.15交替磁极式电动机控制器 175

11.16全压控制器 176

11.16.1启动顺序 177

11.16.2防低压保护 177

11.16.3延时保护 178

第12章 固态降压启动器 182

12.1机电装置 182

12.2降压启动 182

12.3晶闸管 182

12.4固态无级加速 183

12.5逻辑架 184

12.5.1B-2模块 184

12.5.2B-3模块 184

12.5.3B-4模块 185

12.5.4B-5模块 186

12.5.5B-6模块 186

12.5.6B-7电压监控模块 186

12.5.7B-8节能模块 186

12.6短路SCR开关 186

12.7基本固态电路接线图 186

12.8双向击穿二极管 186

12.9双向三极管开关 187

12.10发光二极管 188

12.11固态控制及电磁器件的抗干扰 188

12.11.1电涌抑制器 189

12.11.2避雷装置 189

第13章 转速控制和监控 192

13.1电动机转速控制 192

13.2鼠笼式电动机 192

13.3同步电动机 192

13.3.1励磁 192

13.3.2转速 193

13.3.3启动 193

13.3.4启动方法 193

13.3.5同步电动机应用 195

13.4绕线式转子电动机 195

13.4.1电阻调速 196

13.4.2适用的转速控制类型 196

13.4.3多路开关启动器 196

13.4.4磁鼓控制器 197

13.4.5磁力启动器 197

13.4.6电阻器 198

13.4.7固态调速控制器 198

13.5变频调速控制 198

13.6多速启动器 199

13.7转速监控 199

第14章 电动机控制和保护 204

14.1电动机控制 204

14.2手控启动器 204

14.3固态电动机控制器 205

14.4顺序控制 206

14.4.1多台电动机顺序控制 207

14.4.2自动顺序控制 207

14.5微动 209

14.5.1工作原理 209

14.5.2正向或反向微动 209

14.6反接制动 210

14.6.1电动机任意方向的反接制动 210

14.6.2逆反接制动 210

14.7制动 210

14.7.1电动机电子制动器 212

14.7.2机械制动 212

14.7.3助推制动 213

14.7.4电磁制动 213

14.7.5液压制动 213

14.8电动机保护 214

14.8.1湍振及逆转保护 214

14.8.2过载保护 215

14.8.3自动复位过载继电器 215

14.8.4反时限电流继电器 216

14.8.5固态线路电压及线路电流监控继电器 216

14.8.6程控电动机保护 216

14.8.7保护模块 216

14.8.8远程检温器（RTD）模块 217

第15章 三相控制器 222

15.1三相电动机 222

15.2启动器 222

15.2.1简易型启动器 222

15.2.2全电压双向启动器 223

15.2.3正转-反转-制动 223

15.2.4启动-制动-微动 223

15.2.5双向启动器 224

15.2.6双速启动器 224

15.3双电动机控制器 224

15.4中压控制器 225

15.5固态电动机控制器 230

15.5.1模块 230

15.5.2固态控制器的优点 231

15.6电动机控制中心 231

第16章 驱动装置 234

16.1交流（AC）驱动 234

16.1.1调速驱动 234

16.1.2交流变频（AC）驱动 234

16.1.3CSI逆变器 235

16.1.4变压逆变器 235

16.1.5脉宽调制（PWM）逆变器 236

16.1.6变螺距驱动 237

16.1.7绕线式转子交流（AC）电动机驱动 237

16.2直流（DC）驱动 238

16.2.1调速驱动 238

16.2.2开环控制（传统方法） 238

16.2.3闭环控制 240

16.2.4直流（DC）驱动的优缺点 240

16.2.5直流（DC）驱动及系统 240

16.3固态数字化交流（AC）驱动 240

第17章 故障排查与维护 244

17.1故障排查 244

17.2预防性技术保养 244

17.2.1潮湿地区 244

17.2.2预防意外电击 245

17.2.3接地-故障插座 246

17.2.4接线装置 247

17.3小型电动机的维护 247

17.3.1正确布线 247

17.3.2检查内部开关 247

17.3.3检查负荷状态 247

17.3.4润滑时需特别注意的问题 247

17.3.5保持换向器的清洁 247

17.3.6电动机的额定运行参数必须适当 247

17.3.7更换磨损的电刷 247

17.4电动机故障 247

17.4.1球轴承电动机 247

17.4.2套筒轴承电动机 248

17.5电动机常见故障及原因 248

17.5.1故障诊断 249

17.5.2离心开关 249

17.5.3整流式电动机 249

17.6故障排查帮助指南 249

17.6.1接线图 249

17.6.2小型三相电动机额定数据 252

17.7电源扰动 254

17.7.1电压波动 254

17.7.2瞬变 255

17.7.3供电中断 255

17.7.4查找短路 255

17.8鼠笼式转子电动机 256

17.9单相电动机的离心开关测试 256

17.10运行与启动绕组之间的短路测试 256

17.11电容器测试 256

17.12用仪表检查故障 257

17.12.1用电压-电流表检修电动机故障 257

17.12.2钳形电压-电流表 258

17.12.3接地检查 258

17.12.4开路检查 259

17.13故障检修指南 259

17.14电动机寿命 265

17.14.1通风 265

17.14.2环境温度 265

17.15性能参数 265

17.15.1单相电压不平衡 266

17.15.2三相电压不平衡 266

17.16电动机保护 267

17.17直流电动机故障 267

17.18固态装置的故障排查 268

词汇表 273