高等专科学校教材 电气控制原理与设计PDF电子书下载

第一篇 电气控制原理 1

第一章 常用低压电器 1

1—1 概述 1

一、电器的分类 1

二、电磁式电器 1

三、电器的触头系统和电弧 5

1—2 开关电器 7

一、刀开关 7

二、转换开关 8

三、自动开关 8

1—3 熔断器 10

一、熔断器的用途和类型 10

二、熔断器的工作原理 10

三、新型熔断器 11

四、熔断器的选择 11

1—4 主令电器 12

一、控制按钮 12

二、行程开关 12

三、接近开关 13

四、万能转换开关 14

五、主令控制器 15

六、凸轮控制器 15

1—5 接触器 17

一、接触器的结构和工作原理 17

二、接触器的型号与主要技术数据 18

三、接触器的选择 18

1—6 继电器 19

一、电流继电器 20

二、电压继电器 20

三、中间继电器 20

四、时间继电器 20

五、热继电器 23

六、速度继电器 26

1—7 电磁离合器 26

本章小结 27

思考题与练习题 27

第二章 电器控制线路的基本环节 29

2—1 电气控制系统图的类型及规定画法 29

一、电气系统图的图形符号，文字符号和回路标号 29

二、电气原理图 31

三、电气布置图 32

四、电气安装接线图 32

2—2 电动机控制的保护环节 33

一、短路保护 33

二、过载保护 34

三、过电流保护 34

四、零电压和欠电压保护 34

五、弱磁保护 35

2—3 电动机的起动控制线路 35

一、单相直接起动控制线路 35

二、电动机的点动控制线路 36

三、降压起动控制线路 37

四、限流起动控制线路 39

五、直流电动机电枢串电阻起动控制线路 41

2—4 电动机的转向及运动部件的行程控制 41

一、电动机“正—停—反”控制线路 41

二、电动机“正—反—停”控制线路 42

三、自动往复行程控制线路 42

2—5 电动机的转速控制 43

2—6 电动机的制动控制 44

一、反接制动控制线路 45

二、能耗制动控制线路 46

2—7 顺序控制单元线路 49

一、电动机顺序起停控制线路 49

二、继电器顺序控制环节 50

本章小结 50

思考题与练习题 51

附录2-1 电工系统图图形符号（GB312-64） 57

附录2-2 电工电气控制系统图文字符号（GB315-64） 63

附录2-3 电力系统图上的回路标号（GB316-64） 66

第三章 电气控制系统分析 70

3—1 电气控制系统分析基础 70

一、电气控制分析的内容 70

二、电气原理图阅读分析方法 71

3—2 典型机床电气控制分析 77

一、X62W卧式万能铣床电气控制系统分析 78

二、M7475B立轴圆台平面磨床电气控制系统分析 83

三、组合机床电气控制系统分析 89

3—3 起重机械电气控制系统分析 101

一、概述 101

二、凸轮控制器控制线路分析 103

三、主令控制器控制线路分析 105

四、起重机电气控制中的保护设备 108

五、15/3吨桥式起重机整机控制线路分析 109

3—4 顺序控制系统电气控制分析 112

本章小结 115

思考题与练习题 116

第四章 交磁放大机自动调速系统分析 119

4—1 生产机械的速度调整 119

一、静态指标 119

二、动态指标 121

4—2 交磁放大机自动调速系统的组成与调速原理 122

一、F-D开环调速系统 122

二、F-D闭环自动调速系统 124

4—3 交磁放大机 126

一、交磁放大机的构造 126

二、交磁放大机的工作原理 127

三、交磁放大机的工作特性与放大倍数 128

四、交磁放大机的性能特点 131

4—4 JF—F—D转速负反馈自动调速系统 131

一、自动调速系统的静态结构图 132

二、控制绕组的电差接法与磁差接法 132

三、转速负反馈系统的静态分析 132

4—5 电压负反馈、电流正反馈在自动调速系统中的应用 135

一、电压负反馈自动调速系统 135

二、电压负反馈与电流正反馈自动调速系统 137

4—6 稳定环节 139

一、阻容式稳定环节 139

二、变压器稳定环节 140

三、桥形稳定环节 140

4—7 具有电流截止负反馈的自动调速系统 141

一、系统组成及工作原理 141

二、系统静特性分析 142

三、系统动特性分析 143

4—8 龙门刨床电力拖动电气控制分析 144

一、龙门刨床的运动分析及其对控制的要求 144

二、龙门刨床主拖动系统的静态分析 145

三、龙门刨床的其他拖动控制 150

四、主回路的保护与测量 152

本章小结 157

思考题与练习题 157

第五章 可编程序控制器的原理与应用 159

5—1 概述 159

一、什么是可编程序控制器（PC） 159

二、PC的特点 160

三、PC的发展与应用 162

5—2 可编程序控制器的基本原理 163

一、PC的基本控制原理 163

二、系统的组成及各部分的作用 164

三、系统的工作过程和处理规则 166

四、PC与MC、梯形图与继电器控制图的区别 169

5—3 超小型F系列可编程序控制器的硬件和系统构成 170

一、F系列PC的型号、机种及系统构成 171

二、F系列PC硬件结构 172

三、F系列PC中使用的各种元器件 172

5—4 F系列PC的指令系统 181

一、LD、LDI、OUT指令 181

二、AND、ANI指令 181

三、OR、ORI指令 182

四、ORB指令 182

五、ANB指令 183

六、RST指令 184

七、PLS指令 185

八、SFT指令 185

九、NOP指令 186

十、END指令 187

十一、S（SET）、R（RESET）指令 188

十二、MC（Master control）、MCR（Master control reset）指令 188

十三、条件跳步指令和跳步结束指令 189

5—5 PC的程序设计和调试 190

一、程序设计基本步骤 190

二、梯形图设计规则 191

三、编程要令 192

四、程序的输入、检查与调试 197

5—6 可编程序控制器的应用 207

一、PC的应用范围 207

二、PC在工件取放控制中的应用 208

三、PC在注塑机电气控制中的应用 214

本章小结 217

思考题与练习题 218

第二篇 电气控制设计 221

第六章 电气控制设计基础 221

6—1 电气控制设计的一般原则、要求和基本内容 221

一、电气控制设计的一般原则 221

二、电气控制设计的基本内容 222

6—2 电力拖动方案及其控制方式的选择 223

一、电力拖动方案的选择 223

二、电力拖动控制方式的选择 224

6—3 电动机的选择 226

一、电动机选择的基本原则 226

二、电动机类型选择 226

三、电动机结构型式选择 227

四、电动机额定电压及转速选择 227

五、电动机容量选择 227

6—4 电气控制原理线路设计的方法与步骤 232

一、电气原理图绘制要求 233

二、电气原理图的设计方法与步骤 234

三、原理图设计中应注意的问题 239

6—5 电气保护的类型及实现方法 243

一、电流型保护 243

二、电压型保护 245

三、位置保护 247

四、温度、压力、流量、转速等保护 247

6—6 电气控制线路设计中的主要参数计算及常用控制电器选择 247

一、鼠笼式异步电动机起动、制动电阻计算 247

二、鼠笼式异步电动机能耗制动参数计算 248

三、控制变压器容量计算 249

四、常用控制电器选择 249

6—7 电气控制工艺设计 252

一、电气设备总体配置设计 253

二、元件布置图的设计与绘制 254

三、电气部件接线图的绘制 254

四、电气箱及非标准零件的设计 254

五、各类元器件及材料清单的汇总 255

六、编写设计说明书及使用说明书 255

本章小结 255

思考题与练习题 256

第七章 课程设计要求、设计方法及参考题选 258

7—1 概述 258

7—2 课程设计的目的和要求 258

7—3 课程设计任务、工作量与设计方法 259

一、设计任务书 259

二、设计方法及步骤 259

7—4 课程设计举例 261

一、设计任务书 261

二、设计过程 262

7—5 课程设计参考题选 272

课题一 专用镗孔机床的电气控制系统设计 272

课题二 气流除尘机电气控制系统设计 273

课题三 千斤顶油缸加工专用机床电气控制系统设计 274

课题四 机械手电气控制系统设计 275

课题五 深孔钻电气控制系统设计 277

课题六 全自动双面钻电气控制系统设计 279

课题七 四工位组合机床电气控制系统设计 281

课题八 成型磨床电气控制系统设计 284

课题九 专用榫齿铣电气控制系统设计 285

课题十 机械手PC控制系统设计 285

课题十一 电镀车间专用行车PC控制系统设计 286

第三篇 电气控制系统实验 287

第八章 电气控制系统实验的一般问题及参考实验项目 287

8—1 电气控制系统实验的目的和任务 287

一、实验目的 287

二、实验任务 287

8—2 实验方法 287

一、实验前准备 287

二、联接实验电路 287

三、观察与纪录 288

四、实验结束工作 288

8—3 实验报告及要求 288

8—4 参考实验项目、内容及要求 288

实验一 三相异步电动机单向运转起动及点动控制 288

实验二 三相异步电动机可逆运转控制 290

实验三 三相异步电动机星-三角降压起动控制 291

实验四 鼠笼式异步电动机的制动控制 292

实验五 X62W铣床模拟控制线路的调试分析 293

实验六 凸轮控制器电路研究 294

实验七 电机放大机特性测试 297

实验八 JF-F-D调速系统的研究 298

实验九 红绿交通灯的PC控制 303

实验十 电镀线PC控制模拟实验 307