电机与电气控制PDF电子书下载

第1章 直流电机 1

1.1 直流电机的基本工作原理和结构 1

1.1.1 直流电机的基本工作原理 1

1.1.2 直流电机的主要结构 3

1.1.3 直流电机的额定值 5

1.2 直流电动机的电枢绕组 5

1.2.1 概述 5

1.2.2 单叠绕组 6

1.2.3 单波绕组 8

1.3 直流电机的磁场 10

1.3.1 直流电机的励磁方式 10

1.3.2 直流电机磁场 11

1.3.3 直流电机的感应电动势和电磁转矩 15

1.4 直流电动机运行原理 16

1.4.1 直流电动机的基本方程 16

1.4.2 直流电动机的工作特性 17

思考与练习题 20

第2章 直流电动机的电力拖动 23

2.1 电力拖动系统的运动方程式 23

2.1.1 单轴系统的运动方程式 23

2.1.1 转矩、飞轮矩、力和质量的折算 24

2.1.3 生产机械的负载转矩特性 28

2.2 他励直流电动机的机械特性 29

2.2.1 直流电动机机械特性的一般形式 29

2.2.2 他励直流电动机的固有机械特性和人为机械特性 29

2.2.3 电力拖动系统的稳定运行条件 32

2.3 他励直流电动机的启动 33

2.3.1 他励直流电动机的启动方法 33

2.3.2 他励直流电动机分级启动电阻的计算 35

2.4 他励直流电动机的制动 37

2.4.1 能耗制动 37

2.4.2 反接制动 39

2.4.3 回馈制动 42

2.5 他励直流电动机的调速 43

2.5.1 评价调速方法的主要指标 43

2.5.2 调速方法 45

思考与练习题 48

第3章 变压器 51

3.1 变压器的基本工作原理和结构 51

3.1.1 变压器的基本工作原理和分类 51

3.1.2 变压器的基本结构 52

3.1.3 变压器的额定值 54

3.2 单相变压器的空载运行 55

3.2.1 空载运行时的电磁关系 55

3.2.2 空载电流 56

3.2.3 空载时的电动势方程 57

3.2.4 空载的等效电路和相量图 58

3.3 变压器负载运行 59

3.3.1 负载运行时的电磁关系 60

3.3.2 负载运行时的基本方程式 60

3.3.3 变压器的等效电路及相量图 62

3.4 变压器的运行特性 66

3.4.1 变压器的外特性和电压变化率 66

3.4.2 变压器的损耗和效率特性 66

3.5 三相变压器 68

3.5.1 三相变压器的磁路系统 68

3.5.2 三相变压器的电路系统——联接组 69

3.6 其他用途的变压器 73

3.6.1 自耦变压器 74

3.6.2 仪用互感器 75

3.6.3 电压互感器 77

思考与练习题 77

第4章 三相感应电动机 79

4.1 三相感应电动机的基本工作原理与结构 79

4.1.1 三相感应电动机的基本工作原理 79

4.1.2 三相感应电动机的结构 81

4.1.3 额定数据 82

4.2 交流电机的电枢绕组 83

4.2.1 交流绕组的基本知识 83

4.2.2 三相单层绕组 85

4.3 交流绕组的磁动势 87

4.3.1 单相绕组的磁动势——脉振磁动势 87

4.3.2 整距线圈组的磁动势 89

4.3.3 三相绕组的磁动势——旋转磁动势 94

4.4 交流绕组的感应电动势 98

4.4.1 线圈的基波电动势 98

4.4.2 绕组的谐波电动势 102

4.4.3 三相绕组的感应电动势 102

4.5 三相感应电动机转子静止时的运行分析 103

4.5.1 三相感应电动机的主磁通和漏磁通 103

4.5.2 三相感应电动机转子静止时的电磁关系 104

4.6 三相感应电动机转子旋转时的电磁分析 107

4.6.1 三相感应电动机转子旋转时的电磁关系 107

4.6.2 等效电路和相量图 110

4.7 三相感应电动机的功率平衡、转矩平衡和工作特性 113

4.7.1 功率平衡和转矩平衡 113

4.7.2 三相感应电动机的工作特性 116

思考与练习题 117

第5章 三相感应电动机的电力拖动 121

5.1 三相感应电动机的机械特性 121

5.1.1 三相感应电动机机械特性的三种表达式 121

5.1.2 三相感应电动机的固有机械特性和人为机械特性 124

5.2 三相感应电动机的启动 126

5.2.1 三相笼型感应电动机的启动 126

5.2.2 三相绕线式感应电动机的启动 129

5.3 三相感应电动机的制动 133

5.3.1 能耗制动 133

5.3.2 反接制动 134

5.4 三相感应电动机的调速 137

5.4.1 变极调速 137

5.4.2 变转差率调速 140

思考与练习题 142

第6章 驱动和控制微电机 144

6.1 单相感应电动机 144

6.1.1 单相感应电动机的工作原理 144

6.1.2 单相感应电动机的启动和基本类型 145

6.2 伺服电动机 148

6.2.1 概述 148

6.2.2 交流伺服电动机 149

6.2.3 直流伺服电动机 150

6.3 测速发电机 150

6.3.1 直流测速发电机 151

6.3.2 交流测速发电机 151

6.4 直线电动机 152

6.4.1 直线感应电动机的工作原理 153

6.4.2 直线感应电动机的结构 153

6.4.3 直线感应电动机的形式及应用 154

思考与练习题 156

第7章 常用低压电器 157

7.1 低压电器的基本知识 157

7.1.1 低压电器的定义和分类 157

7.1.2 低压电器的结构与基本特点 158

7.1.3 低压电器的主要性能参数 159

7.2 刀开关和转换开关 159

7.2.1 刀开关 159

7.2.2 转换开关 162

7.3 接触器 164

7.3.1 交流接触器 164

7.3.2 直流接触器 165

7.3.3 接触器的选择 166

7.3.4 接触器的使用和维修 167

7.4 继电器 167

7.4.1 电磁式通用继电器概述 168

7.4.2 电磁式通用继电器的型号 169

7.4.3 电磁式电流继电器、电压继电器、中间继电器 169

7.4.4 时间继电器 171

7.4.5 热继电器 174

7.4.6 速度继电器 177

7.4.7 继电器的使用与维护 178

7.5 熔断器 179

7.5.1 熔断器的结构 179

7.5.2 熔断器的主要参数 180

7.5.3 常用的低压熔断器 180

7.5.4 熔断器的型号 182

7.5.5 熔断器的选择和维护 184

7.6 自动开关 185

7.6.1 自动开关的工作原理 185

7.6.2 自动开关的类型 186

7.6.3 自动开关的型号及技术数据 188

7.6.4 自动开关的选择和维修 189

7.7 主令电器 189

7.7.1 按钮 190

7.7.2 行程开关 191

7.7.3 晶体管接近开关 193

7.8 其他常用低压电器 194

7.8.1 启动器 194

7.8.2 电磁铁 195

7.8.3 电阻器和变阻器 195

思考与练习题 197

第8章 电气控制线路的基本环节 198

8.1 电气控制线路的表示符号与原理图 198

8.1.1 电气控制线路的图形符号和文字符号 198

8.1.2 电气控制线路的回路标号 198

8.1.3 电气控制原理图 199

8.2 感应电动机的单向启动控制线路 199

8.2.1 手动控制线路 199

8.2.2 点动控制线路 200

8.2.3 具有自锁的控制线路 200

8.2.4 具有过载保护的控制线路 201

8.2.5 连续与点动运行的控制线路 202

8.3 感应电动机的正反转控制线路 204

8.3.1 接触器联锁正反转控制线路 204

8.3.2 按钮联锁正反转控制线路 205

8.3.3 按钮和接触器双重联锁正反转控制线路 206

8.4 其他功能控制线路 206

8.4.1 位置控制线路 206

8.4.2 顺序控制线路 208

8.4.3 多地控制线路 210

8.5 三相笼型感应电动机的降压启动控制线路 210

8.5.1 定子绕组串阻抗降压启动控制线路 211

8.5.2 自耦变压器降压启动控制线路 212

8.5.3 减压启动控制线路 213

8.6 三相线绕式感应电动机的启动控制线路 215

8.6.1 转子绕阻串接电阻启动控制线路 215

8.6.2 转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路 217

8.7 三相感应电动机的调速与制动控制线路 218

8.7.1 双速感应电动机的调速控制线路 218

8.7.2 机械制动控制线路 218

8.7.3 电气制动控制线路 220

思考与练习题 222

第9章 常用机床的电气控制线路 224

9.1 普通车床的电气控制线路 224

9.1.1 主要结构和运动情况 224

9.1.2 电气原理图分析 225

9.1.3 常见故障分析 227

9.2 平面磨床的电气器控制线路 229

9.2.1 主要结构和运动情况 229

9.2.2 电气原理图分析 230

9.2.3 电气元件表 233

9.2.4 常见故障分析 233

9.3 摇臂钻床的电气控制线路 234

9.3.1 主要结构和运动情况 235

9.3.2 电气原理图分析 236

9.3.3 电气元件表 238

9.3.4 常见故障分析 239

9.4 万能铣床的电气控制电路 240

9.4.1 主要结构和运动形式 240

9.4.2 电力拖动形式和控制要求 241

9.4.3 X62W万能铣床电器控制电路分析 242

9.4.4 电气设备表 245

9.4.5 X62W型万能铣床电气控制线路较常见的故障的诊断与检修 245

9.5 T68型卧式镗床电气控制电路 247

9.5.1 主要结构和运动形式 247

9.5.2 电力拖动形式和控制要求 248

9.5.3 电气控制电路分析 248

9.5.4 电气元件表 253

9.5.5 常见电气故障的检修 253

9.6 常用机床控制线路的分析和维修 254

9.6.1 机床电气线路的一般分析方法 254

9.6.2 电气设备的日常维护 254

9.6.3 电气故障的诊断方法 255

思考与练习题 257

第10章 可编程控制器的组成及工作原理 259

10.1 概述 259

10.1.1 可编程控制器的产生与发展 259

10.1.2 可编程控制器的定义 259

10.1.3 可编程控制器的应用 260

10.1.4 可编程控制器的发展趋势 261

10.1.5 PLC与继电—接触器控制系统、计算机系统的比较 261

10.2 可编程控制器组成与基本结构 262

10.2.1 可编程控制器的基本控制系统 262

10.2.2 可编程控制器的组成结构 263

10.2.3 中央处理器单元CPU 264

10.2.4 存储器 265

10.2.5 输入／输出单元 265

10.2.6 电源 267

10.2.7 编程器 267

10.3 可编程控制器的工作原理 268

10.3.1 可编程控制器的工作原理分析 268

10.3.2 使用PLC的注意事项 270

10.4 可编程控制器的主要技术指标及分类 270

10.4.1 可编程控制器的主要技术指标 270

10.4.2 可编程控制器的分类 271

思考与练习题 272

第11章 可编程控制器编程基础 273

11.1 可编程控制器的编程元件 273

11.1.1 FX2系列PLC的型号、硬件指标 273

11.1.2 FX2系列PLC的编程元件 274

11.2 可编程控制器的编程语言 281

11.2.1 梯形图编程语言（LAD） 281

11.2.2 指令表编程语言（STL） 283

11.2.3 顺序功能图编程（SFC） 284

11.3 可编程控制器的基本指令 284

11.4 常用的单元程序 291

11.4.1 启动、保持和停止控制程序 291

11.4.2 互锁控制程序 292

11.4.3 多继电器线圈控制程序 293

11.4.4 多地控制程序 293

11.4.5 顺序启动控制程序 294

11.4.6 分频程序 294

11.4.7 集中与分散控制程序 294

1.4.8 自动与手动控制程序 295

11.4.9 闪烁控制程序 295

11.4.10 延时接通／延时断开控制程序 296

11.4.11 定时范围扩展程序 296

11.4.12 常闭触点输入信号的处理 297

11.5 顺序功能图和步进指令 298

11.5.1 顺序功能图的绘制 298

11.5.2 步进指令 301

11.6 PLC的功能指令 304

11.6.1 程序流向控制指令 304

11.6.2 传送与比较指令 306

11.6.3 算术与逻辑运算指令 308

11.6.4 移位与循环移位指令 309

11.6.5 数据处理指令 310

11.6.6 高速处理指令 311

11.6.7 功能指令应用 311

思考与练习题 312

第12章 可编程控制器的系统设计及应用 315

12.1 PLC控制系统设计 315

12.1.1 PLC控制系统设计的步骤和内容 315

12.1.2 PLC的选型 317

12.1.3 PLC应用程序的设计方法 317

12.2 PLC应用举例 318

12.2.1 物料传送系统的控制 319

12.2.2 液体混合装置的控制 320

12.2.3 交通信号灯的控制 322

12.2.4 简易机械手的控制 326

12.3 PLC改造普通机床实例 327

思考与练习题 331