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目录 1

第1章常用数据与标准 1

1 常用标准代号 1

2 常用术语 5

3 计量单位 10

3.1国际单位制（SD） 10

3.2 电学、磁学单位和常用单位及其换算 11

4 常用代号 15

4.1常用符号 15

4.2推荐的下角注 16

4.3种类代号 16

5 优先数和优先数列 18

5.1基本数列和化整值数列 18

5.2用于电阻、电容参数的E数列 19

6 电气图形符号与制图 19

6.1常用电气图用图形符号 19

1 交流传动系统概况 36

6.2项目代号 53

6.3电气制图规则 56

6.4系统图和框图 61

6.5电路图 65

6.6接线图和接线表 76

7 结构的基本尺寸与系列 87

7.1面板、架和柜的基本尺寸系列 87

7.2尺寸协调指南 92

8 额定电压 97

11 外壳防护等级特征的标注 98

10额定频率 98

9 额定电流 98

12.1产品图样的分类 99

12产品图样的分类与管理 99

12.2设计文件的分类 100

12.3产品工作图样的基本要求 100

12.4图样幅面 102

12.5产品图样的标题栏 103

12.6 产品图样的区划 104

12.7 比例 104

12.8图线 104

12.9剖面 105

12.10常用尺寸注法 106

12.11产品图样及设计文件编号原则 110

12.12产品图样及其主要设计文件的完整性 111

12.13产品图样及设计文件更改办法 118

13电控设备产品型号编制办法 119

13.1型号命名原则 119

13.2产品型号的命名 119

13.3型号中的代号含义 119

14.1低压电器组成的电气传动控制设备 120

14 电气传动控制设备的通用要求 120

13.5产品型号的编制示例 120

13.4特殊要求 120

14.2装有电子器件的电气传动控制设备 122

15特种环境使用的产品要求 125

15.1船用设备 125

15.2热带用设备 125

第2章电气传动系统方案及电动机选择 128

1 电气传动系统的组成 128

1.1电动机 128

2.1生产机械的负载类型 131

1.2电源装置 131

2 生产机械的负载类型及生产机械和电动机的工作制 131

1.3电气传动控制系统 131

2.2生产机械的工作制 132

2.3电动机的工作制 133

3 电动机的选择 136

3.1电动机类型的选择 136

3.2电动机结构型式的选择 136

3.3电动机的四种运行状态 138

3.4 常用电动机的性能及适用范围 139

3.5电动机的功率计算 139

4 典型生产机械的工艺要求及电气传动系统方案选择 152

4.1风机和泵类 152

4.2球磨机和磨类 152

4.3简单调速类 152

4.4稳速类 152

4.7快速正反转类 153

4.6宽调速类 153

4.5多分部（单元）速度协调类 153

4.10张力控制类 154

4.8随动（伺服）类 154

4.9提升机械类 154

4.11 高速类 155

第3章电动机的电器控制 156

1 电动机的起动、制动及保护 156

1.1 电动机的起动 156

1.2 电动机的制动 168

1.3电动机的保护 179

1.4 交流电动机常用电器控制线路 183

1.5交流电动机的通用电器控制设备 184

2 开关及控制电器的选择 255

2.1 低压断路器的选择 255

2.2熔断器的选择 261

2.3刀开关的选择 269

2.4热继电器的选择 269

2.5接触器的选择 272

1 直流电动机调速的分类与技术 283

第4章直流传动系统的调速方案指标 283

参考文献 287

第4章直流传动系统的调速方案 287

1.2调速系统的静态指标 288

1.1调速的分类 288

2 直流调速系统的方案选择 289

2.1 直流电动机的调速方案 289

2.2直流电动机调压调速控制系统 293

2.3直流电动机的其他典型控制系统 299

2.4晶闸管供电可逆传动系统 306

参考文献 322

第5章直流传动装置的参数计算 322

1 主回路选择和变流器的基本电 323

第5章直流传动装置的参数计算参数 323

1.1 晶闸管变流装置的主回路方案 323

1.2基本参数的计算 323

2.2变流变压器二次相电压Uv 330

2 变流变压器的计算 330

2.1变流电压的原始方程 330

2.3变流变压器二次和一次相电流 331

2.4变压器的二次容量、一次容量和等值容量 331

2.5交流进线电抗器的选择 332

2.6计算实例 333

3晶闸管的选择方法 334

3.1 晶闸管额定电压URR？的选择 334

3.2晶闸管额定电流IFAV的选择 335

3.3交变和冲击负载时的电流额定值 340

3.4计算实例 341

4 直流回路电抗器的选择和计算 341

4.2限制直流脉动率的电感值 342

4.1电动机电枢电感LM和变压器漏感LT 342

4.3使电流连续的电感值 344

4.4限制均衡电流的电感值 344

4.5双桥并联平衡电抗电感值 346

4.6限制故障电流变化率的电感值 347

4.7计算实例 348

5 晶闸管变流装置的保护 349

5.1交流阻容式保护回路 350

5.2交流侧整流式阻容保护回路 350

5.3压敏电阻保护回路 351

5.4变压器静电感应过电压保护回路 352

5.5换相过电压保护回路 353

5.6直流侧过电压保护回路 354

6.7桥臂电感参数的选择 354

5.8过电流保护 355

5.9快速熔断器的选择和计算 355

6 直流调速装置的谐波计算和抑制 357

6.1 电流谐波的计算 358

6.2直流电压谐波的计算 358

6.3减小谐波的方法 358

6.4 电网对谐波的要求 359

6.5功率因数对电网的影响 360

参考文献 362

第6章交流传动系统的调速方案 362

1.1 交流传动系统概述 363

1.2交流调速传动分类 363

2 简易交流传动系统方案选择 367

2.1 调压调速 367

2.2电磁调速电动机调速 369

2.3变极调速 370

2.4串电阻调速 375

3 晶闸管串级调速系统 376

3.1 串级调速的主回路方案 376

3.2低同步串级调速系统 380

3.3串级调速系统设计中的几个问题 382

4 变频调速系统中的变频器 384

4.1交－交变频器 384

4.2交－直－交电压型变频器 389

4.3交－直－交电流型逆变器 394

5 异步电动机的变频传动 399

5.1 传动控制方式的分类 399

5.2频率开环、电压闭环的U/f 400

或E/f恒定控制 400

5.3转差频率控制的变频系统 402

5.4矢量变换控制的变频系统 404

6 无换向器电动机 408

6.1无换向器电动机的结构 408

6.2无换向器电动机的换流 410

6.3不同γ0角时的运行状况 412

6.4增加换流极限、提高过载能力的基本方法 413

6.5无换向器电动机的机械特性 413

6.6无换向器电动机调速系统 414

6.7无换向器电动机的应用范围及其特殊问题 416

参考文献 416

1 常用交流调速装置主要参数选择与计算 417

1.1转子串电阻调速装置 417

第7章 交流传动装置的参数计算 417

1.2异步电动机调压调速装置主要参数计算 422

2 交－直－交电压型逆变器换流线路的主要参数计算 425

2.1强迫换流线路设计依据和计算程序 425

2.2 串联电感式换流线路的主要参数计算 426

2.3串联整流器式（反馈整流器曲折联结）换流线路主要参数选择与计算 428

2.4电感储能式换流线路主要参数计算 429

2.5 中间滤波环节的参数计算 432

2.6换流线路选择的一般原则 434

3交－直－交电流型逆变器换流线路主要参数计算 435

3.1 串联整流器式电流型逆变器参数计算 435

3.2滤波电抗器选择与参数计算 438

4.1无换向器电动机调速装置主要电路 439

4.2交－直－交电流型主回路参数计算 439

4 无换向器电动机调速装置主要电路选择与参数计算 439

4.3交－交电流型主回路参数计算与选择 441

4.4交－交电压型主回路参数选择 441

5.1 串级变流装置容量确定 442

5.2逆变变压器计算 442

5 串级调速装置主要参数计算与选择 442

5.4 串级调速用变流器元件选择 443

5.5计算实例 443

5.3直流滤波电抗器的选择 443

6 交－交变频器主回路参数计算 445

6.1交－交变频器 445

6.2交－交变频器主回路参数计算 446

第8章 电气传动的计算机控制系统 447

参考文献 448

1 概述 449

1.1 控制计算机的特点 449

1.2 计算机在工业中的应用 450

1.3系统结构 450

2.1 控制用工业计算机的分类 455

2.2 工业上使用的小型计算机 455

2 小型工业计算机 455

2.3 VAX的系统结构简介 456

2.4 VAX的指令特点 457

2.5操作系统简介 457

3 微型计算机 460

3.1 微型机系列的优选机型 460

3.2接口技术 465

3.3 过程输入输出设备 471

4 可编程序控制器 475

4.1 PC组成及工作原理 476

4.2 编程语言 481

4.3数据通信 493

4.4 可编程序控制器的应用 497

5 控制计算机的数据通信 507

5.1 基本概念 507

5.2物理层协议及数据链路控制协议 512

5.3硬件简介 519

5.4 分布式计算机系统的互连模式 525

6 过程控制计算机的软件 530

6.1 软件概述 530

6.2系统软件 532

6.3应用软件 545

6.4 软件开发 548

7 多级分布式计算机控制系统 550

7.1 计算机控制系统的分类 550

7.2 大系统的控制方案 552

7.3 多级分布式计算机控制结构的形式 552

7.4热轧厂的多级分布式计算机控制系统 555

5.10计算举例 556

参考文献 563

1 直流传动系统的分析与综合 565

1.1 传递函数 565

第9章 电气传动控制系统的分析与综合 565

1.2系统简化 587

1.3动态指标 590

1.4工程实际综合方法 592

1.5直流电动机参数测量 598

1.6工程设计举例 600

2 交流传动系统的分析与综合 603

2.1 交流调速系统的特点及简化处理 603

2.2传递函数及系统动态结构图 604

参考文献 615

第10章 电气传动系统的可靠性和抗干扰技术 615

1 可靠性概述 616

1.1 可靠性工程的任务 616

1.2可靠性的指标 617

2 系统的可靠性预计 621

2.1 系统可靠性计算步骤 621

2.2单元可靠性指标的计算 622

3 冗余系统 635

3.2并行工作冗余系统的可靠度比较 636

3.3冗余技术方案的选择 636

3.1 冗余系统的可靠性计算 636

4.3软件可靠性的研究 641

4.2采用分散控制系统 641

4.4改进产品设计思想 641

4.1故障检测装置 641

4 提高装置可靠性的措施 641

4.5重视可维修性 642

5 系统可靠性水平的最佳化 643

4.7注意人为可靠性 643

5.1最佳化的标准 643

4.6提高产品的生产制造水平 643

5.2最佳化的计算 644

6 成套备用元件的最佳配置 644

6.1最佳元件备用数 645

6.2成套备用元件数的计算 645

7抗干扰技术 646

7.1抗干扰设计的基本原则 647

7.2噪声的分类 647

7.3噪声的传递方式 649

7.4抗干扰的基本措施 650

7.5设计的检查细则 650

8 常见噪声的抑制 651

8.1 电网噪声的抑制 651

2.3系统可靠性指标的计算 653

8.2直流电源噪声的抑制 658

8.3静电放电噪声的抑制 659

8.4模拟电路噪声的抑制 660

8.5数字电路的抗扰设计 662

9 设备的安装技术 666

9.1 设备的内部安装要求 666

9.2设备的外部安装要求 667

9.3系统的接地技术 667

10 电子设备的干扰测量 673

10.1干扰发送量的测试 674

10.2敏感度的测试 674

参考文献 675

第11章成套电气控制设备的产品设计 675

1.2产品设计的程序 677

1.3与产品设计相关联的同题 677

1 概论 677

1.1成套电控设备产品设计的内容 677

2 产品装配图的设计 680

2.1通则 680

2.2低压电器电控设备的布置原则 682

2.3电子电控设备的布置原则 685

2.4混合式电控设备的布置原则 691

2.5控制台的布置原则 692

2.6操作件的运动方向 695

2.7 电控设备指示灯和按钮的颜色 695

3 接线图（表）的设计 697

3.1通则 697

3.2接线图（表）的画法 699

3.3电控设备导线的颜色 700

3.4导线的选择 701

3.5导线的标注与参考图表 702

4 控制组件的设计 702

4.1 印制板组装件装配图的设计 702

4.2印制板的技术条件 717

4.3印制板照相底图的制作 720

4.4晶体管散热器的选用 721

4.5印制板框架 725

5 结构体的选型 728

5.1控制柜 728

5.2屏 735

5.3控制台 737

5.4插箱 741

5.5风道及风机选择 745

5.6晶闸管框架 759

6 常用材料、辅件及专用工具 764

6.1电线与母线 764

6.2金属材料 776

6.3非金属材料 798

6.4电控装置辅件 805

6.5专用工具 833

参考文献 836

第12章 电气传动装置 837

1 电气传动装置概况 837

2 直流电动机晶闸管调速装置 838

2.1 ZC1系列0.4～200kW直流电动机调速装置 840

2.2 TZS1系列88～1050kW直流电动机调速装置 855

2.3 TDZ1系列937～8370kW直流电动机供电装置 870

2.4 TDL1系列0.7～277kW直流电动机励磁装置 882

3 交流绕线转子电动机晶闸管串级调速装置 888

3.1产品系列及技术参数 892

3.2电气原理图 892

4 交流笼型电动机晶闸管交－直－交变频调速装置 892

4.1 产品系列及技术参数 893

4.2电气原理图 893

5 无换向器电动机晶闸管调速装置 893

5.1 原理说明及电气原理图 894

5.2产品技术数据 896

6 大功率晶体管（GTR）脉宽调制（PWM）调速装置 896

6.1直流电动机PWM调速装置原理图及技术参数 896

6.2交流电动机PWM调速装置原理图及技术参数 899

7 控制单元 899

7.1概况 899

7.2通用电源类单元 900

7.3给定指令单元 904

7.4调节运算单元 905

7.5逻辑控制单元 922

7.6隔离变换单元 927

7.7保护信号单元 936

7.8移相触发单元 941

7.9变频调速用控制单元 950

7.10晶闸管脉冲板 955

7.11 晶闸管功率单元 957

7.12 移相触发单元的组合 960

7.13控制单元的组合 960

8 同步电动机晶闸管励磁装置 973

8.1型号及规格 973

8.2装置特点 973

8.3系统工作原理说明 978

9 传动装置和控制单元的发展 982

参考文献 984

第13章 电控设备的安装与调试 984

1 电控设备检验的依据标准 985

2 电控装置的安装 985

2.1安装的一般规定 985

2.2 外部配线 986

2.3接地 988

3 电控设备现场调试 992

3.1概述 992

3.2系统非主通道部分的调试 993

3.3调节回路调试 996

3.4励磁回路调试 999

3.5主回路空载整流特性测试 999

3.6电流环调试 1002

3.7转速环调试 1003

3.8带负载工作精调 1005

3.9调试中的异常现象 1005

第14章电气传动的工业应用 1007

1 石油工业 1007

1.1 钻井机械 1007

1.2管线 1013

1.3石油精炼 1014

2 轧钢工业 1014

2.1轧钢工业概况 1014

2.2 轧制力、轧钢电动机功率计算 1016

2.3可逆热轧机 1019

2.4 热连轧机 1022

2.5 带钢冷连轧机 1024

2.7 飞剪机控制 1025

2.6 可逆冷轧机 1025

2.8 压下螺丝位置控制（APC） 1027

2.9 活套支持器自动控制 1031

3 港口机械 1033

3.1 概况 1033

3.2 翻车机 1034

3.3 输送机 1035

3.4 码头起重机 1035

3.5 堆料机 1035

3.6 取料机 1036

3.7 装船机 1037

3.8 码头管理和装卸自动化 1037

4 起重机械 1038

4.1 起重机类型 1038

4.2 电动机容量计算 1040

4.3 常用电气传动系统 1041

5 机械加工 1046

5.1 机床 1046

5.2 数控机床 1051

5.3 工业机器人 1052

5.4 柔性制造系统（FMS）和自动化工厂（FAF） 1053

6 高炉控制系统 1056

6.1 高炉生产的工艺特点 1056

6.2 电气传动自动化控制系统 1057

7 矿井提升机电气传动装置 1061

7.1 概述 1061

7.2 提升机传动系统 1064

7.3 提升机的安全保护 1069

8.2电梯的安全装置 1070

8.1 电梯对电气系统的要求 1070

8 电梯电气系统 1070

8.3电气传动系统的方案选择 1071

8.4电气控制系统 1075

8.5速度给定曲线 1076

8.6减速及平层控制 1078

8.7其他 1079

参考文献 1079

附 录 1081

附录1 常用电力电子器件及配套元器件产品 1081

1.ZP型普通整流管 1081

2．ZK型快速整流二极管 1081

3．KP型普通晶闸管 1081

6．QL型单相桥式整流组合管 1085

7．SQL型三相桥式整流组合管 1085

5．KS型双向晶闸管 1085

4．KK型快速晶闸管 1085

8．DZQ、KZQ、HZQ型二极管模块、晶闸管模块、混合整流模块 1087

9．MQL14～MQL19单相整流模块 1088

10．MSQL14～MSQL19三相整流模块 1089

11．MB2～MB9单臂整流模块 1089

12．F007通用Ⅲ型运算放大器 1089

13．F005通用Ⅱ型运算放大器 1089

14．XFC80型双运算放大器 1089

15．晶闸管用集成化触发器 1092

16．晶闸管用集成化触发器应用示例 1092

17．CW1524、CW2524、CW3524直流脉宽调制专用集成电路 1095

18．THP4752三相交流脉宽调制专用集成电路 1095

附录2 通用控制单元图例（概览图） 1104