机床电气控制技术PDF电子书下载

概述 1

第1章 电动机的工作原理及特性 4

1.1　直流电动机的工作原理及特征 4

1.1.1　直流电动机的结构及工作原理 4

1.1.2　直流电动机的分类 7

1.1.3　直流电动机的机械特性 7

1.1.4　他励电动机的启动特性 12

1.1.5　他励电动机的制动特性 13

1.1.6　他励电动机的调速特性 16

1.2.1　三相异步电动机的结构 18

1.2　三相异步电动机的工作原理及特征 18

1.2.2　三相异步电动机的工作原理 20

1.2.3　三相异步电动机的电路分析 22

1.2.4　三相异步电动机的机械特性 26

1.2.5　三相异步电动机的启动特性 29

1.2.6　三相异步电动机的制动特性 33

1.2.7　三相异步电动机的调速特性 35

1.3　控制电动机简介 37

1.3.1　伺服电动机 37

1.3.2　步进电动机 39

1.3.3　测速发电机 41

思考题与习题 43

第2章 电动机的基本电气控制线路 45

2.1 电气元件符号与电气图 45

2.1.1 电气符号 45

2.1.2　电气控制图 45

2.2 电动机的启动控制线路 47

2.3 电动机的启动控制线路 48

2.3.1 电动机直接启动控制线路 48

2.3.2 电动机降压启动控制线路 54

2.4 电动机的制动控制线路 56

2.4.1 电动机能耗制动控制线路 56

2.4.2 电动机反接制动控制线路 57

2.5 电动机变磁极对数的调速控制线路 58

2.5.1　双速电动机的连接方法 58

2.5.2　双速电动机的控制线路 59

2.6　液压动力滑台的电气控制线路 59

2.6.1　动力滑台的工作循环 59

2.6.2　具有一次工作进给的液压动力滑台的电气控制线路 60

2.6.3　具有带延时的一次工作进给的液压动力滑台 63

思考题与习题 63

第3章　金属切削机床的电气控制线路 66

3.1 卧式车床的电气控制线路 66

3.1.1 卧式车床主要结构及运动形式 66

3.1.2　卧式车床的工作特性 67

3.1.3　CM6132型卧式车床电气控制线路 68

3.2　摇臂钻床的电气控制线路 70

3.2.1 摇臂钻床主要结构及运动形式 70

3.2.2　摇臂钻床电气控制特点 71

3.2.3　Z3040型摇臂钻床电气控制线路 73

3.3　万能铣床的电气控制线路 75

3.3.1　铣床结构和运动方式 76

3.3.2　铣床的工作特点和要求 76

3.3.3　X62W型万能铣床的电气控制线路 77

3.3.4　X52K型立式铣床电气控制线路 81

3.4.2　龙门刨床的主传动系统 83

3.4.3　工作台的控制线路 83

3.4.1　龙门刨床工作特点和对电气系统的要求 83

3.4　龙门刨床的电气控制线路 83

3.4.4　横梁升降的控制线路 88

3.4.5　刀架的电气控制 90

3.5　组合机床的电气控制线路 91

3.5.1　组合机床结构与工作循环 92

3.5.2　液压动力滑台系统 93

3.5.3　两面加工组合机床电气控制电路 94

思考题与习题 96

4.1.2　机床电气设计的基本内容 98

4.1.1　机床电气设计的基本要求 98

4.1 电气设计的一般原则 98

第4章　继电器-接触器控制线路设计基础 98

4.1.3 电气设计的技术条件 99

4.1.4　电气传动形式的确定 99

4.1.5　控制方案的确定 101

4.2　电气控制线路设计 102

4.2.1 电气控制线路设计遵循的原则 102

4.2.2　控制线路电源的选择及动力线路设计 102

4.2.3　控制线路的经验设计法 103

4.2.4　控制线路的逻辑设计法 105

4.2.5 电器布置图的绘制 106

4.3.1 电气元件选择的基本原则 107

4.3　低压电器及电动机的选择 107

4.3.2　按钮、低压开关的选用 108

4.3.3　熔断器的选用 112

4.3.4　接触器的选用 113

4.3.5　继电器的选用 114

4.3.6　控制变压器的选择 116

4.3.7 电动机的选择 116

4.4　机床电气控制线路设计举例 119

思考题与习题 123

5.1.1　可编程控制器的产生和定义 125

第5章　可编程控制器 125

5.1　可编程控制器的产生、特点和发展 125

5.1.2　可编程控制器的特点和分类 126

5.1.3　可编程控制器的应用范围及其发展 128

5.1.4　可编程控制器与其他工业控制系统的比较 130

5.2　可编程控制器的组成及工作原理 133

5.2.1 可编程控制器系统的组成 133

5.2.2　可编程控制器的工作过程与工作原理 139

5.2.3　可编程控制器的编程语言 141

5.3　可编程控制器内部等效继电器电路 142

5.3.1　FX2N系列可编程控制器简介 142

5.3.2　FX2N系列可编程控制器的编程元件 145

5.4　可编程控制器编程和指令系统 150

5.4.1　FX2N系列的基本逻辑指令 150

5.4.2　梯形图编程注意事项 157

5.4.3　FX2N系列的步进梯形图指令及编程方法 159

5.4.4　编程实例 162

5.5　可编程控制器的应用 165

5.5.1 可编程控制器控制系统设计的主要内容与方法 165

5.5.2　可编程控制器控制系统应用实例 166

思考题与习题 169

6.1.1 晶闸管（SCR） 171

6.1 电力电子元件 171

第6章　变流技术基础 171

6.1.2　功率晶体管（GTR） 174

6.1.3 绝缘栅双极晶体管（IGBT） 174

6.1.4　电力电子器件的保护 175

6.2　晶闸管可控整流电路 176

6.2.1　单相半波可控整流电路 176

6.2.2　单相桥式可控整流电路 178

6.2.3　三相半波可控整流电路 181

6.2.4　三相桥式可控整流电路 183

6.3.1 晶闸管对触发电路的要求 184

6.3 晶闸管触发电路 184

6.3.2　单结晶体管移相触发电路 185

6.4　逆变器 188

6.4.1　有源逆变电路 189

6.4.2　无源逆变电路 190

思考题与习题 194

第7章　直流调速控制系统 197

7.1　机床的速度调节 197

7.1.1　现代机床调速系统 197

7.1.2　现代机床控制技术 198

7.1.3　直流调速简介 200

7.2　转速负反馈自动调速系统 203

7.1.4　直流调速的发展趋势 203

7.2.1　转速负反馈自动调速系统组成 204

7.2.2　直流调速系统的静态特性 205

7.2.3　直流调速系统的动态特性 208

7.2.4　转速闭环调速系统的基本特性 211

7.2.5　带电流截止负反馈的单闭环调速系统 211

7.2.6　单闭环无静差调速系统 214

7.3　电压负反馈和电流正反馈自动调速系统 216

7.3.1　带电流正反馈的电压负反馈调速系统的组成 216

7.3.2　带电流正反馈的电压负反馈调速静特性 218

7.4.1　双闭环调速系统的组成 220

7.4　直流电动机双闭环调速系统 220

7.4.2　双闭环调速系统的静态特性 221

7.4.3　双闭环调速系统的动态特性 222

7.5　直流电动机可逆调速系统 225

7.5.1 直流电动机可逆有环流调速系统 225

7.5.2　逻辑无环流可逆调速系统 227

7.6　直流电动机的脉宽调制调速系统 230

7.6.1　直流脉宽调制电路的工作原理 230

7.6.2　可逆脉宽调制调速系统 232

7.6.3　双闭环控制的脉宽调制调速系统 233

7.7　直流调速的应用 234

7.7.1　不可逆双闭环直流调速系统 235

7.7.2　直流调速的微机控制系统 238

思考题与习题 241

第8章　交流调速控制系统 243

8.1 电磁转差离合器调速系统 243

8.1.1 电磁转差离合器调速系统的组成和工作原理 243

8.1.2 电磁转差离合器调速系统的机械特性 244

8.1.3 自动换极电磁转差离合器调速系统 245

8.2　绕线转子异步电动机串级调速系统 246

8.2.1 串级调速的基本原理 246

8.2.2　串级调速系统的基本类型 248

8.2.3　双闭环控制的串级调速系统 250

8.3　笼型异步电动机变频调速系统 251

8.3.1　交流异步电动机变频调速基本原理 251

8.3.2　变频与变压的实现——SPWM调制波 253

8.3.3　SPWM脉冲的生成方法及专用集成芯片SA8282 257

8.3.4　单片机控制交流异步电动机变频调速应用举例 262

8.3.5　矢量控制简介 263

8.3.6　PLC控制交流异步电动机变频调速应用举例 267

思考题与习题 272

附录一 电气图形符号 273

附录二 电气文字符号 276

参考文献 278