自动控制元件及线路 第3版PDF电子书下载

前言 1

绪论 1

0.1　控制元件的作用和分类 1

目录 1

0.2　本书的主要内容 2

0.3　电磁学的基本概念与定律 3

0.3.1　磁场 3

0.3.2　磁路定律 4

0.3.3　电磁感应定律 6

0.3.4　电磁力与电磁转矩 7

0 3.5　圆柱面磁场间的力矩 8

0.4　运动控制系统的执行元件 9

第1章　直流电动机及其控制 10

1.1　直流电机及其基本结构 10

第一篇　电动机及其控制 10

1.1.1　磁极和定子铁心 11

1.1.2　电枢绕组和电枢铁心 12

1.1.3　换向器和电刷装置 12

1.2　电机中的磁性材料 14

1.2.1　铁磁物质 14

1.2.2　永磁材料的磁化特性 15

1.2.3　永磁材料的工作点 17

1.2.4　常用的永磁材料 19

1.2.5　永磁电机的磁路结构 20

1.3　直流电机工作原理 21

1.3.1　电磁力定律和电磁感应定律 21

1.3.2　直流电动机的工作原理 22

1.4　电机磁场、电枢反应与换向 25

1.5　直流电动机的特性与控制方法 28

1.5.1　直流电动机的基本关系式 29

1.5.2　直流电动机的静态特性与控制方法 33

1.5.3　直流发电机 41

1.5.4　直流电动机的工作状态 43

1.5.5　直流电动机的动态特性 46

1.6　直流伺服电动机 50

1.6.1　低惯量型直流伺服电动机 51

1.6.2　宽调速直流伺服电动机 53

1.7　直流力矩电动机 54

1.7.1　概述 54

1.7.2　直流力矩电动机 55

1.8　有限转角直流力矩电动机 57

1.9　直流电动机的选择 58

1.9.1　直流电动机的型号与额定值 58

1.9.2　电机运行曲线 59

1.9.3　电机的黏滞阻尼 59

1.9.4　电机参数的选择 60

1.10　例题 63

习题 66

第2章　变压器 69

2.1　变压器的用途和结构 69

2.1.1　变压器的用途 69

2.1.2　变压器的基本结构 69

2.2　变压器的理论基础 70

2.2.1　变压器的工作原理 70

2.2.2　变压器的空载运行 71

2.2.3　变压器的负载运行 73

2.3　等值电路和副边的折算值 76

2.3.1　等值电路 76

2.3.2　副边折算值与变压器相量图 77

习题 78

3.1.2　异步电动机的结构特点 80

3.1.1　异步电动机的分类及应用 80

第3章　异步电动机及其控制 80

3.1　异步电动机的结构特点和工作原理 80

3.1.3　异步电动机的工作原理 82

3.1.4　旋转磁场 83

3.2　交流绕组磁场的分析 87

3.2.1　单相绕组的脉振磁场 87

3.2.2　两相和多相绕组的圆形旋转磁场 92

3.2.3　两相绕组的非圆形旋转磁场 94

3.3　异步电动机的主要特性 95

3.3.1　基本方程 95

3.3.2　等效电路图 98

3.3.3　圆形旋转磁场时的电磁转矩表达式 99

3.4　三相异步电动机 100

3.4.1　三相异步电动机的基本知识 100

3.4.2　三相异步电动机的调速 104

3.4.3　异步电动机的电气控制 113

3.5　两相电动机 115

3.5.1　两相电动机的分类 115

3.5.2　圆形旋转磁场时两相电机的机械特性 115

3.5.3　非圆形旋转磁场的机械特性 116

3.5.4　两相伺服电动机的控制方法与特性 119

3.5.5　两相伺服电动机的动态特性 122

3.5.6　两相伺服电动机与直流伺服电动机性能比较 124

3.6　单相异步电动机 125

3.6.1　工作原理 125

3.6.2　启动方法和基本类型 126

3.7　单相串励电动机 128

3.7.1　单相串励电动机的基本结构和工作原理 128

3.8　电动机应用实例 129

3.7.4　交直流两用串励电动机 129

3.7.3　单相串励电动机的应用 129

3.7.2　单相串励电动机的特性 129

习题 132

第4章　小功率同步电动机 133

4.1　同步电动机的构造和分类 133

4.2　永磁式同步电动机 133

4.3　磁阻同步电动机 137

4.4　磁滞同步电动机 139

4.5　电磁减速式同步电动机 143

习题 145

第5章　步进电动机与其控制 146

5.1　概述 146

5.2　磁阻式步进电动机的工作原理 147

5.2.1　磁阻式步进电动机的结构特点 147

5.2.2　磁阻式步进电动机的工作原理 149

5.3　磁阻式步进电动机的静态特性 154

5.3.1　单相通电 154

5.3.2　多相通电 158

5.4　磁阻式步进电动机的运行特性 160

5.4.1　单步运行状态 160

5.4.2　连续运行状态 164

5.5　永磁式和混合式步进电动机 172

5.5.1　永磁式步进电动机 172

5.5.2　混合式步进电动机 173

5.6　步进电动机的驱动器 175

5.6.1　引言 175

5.6.2　功放输出级电路 176

5.7　步进电动机的选择 183

习题 184

6.1　无刷直流电动机的结构 185

第6章　无刷直流电动机与交流伺服电动机 185

6.2　位置传感器 186

6.3　无刷直流电动机的工作原理 187

6.3.1　霍尔电机工作原理 187

6.3.2　通电状态与磁状态角 190

6.3.3　转矩波动 191

6.3.4　单向转动的电机与可逆转的电机 191

6.3.5　动态方程 191

6.4　交流伺服电动机 192

6.4.1　矩形波电流驱动的交流伺服电动机 192

6.4.2　正弦波电流驱动的交流伺服电动机 193

6.4.3　交流伺服电动机的选用 195

6.4.4　全数字式交流伺服系统 195

6.5　无位置传感器的无刷直流电动机 196

6.7　开关磁阻电动机 197

6.6　直流无刷电动机的应用 197

第7章　直线电动机 199

7.1　直线直流电动机 199

7.1.1　工作原理 199

7.1.2　直线直流电动机的静、动态特性 200

7.2　直线感应电动机 202

7.2.1　工作原理 202

7.2.2　结构形式 202

7.2.3　特性与控制方式 203

7.2.4　用途和特点 204

7.3　直线步进电动机 205

7.3.1　结构和工作原理 205

7.3.2　平面电动机 207

第8章　测量元件概述 208

8.1　测量元件的组成、作用和分类 208

第二篇　测量元件 208

8.2　测量元件的特性 210

8.2.1　静特性 210

8.2.2　动态特性 213

第9章　旋转变压器与感应同步器 215

9.1　旋转变压器 215

9.1.1　概述 215

9.1.2　旋转变压器的结构 215

9.1.3　正余弦旋转变压器的工作原理 216

9.1.4　线性旋转变压器 221

9.1.5　旋转变压器的应用 222

9.2　多极旋转变压器 224

9.3　感应同步器 227

9.3.1　感应同步器的结构 227

9.3.2　感应同步器的工作原理 230

9.3.3　感应同步器的信号处理方式 234

9.3.4　鉴相型数字编码装置 236

9.3.5　鉴幅型数显表 240

习题 243

第10章　测速元件及测速方法 244

10.1　直流测速发电机 244

10.1.1　直流测速发电机的结构 244

10.1.2　基本关系式与输出特性 244

10.1.3　输出特性的误差分析 246

10.2　异步测速发电机 251

10.3　由位移传感器的脉冲信号求转速 253

第11章　编码器与光栅 255

11.1　编码器 255

11.1.1　增量码盘 255

11.1.2　绝对值码盘 258

11.2.1　概述 261

11.2　光栅 261

11.1.3　混合式码盘 261

11.2.2　直线光栅的工作原理 262

11.2.3　位移-数字转换原理 264

第12章　阻容感传感器 265

12.1　电阻式传感器 265

12.1.1　电位器 265

12.1.2　应变式电阻传感器 267

12.2　电感式传感器 269

12.2.1　概述 269

12.2.2　变压器式传感器 270

12.3　电容式传感器 274

第13章　热电式传感器 283

13.1　热电偶 283

13.1.1　工作原理和结构 283

13.1.2　自由端温度的处理与补偿 287

13.2　热电阻 289

13.3　热敏电阻 290

13.4　晶体管、集成电路型温度传感器 292

第三篇　功率放大元件 293

第14章　功率放大器概述 293

14.1　电力电子器件简述 293

14.2　功率放大器的类型和要求 294

14.3　线性功率放大器 295

14.3.1　线性功率放大器的优缺点 295

14.3.2　分立组件的线性功率放大器的基本结构 296

14.3.3　分立组件的线性功率放大器典型电路 296

14.3.4　功率放大器设计和使用中的几个问题 298

14.3.5　电流源型线性功率放大器 303

14.3.6　集成功率放大器 303

15.2　晶体管的运行区域 308

15.1　概述 308

第15章　脉宽调制型（PWM）功率放大器 308

15.3　晶体管电路的开关过程 310

15.3.1　纯电阻负载 311

15.3.2　电阻-电感负载 312

15.3.3　有续流回路的电阻-电感负载 314

15.4　PWM功率放大器输出级的工作原理 315

15.4.1　双极性输出 316

15.4.2　单极性输出 319

15.4.3　有限单极性输出 322

15.5　PWM放大器的特性 323

15.6　PWM功率放大器设计和使用中的几个问题 328

15.7　脉宽调制器的典型电路 332

15.8　PWM电路的电源及泵升电压 335

15.9　正弦波脉宽调制（SPWM）电路原理 337

16.1　概述 339

第16章　液压元件 339

第四篇　其他元件 339

16.2　叶片式液压马达 341

16.3　轴向柱塞式液压马达 342

16.4　径向柱塞式液压马达 342

16.5　电液伺服阀 343

16.6　阀控液压马达的传递函数 345

第17章　陀螺传感器与超声波电动机 347

17.1　陀螺传感器 347

17.2　超声波电动机 348

第18章　微传感器与微执行器 350

18.1　微机电元件的应用 350

18.2　微机电器件的加工技术与工艺 350

18.3　微传感器 352

18.4　微执行器 355

参考文献 358