机电传动控制 第5版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 机电系统的组成 1

1.2 机电传动控制的目的和任务 1

1.3 机电传动控制的发展概况 2

1.4 课程的性质和任务 3

1.5 课程的内容安排 4

第2章 机电传动系统的动力学基础 5

2.1 机电传动系统的运动方程式 5

2.2 负载转矩、转动惯量和飞轮转矩的折算 7

2.2.1 负载转矩的折算 8

2.2.2 转动惯量和飞轮转矩的折算 9

2.3 机电传动系统的负载特性 10

2.4 机电传动系统稳定运行的条件 12

2.5 机电传动系统的过渡过程 13

2.5.1 研究机电传动系统过渡过程的实际意义 13

2.5.2 机电传动系统过渡过程的分析 14

2.5.3 机电时间常数 16

2.5.4 加快机电传动系统过渡过程的方法 17

习题与思考题 19

第3章 直流电机的工作原理及特性 21

3.1 直流电机的基本结构和工作原理 21

3.1.1 直流电机的基本结构 21

3.1.2 直流电机的基本工作原理 23

3.2 直流发电机 25

3.2.1 他励发电机 26

3.2.2 并励发电机 27

3.2.3 复励发电机 28

3.3 直流电动机的机械特性 29

3.3.1 他励直流电动机的机械特性 29

3.3.2 串励电动机的机械特性 32

3.3.3 复励电动机的机械特性 33

3.4 他励直流电动机的启动特性 34

3.5 他励直流电动机的调速特性 36

3.5.1 改变电枢电路串接电阻 37

3.5.2 改变电动机电枢供电电压 37

3.5.3 改变电动机主磁通 38

3.6 他励直流电动机的制动特性 39

3.6.1 反馈制动 40

3.6.2 反接制动 42

3.6.3 能耗制动 44

习题与思考题 46

第4章 交流电动机的工作原理及特性 49

4.1 三相异步电动机的结构和工作原理 49

4.1.1 三相异步电动机的基本结构 49

4.1.2 三相异步电动机的旋转磁场 51

4.1.3 三相异步电动机的工作原理 54

4.2 异步电动机的额定参数 55

4.2.1 定子绕组的连接方式 55

4.2.2 三相异步电动机的额定参数 56

4.2.3 三相异步电动机的能流图 57

4.3 三相异步电动机的转矩与机械特性 58

4.3.1 三相异步电动机的定子电路和转子电路 58

4.3.2 三相异步电动机的转矩 61

4.3.3 三相异步电动机的机械特性 62

4.4 三相异步电动机的启动特性 66

4.4.1 笼型异步电动机的启动方法 67

4.4.2 绕线异步电动机的启动方法 71

4.5 三相异步电动机的调速方法与特性 73

4.5.1 变极对数调速 74

4.5.2 变转差率调速 75

4.5.3 变频调速 77

4.6 三相异步电动机的制动特性 80

4.6.1 反馈制动 80

4.6.2 反接制动 81

4.6.3 能耗制动 82

4.7 单相异步电动机 83

4.7.1 单相异步电动机的磁场 83

4.7.2 单相异步电动机的启动方法 85

4.8 同步电动机 86

4.8.1 同步电动机的基本结构 86

4.8.2 同步电动机的工作原理和特性 87

4.8.3 同步电动机的启动 88

习题与思考题 89

第5章 控制电动机 92

5.1 步进电动机 92

5.1.1 步进电动机的结构与工作原理 92

5.1.2 通电方式 93

5.1.3 步距角细分 95

5.1.4 步进电动机的主要特性 95

5.2 直流伺服电动机 98

5.3 交流伺服电动机 99

5.3.1 交流伺服电动机的基本结构 100

5.3.2 无刷直流电动机 100

5.3.3 正弦波永磁同步电动机 103

5.4 力矩电动机 105

5.4.1 直流力矩电动机的结构特点 105

5.4.2 直流力矩电动机转矩大、转速低的原因 105

5.4.3 直流力矩电动机的特点和应用 106

5.5 直线电动机 106

习题与思考题 109

第6章 继电器-接触器控制 110

6.1 常用控制电器 110

6.1.1 电器的分类 110

6.1.2 非自动控制电器 111

6.1.3 自动控制电器 113

6.1.4 主令电器 119

6.1.5 其他常用控制电器 121

6.2 继电器-接触器控制电路的组成 127

6.2.1 继电器-接触器控制电路图的形式 127

6.2.2 电气系统的组成与绘制方法 127

6.2.3 电路中的基本保护 128

6.3 继电器-接触器控制的基本电路 129

6.3.1 异步电动机启动控制电路 129

6.3.2 异步电动机的正反转控制电路 133

6.3.3 异步电动机的制动控制电路 135

6.3.4 其他基本控制电路 137

习题与思考题 139

第7章 可编程控制器原理与应用 142

7.1 PLC的基本结构和工作原理 142

7.1.1 PLC的基本结构 142

7.1.2 PLC的结构形式 144

7.1.3 PLC的工作原理 145

7.2 PLC的主要功能和特点 146

7.2.1 PLC的功能 146

7.2.2 PLC的特点 146

7.3 PLC的编程元件 147

7.4 PLC的软件技术 151

7.4.1 用户数据结构与用户程序表达方式 151

7.4.2 基本指令 153

7.4.3 常用编程技巧 160

7.5 PLC的应用 163

7.5.1 PLC控制系统的开发步骤 164

7.5.2 PLC实现电动机控制的设计 168

7.5.3 交通灯的PLC控制设计 170

7.6 步进顺控指令 173

7.6.1 状态转移图 173

7.6.2 简单流程的状态转移图 174

7.6.3 选择性分支流程的状态转移图 178

7.6.4 状态转移图的编程方法 180

习题与思考题 182

第8章 电力电子学基础 184

8.1 电力半导体器件 186

8.1.1 不可控型开关器件 186

8.1.2 半控型开关器件 186

8.1.3 全控型开关器件 195

8.2 可控整流电路 201

8.2.1 单相半波可控整流电路 201

8.2.2 单相桥式可控整流电路 203

8.2.3 三相半波可控整流电路 208

8.2.4 三相桥式全控整流电路 212

8.3 逆变电路 214

8.3.1 有源逆变电路 214

8.3.2 无源逆变电路 217

8.4 斩波电路与PWM控制技术 227

8.4.1 斩波电路 227

8.4.2 PWM控制技术 230

8.5 电力半导体器件的驱动电路 238

8.5.1 驱动电路的一般结构 238

8.5.2 晶闸管的触发电路 239

8.5.3 全控型器件的驱动电路 246

习题与思考题 252

第9章 直流调速系统 255

9.1 调速系统主要性能指标 255

9.1.1 静态技术指标 255

9.1.2 动态技术指标 256

9.2 晶闸管-电动机直流调速系统 257

9.2.1 单闭环直流调速系统 257

9.2.2 双闭环直流调速系统 267

9.2.3 可逆直流调速系统 271

9.3 直流脉宽调制调速系统 277

9.3.1 PWM调速系统的工作原理和主要特点 278

9.3.2 PWM调速系统的组成 279

9.3.3 PWM调速系统的分析 284

9.4 微型计算机控制的直流传动系统 286

9.4.1 用微机取代ASR、ACR两个电子调节器的系统 286

9.4.2 保留ASR、ACR两个电子调节器的微机控制系统 287

9.4.3 微机控制的双闭环可逆直流调速系统 288

习题与思考题 289

第10章 交流自动调速控制系统 291

10.1 变压变频调速系统的基本构成与分类 292

10.1.1 变频器的基本构成 292

10.1.2 变频器的分类 293

10.2 交—直—交变频调速系统 294

10.2.1 模拟式IGBT—SPWM—VVVF交流调速系统 294

10.2.2 数字式恒压频比控制交流调速系统 296

10.3 无刷直流电动机调速系统 298

10.3.1 无刷直流电动机调速系统 299

10.3.2 无刷直流电动机驱动控制的专用芯片 301

10.4 由交—交变频器供电的同步电动机调速系统 303

10.4.1 交—交变频器的基本工作原理 303

10.4.2 交—交变频器的控制方式 304

10.4.3 三相输出的交—交变频器主电路 306

10.5 变频器的选择与使用 308

10.5.1 变频器类型的选择 308

10.5.2 变频器容量的选择 309

10.5.3 变频器外围设备的应用及注意事项 311

10.6 异步电动机调压调速系统 312

10.6.1 采用晶闸管的交流调压电路 313

10.6.2 闭环控制的变压调速系统及其静态特性 315

10.6.3 异步电动机变极调压调速系统 315

习题与思考题 316

第11章 步进电动机控制系统 318

11.1 步进电动机的环形分配器 318

11.1.1 硬件环形分配器 318

11.1.2 软件环形分配器 321

11.2 步进电动机驱动电源的功率放大电路 323

11.2.1 单电压限流型驱动电路 323

11.2.2 高低压切换型驱动电路 324

11.2.3 斩波恒流驱动电路 325

11.2.4 调频调压驱动电路 326

11.3 步进电动机的控制与应用 327

11.3.1 步进电动机步距角的细分控制 327

11.3.2 步进电动机的开环控制 329

11.3.3 步进电动机的闭环控制 330

11.3.4 应用步进电动机驱动应注意的问题 331

习题与思考题 333

附录 常用电气图形符号 334

参考文献 338