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第1章 绪论 1

1.1机械电气自动控制的研究目的和研究任务 1

1.2机械电气自动控制系统的组成和分类 1

1.2.1断续控制、连续控制和数字控制系统 1

1.2.2开环和闭环控制系统 2

1.3机械电气自动控制技术的发展 2

1.3.1电力拖动技术的发展 2

1.3.2逻辑控制技术的发展 3

1.3.3数字控制技术的发展 3

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

2.1.1运动方程式 5

2.1.2运动方程式中转矩方向的确定 7

2.2转矩、转动惯量、飞轮转矩的折算 8

2.2.1负载转矩的折算 9

2.2.2转动惯量和飞轮转矩的折算 12

2.3生产机械的机械特性 13

2.3.1恒转矩型机械特性 13

2.3.2恒功率型机械特性 14

2.3.3离心式通风机型机械特性 15

2.3.4直线型机械特性 15

2.4机电传动系统稳定运行的条件 15

习题 17

第3章 电动机的工作原理及机械特性 19

3.1直流电动机的工作原理及机械特性 19

3.1.1直流电机的基本结构 19

3.1.2直流电机的工作原理 20

3.1.3直流发电机 22

3.1.4直流他励电动机的机械特性 25

3.1.5直流他励电动机的启动特性 29

3.1.6直流他励电动机的调速特性 30

3.1.7直流他励电动机的制动特性 32

3.2交流电动机的工作原理及机械特性 38

3.2.1三相异步电动机的结构和工作原理 38

3.2.2三相异步电动机的定子电路和转子电路 44

3.2.3三相异步电动机的转矩与机械特性 48

3.2.4三相异步电动机的启动特性 52

3.2.5线绕式异步电动机的启动方法 57

3.2.6三相异步电动机的调速方法与特性 58

3.2.7三相异步电动机的制动特性 67

3.2.8单相异步电动机 70

3.2.9同步电动机 73

习题 75

第4章 常用低压电器及其选择 78

4.1低压电器的电磁机构及执行机构 78

4.1.1电磁机构 79

4.1.2执行机构 81

4.2控制电器 84

4.2.1主令电器 84

4.2.2非自动控制电器 87

4.2.3自动控制电器 90

4.3执行电器 98

4.3.1电磁铁 98

4.3.2电磁夹具 99

4.3.3电磁离合器 100

4.4检测电器 101

4.4.1速度继电器 101

4.4.2行程开关 102

4.5保护电器 104

4.5.1熔断器 105

4.5.2热继电器 107

4.5.3低压断路器 110

习题 112

第5章 接触器-继电器控制系统 113

5.1电气设备图的绘制及阅读方法 113

5.1.1电气设备电路图 113

5.1.2电气设备接线图 114

5.1.3电气设备安装图 114

5.2接触器-继电器控制系统的基本控制电路 116

5.2.1三相异步电动机的启动控制电路 116

5.2.2三相异步电动机的正反转控制电路 119

5.2.3三相异步电动机的制动控制电路 120

5.2.4双速电动机控制电路 123

5.2.5控制线路的其他基本环节 124

5.2.6电气控制系统保护 127

5.3典型机械设备控制电路分析 130

5.3.1 C650-2型普通车床控制电路 130

5.3.2 X62W万能升降台铣床控制电路 132

5.3.3 Z3040型摇臂钻床的控制电路 137

5.3.4组合机床控制电路 140

5.4接触器-继电器控制系统设计 145

5.4.1电气控制系统设计的一般步骤 145

5.4.2电气原理设计 146

5.4.3电气工艺设计 151

习题 158

第6章 可编程控制器（PLC）控制系统 161

6.1 PLC的概述 161

6.1.1 PLC的基本结构 161

6.1.2 PLC的工作原理 165

6.1.3 PLC的主要特点和应用 169

6.1.4 PLC与其他工业控制系统的比较 171

6.2 FX2N系列可编程序控制器及其指令系统 171

6.2.1 FX2N系列可编程序控制器硬件配置 171

6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件 174

6.2.3 FX系列可编程控制器的编程语言 181

6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令 183

6.2.5梯形图编程的基本规则 189

6.2.6 FX2N系列可编程序控制器的功能指令 191

6.3 PLC的程序设计方法 209

6.3.1常用典型单元的梯形图 209

6.3.2梯形图的经验设计法 212

6.3.3继电器电路转化设计法 214

6.3.4顺序功能图（SFC）设计法 218

6.3.5顺序控制梯形图的编程方式 224

6.3.6复杂控制系统的编程方式 230

6.4 PLC控制系统设计 239

6.4.1 PLC控制系统的分析方法 239

6.4.2 PLC控制系统设计步骤 240

6.4.3机械手PLC控制系统设计 244

6.4.4摇臂钻床PLC控制系统设计 251

习题 253

第7章 交、直流调速系统 256

7.1调速方法及其性能指标 256

7.1.1调速方法 256

7.1.2调速的性能指标 256

7.2常见电力电子器件的开关特性 258

7.2.1电力电子器件的分类 258

7.2.2电力电子器件的开关特性 259

7.3直流电动机无级调速系统 262

7.3.1可控直流电源 262

7.3.2几种常见的反馈控制直流调速系统 265

7.3.3无静差调速系统 270

7.4交流电动机调速系统 272

7.4.1变频调速系统 272

7.4.2其他调速系统 277

习题 284

第8章 步进电动机控制系统 285

8.1步进电动机结构、工作原理及分类 286

8.1.1步进电动机的结构与工作原理 286

8.1.2小步距角步进电动机 287

8.1.3步进电动机的分类 289

8.2步进电动机驱动电源 290

8.2.1步进电动机的驱动方式 290

8.2.2步进电动机的环形分配器 290

8.2.3步进电动机的驱动电路 293

8.3步进电动机的运行特性及主要技术指标 297

8.3.1步进电动机的运行特性 297

8.3.2步进电动机的运行特性的影响因素 300

8.3.3步进电动机的主要技术指标及应用 302

8.4步进电动机的开、闭环控制 304

8.4.1步进电动机的开环控制 304

8.4.2步进电动机的闭环控制 306

8.5步进电动机控制系统应用实例 306

8.5.1步进电动机在数控机床的应用 306

8.5.2基于PLC的步进电动机控制的应用 310

习题 314

附录 315

附录A常用电气图形符号 315

附录B常用电气技术文字符号 319

附录C常用低压电器技术参数 322

附录D FX系列PLC的内部软继电器及编号 331

附录E三菱FX系列PLC功能指令一览表 333

参考文献 339