机电传动控制PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 机电传动与控制系统的发展概况 1

1.1.1 机电传动系统的发展 1

1.1.2 机电传动控制系统的发展 2

1.2 本课程的性质和任务 4

1.3 课程内容安排 4

第2章 机电传动系统的动力学基础 6

2.1 机电传动系统的运动方程式 6

2.1.1 单轴机电传动系统运动方程式 6

2.1.2 多轴机电传动系统的等效动力学模型 7

2.2 机电传动系统的典型负载特性 9

2.3 机电传动系统稳定运行的条件 10

2.4 机电传动系统的过渡过程 11

2.4.1 研究机电传动系统过渡过程的实际意义 11

2.4.2 机电传动系统产生过渡过程的原因 11

2.4.3 加快机电传动系统过渡过程的方法 12

习题与思考题 13

第3章 直流电动机的特性与调速 14

3.1 直流电动机的基本结构和工作原理 14

3.1.1 直流电动机的基本结构 14

3.1.2 直流电动机的基本工作原理 17

3.1.3 直流电动机铭牌数据 18

3.1.4 直流电动机的励磁方式 19

3.2 他励直流电动机的机械特性 19

3.2.1 他励直流电动机的机械特性方程 20

3.2.2 固有机械特性 21

3.2.3 人为机械特性 22

3.3 他励直流电动机的启动 24

3.3.1 电枢回路串接电阻启动 24

3.3.2 降压启动 25

3.4 他励直流电动机的调速 26

3.4.1 调速指标 26

3.4.2 常用的调速方法 27

3.5 他励直流电动机的制动 29

3.5.1 能耗制动 30

3.5.2 反接制动 31

3.5.3 反馈制动 33

3.6 直流调速控制系统简介 36

3.6.1 直流调速控制系统概述 36

3.6.2 晶闸管—电动机调速系统 38

3.6.3 直流脉宽调制调速系统基本工作原理 42

3.6.4 数字控制直流调速系统 42

3.6.5 产品化的数字直流调速装置简介 43

习题与思考题 45

第4章 交流电动机的特性与调速 47

4.1 三相异步电动机的结构和工作原理 47

4.1.1 三相异步电动机的基本结构 47

4.1.2 三相异步电动机的工作原理 48

4.1.3 三相异步电动机的铭牌数据 51

4.1.4 三相异步电动机的能流图 52

4.2 三相异步电动机的转矩和机械特性 52

4.2.1 三相异步电动机的定子电路和转子电路 52

4.2.2 三相异步电动机的电磁转矩 54

4.2.3 三相异步电动机的机械特性 55

4.3 三相异步电动机的启动特性 58

4.3.1 鼠笼式异步电动机的启动方法 59

4.3.2 线绕式异步电动机的启动方法 62

4.3.3 特殊鼠笼式电动机 63

4.4 三相异步电动机的调速方法与特性 65

4.4.1 变极调速 65

4.4.2 改变转差率调速 66

4.4.3 变频调速 70

4.5 三相异步电动机的制动特性 71

4.5.1 反馈制动 71

4.5.2 反接制动 72

4.5.3 能耗制动 73

4.6 交流变频调速系统简介 74

4.6.1 交流变频调速器基本构成与分类 74

4.6.2 通用变频器性能特点 78

4.6.3 变频电动机的特点 81

4.7 单相异步电动机 81

4.7.1 单相异步电动机的磁场 82

4.7.2 单相异步电动机的启动方法 83

4.8 同步电动机的基本结构和工作原理 83

4.8.1 同步电动机的基本结构 84

4.8.2 同步电动机工作原理 84

习题与思考题 85

第5章 控制电动机 88

5.1 交流伺服电动机 88

5.1.1 两相交流伺服电动机的结构特点和工作原理 88

5.1.2 交流伺服电动机的特性及应用 89

5.2 步进电动机 93

5.2.1 反应式步进电动机的典型结构和工作原理 93

5.2.2 步进电动机的分类 96

5.2.3 反应式步进电动机的静态特性 97

5.2.4 反应式步进电动机的动态特性 97

5.2.5 驱动电源 98

5.3 力矩电动机 100

5.3.1 永磁式直流力矩电动机的结构特点 101

5.3.2 直流力矩电动机转矩大、转速低的原因 101

5.3.3 直流力矩电动机的特点和应用 102

5.4 小功率同步电动机 102

5.4.1 永磁式同步电动机 103

5.4.2 磁阻式电磁减速同步电动机 104

5.5 直流无刷电动机 105

5.5.1 无刷直流电动机的基本结构 105

5.5.2 无刷直流电动机的工作原理 106

5.5.3 无刷直流电动机调速系统 108

5.6 直线电动机 109

5.6.1 直线异步电动机的结构 109

5.6.2 直线异步电动机的工作原理 109

5.6.3 直线电动机应用举例 110

习题与思考题 112

第6章 机电传动控制系统中电动机的选择 113

6.1 电动机容量选择的原则 113

6.2 电动机容量的选择方法 114

6.2.1 选择电动机容量的方法 114

6.2.2 不同工作制下电动机容量的选择 115

6.3 电动机的种类、电压、转速和结构形式的选择 120

6.3.1 类型的选择 120

6.3.2 电压等级的选择 121

6.3.3 电动机额定转速的选择 122

6.3.4 结构形式的选择 122

6.3.5 安装形式的选择 123

习题与思考题 124

第7章 继电器—接触器控制系统 126

7.1 常用低压电器 126

7.1.1 熔断器 126

7.1.2 低压开关和低压断路器 127

7.1.3 主令电器 130

7.1.4 接触器 133

7.1.5 继电器 137

7.2 继电器—接触器控制的常用基本电路 143

7.2.1 继电器—接触器自动控制电路的构成 143

7.2.2 继电器—接触器控制的基本电路 145

7.2.3 常用自动控制方法 149

7.2.4 电气制动的基本控制电路 152

7.3 典型生产机械的继电器—接触器控制电路分析 154

7.3.1 KH-Z3040B摇臂钻床电气控制电路分析 155

7.3.2 桥式起重机的电气控制 158

习题与思考题 163

第8章 可编程控制器 164

8.1 可编程控制器结构和工作原理 164

8.1.1 PLC系统基本组成 164

8.1.2 PLC工作原理 166

8.2 S7-200 PLC的数据类型与编程方法 168

8.2.1 S7-200 PLC的编程元件 168

8.2.2 编程语言 171

8.3 S7-200PLC的位操作指令 172

8.3.1 基本逻辑指令 172

8.3.2 定时器指令 178

8.3.3 计数器指令 183

8.3.4 比较指令 185

8.4 数据运算指令与处理指令 188

8.4.1 算术运算指令 188

8.4.2 数学函数指令 190

8.4.3 增减指令 191

8.4.4 逻辑运算指令 191

8.4.5 传送类指令 192

8.4.6 移位指令 194

8.4.7 填充指令 195

8.4.8 转换指令 195

8.5 程序控制指令 199

8.5.1 停止指令 199

8.5.2 跳转指令 199

8.5.3 子程序指令 200

8.5.4 循环指令 202

8.5.5 顺控指令 202

8.5.6 ENO指令 204

8.6 特殊指令 205

8.6.1 中断指令 205

8.6.2 高速计数器指令 206

8.6.3 高速脉冲输出指令 211

8.6.4 PID回路控制指令 218

习题与思考题 222

附录 常用电气的图形符号与文字符号 225

参考文献 228