第一章 电器的发热与电动力 1
1.1 电器的允许温度和热稳定性 1
1.2 电器的基本热源 2
1.2.1 导体通过电流时的能量损耗 3
1.2.2 磁滞、涡流损耗 4
1.2.3 电介质损耗 4
1.3 电器的散热及综合散热系数 5
1.3.1 热传导 5
1.3.2 对流 7
1.3.3 辐射 7
1.3.4 综合散热系数与牛顿公式 8
1.4 电器的发热计算 8
1.5 电器的发热工作制 10
1.5.1 长期工作制 10
1.5.2 短时工作制 10
1.5.3 反复短时工作制 11
1.6 短路时的发热过程 12
1.7 电器中的电动力 14
1.8 载流导体系统的电动力计算 15
1.8.1 用比奥——沙瓦定律计算电动力 15
1.8.2 用能量平衡公式计算电动力 17
1.9 交变电流下的电动力 18
1.9.1 单相系统中的电动力 18
1.9.2 三相系统的电动力 19
1.10 短路电流下的电动力 21
1.10.1 单相系统短路时的电动力 21
1.11 电器的电动稳定性 22
习题 23
第二章 电接触与电弧理论 24
2.1 电接触与触头 24
2.1.1 电接触联接的分类 24
2.1.2 触头的基本参数和工作状况 25
2.2 电弧的形成过程 26
2.2.1 气体的电离 26
2.2.2 消电离及其形式 28
2.2.3 气体放电过程 29
2.3 电弧的电位分布和特性 30
2.3.1 电弧的电位分布和电压方程 30
2.3.2 直流电弧的伏安特性 30
2.3.3 交流电弧的伏安特性 32
2.3.4 电弧的能量平衡 32
2.4 直流电弧及其熄灭 33
2.5 交流电弧及熄灭 34
2.5.1 弧隙介质恢复过程 34
2.5.2 弧隙电压恢复过程 36
2.5.3 交流电弧的熄灭 37
2.6 灭弧装置 38
2.6.1 熄灭火花电路 38
2.6.2 简单灭弧 38
2.6.3 磁吹纵缝灭弧装置 38
2.6.4 栅片灭弧装置 39
2.6.5 固体产气灭弧装置 40
2.6.6 石英砂灭弧装置 40
2.6.7 油吹灭弧装置 40
2.6.8 压缩空气灭弧装置 40
2.6.9 六氟化硫气体灭弧装置 40
2.6.10 真空灭弧装置 41
2.7 触头接触电阻及其影响因素 41
2.7.1 接触电阻 41
2.7.2 影响接触电阻的因素 42
2.8 触头的发热与电动力 44
2.8.1 触头的发热 44
2.8.2 触头间的电动力 45
2.9 触头的电侵蚀 46
2.9.1 桥蚀 46
2.9.2 弧蚀 47
2.10 触头的熔焊和冷焊 48
2.10.1 触头的熔焊 48
2.10.2 触头的冷焊 48
2.11 触头材料 49
习题 51
第三章 电磁机构理论 52
3.1 电磁机构的种类和特性 52
3.1.1 静态吸引特性和动态特性 53
3.1.2 机械特性 53
3.2 电磁机构中的磁场及其路化 54
3.2.1 磁场的基本物理量 54
3.2.2 磁场的基本性质 55
3.2.3 磁场的路化 57
3.3 磁路的基本定律和计算任务 58
3.3.1 磁路的基本定理 58
3.3.2 磁路的参数与等效磁路 58
3.3.3 磁路的特点 59
3.3.4 磁路计算的任务 59
3.4 气隙磁导和磁导体磁阻的计算 60
3.4.1 概述 60
3.4.2 解析法求气隙磁导 61
3.4.3 磁场分割法求气隙磁导 61
3.4.4 磁导体的磁阻和磁阻抗 68
3.5 磁路的微分方程及其解 69
3.5.1 磁路的微分方程 69
3.5.2 不计铁心磁阻时的计算 70
3.6 不计漏磁时的磁路计算 70
3.6.1 无分支磁路计算 71
3.6.2 有分支磁路计算 73
3.7 交流磁路的计算 74
3.7.1 交流磁路的特点 74
3.7.2 交流磁路的基本定律 74
3.7.3 交流磁路和铁心电路的相量图 75
3.7.4 交流磁路的计算方法 75
3.8 电磁机构的吸力计算 76
3.8.1 电磁机构中的能量转换与电磁力 76
3.8.2 麦克斯韦电磁力计算公式 78
3.9 交流电磁机构的电磁力与分磁环原理 80
3.9.1 交流电磁吸力的特点 80
3.9.2 分磁环及其作用 81
3.9.3 三相电磁机构的电磁吸力 82
3.10 静特性及其与机械反力特性的配合 82
3.10.1 转动式U型电磁机构 83
3.10.2 直动式U型电磁机构 83
3.10.3 直动式子E型电磁机构 83
3.10.4 转动式E型电磁机构 84
3.10.5 有止座壳式电磁机构 84
3.10.6 静特性与机械反力特性的配合 84
3.11 电磁机构的动态特性 85
3.11.1 直流电磁机构的动态特性 85
3.11.2 交流电磁机构的动态特性 88
习题 90
第四章 常用电器 92
4.1 概述 92
4.1.1 低压电器的作用与分类 92
4.1.2 低压电器的发展方向 93
4.2 刀开关 94
4.2.1 概述 94
4.2.2 常用的刀开关 94
4.2.3 刀开关的选用及图形、文字符号 96
4.3 组合开关 96
4.4 接触器 97
4.4.1 交流接触器 98
4.4.2 直流接触器 99
4.4.3 接触器的主要技术参数及常用的接触器 100
4.4.4 接触器的选用 104
4.5 熔断器 105
4.5.1 熔断器的结构及保护特性 105
4.5.2 熔断器的主要技术参数 106
4.5.3 常用的熔断器 106
4.5.4 熔断器的选择与维护 109
4.6 继电器 110
4.6.1 概述 110
4.6.2 电磁式继电器 110
4.6.3 时间继电器 114
4.6.4 热继电器 117
4.6.5 速度继电器 121
4.6.6 干簧继电器 122
4.6.7 固态继电器 123
4.7 主令电器 126
4.7.1 控制按钮 126
4.7.2 行程开关 128
4.7.3 接近开关 130
4.7.4 光电开关 130
4.7.5 主令控制器 131
4.7.6 万能转换开关 132
4.8 智能控制电器 133
4.8.1 概论 133
4.8.2 智能接触器 135
4.8.3 智能继电器 137
4.8.4 智能断路器 143
4.8.5 可编程控制器（PLC） 145
本章小结 152
第五章 机车电器 153
5.1 概述 153
5.1.1 分类 153
5.1.2 工作条件和特点 153
5.2 受电弓 154
5.2.1 概述 154
5.2.2 主要技术参数 155
5.2.3 结构及作用 155
5.2.4 动作原理 156
5.2.5 受电弓的维护和调整 158
5.3 主断路器 160
5.3.1 概述 160
5.3.2 主要技术参数 160
5.3.3 基本结构及主要部件作用 161
5.3.4 动作原理 165
5.3.5 使用维护注意事项 166
5.4 真空断路器 166
5.4.1 概述 166
5.4.2 技术参数 167
5.4.3 结构 167
5.4.4 动作原理 170
5.5 转换开关 171
5.5.1 概述 171
5.5.2 主要技术参数 171
5.5.3 结构 172
5.5.4 开关动作原理 176
5.6 电空接触器 176
5.6.1 技术参数 176
5.6.2 结构 177
5.6.3 工作原理 179
5.7 司机控制器 179
5.7.1 主司机控制器 179
5.7.2 辅助司机控制器 181
5.8 电空阀 183
5.8.1 结构及工作原理 183
5.8.2 主要技术参数 184
5.9 万能转换开关及按键开关 184
5.9.1 万能转换开关 184
5.9.2 按键开关 185
本章小结 188
第六章 电器控制典型环节的分析 189
6.1 概论 189
6.1.1 电器控制电路绘图准则 189
6.1.2 电器控制电路读图方法 190
6.2 电器控制系统的基本环节 192
6.2.1 电器控制系统的通电控制环节 193
6.2.2 电器控制系统的断电控制环节 194
6.2.3 电器控制系统的基本保护环节 194
6.3 电动机的常用环节 197
6.3.1 电动机点动运行控制环节 197
6.3.2 电动机长期单向运行直接启停控制环节 198
6.3.3 电动机正反转运行控制环节 199
6.3.4 电动机限流启动控制环节 200
6.3.5 电动机制动控制环节 205
6.3.6 电动机调速控制环节 210
6.3.7 电动机分处控制和集中控制环节 218
6.3.8 多台电动机的制约控制环节 219
6.3.9 电动机驱动工作台的行程控制环节 220
6.4 常用机械驱动装置的电器控制环节 222
6.4.1 机械滑台电器控制环节 222
6.4.2 机械动力头电器控制环节 224
6.4.3 机械手电器控制环节 225
6.5 常用液压驱动装置的电器控制环节 227
6.5.1 一次“进-工-退”电器控制环节 228
6.5.2 多次“进-工-退”器控制环节 230
6.5.3 终端停留无进给电器控制环节 232
6.5.4 跳跃循环电器控制环节 233
小结 236
习题 236
第七章 电器控制系统应用实例分析 238
7.1 概论 238
7.1.1 电器控制电路图 238
7.1.2 电器控制电路布置图 242
7.1.3 电器控制电路接线图 243
7.1.4 电器控制电路一般分析方法 243
7.2 典型车床电器控制电路 243
7.2.1 车床运动队电器控制电路的要求 243
7.2.2 车床电器控制电路分析 243
7.3 典型钻床电器控制电路 245
7.3.1 钻床运动对电器控制电路的要求 245
7.3.2 钻床电器控制电路分析 245
7.4 典型磨床电器控制电路 247
7.4.1 磨床运动对电器控制电路的要求 247
7.4.2 磨床电器控制电路分析 248
7.5 典型铣床电器控制电路 252
7.5.1 铣床运动对电器控制电路的要求 252
7.5.2 铣床电器控制电路分析 252
7.6 典型起重机电器控制电路 258
7.6.1 起重机运动对电器控制电路的要求 258
7.6.2 起重机电器控制电路分析 258
小结 263
习题 263
第八章 电气控制电路设计 265
8.1 电气控制电路设计的基本内容 265
8.1.1 电气控制电路设计的内容 265
8.1.2 电气控制电路设计的技术要求 266
8.1.3 电气控制电路设计原则 266
8.2 电气控制电路设计的一般程序 267
8.3 电气控制电路设计方案的确定 268
8.3.1 电气传动设计 269
8.3.2 控制方案设计 270
8.4 提高电气控制电路可靠性的基本要领 271
8.4.1 尽量提高控制系统的性价比 271
8.4.2 合理选择电气元件和控制电路 273
8.4.3 设计完善的保护环节 274
8.5 经验设计方法 277
8.5.1 经验设计法的基本步骤 277
8.5.2 设计实例 278
8.6 电气控制电路的逻辑设计法 283
8.6.1 设计方法 283
8.6.2 逻辑设计法举例 285
8.7 常用控制电器及保护电器的计算与选择 290
8.7.1 元器件的参数计算 290
8.7.2 元器件的选择方法 292
8.8 电路图的绘制 295
8.8.1 图纸幅面及格式 295
8.8.2 电路图的绘制规则 296
8.9 位置图与接线图的绘制 298
8.9.1 电气设备总体配置设计 298
8.9.2 元器件的接线设计 299
第九章 电气控制实验与课程设计 301
9.1 电气控制实验 301
9.1.1 电气控制实验的目的和任务 301
9.1.2 实验方法 301
9.1.3 实验报告及要求 302
9.1.4 参考实验项目、内容及要求 303
9.2 电气控制课程设计 309
9.2.1 课程设计的目的和要求 309
9.2.2 任务书、方法步骤及结果评定 310
9.2.3 课程设计题选 311