第1篇 機電傳動系統(tǒng)的驅(qū)動元件
緒 論 3
0.1 機電傳動系統(tǒng)的組成 3
0.2 機電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 3
0.3 機電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ) 5
0.4 課程的性質(zhì)與任務(wù) 12
習(xí)題與思考題 12
第1章 電動機概述 14
1.1 電動機的型號與分類 14
1.2 電動機外殼防護等級 16
1.3 電動機中的電磁定律 17
1.4 電動機中使用的材料 21
1.5 電動機中的電磁功率損耗 21
習(xí)題與思考題 22
第2章 直流電動機 23
2.1 直流電動機的結(jié)構(gòu)和分類 23
2.1.1 直流電動機的基本結(jié)構(gòu) 23
2.1.2 直流電動機的分類 27
2.2 直流電動機的工作原理 28
2.3 直流電動機的額定參數(shù) 31
2.4 直流電動機的機械特性 32
2.4.1 他勵直流電動機的機械特性 32
2.4.2 串勵直流電動機的機械特性 40
2.4.3 復(fù)勵直流電動機的機械特性 41
2.5 他勵直流電動機的啟動特性 42
2.6 他勵直流電動機的調(diào)速特性 45
2.6.1 改變電樞電路外串電阻調(diào)速 47
2.6.2 改變電動機電樞供電電壓調(diào)速 48
2.6.3 改變電動機主磁通調(diào)速 50
2.7 他勵直流電動機的制動特性 53
2.7.1 能耗制動 54
2.7.2 反接制動 57
2.7.3 反饋制動 60
習(xí)題與思考題 63
第3章 交流電動機 66
3.1 三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理 66
3.1.1 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu) 66
3.1.2 三相異步電動機的工作原理 68
3.1.3 三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場 68
3.1.4 定子繞組出線端子的連接方式 71
3.2 三相異步電動機的定子電路和轉(zhuǎn)子電路 72
3.2.1 三相異步電動機的定子電路 72
3.2.2 三相異步電動機的轉(zhuǎn)子電路 74
3.2.3 三相異步電動機的額定參數(shù) 75
3.2.4 三相異步電動機的功率傳遞 76
3.3 三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械特性 77
3.3.1 三相異步電動機的電磁轉(zhuǎn)矩 77
3.3.2 三相異步電動機的機械特性 77
3.4 三相異步電動機的啟動方法 81
3.4.1 三相籠型異步電動機的啟動方法 81
3.4.2 繞線式三相異步電動機的啟動方法 86
3.4.3 特殊三相籠型異步電動機 88
3.5 三相異步電動機的調(diào)速方法 90
3.5.1 調(diào)壓調(diào)速 90
3.5.2 轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速 91
3.5.3 變極對數(shù)調(diào)速 92
3.5.4 變頻調(diào)速 93
3.6 三相異步電動機的制動 96
3.6.1 反饋制動 96
3.6.2 反接制動 97
3.6.3 能耗制動 98
3.7 單相異步電動機 99
3.7.1 單相異步電動機的工作原理 99
3.7.2 單相異步電動機的啟動方法 101
3.7.3 單相異步電動機的調(diào)速方法 102
3.8 三相同步電動機 103
3.8.1 三相同步電動機的結(jié)構(gòu) 103
3.8.2 三相同步電動機的工作原理 104
3.8.3 三相同步電動機的啟動方法 105
3.8.4 三相同步電動機的特點 107
習(xí)題與思考題 107
第4章 控制電動機 109
4.1 伺服電動機 109
4.1.1 交流伺服電動機 110
4.1.2 直流伺服電動機 114
4.1.3 兩相交流伺服電動機與直流伺服電動機的性能比較 117
4.2 力矩電動機 118
4.2.1 永磁式直流力矩電動機的結(jié)構(gòu)特性 118
4.2.2 直流力矩電動機的特點 119
4.3 小功率同步電動機 120
4.3.1 永磁式同步電動機 120
4.3.2 磁阻式電磁減速同步電動機 122
4.3.3 磁滯式同步電動機 123
4.4 步進電動機 125
4.4.1 步進電動機的結(jié)構(gòu)與分類 125
4.4.2 步進電動機的工作原理 127
4.4.3 步進電動機的運行特性 130
4.4.4 步進電動機的主要性能指標 133
4.4.5 步進電動機的選擇 134
4.5 直線電動機 134
4.5.1 直線交流異步電動機 135
4.5.2 直線交流同步電動機 138
4.5.3 直線直流電動機 139
4.5.4 直線步進電動機 141
習(xí)題與思考題 143
第5章 機電傳動控制系統(tǒng)中電動機的選擇 144
5.1 電動機功率選擇的原則 144
5.2 電動機的溫度變化規(guī)律 145
5.3 不同工作制電動機功率的選擇 146
5.3.1 連續(xù)工作制電動機功率的選擇 146
5.3.2 短時工作制電動機功率的選擇 149
5.3.3 重復(fù)短時工作制電動機功率的選擇 150
5.4 電動機功率選擇的統(tǒng)計法和類比法 152
5.5 電動機種類、電壓、轉(zhuǎn)速和結(jié)構(gòu)形式的選擇 152
5.5.1 根據(jù)生產(chǎn)機械的負載性質(zhì)選擇電動機的類型 152
5.5.2 電動機電壓等級的選擇 153
5.5.3 電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇 153
5.5.4 電動機結(jié)構(gòu)形式的選擇 154
習(xí)題與思考題 154
第2篇 機電傳動系統(tǒng)的控制
第6章 機電傳動系統(tǒng)的繼電器-接觸器控制 157
6.1 常用低壓電器 158
6.1.1 低壓開關(guān) 162
6.1.2 低壓斷路器 164
6.1.3 接觸器 166
6.1.4 繼電器 169
6.1.5 熔斷器 175
6.1.6 主令電器 177
6.1.7 信號電器 181
6.2 電氣控制系統(tǒng)的電路圖及繪制原則 181
6.2.1 電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號和文字符號 181
6.2.2 電氣原理圖 182
6.2.3 電氣元件布置圖 185
6.2.4 電氣安裝接線圖 186
6.2.5 控制柜及非標準零件圖 187
6.3 三相籠型異步電動機的基本控制線路 187
6.3.1 三相籠型異步電動機全壓啟動控制線路 187
6.3.2 三相籠型異步電動機降壓啟動控制線路 188
6.3.3 三相籠型異步電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路 193
6.3.4 三相籠型異步電動機制動控制線路 194
6.3.5 多速三相籠型異步電動機控制線路 199
6.3.6 三相籠型異步電動機的其他控制線路 200
6.4 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機啟動控制線路 203
6.4.1 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻啟動控制線路 203
6.4.2 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動控制線路 205
6.5 直流電動機的基本控制線路 206
6.5.1 直流電動機啟動控制線路 206
6.5.2 直流電動機正、反轉(zhuǎn)控制線路 208
6.5.3 直流電動機反接制動控制線路 209
6.5.4 直流電動機能耗制動控制線路 210
6.5.5 直流電動機調(diào)速控制線路 211
6.6 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計 211
6.6.1 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計的基本內(nèi)容 212
6.6.2 電氣原理圖設(shè)計的基本步驟及一般規(guī)律 212
6.6.3 電氣控制線路設(shè)計舉例 214
6.7 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)分析 218
6.7.1 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)分析的基本內(nèi)容 218
6.7.2 繼電器-接觸器控制系統(tǒng)分析的基本步驟 219
6.7.3 C650臥式車床電氣控制線路分析 219
習(xí)題與思考題 222
第7章 機電傳動系統(tǒng)的可編程序控制器控制 224
7.1 可編程序控制器概述 224
7.1.1 可編程序控制器的產(chǎn)生 224
7.1.2 可編程序控制器的特點 225
7.1.3 可編程序控制器的主要功能及應(yīng)用 227
7.1.4 可編程序控制器與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的區(qū)別 228
7.1.5 可編程序控制器的發(fā)展趨勢 229
7.1.6 可編程序控制器的主流產(chǎn)品 232
7.2 可編程序控制器的組成與工作原理 232
7.2.1 可編程序控制器的基本組成 233
7.2.2 可編程序控制器的工作原理及主要技術(shù)指標 237
7.2.3 可編程序控制器的分類 238
7.2.4 可編程序控制器的編程語言 239
7.3 S7-200 SMART PLC的基礎(chǔ)知識 241
7.3.1 S7-200 SMART PLC的硬件系統(tǒng) 242
7.3.2 S7-200 SMART PLC的內(nèi)部資源及尋址方式 250
7.3.3 S7-200 SMART PLC編程軟件 257
7.4 S7-200 SMART PLC的基本指令及編程方法 260
7.4.1 基本邏輯指令及使用舉例 260
7.4.2 定時器指令和計數(shù)器指令 269
7.4.3 順序控制指令 276
7.4.4 程序控制指令 278
7.4.5 梯形圖編程的基本規(guī)則及注意事項 285
7.5 S7-200 SMART PLC的功能指令及應(yīng)用 287
7.5.1 運算指令 287
7.5.2 數(shù)據(jù)處理指令 296
7.5.3 表功能指令 304
7.5.4 轉(zhuǎn)換指令 307
7.5.5 特殊指令 316
7.6 典型簡單電路的PLC程序設(shè)計 338
7.6.1 啟動、保持和停止電路 338
7.6.2 互鎖電路 339
7.6.3 脈沖信號發(fā)生電路（閃爍電路） 340
7.6.4 脈沖寬度可調(diào)電路 340
7.6.5 長計數(shù)電路 341
7.6.6 長定時電路 341
7.6.7 報警電路 342
7.6.8 單按鈕啟停電路 343
7.7 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用 344
7.7.1 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計概述 344
7.7.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 345
7.7.3 PLC程序設(shè)計常用的方法 352
7.7.4 人機界面設(shè)計 362
7.7.5 提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的措施 365
7.7.6 PLC工程應(yīng)用實例 373
習(xí)題與思考題 384
第8章　機電傳動系統(tǒng)的微機控制 388
8.1 微機控制系統(tǒng)的組成與特點 388
8.2 直流電動機的調(diào)速控制系統(tǒng) 390
8.2.1 直流電動機的調(diào)速方法 390
8.2.2 直流電動機的脈寬調(diào)制（PWM）電路 391
8.2.3 直流電動機調(diào)速的微機控制系統(tǒng) 394
8.3 三相交流異步電動機的變頻調(diào)速控制系統(tǒng) 397
8.3.1 三相交流異步電動機的變頻調(diào)速概述 397
8.3.2 變頻器簡介 399
8.3.3 SPWM電壓型變頻器 405
8.3.4 通用變頻器的介紹及應(yīng)用 408
8.3.5 PLC控制變頻器的方法及應(yīng)用 413
8.4 步進電動機的微機控制 416
8.4.1 步進電動機的脈沖分配 417
8.4.2 步進電動機的驅(qū)動電路 419
8.4.3 步進電動機的細分電路 422
8.4.4 步進電動機的微機控制 422
8.4.5 步進電動機的PLC控制 424
習(xí)題與思考題 426
參考文獻 427