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概述1

第1章 电动机的工作原理及特性4

1.1　直流电动机的工作原理及特征4

1.1.1　直流电动机的结构及工作原理4

1.1.2　直流电动机的分类7

1.1.3　直流电动机的机械特性7

1.1.4　他励电动机的启动特性12

1.1.5　他励电动机的制动特性13

1.1.6　他励电动机的调速特性16

1.2.1　三相异步电动机的结构18

1.2　三相异步电动机的工作原理及特征18

1.2.2　三相异步电动机的工作原理20

1.2.3　三相异步电动机的电路分析22

1.2.4　三相异步电动机的机械特性26

1.2.5　三相异步电动机的启动特性29

1.2.6　三相异步电动机的制动特性33

1.2.7　三相异步电动机的调速特性35

1.3　控制电动机简介37

1.3.1　伺服电动机37

1.3.2　步进电动机39

1.3.3　测速发电机41

思考题与习题43

第2章 电动机的基本电气控制线路45

2.1 电气元件符号与电气图45

2.1.1 电气符号45

2.1.2　电气控制图45

2.2 电动机的启动控制线路47

2.3 电动机的启动控制线路48

2.3.1 电动机直接启动控制线路48

2.3.2 电动机降压启动控制线路54

2.4 电动机的制动控制线路56

2.4.1 电动机能耗制动控制线路56

2.4.2 电动机反接制动控制线路57

2.5 电动机变磁极对数的调速控制线路58

2.5.1　双速电动机的连接方法58

2.5.2　双速电动机的控制线路59

2.6　液压动力滑台的电气控制线路59

2.6.1　动力滑台的工作循环59

2.6.2　具有一次工作进给的液压动力滑台的电气控制线路60

2.6.3　具有带延时的一次工作进给的液压动力滑台63

思考题与习题63

第3章　金属切削机床的电气控制线路66

3.1 卧式车床的电气控制线路66

3.1.1 卧式车床主要结构及运动形式66

3.1.2　卧式车床的工作特性67

3.1.3　CM6132型卧式车床电气控制线路68

3.2　摇臂钻床的电气控制线路70

3.2.1 摇臂钻床主要结构及运动形式70

3.2.2　摇臂钻床电气控制特点71

3.2.3　Z3040型摇臂钻床电气控制线路73

3.3　万能铣床的电气控制线路75

3.3.1　铣床结构和运动方式76

3.3.2　铣床的工作特点和要求76

3.3.3　X62W型万能铣床的电气控制线路77

3.3.4　X52K型立式铣床电气控制线路81

3.4.2　龙门刨床的主传动系统83

3.4.3　工作台的控制线路83

3.4.1　龙门刨床工作特点和对电气系统的要求83

3.4　龙门刨床的电气控制线路83

3.4.4　横梁升降的控制线路88

3.4.5　刀架的电气控制90

3.5　组合机床的电气控制线路91

3.5.1　组合机床结构与工作循环92

3.5.2　液压动力滑台系统93

3.5.3　两面加工组合机床电气控制电路94

思考题与习题96

4.1.2　机床电气设计的基本内容98

4.1.1　机床电气设计的基本要求98

4.1 电气设计的一般原则98

第4章　继电器-接触器控制线路设计基础98

4.1.3 电气设计的技术条件99

4.1.4　电气传动形式的确定99

4.1.5　控制方案的确定101

4.2　电气控制线路设计102

4.2.1 电气控制线路设计遵循的原则102

4.2.2　控制线路电源的选择及动力线路设计102

4.2.3　控制线路的经验设计法103

4.2.4　控制线路的逻辑设计法105

4.2.5 电器布置图的绘制106

4.3.1 电气元件选择的基本原则107

4.3　低压电器及电动机的选择107

4.3.2　按钮、低压开关的选用108

4.3.3　熔断器的选用112

4.3.4　接触器的选用113

4.3.5　继电器的选用114

4.3.6　控制变压器的选择116

4.3.7 电动机的选择116

4.4　机床电气控制线路设计举例119

思考题与习题123

5.1.1　可编程控制器的产生和定义125

第5章　可编程控制器125

5.1　可编程控制器的产生、特点和发展125

5.1.2　可编程控制器的特点和分类126

5.1.3　可编程控制器的应用范围及其发展128

5.1.4　可编程控制器与其他工业控制系统的比较130

5.2　可编程控制器的组成及工作原理133

5.2.1 可编程控制器系统的组成133

5.2.2　可编程控制器的工作过程与工作原理139

5.2.3　可编程控制器的编程语言141

5.3　可编程控制器内部等效继电器电路142

5.3.1　FX2N系列可编程控制器简介142

5.3.2　FX2N系列可编程控制器的编程元件145

5.4　可编程控制器编程和指令系统150

5.4.1　FX2N系列的基本逻辑指令150

5.4.2　梯形图编程注意事项157

5.4.3　FX2N系列的步进梯形图指令及编程方法159

5.4.4　编程实例162

5.5　可编程控制器的应用165

5.5.1 可编程控制器控制系统设计的主要内容与方法165

5.5.2　可编程控制器控制系统应用实例166

思考题与习题169

6.1.1 晶闸管（SCR）171

6.1 电力电子元件171

第6章　变流技术基础171

6.1.2　功率晶体管（GTR）174

6.1.3 绝缘栅双极晶体管（IGBT）174

6.1.4　电力电子器件的保护175

6.2　晶闸管可控整流电路176

6.2.1　单相半波可控整流电路176

6.2.2　单相桥式可控整流电路178

6.2.3　三相半波可控整流电路181

6.2.4　三相桥式可控整流电路183

6.3.1 晶闸管对触发电路的要求184

6.3 晶闸管触发电路184

6.3.2　单结晶体管移相触发电路185

6.4　逆变器188

6.4.1　有源逆变电路189

6.4.2　无源逆变电路190

思考题与习题194

第7章　直流调速控制系统197

7.1　机床的速度调节197

7.1.1　现代机床调速系统197

7.1.2　现代机床控制技术198

7.1.3　直流调速简介200

7.2　转速负反馈自动调速系统203

7.1.4　直流调速的发展趋势203

7.2.1　转速负反馈自动调速系统组成204

7.2.2　直流调速系统的静态特性205

7.2.3　直流调速系统的动态特性208

7.2.4　转速闭环调速系统的基本特性211

7.2.5　带电流截止负反馈的单闭环调速系统211

7.2.6　单闭环无静差调速系统214

7.3　电压负反馈和电流正反馈自动调速系统216

7.3.1　带电流正反馈的电压负反馈调速系统的组成216

7.3.2　带电流正反馈的电压负反馈调速静特性218

7.4.1　双闭环调速系统的组成220

7.4　直流电动机双闭环调速系统220

7.4.2　双闭环调速系统的静态特性221

7.4.3　双闭环调速系统的动态特性222

7.5　直流电动机可逆调速系统225

7.5.1 直流电动机可逆有环流调速系统225

7.5.2　逻辑无环流可逆调速系统227

7.6　直流电动机的脉宽调制调速系统230

7.6.1　直流脉宽调制电路的工作原理230

7.6.2　可逆脉宽调制调速系统232

7.6.3　双闭环控制的脉宽调制调速系统233

7.7　直流调速的应用234

7.7.1　不可逆双闭环直流调速系统235

7.7.2　直流调速的微机控制系统238

思考题与习题241

第8章　交流调速控制系统243

8.1 电磁转差离合器调速系统243

8.1.1 电磁转差离合器调速系统的组成和工作原理243

8.1.2 电磁转差离合器调速系统的机械特性244

8.1.3 自动换极电磁转差离合器调速系统245

8.2　绕线转子异步电动机串级调速系统246

8.2.1 串级调速的基本原理246

8.2.2　串级调速系统的基本类型248

8.2.3　双闭环控制的串级调速系统250

8.3　笼型异步电动机变频调速系统251

8.3.1　交流异步电动机变频调速基本原理251

8.3.2　变频与变压的实现——SPWM调制波253

8.3.3　SPWM脉冲的生成方法及专用集成芯片SA8282257

8.3.4　单片机控制交流异步电动机变频调速应用举例262

8.3.5　矢量控制简介263

8.3.6　PLC控制交流异步电动机变频调速应用举例267

思考题与习题272

附录一 电气图形符号273

附录二 电气文字符号276

参考文献278