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第1章 直流电机1

1.1 直流电机的基本工作原理和结构1

1.1.1 直流电机的基本工作原理1

1.1.2 直流电机的主要结构3

1.1.3 直流电机的额定值5

1.2 直流电动机的电枢绕组5

1.2.1 概述5

1.2.2 单叠绕组6

1.2.3 单波绕组8

1.3 直流电机的磁场10

1.3.1 直流电机的励磁方式10

1.3.2 直流电机磁场11

1.3.3 直流电机的感应电动势和电磁转矩15

1.4 直流电动机运行原理16

1.4.1 直流电动机的基本方程16

1.4.2 直流电动机的工作特性17

思考与练习题20

第2章 直流电动机的电力拖动23

2.1 电力拖动系统的运动方程式23

2.1.1 单轴系统的运动方程式23

2.1.1 转矩、飞轮矩、力和质量的折算24

2.1.3 生产机械的负载转矩特性28

2.2 他励直流电动机的机械特性29

2.2.1 直流电动机机械特性的一般形式29

2.2.2 他励直流电动机的固有机械特性和人为机械特性29

2.2.3 电力拖动系统的稳定运行条件32

2.3 他励直流电动机的启动33

2.3.1 他励直流电动机的启动方法33

2.3.2 他励直流电动机分级启动电阻的计算35

2.4 他励直流电动机的制动37

2.4.1 能耗制动37

2.4.2 反接制动39

2.4.3 回馈制动42

2.5 他励直流电动机的调速43

2.5.1 评价调速方法的主要指标43

2.5.2 调速方法45

思考与练习题48

第3章 变压器51

3.1 变压器的基本工作原理和结构51

3.1.1 变压器的基本工作原理和分类51

3.1.2 变压器的基本结构52

3.1.3 变压器的额定值54

3.2 单相变压器的空载运行55

3.2.1 空载运行时的电磁关系55

3.2.2 空载电流56

3.2.3 空载时的电动势方程57

3.2.4 空载的等效电路和相量图58

3.3 变压器负载运行59

3.3.1 负载运行时的电磁关系60

3.3.2 负载运行时的基本方程式60

3.3.3 变压器的等效电路及相量图62

3.4 变压器的运行特性66

3.4.1 变压器的外特性和电压变化率66

3.4.2 变压器的损耗和效率特性66

3.5 三相变压器68

3.5.1 三相变压器的磁路系统68

3.5.2 三相变压器的电路系统——联接组69

3.6 其他用途的变压器73

3.6.1 自耦变压器74

3.6.2 仪用互感器75

3.6.3 电压互感器77

思考与练习题77

第4章 三相感应电动机79

4.1 三相感应电动机的基本工作原理与结构79

4.1.1 三相感应电动机的基本工作原理79

4.1.2 三相感应电动机的结构81

4.1.3 额定数据82

4.2 交流电机的电枢绕组83

4.2.1 交流绕组的基本知识83

4.2.2 三相单层绕组85

4.3 交流绕组的磁动势87

4.3.1 单相绕组的磁动势——脉振磁动势87

4.3.2 整距线圈组的磁动势89

4.3.3 三相绕组的磁动势——旋转磁动势94

4.4 交流绕组的感应电动势98

4.4.1 线圈的基波电动势98

4.4.2 绕组的谐波电动势102

4.4.3 三相绕组的感应电动势102

4.5 三相感应电动机转子静止时的运行分析103

4.5.1 三相感应电动机的主磁通和漏磁通103

4.5.2 三相感应电动机转子静止时的电磁关系104

4.6 三相感应电动机转子旋转时的电磁分析107

4.6.1 三相感应电动机转子旋转时的电磁关系107

4.6.2 等效电路和相量图110

4.7 三相感应电动机的功率平衡、转矩平衡和工作特性113

4.7.1 功率平衡和转矩平衡113

4.7.2 三相感应电动机的工作特性116

思考与练习题117

第5章 三相感应电动机的电力拖动121

5.1 三相感应电动机的机械特性121

5.1.1 三相感应电动机机械特性的三种表达式121

5.1.2 三相感应电动机的固有机械特性和人为机械特性124

5.2 三相感应电动机的启动126

5.2.1 三相笼型感应电动机的启动126

5.2.2 三相绕线式感应电动机的启动129

5.3 三相感应电动机的制动133

5.3.1 能耗制动133

5.3.2 反接制动134

5.4 三相感应电动机的调速137

5.4.1 变极调速137

5.4.2 变转差率调速140

思考与练习题142

第6章 驱动和控制微电机144

6.1 单相感应电动机144

6.1.1 单相感应电动机的工作原理144

6.1.2 单相感应电动机的启动和基本类型145

6.2 伺服电动机148

6.2.1 概述148

6.2.2 交流伺服电动机149

6.2.3 直流伺服电动机150

6.3 测速发电机150

6.3.1 直流测速发电机151

6.3.2 交流测速发电机151

6.4 直线电动机152

6.4.1 直线感应电动机的工作原理153

6.4.2 直线感应电动机的结构153

6.4.3 直线感应电动机的形式及应用154

思考与练习题156

第7章 常用低压电器157

7.1 低压电器的基本知识157

7.1.1 低压电器的定义和分类157

7.1.2 低压电器的结构与基本特点158

7.1.3 低压电器的主要性能参数159

7.2 刀开关和转换开关159

7.2.1 刀开关159

7.2.2 转换开关162

7.3 接触器164

7.3.1 交流接触器164

7.3.2 直流接触器165

7.3.3 接触器的选择166

7.3.4 接触器的使用和维修167

7.4 继电器167

7.4.1 电磁式通用继电器概述168

7.4.2 电磁式通用继电器的型号169

7.4.3 电磁式电流继电器、电压继电器、中间继电器169

7.4.4 时间继电器171

7.4.5 热继电器174

7.4.6 速度继电器177

7.4.7 继电器的使用与维护178

7.5 熔断器179

7.5.1 熔断器的结构179

7.5.2 熔断器的主要参数180

7.5.3 常用的低压熔断器180

7.5.4 熔断器的型号182

7.5.5 熔断器的选择和维护184

7.6 自动开关185

7.6.1 自动开关的工作原理185

7.6.2 自动开关的类型186

7.6.3 自动开关的型号及技术数据188

7.6.4 自动开关的选择和维修189

7.7 主令电器189

7.7.1 按钮190

7.7.2 行程开关191

7.7.3 晶体管接近开关193

7.8 其他常用低压电器194

7.8.1 启动器194

7.8.2 电磁铁195

7.8.3 电阻器和变阻器195

思考与练习题197

第8章 电气控制线路的基本环节198

8.1 电气控制线路的表示符号与原理图198

8.1.1 电气控制线路的图形符号和文字符号198

8.1.2 电气控制线路的回路标号198

8.1.3 电气控制原理图199

8.2 感应电动机的单向启动控制线路199

8.2.1 手动控制线路199

8.2.2 点动控制线路200

8.2.3 具有自锁的控制线路200

8.2.4 具有过载保护的控制线路201

8.2.5 连续与点动运行的控制线路202

8.3 感应电动机的正反转控制线路204

8.3.1 接触器联锁正反转控制线路204

8.3.2 按钮联锁正反转控制线路205

8.3.3 按钮和接触器双重联锁正反转控制线路206

8.4 其他功能控制线路206

8.4.1 位置控制线路206

8.4.2 顺序控制线路208

8.4.3 多地控制线路210

8.5 三相笼型感应电动机的降压启动控制线路210

8.5.1 定子绕组串阻抗降压启动控制线路211

8.5.2 自耦变压器降压启动控制线路212

8.5.3 减压启动控制线路213

8.6 三相线绕式感应电动机的启动控制线路215

8.6.1 转子绕阻串接电阻启动控制线路215

8.6.2 转子绕组串接频敏变阻器启动控制线路217

8.7 三相感应电动机的调速与制动控制线路218

8.7.1 双速感应电动机的调速控制线路218

8.7.2 机械制动控制线路218

8.7.3 电气制动控制线路220

思考与练习题222

第9章 常用机床的电气控制线路224

9.1 普通车床的电气控制线路224

9.1.1 主要结构和运动情况224

9.1.2 电气原理图分析225

9.1.3 常见故障分析227

9.2 平面磨床的电气器控制线路229

9.2.1 主要结构和运动情况229

9.2.2 电气原理图分析230

9.2.3 电气元件表233

9.2.4 常见故障分析233

9.3 摇臂钻床的电气控制线路234

9.3.1 主要结构和运动情况235

9.3.2 电气原理图分析236

9.3.3 电气元件表238

9.3.4 常见故障分析239

9.4 万能铣床的电气控制电路240

9.4.1 主要结构和运动形式240

9.4.2 电力拖动形式和控制要求241

9.4.3 X62W万能铣床电器控制电路分析242

9.4.4 电气设备表245

9.4.5 X62W型万能铣床电气控制线路较常见的故障的诊断与检修245

9.5 T68型卧式镗床电气控制电路247

9.5.1 主要结构和运动形式247

9.5.2 电力拖动形式和控制要求248

9.5.3 电气控制电路分析248

9.5.4 电气元件表253

9.5.5 常见电气故障的检修253

9.6 常用机床控制线路的分析和维修254

9.6.1 机床电气线路的一般分析方法254

9.6.2 电气设备的日常维护254

9.6.3 电气故障的诊断方法255

思考与练习题257

第10章 可编程控制器的组成及工作原理259

10.1 概述259

10.1.1 可编程控制器的产生与发展259

10.1.2 可编程控制器的定义259

10.1.3 可编程控制器的应用260

10.1.4 可编程控制器的发展趋势261

10.1.5 PLC与继电—接触器控制系统、计算机系统的比较261

10.2 可编程控制器组成与基本结构262

10.2.1 可编程控制器的基本控制系统262

10.2.2 可编程控制器的组成结构263

10.2.3 中央处理器单元CPU264

10.2.4 存储器265

10.2.5 输入／输出单元265

10.2.6 电源267

10.2.7 编程器267

10.3 可编程控制器的工作原理268

10.3.1 可编程控制器的工作原理分析268

10.3.2 使用PLC的注意事项270

10.4 可编程控制器的主要技术指标及分类270

10.4.1 可编程控制器的主要技术指标270

10.4.2 可编程控制器的分类271

思考与练习题272

第11章 可编程控制器编程基础273

11.1 可编程控制器的编程元件273

11.1.1 FX2系列PLC的型号、硬件指标273

11.1.2 FX2系列PLC的编程元件274

11.2 可编程控制器的编程语言281

11.2.1 梯形图编程语言（LAD）281

11.2.2 指令表编程语言（STL）283

11.2.3 顺序功能图编程（SFC）284

11.3 可编程控制器的基本指令284

11.4 常用的单元程序291

11.4.1 启动、保持和停止控制程序291

11.4.2 互锁控制程序292

11.4.3 多继电器线圈控制程序293

11.4.4 多地控制程序293

11.4.5 顺序启动控制程序294

11.4.6 分频程序294

11.4.7 集中与分散控制程序294

1.4.8 自动与手动控制程序295

11.4.9 闪烁控制程序295

11.4.10 延时接通／延时断开控制程序296

11.4.11 定时范围扩展程序296

11.4.12 常闭触点输入信号的处理297

11.5 顺序功能图和步进指令298

11.5.1 顺序功能图的绘制298

11.5.2 步进指令301

11.6 PLC的功能指令304

11.6.1 程序流向控制指令304

11.6.2 传送与比较指令306

11.6.3 算术与逻辑运算指令308

11.6.4 移位与循环移位指令309

11.6.5 数据处理指令310

11.6.6 高速处理指令311

11.6.7 功能指令应用311

思考与练习题312

第12章 可编程控制器的系统设计及应用315

12.1 PLC控制系统设计315

12.1.1 PLC控制系统设计的步骤和内容315

12.1.2 PLC的选型317

12.1.3 PLC应用程序的设计方法317

12.2 PLC应用举例318

12.2.1 物料传送系统的控制319

12.2.2 液体混合装置的控制320

12.2.3 交通信号灯的控制322

12.2.4 简易机械手的控制326

12.3 PLC改造普通机床实例327

思考与练习题331