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绪论1

0.1 电机的广泛应用1

0.2 电机及其分类1

0.3 电气控制技术2

0.4 电机的基本作用原理3

0.4.1 磁与电磁的基本关系3

0.4.2 电磁感应6

0.5 常用电工指示仪表7

0.6 常用电工工具9

0.7 常用电线电缆12

0.8 电气安全技术知识12

第1章　变压器16

1.1 案例1：成品变压器需要做的参数测定试验16

1. 1.1　【知识进阶1】变压器的基本结构与功能16

1.1.2　【知识进阶2】变压器的基本工作原理20

1.1.3　【知识进阶3】变压器的铭牌数据22

1.1.4　【知识进阶4】单相变压器的运行原理23

1.1.5　【知识进阶5】变压器的运行特性28

1.1.6　【知识进阶6】变压器的试验30

【问题探讨】31

1.2 案例2：变压器同名端的识别32

1.2.1　【知识进阶1】单相变压器绕组同名端的识别32

1.2.2 【知识进阶2】三相变压器绕组同名端的识别33

【问题探讨】35

1.3 案例3：专门供测量用的变压器35

1.3.1　【知识进阶1】电压互感器36

1.3.2　【知识进阶2】电流互感器36

【问题探讨】37

1.4 其他用途的变压器37

1.4.1　【知识进阶1】自耦变压器37

1.4.2　【知识进阶2】电焊变压器39

【问题探讨】40

小结40

第2章 三相交流异步电动机与拖动控制41

2.1 案例1：三相交流笼式异步电动机的点动控制41

2.1.1　【解决方案】控制电路的实现41

2.1.2　【知识进阶1】三相交流异步电动机的结构与基本原理42

2.1.3　【知识进阶2】电气控制系统图50

2.1.4　【知识进阶3】涉及的低压电器54

2.1.5　【知识进阶4】电路故障诊断与维修65

2.1.6　【知识进阶5】电机故障判断及维修67

【问题探讨】68

2.2 案例2：三相笼式异步电动机的单向直接启动控制68

2.2.1　【解决方案】控制电路的实现68

2.2.2 【知识进阶1】三相笼式异步电动机的拖动方式（直接启动）69

2.2.3　【知识进阶2】涉及的低压电器71

2.2.4　【知识进阶3】电路故障诊断与维修74

2.2.5　【知识进阶4】保护环节74

2.2.6 【应用拓展】常用的点动与连续控制电路75

【问题探讨】75

2.3　案例3：两地对同一台电动机的启停控制76

2.3.1　【解决方案】控制电路的实现76

2.3.2　【知识进阶】电路故障诊断与维修76

【问题探讨】77

2.4 案例4：多台电动机顺序控制77

2.4.1　【解决方案】控制电路的实现77

2.4.2 【知识进阶】电路故障诊断与维修78

2.4.3　【应用拓展】主电路实现的顺序控制电路79

【问题探讨】79

2.5 案例5：三相笼型异步电动机的可逆直接启动控制79

2.5.1　【解决方案】控制电路的实现79

2.5.2　【知识进阶】电路故障诊断与维修80

2.5.3　【应用拓展】双重互锁的可逆直接启动控制电路81

【问题探讨】81

2.6 案例6：电动机行程控制电路81

2.6.1　【解决方案】控制电路的实现82

2.6.2　【知识进阶1】涉及的低压电器82

2.6.3　【知识进阶2】电路故障诊断与维修84

2.6.4　【应用拓展】自动往返控制电路84

【问题探讨】85

2.7 案例7：间歇运行控制85

2.7.1　【解决方案】控制电路的实现85

2.7.2　【知识进阶1】涉及的低压电器85

2.7.3　【知识进阶2】电路故障诊断与维修89

【问题探讨】89

2.8 案例8：三相笼式异步电动机的降压启动控制89

2.8.1 【解决方案】星-三角降压启动控制电路的实现89

2.8.2 【知识进阶1】三相笼型异步电动机的拖动方式（降压启动）90

2.8.3　【知识进阶2】涉及的低压电器91

2.8.4　【知识进阶3】电路故障诊断与维修92

2.8.5 【应用拓展】三相笼型异步电动机其他的降压启动控制电路92

【问题探讨】95

2.9 案例9：三相绕线式异步电动机的启动控制95

2.9.1　【解决方案】控制电路的实现96

2.9.2　【知识进阶1】三相绕线式异步电动机的结构和工作原理97

2.9.3　【知识进阶2】涉及的低压电器97

2.9.4　【知识进阶3】三相绕线型异步电动机的拖动方式99

2.9.5　【知识进阶4】电路故障诊断与维修100

2.9.6 【应用拓展】三相绕线式异步电动机其他启动控制电路101

【问题探讨】102

2.10 案例10：三相异步电动机的制动控制102

2.10.1 【解决方案】控制电路的实现102

2.10.2　【知识进阶1】涉及的低压电器102

2.10.3　【知识进阶2】三相异步电动机的拖动方式（制动）104

2.10.4　【知识进阶3】电路故障诊断与维修106

2.10.5　【应用拓展】三相异步电动机其他的制动控制电路106

【问题探讨】109

2.11 案例11：三相异步电动机的调速控制110

2.11.1 【解决方案】控制电路的实现110

2.11.2　【知识进阶1】双速异步电动机的工作原理110

2.11.3　【知识进阶2】三相异步电动机的拖动方式（调速）110

2.11.4　【知识进阶3】电路故障诊断与维修113

【问题探讨】113

小结113

第3章　直流电动机与拖动控制116

3.1 案例1：直流电动机启动控制116

3.1.1　【解决方案】控制电路的实现116

3.1.2　【知识进阶1】直流电机的结构与基本原理117

3.1.3　【知识进阶2】涉及的低压电器124

3.1.4 【知识进阶3】直流电动机的拖动方式（启动）125

3.1.5　【知识进阶4】电路故障诊断与维修126

3.1.6 【应用拓展】其他几种启动控制电路127

【问题探讨】128

3.2 案例2：直流电动机单向运转能耗制动控制129

3.2.1　【解决方案】控制电路的实现129

3.2.2 【知识进阶1】直流电动机的拖动方式（制动）130

3.2.3　【知识进阶2】电路故障诊断与维修133

3.2.4　【应用拓展】直流电动机可逆运转反接制动控制134

【问题探讨】135

3.3　案例3：直流电动机调速控制135

3.3.1　【解决方案】控制电路的实现135

3.3.2　【知识进阶1】直流电动机的拖动方式（调速）136

3.3.3　【知识进阶2】电路故障诊断与维修138

【问题探讨】138

小结139

第4章　控制电机及其他电动机140

4.1 单相异步电动机141

4.1.1　【案例说明】电风扇的调速电路141

4.1.2　【知识进阶1】单相异步电动机的结构141

4.1.3　【知识进阶2】单相异步电动机工作原理141

4.1.4　【知识进阶3】单相异步电动机的启动方法142

4.1.5　【技能拓展】电冰箱中的单相异步电动机144

【问题探讨】145

4.2 三相同步电动机145

4.2.1　【案例说明】电梯驱动145

4.2.2　【知识进阶1】同步电动机的结构145

4.2.3 【知识进阶2】三相同步电动机的工作原理146

4.2.4　【知识进阶3】三相同步电动机的启动146

4.2.5　【知识进阶4】三相永磁同步电动机147

4.2.6 【技能拓展】信息技术中的永磁同步电动机148

【问题探讨】148

4.3　直线电动机148

4.3.1　【案例说明】电动大门149

4.3.2　【知识进阶1】直线电动机的工作原理149

4.3.3　【知识进阶2】直线电动机的种类及结构149

4.3.4　【技能拓展】直线电机驱动的电梯152

【问题探讨】152

4.4　伺服电动机152

4.4.1　【案例说明】数控机床伺服系统153

4.4.2　【知识进阶1】直流伺服电动机153

4.4.3　【知识进阶2】交流伺服电动机154

4.4.4　【技能拓展】电子电位差计157

【问题探讨】157

4.5　步进电动机157

4.5.1　【案例说明】开环数控机床伺服系统158

4.5.2　【知识进阶1】步进电动机的结构158

4.5.3　【知识进阶2】步进电动机的工作原理158

4.5.4　【知识进阶3】步进电动机的驱动电源160

4.5.5　【技能拓展】160

【问题探讨】160

4.6　测速发电机161

4.6.1 【案例说明】数控伺服系统中的速度校正元件161

4.6.2　【知识进阶1】直流测速发电机161

4.6.3　【知识进阶2】交流测速发电机162

4.6.4　【技能拓展】测速发电动机用于恒速控制系统163

4.7 自整角机和旋转变压器164

4.7.1　【案例说明】液面位置指示器164

4.7.2　【知识进阶1】自整角机164

4.7.3　【知识进阶2】旋转变压器166

4.7.4 【技能拓展】数控机床伺服系统中的角度检测元件167

【问题探讨】167

第5章　典型生产设备的电气控制电路及常见故障分析168

5.1 案例1：卧式车床的电气控制168

5.1.1　【知识进阶1】卧式车床的运动形式与控制要求168

5.1.2　【知识进阶2】卧式车床的电气控制原理169

5.1.3　【知识进阶3】卧式车床的电气故障诊断与维修171

5.1.4　【技能训练】技能操作训练171

【问题探讨】172

5.2 案例2：平面磨床的电气控制173

5.2.1　【知识进阶1】平面磨床的运动形式与控制要求173

5.2.2 【知识进阶2】平面磨床的电气控制原理174

5.2.3　【知识进阶3】平面磨床的电气故障诊断与维修175

5.2.4　【技能训练】技能操作训练176

【问题探讨】176

5.3 案例3：摇臂钻床的电气控制177

5.3.1　【知识进阶1】摇臂钻床的运动形式与控制要求177

5.3.2 【知识进阶2】摇臂钻床的电气控制原理178

5.3.3　【知识进阶3】摇臂钻床的电气故障诊断与维修179

5.3.4　【技能训练】技能操作训练180

【问题探讨】181

5.4 案例4：万能铣床的电气控制181

5.4.1　【知识进阶1】万能铣床的运动形式与控制要求181

5.4.2 【知识进阶2】万能铣床的电气控制原理182

5.4.3 【知识进阶3】万能铣床的电气故障诊断与维修185

5.4.4　【技能训练】技能操作训练186

【问题探讨】187

5.5 案例5：卧式镗床的电气控制187

5.5.1 【知识进阶1】卧式镗床的运动形式与控制要求188

5.5.2　【知识进阶2】卧式镗床的电气控制原理189

5.5.3　【知识进阶3】卧式镗床的电气故障诊断与维修191

5.5.4　【技能训练】技能操作训练192

【问题探讨】193

5.6 案例6：龙门刨床的电气控制193

5.6.1 【知识进阶1】龙门刨床的运动形式与控制要求193

5.6.2　【知识进阶2】龙门刨床的电气控制原理194

5.6.3 【知识进阶3】龙门刨床的电气故障诊断与维修201

5.6.4　【技能训练】技能操作训练204

【问题探讨】204

5.7 案例7：桥式起重机的电气控制205

5.7.1　【知识进阶1】桥式起重机的运动形式与控制要求206

5.7.2 【知识进阶2】凸轮控制器及其控制电路的电气控制原理207

5.7.3　【知识进阶3】主令控制器控制电路的电气控制原理210

5.7.4 【知识进阶4】起重机电气保护设备的电气保护原理212

5.7.5 【知识进阶5】交流桥式起重机控制电路的电气控制原理214

5.7.6 【知识进阶6】桥式起重机的电气故障诊断与维修215

5.7.7　【技能训练】技能操作训练216

【问题探讨】216

附表 常用低压电器的分类和用途217

参考文献218