电机拖动与电气控制

前言I

绪 论

0.1 电机及电力拖动系统概述

0.2 电气控制技术

0.3 电磁基本原理

0.3.1 磁性材料与磁滞回线

0.3.2 磁路及基本物理量

0.3.3 磁路定律

第1章 变压器

1.1 变压器的基本工作原理和结构

1.1.1 变压器的基本工作原理及分类

1.1.2 变压器的基本结构与额定值

1.2 变压器的运行原理及特性

1.2.1 单相变压器空载运行

1.2.2 单相变压器负载运行

1.2.3 变压器的运行特性

1.3 三相变压器

1.3.1 三相变压器的磁路系统

1.3.2 三相变压器的电路系统—联结组别

1.3.3 三相变压器的并联运行

1.4 其他常用变压器

1.4.1 自耦变压器

1.4.2 仪用互感器

1.4.3 电焊变压器

1.5 技能训练

1.5.1 单相变压器运行特性

1.5.2 三相变压器的联结组别

小结

习 题

第2章 直流电机

2.1 直流电机的结构和工作原理

2.1.1 直流电机的基本结构

2.1.2 直流电机的基本工作原理与铭牌数据

2.2 直流电机的励磁方式和基本平衡方程式

2.2.1 直流电机的励磁方式

2.2.2 直流电机的电枢电动势

2.2.3 直流电机的电磁转矩

2.2.4 直流电机的基本平衡方程式

2.3 （电力拖动系统运动方程分析）直流电动机机械特性

2.3.1 电力拖动系统的运动方程式

2.3.2 负载的转矩特性

2.3.3 他励直流电动机的机械特性

2.3.4 电力拖动系统稳定运行条件

2.4 他励直流电动机的启动和反转

2.4.1 电枢回路串电阻启动

2.4.2 降压启动

2.4.3 他励直流电动机的反转

2.5 他励直流电动机的调速

2.5.1 调速指标

2.5.2 电枢回路串电阻调速

2.5.3 降低电源电压调速

2.5.4 弱磁调速

2.6 他励直流电动机的制动

2.6.1 能耗制动

2.6.2 反接制动

2.6.3回馈制动

2.7 技能训练

2.7.1 直流电动机的启动与调速

2.7.2 他励直流电动机在各种运行状态下的机械特性

小结

习题

第3章 交流电动机

3.1 三相异步电动机的结构和工作原理

3.1.1 三相异步电动机的结构

3.1.2 三相异步电动机的基本工作原理与铭牌数据

3.2 交流电机的绕组

3.2.1 交流电机绕组的基本知识

3.2.2 三相单层绕组

3.2.3 三相双层绕组

3.3 三相异步电动机的机械特性

3.3.1 三相异步电动机的机械特性

3.3.2 机械特性的固有特性和人为特性

3.4 三相异步电动机的启动

3.4.1 三相笼型异步电动机的启动

3.4.2 三相绕线转子异步电动机的启动

3.5 三相异步电动机的调速与反转

3.5.1 变极调速

3.5.2 变频调速

3.5.3 变转差率调速

3.6 三相异步电动机的制动

3.6.1 能耗制动

3.6.2 反接制动

3.6.3 回馈制动

3.7 单相异步电动机

3.7.1 单相异步电动机的工作原理

3.7.2 单相异步电动机的主要类型

3.8 技能训练

3.8.1 三相鼠笼异步电动机的工作特性

3.8.2 三相异步电动机的启动与调速

小结

习题

第4章 控制电机

4.1 伺服电动机

4.1.1 直流伺服电动机

4.1.2 交流伺服电动机

4.2 测速发电机

4.2.1 直流测速发电机

4.2.2 交流测速发电机

4.3 步进电动机

4.3.1 步进电动机的工作原理

4.3.2 步进电动机的运行特性

4.4直线电动机

4.4.1 直线感应电动机

4.4.2 直线直流电动机

4.5 控制电机的应用

4.5.1 伺服电机的应用

4.5.2 步进电机的应用

4.5.3 测速发电机的应用

4.5.4 直线电动机应用举例

4.6 电动机的选择

4.6.1 电机的基本运行条件

4.6.2 电机的绝缘材料和允许温升

4.6.3 电动机的工作方式

4.6.4 不同工作制下电动机的功率选择

4.6.5 电动机额定数据的选择

小结

习题

第5章 常用低压电器

5.1 常用低压电器的基本知识

5.1.1 低压电器的分类

5.1.2 低压电器的组成

5.1.3 低压电器的主要性能指标

5.1.4 电磁式低压电器

5.2 开关电器

5.2.1 刀开关

5.2.2 组合开关

5.2.3 低压断路器

5.3 熔断器

5.3.1 熔断器的结构和原理

5.3.2 熔断器的分类

5.3.3 熔断器的性能指标及选择

5.4 接触器

5.4.1 交流接触器

5.4.2 直流接触器

5.4.3 接触器的主要技术指标

5.4.4 接触器的选择

5.5 继电器

5.5.1 电磁式继电器

5.5.2 热继电器

5.5.3 时间继电器

5.5.4 速度继电器

5.5.5 液位继电器

5.5.6 压力继电器

5.6 主令电器

5.6.1 按钮开关

5.6.2 位置开关

5.6.3 万能转换开关

第6章 电气控制线路的基本控制环节

6.1电气控制电路图的基本知识

6.1.1 电气图形、文字符号和接线标记

6.1.2 电气图的分类和作用

6.2 三相异步电动机全压起动控制线路

6.2.1 单向运转控制电路

6.2.2 可逆旋转控制电路

6.6.3 顺序控制线路与多地控制线路

6.3 三相异步电动机降压起动控制

6.3.1 定子串电阻起动控制线路

6.3.2 星形——三角形降压起动控制线路

6.3.3 自耦变压器降压起动控制

6.3.4 延边三角形降压起动控制线路

6.4 三相绕线式异步电动机起动控制

6.4.1 转子绕组串电阻起动控制线路

6.4.2 转子绕组串频敏变阻器起动控制线路

6.5 三相异步电动机电气制动控制

6.5.1 反接制动控制

6.5.2 能耗制动控制

6.6 直流电动机控制

6.6.1直流电动机起动控制

6.6.2 直流电动机正反转控制

6.6.3 直流电动机调速控制

6.6.4 直流电动机制动控制

6.7 技能训练

6.7.1 异步电动机连续运转控制电路的安装与接线

6.7.2 异步电动机点动加连续运转控制电路的安装与接线

6.7.3 异步电动机正反转控制电路的安装与接线

6.7.4 异步电动机自动往返行程控制电路的安装与接线

6.7.5 异步电动机顺序起动逆序停止控制电路的安装与接线

6.7.6 异步电动机两地控制电路的安装与接线

6.7.7 异步电动机Y-△起动控制电路的安装与接线

6.7.8 异步电动机能耗制动控制电路的安装与接线

小结

习题

第7章 机床电气控制系统

7.1 电气控制系统分析基础

7.1.1 电气控制系统分析的内容

7.1.2 电气原理图分析的方法与步骤

7.2 M7130型平面磨床的电气控制线路分析

7.2.1 主要结构及运动形式

7.2.2 电气控制线路分析

7.3 Z3040型摇臂钻床的电气控制

7.3.1 Z3040型摇臂钻床概述

7.3.2 Z3040型摇臂钻床电气控制分析

7.4 X62W型万能铣床的电气控制

7.4.1 主要结构与运动形式

7.4.2 X62W型万能铣床电气控制分析

7.5 T68型卧式镗床的电气控制

7.5.1 主要结构和运动形式

7.5.2 T68型卧式镗床电气控制分析

小结

习题

附录 常见元件图形符号、文字符号一览表

参考文献2100433B

本教材根据高职高专的教学要求、特点和本课程新技术的发展，注重结合工业应用选材和新技术介绍，尽量简化理论推导，书中配有相关的技能训练，将实践内容与理论教学内容紧密结合，做到学以致用。本教材主要讲解了变压器、直流电机及电力拖动、交流电机及拖动、控制电机、常用低压电器、三相异步电动机的电气控制线路、常用机床电气控制线路及常见故障的排查等内容。 本书根据维修电工的达标要求，强化了技能训练，突出了职业教育的特点，将理论教学、实训、考工取证有机地结合起来。书中加入了电动机实训、线路制作、设备运行维护、故障排除等内容。

本书可作为高等职业学校自动化专业、机电一体化专业的理论教学和实训教学用书，也可作为相关专业技术人员的培训和自学用书。

内容介绍

《矿山电机拖动与控制》根据教育部批准执行的《中等职业学校矿山机电专业技能型紧缺人才培养指导方案》的要求编写，内容包括：直流电动机、变压器、交流异步电动机、常用低压电器、电气控制系统的基本控制电路、矿山固定机械设备的电气控制，以及矿山运输设备的电气控制等。

《矿山电机拖动与控制》是中等职业教育规划教材，可作为中等职业学校矿山机电专业的教材或参考资料，也可作为工矿企业从事矿山电气控制的工程技术人员、技术工人的培训教材和参考书。

《电机拖动与PLC技术》以交、直流电动机为驱动装置，以电气控制与可编程控制技术为主线，阐述了电机拖动的基本知识及PLC工作原理，分析了工厂电气控制设备的电气控制线路，突出了PLC的程序设计和应用系统设计，这三部分内容前后承接、相互呼应。电机拖动理论分析适度。电气控制突出控制原理和逻辑控制思路；可编程控制以西门子S7-200系列为典型产品。

《电机拖动与PLC技术》适用于高职高专院校电气自动化、机电一体化、楼宇自动化、数控技术、应用电子技术等专业，也可供成人教育教材及相关专业技术工程技术人员参考之用 。

第1章 概述

1.1 电机与电气控制的目的和任务

1.2 电机与电气控制技术的发展概况

1.2.1 电机拖动的发展

1.2.2 电气控制系统的发展

1.3 课程的性质和任务

1.4 课程的内容安排

第2章 电机拖动系统的动力学基础

2.1 单轴电机拖动系统

2.1.1 单轴电机拖动系统的运动方程式

2.1.2 系统的运动状态分析

2.1.3 系统运动方向

2.2 多轴电机拖动系统

2.2.1 负载转矩的算

2.2.2 转动惯量和飞轮转矩的算

2.3 典型负载的机械特性

2.3.1 恒转矩型机械特性

2.3.2 离心机型机械特性

2.3.3 恒功率型机械特性

2.3.4 直线型机械特性

2.4 电机拖动系统稳定运行的条件

习题与思考题

第3章 控制系2100433B