機(jī)電傳動控制

內(nèi)容概要

　　吳清等編著的《機(jī)電傳動控制》內(nèi)容根據(jù)學(xué)科的發(fā)展及其內(nèi)在規(guī)律，把機(jī)電一體化技術(shù)所需的強(qiáng)電控制知識都集中在本書中，避免了不必要的重復(fù)，加強(qiáng)了系統(tǒng)性，而且理論聯(lián)系實際，突出實用，使讀者對機(jī)電一體化產(chǎn)品中電控技術(shù)的強(qiáng)電控制部分有更全面、系統(tǒng)的了解和掌握。在每章結(jié)尾都有思考題和習(xí)題，并在書的附錄部分給出了部分習(xí)題答案和提示，便于讀者自學(xué)。

書籍目錄

第1章　概述
　1.1　機(jī)電傳動的目的和任務(wù)
　1.2　機(jī)電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況
　1.3　課程的性質(zhì)和任務(wù)
　1.4　課程的內(nèi)容安排
第2章　機(jī)電傳動分析的基礎(chǔ)知識
　2.1　電機(jī)中的基本電磁知識
　　2.1.1　磁場和磁路分析中常用物理量
　　2.1.2　磁路的概念
　　2.1.3　電磁基本定律
　　2.1.4　功率因數(shù)的提高
　　2.1.5　導(dǎo)磁材料及其特性
　　2.1.6　電路與磁路的區(qū)別
　2.2　控制系統(tǒng)的基本知識
　　2.2.1　系統(tǒng)及控制系統(tǒng)
　　2.2.2　控制系統(tǒng)的分類
　2.3　機(jī)電傳動系統(tǒng)的動力學(xué)基礎(chǔ)
　　2.3.1　直線運動
　　2.3.2　旋轉(zhuǎn)運動
　　2.3.3　機(jī)電傳動系統(tǒng)的運動方程式
　　2.3.4　轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動慣量和飛輪轉(zhuǎn)矩的折算
　　2.3.5　電動機(jī)所需輸出功率的計算基礎(chǔ)
　2.4　生產(chǎn)機(jī)械的機(jī)械特性
　　2.4.1　恒轉(zhuǎn)矩型機(jī)械特性
　　2.4.2　離心式通風(fēng)機(jī)型機(jī)械特性
　　2.4.3　直線型機(jī)械特性
　　2.4.4　恒功率型機(jī)械特性
　2.5　機(jī)電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件
　2.6　機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程
　　2.6.1　機(jī)電傳動系統(tǒng)中的慣性
　　2.6.2　機(jī)電傳動系統(tǒng)的過渡過程時間
　　2.6.3　加快過渡過程的方法
　思考題與習(xí)題
第3章　直流電機(jī)
　3.1　直流電機(jī)的工作原理和基本結(jié)構(gòu)
　　3.1.1　直流電機(jī)的工作原理
　　3.1.2　直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
　　3.1.3　直流電機(jī)的勵磁方式
　3.2　直流發(fā)電機(jī)
　　3.2.1　他勵直流發(fā)電機(jī)
　　3.2.2　并勵直流發(fā)電機(jī)
　　3.2.3　復(fù)勵直流發(fā)電機(jī)
　3.3　直流電動機(jī)
　　3.3.1　他勵和并勵直流電動機(jī)
　　3.3.2　串勵直流電動機(jī)
　　3.3.3　復(fù)勵直流電動機(jī)
　3.4　直流電動機(jī)的機(jī)械特性
　　3.4.1　直流他勵電動機(jī)的固有機(jī)械特性
　　3.4.2　直流他勵電動機(jī)的人為機(jī)械特性
　3.5　直流他勵電動機(jī)的啟動
　3.6　直流他勵電動機(jī)的調(diào)速
　　3.6.1　改變電樞回路電阻的調(diào)速特性
　　3.6.2　改變電樞回路電壓的調(diào)速特性
　　3.6.3　改變勵磁磁通的調(diào)速特性
　3.7　直流他勵電動機(jī)的制動
　　3.7.1　能耗制動
　　3.7.2　反饋制動
　　3.7.3　反接制動
　思考題與習(xí)題
第4章　交流電機(jī)
　4.1　三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
　　4.1.1　三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)
　　4.1.2　三相異步電動機(jī)的工作原理
　4.2　三相異步電動機(jī)的定子電路和轉(zhuǎn)子電路
　　4.2.1　定子電路
　　4.2.2　轉(zhuǎn)子電路
　4.3　三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與機(jī)械特性
　　4.3.1　三相異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩
　　4.3.2　三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性
　4.4　三相異步電動機(jī)的工作特性
　　4.4.1　轉(zhuǎn)速特性
　　4.4.2　定子電流特性
　　4.4.3　功率因素特性
　　4.4.4　電磁轉(zhuǎn)矩特性
　　4.4.5　效率特性
　4.5　三相異步電動機(jī)的啟動特性
　　4.5.1　鼠籠式異步電動機(jī)的啟動方法
　　4.5.2　線繞式異步電動機(jī)的啟動方法
　4.6　三相異步電動機(jī)的調(diào)速特性
　　4.6.1　調(diào)壓調(diào)速
　　4.6.2　轉(zhuǎn)子電路串電阻調(diào)速
　　4.6.3　變極對數(shù)調(diào)速
　　4.6.4　變頻調(diào)速
　4.7　三相異步電動機(jī)的制動特性
　　4.7.1　反接制動
　　4.7.2　回饋制動
　　4.7.3　能耗制動
　4.8　單相異步電動機(jī)
　　4.8.1　單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理
　　4.8.2　單相異步電動機(jī)常用的啟動方式
　思考題與習(xí)題
第5章　繼電器—接觸器控制系統(tǒng)
　5.1　常用低壓電器
　　5.1.1　低壓配電電器
　　5.1.2　低壓控制電器
　5.2　電氣控制線路的繪制
　　5.2.1　常用電氣圖形符號和文字符號
　　5.2.2　電氣原理圖繪制及其原則
　5.3　三相異步電動機(jī)的控制線路
　　5.3.1　三相異步電動機(jī)的啟動控制線路
　　5.3.2　三相異步電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路
　　5.3.3　三相異步電機(jī)的制動控制線路
　5.4　三相異步電動機(jī)的調(diào)速及軟啟動
　　5.4.1　三相異步電動機(jī)調(diào)速控制
　　5.4.2　三相異步電動機(jī)軟啟動控制線路
　5.5　常用控制線路
　思考題與習(xí)題
第6章　電動機(jī)和低壓電器的選擇
　6.1　電動機(jī)容量選擇原則
　6.2　不同工作方式下電動機(jī)容量選擇
　　6.2.1　電動機(jī)負(fù)載基本恒定時電動機(jī)額定功率的選擇
　　6.2.2　變動負(fù)載下電動機(jī)額定功率的選擇
　　6.2.3　重復(fù)短時工作方式電動機(jī)額定功率的選擇
　6.3　電動機(jī)的種類、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速及形式的選擇
　　6.3.1　電動機(jī)種類的選擇
　　6.3.2　電動機(jī)額定電壓的選擇
　　6.3.3　電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速的選擇
　　6.3.4　電動機(jī)形式的選擇
　6.4　低壓電器的選擇
　　6.4.1　低壓開關(guān)
　　6.4.2　熔斷器
　　6.4.3　主令電器
　　6.4.4　接觸器
　　6.4.5　繼電器
　思考題與習(xí)題
第7章　可編程序控制器(PLC)
　7.1　PLC的基本結(jié)構(gòu)和原理
　　7.1.1　PLC的基本結(jié)構(gòu)
　　7.1.2　PLC的基本工作原理
　7.2　PLC的性能指標(biāo)
　7.3　PLC的編程語言
　7.4　西門子系列PLC
　　7.4.1　S7—200的模塊組成
　　7.4.2　I/O地址的分配
　　7.4.3　S7—200基本指令系統(tǒng)
　7.5　PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容步驟
　　7.5.1　PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的基本原則
　　7.5.2　系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試的主要步驟
　7.6　PLC的硬件設(shè)置
　　7.6.1　PLC型號的選擇
　　7.6.2　I/O模塊的選擇
　　7.6.3　輸入/輸出點的配置
　7.7　PLC的軟件設(shè)計
　　7.7.1　PLC應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計過程
　　7.7.2　常用的程序設(shè)計方法
　思考題與習(xí)題
第8章　變頻器
　8.1　通用變頻器的基本工作原理
　　8.1.1　基本控制方式
　　8.1.2　逆變的基本原理
　　8.1.3　逆變器
　　8.1.4　智能功率模塊(IPM)
　　8.1.5　脈寬調(diào)制(PWM)型變頻器
　8.2　通用變頻器的參數(shù)設(shè)置及功能選擇
　　8.2.1　通用變頻器的外部接口電路
　　8.2.2　主要控制功能
　　8.2.3　變頻器的參數(shù)設(shè)定實例
　8.3　變頻器調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計
　　8.3.1　轉(zhuǎn)速控制的基本概念
　　8.3.2　開環(huán)轉(zhuǎn)速控制
　　8.3.3　高精度速度控制的實現(xiàn)方法
　8.4　變頻器外圍設(shè)施的選用及安裝
　　8.4.1　變頻器的外圍設(shè)施的選用
　　8.4.2　變頻器的安裝
　思考題與習(xí)題
第9章　觸摸屏及組態(tài)軟件
　9.1　觸摸屏
　　9.1.1　eView觸摸屏
　　9.1.2　制作一個簡單的EB　500工程文件
　9.2　組態(tài)軟件
　　9.2.1　WinCC組態(tài)軟件
　　9.2.2　組態(tài)一個簡單的WinCC項目
　思考題與習(xí)題
第10章　控制電機(jī)
　10.1　伺服電動機(jī)
　　10.1.1　直流伺服電動機(jī)
　　10.1.2　交流伺服電動機(jī)
　　10.1.3　交/直流伺服電動機(jī)的性能比較
　10.2　力矩電動機(jī)
　　10.2.1　永磁式直流力矩電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特性
　　10.2.2　直流力矩電動機(jī)的特點
　10.3　微型同步電動機(jī)
　　10.3.1　永磁式微型同步電動機(jī)
　　10.3.2　反應(yīng)式微型同步電動機(jī)
　　10.3.3　磁滯式微型同步電動機(jī)
　10.4　測速發(fā)電機(jī)
　　10.4.1　直流測速發(fā)電機(jī)
　　10.4.2　交流(感應(yīng))測速發(fā)電機(jī)
　10.5　自整角機(jī)
　　10.5.1　控制式自整角機(jī)
　　10.5.2　力矩式自整角接收機(jī)
　　10.5.3　控制式自整角變壓器
　　10.5.4　控制式差動發(fā)送機(jī)
　　10.5.5　自整角機(jī)的選擇和使用
　10.6　直線電動機(jī)
　10.7　步進(jìn)電動機(jī)
　　10.7.1　步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
　　10.7.2　小步距角步進(jìn)電動機(jī)
　　10.7.3　步進(jìn)電動機(jī)的分類
　　10.7.4　步進(jìn)電動機(jī)的運行特性及影響因素
　　10.7.5　步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用
　　10.7.6　步進(jìn)電動機(jī)的開、閉環(huán)控制
　思考題與習(xí)題
附錄　思考題與習(xí)題部分答案
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　機(jī)電傳動（又稱電力傳動或電力拖動）就是指以電動機(jī)為原動機(jī)驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械的系統(tǒng)總稱，它的目的是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，實現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的啟動、停止以及速度調(diào)節(jié)，完成各種生產(chǎn)工藝過程要求，保證生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。　　在現(xiàn)代工業(yè)中，為了實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的要求，機(jī)電傳動不僅包括拖動生產(chǎn)機(jī)械的電動機(jī)，而且包含控制電動機(jī)的一整套控制系統(tǒng)。所以，現(xiàn)代機(jī)電傳動是和由各種控制元件組成的自動控制系統(tǒng)緊密地聯(lián)系在一起的，這也是本書取名為《機(jī)電傳動控制》的原因?！　“凑宅F(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，機(jī)電傳動控制系統(tǒng)所要完成的任務(wù)，從廣義上講，就是要使生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線、車間，甚至整個工廠都實現(xiàn)自動化。從狹義上講，則專指控制電動機(jī)驅(qū)動生產(chǎn)機(jī)械，實現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)量的增加、質(zhì)量的提高、生產(chǎn)成本的降低、工人勞動條件的改善以及能量的合理利用。　　1.2機(jī)電傳動及其控制系統(tǒng)的發(fā)展概況　　機(jī)電傳動及其控制系統(tǒng)總是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展而發(fā)展的。單就機(jī)電傳動而言，它的發(fā)展大體上經(jīng)歷了成組拖動、單電動機(jī)拖動和多電動機(jī)拖動三個階段。（1）成組拖動，就是指一臺電動機(jī)拖動一根天軸，然后再由天軸通過皮帶輪和皮帶分別拖動各生產(chǎn)機(jī)械，這種拖動方式生產(chǎn)效率低、勞動條件差，一旦電動機(jī)發(fā)生故障，將造成成組的生產(chǎn)機(jī)械停車；（2）單電動機(jī)拖動，就是用一臺電動機(jī)拖動一臺生產(chǎn)機(jī)械，它雖較成組拖動前進(jìn)了一步，但當(dāng)一臺生產(chǎn)機(jī)械的運動部件較多時，機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)仍十分復(fù)雜；（3）多電動機(jī)拖動，即一臺生產(chǎn)機(jī)械的每一個運動部件分別由一臺專門的電動機(jī)拖動，這種拖動方式不僅大大簡化了生產(chǎn)機(jī)械的傳動機(jī)構(gòu)，而且控制靈活，為生產(chǎn)機(jī)械的自動化提供了有利的條件，所以，現(xiàn)代化機(jī)電傳動基本上均采用這種拖動形式。

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