电机与电气控制技术

第1章　磁路与变压器　1

学习引导　2

理论基础　2

1．1　铁芯线圈、磁路　2

1．1．1　磁路的基本物理量　2

1．1．2　磁路欧姆定律　3

1．1．3　铁磁物质的磁性能　4

1．1．4　铁磁材料的分类和用途　5

1．1．5　铁芯损耗　6

1．1．6　主磁通原理　7

问题与思考　7

1．2　单相变压器的基本结构和工作原理　8

1．2．1　变压器的基本结构　8

1．2．2　变压器的工作原理　9

1．2．3　变压器的外特性及性能指标　12

问题与思考　14

1．3　三相电力变压器　14

1．3．1　三相电力变压器的结构组成　14

1．3．2　三相电力变压器的连接组别　16

1．3．3　三相电力变压器的并联运行　17

1．3．4　三相电力变压器的配件　18

1．3．5　三相电力变压器台数的选择、容量的确定及过负荷能力　19

问题与思考　21

1．4　其他常用变压器　21

1．4．1　自耦变压器　22

1．4．2　电焊变压器　22

1．4．3　仪用互感器　23

问题与思考　24

应用实践　24

变压器参数测定及绕组极性判别　24

第1章　自测题　27

第2章　异步电动机及其电力拖动　30

学习引导　31

理论基础　31

2．1　三相异步电动机的结构和工作原理　31

2．1．1　三相异步电动机的结构与组成　31

2．1．2　三相异步电动机的工作原理　32

2．1．3　三相异步电动机的铭牌数据　34

问题与思考　36

2．2　三相电动机的电磁转矩和机械特性　37

2．2．1　异步电动机的电磁转矩　37

2．2．2　异步电动机的固有机械特性　38

2．2．3　异步电动机的人为机械特性　39

问题与思考　40

2．3　电力拖动的基本知识　41

2．3．1　电力拖动系统的运动方程式　41

2．3．2　电力拖动系统的负载转矩特性　42

问题与思考　44

2．4　三相异步电动机的控制技术　44

2．4．1　三相异步电动机的启动控制　44

2．4．2　三相异步电动机的调速控制　48

2．4．3　三相异步电动机的反转控制　49

2．4．4　三相异步电动机的制动控制　49

问题与思考　50

2．5　三相异步电动机的选择　50

2．5．1　种类选择　50

2．5．2　功率选择　50

2．5．3　结构选择　50

2．5．4　转速选择　51

问题与思考　51

2．6　单相异步电动机　51

2．6．1　单相异步电动机的启动问题及其分类　51

2．6．2　单相异步电动机的调速与反转　53

问题与思考　55

应用实践　55

小操作：单相异步电动机的检修(电风扇)　55

异步电动机的Y-△降压启动和自耦补偿降压启动　56

第2章　自测题　58

第3章　直流电动机　61

学习引导　62

理论基础　62

3．1　直流电动机的结构原理　62

3．1．1　直流电动机的结构组成　62

3．1．2　直流电动机的铭牌数据　64

问题与思考　65

3．2　直流电动机的工作原理　65

3．2．1　直流电动机的转动原理　65

3．2．2　直流电动机的励磁方式　66

问题与思考　67

3．3　直流电动机特性分析　67

3．3．1　直流电动机的运行特性　67

3．3．2　直流电动机的机械特性　68

问题与思考　69

3．4　直流电动机的控制技术　69

3．4．1　直流电动机的启动控制　69

3．4．2　直流电动机的反转控制　70

3．4．3　直流电动机的调速控制　70

3．4．4　直流电动机的制动控制　72

3．4．5　直流电动机的常见故障处理　76

问题与思考　77

第3章　自测题　77

第4章　常用控制电机　80

学习引导　81

理论基础　81

4．1　伺服电动机　81

4．1．1　直流伺服电动机　81

4．1．2　交流伺服电动机　83

问题与思考　86

4．2　测速发电机　86

4．2．1　直流测速发电机　86

4．2．2　交流测速发电机　87

问题与思考　89

4．3　步进电动机　89

4．3．1　步进电动机的分类　89

4．3．2　步进电动机的工作原理　90

问题与思考　94

应用实践　94

交流伺服电动机的操作使用　94

第4章　自测题　96

第5章　常用低压电器　98

学习引导　99

理论基础　99

5．1　常用低压电器的基本知识　99

5．1．1　低压电器的发展　99

5．1．2　低压电器的分类　100

5．1．3　低压电器的电磁机构及执行机构　100

问题与思考　104

5．2　开关电器和主令电器　105

5．2．1　低压开关电器　105

5．2．2　主令电器　109

问题与思考　114

5．3　低压控制电器　114

5．3．1　交流接触器　114

5．3．2　电磁式继电器　115

5．3．3　时间继电器　117

5．3．4　热继电器　119

5．3．5　速度继电器　120

问题与思考　121

5．4　熔断器　121

5．4．1　熔断器的分类与常用型号　121

5．4．2　熔断器的技术参数和熔体选用　122

问题与思考　123

5．5　低压执行电器　123

5．5．1　电磁阀　123

5．5．2　电磁离合器　124

问题与思考　124

应用实践　125

常用低压电器结构、原理及其检测　125

第5章　自测题　125

第6章　电气控制电路基本环节　128

学习引导　129

理论基础　129

6．1　低压电气基本控制电路　129

6．1．1　点动控制　129

6．1．2　电动机单向连续运转控制　130

6．1．3　自锁与互锁控制及电动机正、反转控制　131

6．1．4　多地联锁控制　132

6．1．5　顺序控制　133

6．1．6　工作台自动往返控制　134

问题与思考　136

6．2　三相异步电动机的启动控制电路　136

6．2．1　Y-△降压启动控制　136

6．2．2　自耦变压器降压启动控制　137

6．2．3　绕线式异步电动机降压启动控制　138

问题与思考　141

6．3　三相异步电动机的调速控制电路　141

6．3．1　多速异步电动机调速控制电路　141

6．3．2　绕线型三相异步电动机的调速控制　143

问题与思考　144

6．4　三相异步电动机的制动控制电路　144

6．4．1　电动机单向反接制动控制　144

6．4．2　电动机可逆运行反接制动控制　145

6．4．3　电动机单向运行能耗制动控制　146

问题与思考　147

6．5　电气控制系统图的读图、识图基本知识　147

6．5．1　电气图常用符号和接线端子标记　147

6．5．2　电气原理图　147

6．5．3　电器布置图　149

6．5．4　安装接线图　150

问题与思考　151

应用实践　152

三相异步电动机的点动、单向连续运转控制电路实验　152

第6章　自测题　154

第7章　典型设备的电气控制电路　157

学习引导　158

理论基础　158

7．1　典型设备的电气控制电路基础　158

7．1．1　典型设备电气控制电路的分析内容　158

7．1．2　典型设备电气原理图的阅读分析方法　159

问题与思考　160

7．2　C650普通卧式车床的电气控制电路　160

7．2．1　主要结构和运动情况　160

7．2．2　C650车床对电气控制的要求　161

7．2．3　C650车床的电气控制电路　161

7．2．4　C650车床的电路特点　164

7．2．5　C650-2型卧式车床常见电气故障的诊断与检修　164

问题与思考　165

7．3　M7130型平面磨床电气控制电路　165

7．3．1　平面磨床主要结构和运动情况　165

7．3．2　磨床的电力拖动特点及电气控制要求　166

7．3．3　M7130型平面磨床电气控制电路　167

7．3．4　平面磨床电气控制电路中的保护　169

7．3．5　平面磨床常见故障的诊断与检修　170

问题与思考　170

7．4　Z3040型摇臂钻床电气控制电路　171

7．4．1　摇臂钻床的主要结构与运动形式　171

7．4．2　摇臂钻床的电力拖动特点与控制要求　171

7．4．3　摇臂钻床电气控制电路　172

7．4．4　Z3040型摇臂钻床常见电气故障的诊断与检修　174

问题与思考　175

7．5　T68型卧式镗床电气控制电路　175

7．5．1　镗床的主要结构与运动形式　175

7．5．2　卧式镗床的电力拖动特点与控制要求　177

7．5．3　卧式镗床的电气控制电路分析　177

7．5．4　T68型卧式镗床常见电气故障的诊断与检修　181

问题与思考　182

7．6　X62W型万能铣床电气控制电路　182

7．6．1　万能铣床的主要结构与运动形式　182

7．6．2　铣床的电力拖动形式和电气控制要求　183

7．6．3　X62W型万能铣床电气控制电路　183

7．6．4　X62W型万能铣床常见电气故障的诊断与检修　186

问题与思考　188

7．7　桥式起重机的电气控制电路　188

7．7．1　桥式起重机的结构与运动形式　188

7．7．2　桥式起重机的技术参数　190

7．7．3　桥式起重机对电力拖动和电气控制的要求　191

7．7．4　凸轮控制器及其控制电路　192

7．7．5　主令控制器控制电路　193

7．7．6　10t交流桥式起重机控制线路分析　197

问题与思考　198

应用实践　199

Z3040型钻床的演示实验　199

XA6132铣床电气原理与故障分析　201

第7章　自测题　203

第8章　电气控制系统的设计　206

学习引导　207

设计任务和设计内容　207

8．1　电气控制系统设计的一般步骤　208

8．1．1　拟定设计任务书　208

8．1．2　确定电力拖动方案　208

8．1．3　拖动电动机的选择　209

8．1．4　电动机容量的选择　209

8．1．5　选择控制方式　209

8．1．6　设计电气控制原理图并合理选用元器件以及编制元器件明细表　210

8．1．7　设计电气设备的各种施工图样　210

8．1．8　编写设计说明书和使用说明书　210

问题与思考　210

8．2　电气控制原理电路的设计方法及步骤　210

8．2．1　电气控制原理电路设计的基本方法　210

8．2．2　电气原理图设计的方法及步骤　211

8．2．3　电气控制原理图设计的一般要求　211

8．2．4　电气控制线路设计的基本规律　216

问题与思考　218

8．3　电气控制装置的工艺设计　218

8．3．1　电气设备的总体布置设计　218

8．3．2　电气元件布置图的设计与绘制　219

8．3．3　电气部件接线图的绘制　219

8．3．4　电气柜、箱和非标准零件图的设计　220

8．3．5　清单汇总　220

问题与思考　220

8．4　继电器-接触器控制系统设计实例　220

8．4．1　主电路设计　221

8．4．2　基本控制电路设计　221

8．4．3　控制电路特殊部分的设计　222

8．4．4　常用电器元件的选择　223

8．4．5　按钮、开关类电器的选择　223

8．4．6　熔断器的选择　224

8．4．7　交流接触器的选择　225

8．4．8　继电器的选择　225

8．4．9　控制变压器的选择　226

8．4．10　鼠笼型电动机有关电阻的计算　226

问题与思考　227

应用实践　227

组合机床电气控制系统的设计　227

第8章　自测题　228

附录　231

参考文献　234

《电机与电气控制技术》突出了理实结合及工程应用特色，全书内容由浅入深，语言通俗易懂。内容编排上由器件到基本单元控制电路，然后引入实际典型设备的电气控制系统。从认识到实践，由实践再回到理论，一环扣一环，力求让学习者认识元器件，看懂电气原理图，进而理解电气控制设备和系统，最后可运用所学知识进行简单电气控制系统的设计。本书在偏重于实际技能学习的基础上，将理论与实际有机结合，以使学习者感到学有所用。
　　本书不仅可作为高职高专相关专业的教材，同样适用于应用性本科相关专业使用，也可以供从事现场工作的电气工程技术人员参考。