電機(jī)與電氣控制技術(shù)

前言

　　當(dāng)前，電氣信息技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用，已經(jīng)成為衡量一個國家科技和工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。伴隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大，社會急需大批高技能型電氣信息技術(shù)專業(yè)人才，而技術(shù)的快速發(fā)展又需要加快院校的學(xué)科建設(shè)和專業(yè)改革，以實現(xiàn)學(xué)校教育與上崗就業(yè)的無縫銜接。電氣信息類專業(yè)已成為我國高等職業(yè)教育重點(diǎn)建設(shè)和發(fā)展的專業(yè)方向之一，很多高職工科院校都開設(shè)有此類專業(yè)。根據(jù)教育部高等職業(yè)教育教學(xué)改革精神，我們組織有關(guān)人員在深入系統(tǒng)地調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，充分結(jié)合教學(xué)實際需要，編寫了這套“2l世紀(jì)高等職業(yè)教育電氣信息類規(guī)劃教材”?！　∵@套教材在編寫時緊密結(jié)合電氣控制技術(shù)的實際應(yīng)用和發(fā)展情況，堅持以“淡化理論，夠用為度，培養(yǎng)技能，重在應(yīng)用”為原則，注重對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，力求使基礎(chǔ)理論與工程實際緊密結(jié)合，突出針對性、實用性和先進(jìn)性，達(dá)到“教師好教，學(xué)生好學(xué)”的目的。書中在講解理論知識的同時還提供了大量的應(yīng)用實例，并注意反映當(dāng)前電氣信息技術(shù)領(lǐng)域的新知識、新工藝和新方法。本書在敘述上由簡到繁、深入淺出、主次分明、詳略得當(dāng)，并采用了大量的插圖，盡可能體現(xiàn)高等職業(yè)教育教材的特色。參加教材編寫工作的人員均為一線教師，其中一部分教師來自企業(yè)并做過大量的工程項目，其他的教師則長期指導(dǎo)高職高專學(xué)生的實驗和實訓(xùn)，實踐經(jīng)驗非常豐富。

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)高等職業(yè)教育電氣信息類規(guī)劃教材：電機(jī)與電氣控制技術(shù)》結(jié)合電氣控制技術(shù)的實際應(yīng)用和發(fā)展情況，系統(tǒng)地介紹了電機(jī)和常用和低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、功能、特點(diǎn)和有關(guān)應(yīng)用知識，著重講述了電動機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、典型電氣控制電路及其識讀和分析方法?！?1世紀(jì)高等職業(yè)教育電氣信息類規(guī)劃教材：電機(jī)與電氣控制技術(shù)》在編寫時注重對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，力求使基礎(chǔ)理論與工程實際緊密結(jié)合。為了幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)原理與技術(shù)，《21世紀(jì)高等職業(yè)教育電氣信息類規(guī)劃教材：電機(jī)與電氣控制技術(shù)》還提供了大量的應(yīng)用實例，并且每章都附有小結(jié)和思考與練習(xí)題?！　　?1世紀(jì)高等職業(yè)教育電氣信息類規(guī)劃教材：電機(jī)與電氣控制技術(shù)》可作為高等職業(yè)教育電氣自動化、機(jī)電一體化等專業(yè)的教學(xué)用書，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論　1一、電機(jī)的廣泛應(yīng)用　1二、電機(jī)及其分類　1三、電氣控制技術(shù)　1四、本課程的性質(zhì)、內(nèi)容和任務(wù)　2第一章　變壓器　3第一節(jié)　變壓器的基本結(jié)構(gòu)與功能　3一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)　3二、變壓器的基本功能　4第二節(jié)　變壓器的用途及分類　5一、變壓器的用途　5二、變壓器的分類　6第三節(jié)　變壓器的運(yùn)行特性　6一、變壓器的空載運(yùn)行特性　7二、變壓器的負(fù)載運(yùn)行特性　7第四節(jié)　三相變壓器　10一、油浸式電力變壓器　10二、干式電力變壓器　13三、組合式變壓器　14第五節(jié)　同名端及其判別　14一、單相變壓器繞組同名端的判定　15二、三相變壓器繞組同名端的判定　15第六節(jié)　其他用途的變壓器　16一、電流互感器　16二、電壓互感器　17三、自耦變壓器　17四、交流電焊機(jī)　18第七節(jié)　配電變壓器的一般試驗及故障檢修　20一、配電變壓器的一般試驗　20二、配電變壓器的故障檢修　22本章小結(jié)　23思考與練習(xí)題一　24第二章　常用低壓電器　26第一節(jié)　概述　26一、電器及其分類　26二、低壓電器的作用　27三、低壓電器結(jié)構(gòu)的基本特點(diǎn)　27第二節(jié)　開關(guān)　28一、刀開關(guān)　28二、轉(zhuǎn)換開關(guān)(組合開關(guān))　29三、倒順開關(guān)　30四、低壓斷路器　30第三節(jié)　主令電器　33一、按鈕　33二、行程開關(guān)　34第四節(jié)　熔斷器　36一、熔斷器的工作原理　36二、熔斷器的基本結(jié)構(gòu)　36三、熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)　36四、熔斷器的型號　36五、熔斷器的種類　36六、熔斷器的選擇和維護(hù)　37七、幾種常見熔斷器的外形　38第五節(jié)　交流接觸器　39一、交流接觸器的結(jié)構(gòu)　39二、交流接觸器的工作原理　40三、交流接觸器的型號和主要技術(shù)數(shù)據(jù)　40四、交流接觸器的選用　40第六節(jié)　繼電器　43一、電磁式電流、電壓、中間繼電器　43二、時間繼電器　44三、熱繼電器　45四、速度繼電器　46本章小結(jié)　48思考與練習(xí)題二　49第三章　直流電機(jī)　50第一節(jié)　概述　50一、直流電機(jī)的分類　50二、直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)　50三、直流他勵電動機(jī)的工作原理　52四、勵磁方式　53五、直流電機(jī)的換向　54第二節(jié)　直流他勵電動機(jī)的電路結(jié)構(gòu)及機(jī)械特性　55一、直流他勵電動機(jī)的電路結(jié)構(gòu)　55二、直流他勵電動機(jī)的電樞電動勢和轉(zhuǎn)矩　55三、電力拖動基本知識　55四、直流他勵電動機(jī)的機(jī)械特性　56第三節(jié)　直流他勵電動機(jī)的啟動、制動和反轉(zhuǎn)　57一、直流他勵電動機(jī)的啟動　57二、直流他勵電動機(jī)的制動　58三、直流他勵電動機(jī)的反轉(zhuǎn)　59第四節(jié)　其他類型的直流電動機(jī)　60一、直流并勵電動機(jī)　60二、直流串勵電動機(jī)　61三、直流復(fù)勵電動機(jī)　61第五節(jié)　直流電機(jī)故障的診斷與排除　62一、發(fā)電機(jī)電壓異?；螂妱訖C(jī)啟動故障　62二、電動機(jī)轉(zhuǎn)速故障　62三、換向火花故障　63四、直流電機(jī)過熱故障　63五、長期擱置的直流電動機(jī)投入運(yùn)行前的檢查和保養(yǎng)　64六、直流電動機(jī)檢修后的試驗　65本章小結(jié)　65思考與練習(xí)題三　66第四章　三相異步電動機(jī)　67第一節(jié)　交流異步電動機(jī)的分類及用途　67第二節(jié)　三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)　68一、定子　68二、轉(zhuǎn)子　69三、氣隙　71四、電動機(jī)銘牌　71第三節(jié)　三相異步電動機(jī)繞組　72一、概述　72二、基本術(shù)語　73三、三相定子繞組的構(gòu)成原則　74四、三相單層繞組　74第四節(jié)　三相異步電動機(jī)的工作原理　79一、旋轉(zhuǎn)磁場　79二、三相異步電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理　80第五節(jié)　三相異步電動機(jī)的重要概念　81一、轉(zhuǎn)差率s　81二、轉(zhuǎn)子繞組各電磁量　81三、功率與轉(zhuǎn)矩　83第六節(jié)　三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性　84一、三相異步電動機(jī)機(jī)械特性的3種表達(dá)式　84二、三相異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性　85三、三相異步電動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)　86第七節(jié)　三相異步電動機(jī)的啟動　87一、概述　87二、三相籠型異步電動機(jī)的直接啟動　87三、三相籠型異步電動機(jī)的降壓啟動　88四、繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的啟動　90第八節(jié)　三相異步電動機(jī)的制動　92一、三相異步電動機(jī)的反接制動　92二、三相異步電動機(jī)的能耗制動　93三、三相異步電動機(jī)的再生制動　94本章小結(jié)　94思考與練習(xí)題四　95第五章　電動機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)　97第一節(jié)　調(diào)速的基本概念和性能指標(biāo)　97一、調(diào)速的基本概念　97二、調(diào)速的性能指標(biāo)　98第二節(jié)　直流他勵電動機(jī)的調(diào)速　99一、改變電樞回路電阻的調(diào)速　100二、改變電樞電壓調(diào)速　101三、減弱磁通的調(diào)速　104第三節(jié)　三相異步電動機(jī)的調(diào)速　106一、籠型異步電動機(jī)的變極調(diào)速　106二、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速　107三、變頻調(diào)速　110本章小結(jié)　112思考與練習(xí)題五　113第六章　其他用途的電動機(jī)　114第一節(jié)　單相異步電動機(jī)　114一、單相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)　114二、單相異步電動機(jī)的工作原理　114三、單相異步電動機(jī)的分類　116四、單相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)與調(diào)速　119第二節(jié)　三相同步電動機(jī)　120第三節(jié)　特種電機(jī)　121一、伺服電動機(jī)　121二、測速發(fā)電機(jī)　122三、步進(jìn)電動機(jī)(又稱脈沖電動機(jī))　123四、直線電動機(jī)　126五、交磁電機(jī)擴(kuò)大機(jī)　128本章小結(jié)　129思考與練習(xí)題六　130第七章　典型電氣控制環(huán)節(jié)　131第一節(jié)　電氣圖的基本知識　131一、電氣圖中的圖形符號、文字符號和接線端子標(biāo)記　131二、電路圖　133三、電器布置圖　135四、接線圖　135第二節(jié)　三相籠型異步電動機(jī)的直接啟動控制電路　136一、手動直接啟動　136二、帶接觸器控制的直接啟動電路　137第三節(jié)　三相籠型異步電動機(jī)的降壓啟動控制電路　144一、星-三角(Y-△)形降壓啟動控制電路　144二、定子回路串電阻降壓啟動控制電路　149三、自耦降壓啟動控制電路　151第四節(jié)　三相籠型異步電動機(jī)的制動控制電路　153一、能耗制動控制電路　153二、反接制動控制電路　156第五節(jié)　三相籠型異步電動機(jī)的有級變速控制電路　158一、雙速電動機(jī)定子繞組的連接　158二、雙速電動機(jī)控制電路　159第六節(jié)　電氣控制電路的簡單設(shè)計　162一、經(jīng)驗設(shè)計法　162二、設(shè)計舉例　165第七節(jié)　電氣控制電路安裝實例　166一、安裝題目　166二、安裝電路圖　166三、安裝目的及要求　167四、安裝前的準(zhǔn)備　167五、安裝步驟　168第八節(jié)　電氣設(shè)備的防火　170一、引起電氣火災(zāi)的主要原因　170二、防止電氣火災(zāi)的安全措施　170三、發(fā)生觸電及電氣火災(zāi)的急救措施　170本章小結(jié)　171思考與練習(xí)題七　171第八章　典型機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析　173第一節(jié)　識讀電氣控制圖的方法和步驟　173一、用查線看圖法看主電路的步驟　173二、用查線看圖法看輔助電路的步驟　175三、查線看圖法的要點(diǎn)　176第二節(jié)　C620-1型普通車床的電氣控制　177一、C620-1型普通車床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動形式　177二、C620-1型普通車床的電力拖動和控制要求　178三、C620-1型普通車床的電氣控制系統(tǒng)分析　178第三節(jié)　C650型臥式車床的電氣控制　179一、C650型臥式車床的結(jié)構(gòu)及工作要求　179二、C650型臥式車床的電力拖動及控制要求　180三、C650型臥式車床電氣控制系統(tǒng)分析　180第四節(jié)　X62W型銑床的電氣控制　183一、X62W型銑床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動形式　183二、X62W型銑床的電力拖動和控制要求　184三、X62W型銑床電氣控制系統(tǒng)分析　184第五節(jié)　M7130型平面磨床的電氣控制　190一、M7130型平面磨床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式　190二、M7130型平面磨床的拖動特點(diǎn)和控制要求　190三、M7130型平面磨床電氣控制系統(tǒng)分析　191第六節(jié)　Z3040型搖臂鉆床的電氣控制　193一、Z3040型搖臂鉆床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動形式　193二、Z3040型搖臂鉆床的拖動特點(diǎn)和控制要求　194三、Z3040型搖臂鉆床電氣控制系統(tǒng)分析　194本章小結(jié)　197思考與練習(xí)題八　198參考文獻(xiàn)　199

章節(jié)摘錄

　　緒論　　一、電機(jī)的廣泛應(yīng)用　　在工業(yè)企業(yè)中，各種生產(chǎn)機(jī)械為了完成工藝過程的要求，大多數(shù)都需要有機(jī)械能。早期的機(jī)械能來源于水力和蒸汽。電機(jī)出現(xiàn)以后，由于電能在變換、傳輸、分配、使用和控制等方面都比較方便、經(jīng)濟(jì)，易于進(jìn)行大量生產(chǎn)、集中管理、遠(yuǎn)距離傳輸和實現(xiàn)自動控制，因此，電能逐漸代替了水力和蒸汽作為動力。當(dāng)前，電機(jī)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等行業(yè)的應(yīng)用極其廣泛，如起重機(jī)是靠電機(jī)來提升和下放重物的，機(jī)床是靠電機(jī)來拖動的，飛機(jī)、汽車乃至家庭使用的電扇、VCD機(jī)和DVD機(jī)等都是靠電機(jī)來驅(qū)動的?！　《?、電機(jī)及其分類　　利用電磁感應(yīng)原理，能實現(xiàn)電能變換或電能與機(jī)械能間相互轉(zhuǎn)化的電氣設(shè)備統(tǒng)稱為電機(jī)?！　‰姍C(jī)與人們的生產(chǎn)與生活息息相關(guān)，其種類繁多，型號各異。要想進(jìn)一步掌握電機(jī)的使用方法，必須對電機(jī)進(jìn)行分類?！　“措娔艿霓D(zhuǎn)化形式不同，電機(jī)可分為以下幾種。　?、侔l(fā)電機(jī)：將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能或少量的熱能?！　、陔妱訖C(jī)：將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?！　、圩儔浩鳎簩﹄娔苓M(jìn)行變換?！　、芸刂齐姍C(jī)：是一種特殊的電機(jī)，有的將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有的將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能?！　“措姍C(jī)內(nèi)電流的形式不同，電機(jī)可分為以下兩種?！　、俳涣麟姍C(jī)：可進(jìn)一步分為交流發(fā)電機(jī)、交流電動機(jī)和變壓器3種類型。其中交流發(fā)電機(jī)一般為同步電機(jī)；交流電動機(jī)一般為異步電機(jī)，包括單相異步電動機(jī)和三相異步電動機(jī)兩種類型。　?、谥绷麟姍C(jī)：可分為直流發(fā)電機(jī)和直流電動機(jī)兩種類型。直流電動機(jī)包括永磁式直流電動機(jī)和勵磁式直流電動機(jī)。　　三、電氣控制技術(shù)　　隨著生產(chǎn)的發(fā)展，人們對生產(chǎn)工藝不斷提出更高的要求，例如要求加工精度高，調(diào)速范圍廣，快速啟動、制動和反轉(zhuǎn)等。這些要求必須通過控制設(shè)備控制電機(jī)來實現(xiàn)，因此形成了由控制設(shè)備、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)機(jī)械等組成的電力拖動系統(tǒng)。目前仍在使用的控制設(shè)備有繼電一接觸器型有觸頭式控制系統(tǒng)、晶閘管控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)以及單片機(jī)控制系統(tǒng)等。本書重點(diǎn)介紹繼電一接觸器型有觸頭式控制系統(tǒng)，對于其他的控制方式只在最后一章中給出一些實例。

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