機(jī)電傳動控制

前言

　　前言　　本書主要介紹機(jī)電傳動控制技術(shù)，是為機(jī)械工程及自動化專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化（現(xiàn)代裝備與控制工程）專業(yè)的本科學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)電傳動控制技術(shù)而編寫的專業(yè)基礎(chǔ)教材，共分8章?！　”緯木幷唛L期從事機(jī)電傳動控制課程的教學(xué)工作，長期的教學(xué)實(shí)踐活動使我們體會到一本合適的教材對于提高教學(xué)質(zhì)量的重要性。不同類型的學(xué)校，除了培養(yǎng)目標(biāo)不同，教學(xué)內(nèi)容和要求不一樣外，在學(xué)生方面的具體表現(xiàn)就是學(xué)習(xí)習(xí)慣的差別；即使是同類型學(xué)校的不同學(xué)生，自學(xué)能力方面也有很大的差異。因此，根據(jù)我校和同類學(xué)校學(xué)生情況編寫合適的、能夠幫助學(xué)生自學(xué)的教材成為了我校教學(xué)改革的一項(xiàng)重要任務(wù)?！　”窘滩牡木帉懰枷胧羌饶軡M足最大多數(shù)學(xué)生的自學(xué)需要，又具有一定的應(yīng)用價(jià)值，特別在涉及電動機(jī)機(jī)械特性方面的每一個(gè)知識點(diǎn)的教學(xué)安排上力求循序漸進(jìn)，講清每一個(gè)問題，使學(xué)生能夠從理解現(xiàn)象開始，逐漸過渡到自由想象結(jié)論，期間避免學(xué)生還不能接受的跳躍式（聯(lián)想）教學(xué)，以期學(xué)生能打好堅(jiān)實(shí)的電動機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，各章都安排了與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的知識內(nèi)容。通過對實(shí)用技術(shù)的介紹，希望能夠進(jìn)一步激活學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)動力，提高分析解決問題的能力。　　本書第1章介紹了動力學(xué)方程的應(yīng)用知識，希望學(xué)生能根據(jù)動力學(xué)方程了解電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而為學(xué)習(xí)機(jī)電傳動速度控制系統(tǒng)變流技術(shù)中的能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象提供理論基礎(chǔ)。第2章介紹了交、直流電動機(jī)四象限運(yùn)行特性和控制電機(jī)原理。第3, 4章介紹了電動機(jī)斷續(xù)控制技術(shù)及其容量計(jì)算方法。第5, 6章介紹了直流、交流電動機(jī)調(diào)速技術(shù)及其系統(tǒng)組成原理。第7, 8章介紹了步進(jìn)電動機(jī)控制技術(shù)與伺服系統(tǒng)驅(qū)動技術(shù)。書中舉例具有較強(qiáng)的應(yīng)用針對性，學(xué)生通過例題、思考與習(xí)題和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能夠較全面和深入地掌握機(jī)電傳動控制方面的實(shí)用技術(shù)?！　”窘滩牡牡?, 2, 6, 8章由湯以范編寫，第3, 4, 5章由錢華編寫，第7章由范荻慶編寫；全書由湯以范統(tǒng)稿?！　”緯诰帉戇^程中，得到了教研室全體教師的大力幫助，另外，程武山教授擔(dān)任本書的主審，他仔細(xì)審閱了全部書稿，提出了許多建設(shè)性意見和寶貴的建議，在此向他表示誠摯的謝意。對書中參考和引用的教材、資料的相關(guān)兄弟院校、單位和作者一并表示感謝。由于作者水平有限，錯(cuò)誤和不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正?！　【?者2009年11月于上海 

內(nèi)容概要

　　《機(jī)電傳動控制》介紹機(jī)電傳動控制技術(shù)，全書共分8章。內(nèi)容包括：機(jī)電傳動控制的動力學(xué)基礎(chǔ)、電動機(jī)的工作原理及其機(jī)械特性、機(jī)電傳動斷續(xù)控制、機(jī)電傳動系統(tǒng)方案及電動機(jī)的選擇、直流傳動控制系統(tǒng)、交流傳動控制系統(tǒng)、步進(jìn)電動機(jī)傳動控制系統(tǒng)和機(jī)電傳動伺服系統(tǒng)控制技術(shù)等。針對各章內(nèi)容，每章附有思考與習(xí)題，方便學(xué)生復(fù)習(xí)本章內(nèi)容。　　《機(jī)電傳動控制》適用于機(jī)械工程及自動化專業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化（現(xiàn)代裝備與控制工程）專業(yè)的本、?？茖W(xué)生，也可以作為各類成人教育相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課教材。本書中所舉的應(yīng)用實(shí)例具有較好的應(yīng)用價(jià)值，可以供工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

1  機(jī)電傳動控制的動力學(xué)基礎(chǔ)  1.1  機(jī)電傳動系統(tǒng)的運(yùn)動方程式      1.1.1  運(yùn)動方程式    1.1.2  運(yùn)動方程式中轉(zhuǎn)矩的正負(fù)號分析  1.2  生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性  1.3  機(jī)電傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行條件  小結(jié)    思考與習(xí)題   2  電動機(jī)的工作原理及其機(jī)械特性  2.1  發(fā)電機(jī)定則與電動機(jī)定則    2.2  交流異步電動機(jī)    2.2.1  交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)     2.2.2  異步電動機(jī)的工作原理與銘牌數(shù)據(jù)    2.2.3  三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性    2.2.4  異步電動機(jī)的起動和制動    2.2.5  異步電動機(jī)運(yùn)行特性小結(jié)  2.3  直流電動機(jī)      2.3.1  直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)    2.3.2  直流電動機(jī)的工作原理與銘牌數(shù)據(jù)    2.3.3  直流電動機(jī)的機(jī)械特性    2.3.4  直流電動機(jī)的起動和制動    2.3.5  他勵(lì)直流電動機(jī)運(yùn)行特性小結(jié)  2.4  單相異步電動機(jī)    2.4.1  單相異步電動機(jī)的磁場    2.4.2  單相異步電動機(jī)的起動方法  2.5  直線異步電動機(jī)  2.6  同步電動機(jī)    2.6.1  同步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)    2.6.2  同步電動機(jī)的工作原理和運(yùn)行特性    2.6.3  同步電動機(jī)的起動  2.7  控制電動機(jī)    2.7.1 控制電動機(jī)概述    2.7.2  伺服電動機(jī)    2.7.3  測速發(fā)電機(jī)    2.7.4  旋轉(zhuǎn)變壓器    2.7.5  自整角機(jī)  小結(jié)  思考與習(xí)題3    3.1  常用低壓電器    3.1.1  執(zhí)行電器    3.1.2  檢測電器    3.1.3  控制電器    3.1.4  保護(hù)電器  3.2  電動機(jī)的起、制動控制電路及起、制動設(shè)備的計(jì)算    3.2.1  電氣控制原理圖    3.2.2  繼電-接觸器自動控制的基本線路  3.3  電動機(jī)的保護(hù)  3.4  繼電-接觸器控制電路的設(shè)計(jì)方法  3.5  機(jī)床控制電路舉例  小結(jié)  思考與習(xí)題4  機(jī)電傳動系統(tǒng)方案及電動機(jī)的選擇  4.1  機(jī)電傳動系統(tǒng)的組成及控制方案選擇    4.1.1  機(jī)電傳動系統(tǒng)的組成    4.1.2  機(jī)電傳動控制方案的選擇  4.2  電動機(jī)容量選擇的原則  4.3  不同工作制下電動機(jī)容量的選擇    4.3.1  連續(xù)工作制下電動機(jī)容量的選擇    4.3.2  短時(shí)工作制下電動機(jī)容量的選擇    4.3.3  重復(fù)短時(shí)工作制下電動機(jī)容量的選擇  小結(jié)  思考與習(xí)題5  直流傳動控制系統(tǒng)  5.1  直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的分類與技術(shù)性能    5.1.1  直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的分類    5.1.2  直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)  5.2  旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組型直流調(diào)速系統(tǒng)(G-M系統(tǒng))    5.2.1  旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組型直流調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)    5.2.2  旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組型直流調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性    5.2.3  交磁電機(jī)擴(kuò)大機(jī)-直流發(fā)電機(jī)-直流電動機(jī)系統(tǒng)(GA-M系統(tǒng))  5.3  靜止變流機(jī)組型直流調(diào)速系統(tǒng)    5.3.1  變流器件    5.3.2  單閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)    5.3.3  雙閉環(huán)控制直流調(diào)速系統(tǒng)  5.4  晶體管-直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)(PWM系統(tǒng))    5.4.1  雙極式可逆PWM變換器    5.4.2  單極式可逆PWM變換器    5.4.3  受限單極式可逆PWM變換器  5.5  直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)介紹  小結(jié)  思考與習(xí)題6  交流傳動控制系統(tǒng)  6.1  交流傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域  6.2  調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)    6.2.1  晶閘管交流移相調(diào)壓囂    6.2.2  固態(tài)接觸器交流移相調(diào)壓器    6.2.3  三相交流調(diào)壓電源    6.2.4  調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的組成與特性分析  6.3  電磁轉(zhuǎn)差離合囂調(diào)速系統(tǒng)    6.3.1  系統(tǒng)的組成和工作原理    6.3.2  電磁調(diào)速電動機(jī)的工作特性    6.3.3  電磁調(diào)速電動機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍  6.4  晶閘管串級調(diào)速系統(tǒng)    6.4.1  串級調(diào)速的基本工作原理    6.4.2  串級調(diào)速的基本運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)與功率傳遞關(guān)系    6.4.3  調(diào)速范圍與串級調(diào)速裝置的容量、轉(zhuǎn)子電壓的關(guān)系    6.4.4  串級調(diào)速的主回路方案    6.4.5  功率因數(shù)和效率    6.4.6  串級調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)械特性    6.4.7  串級調(diào)速控制系統(tǒng)  6.5  變頻調(diào)速    6.5.1  變頻器的主要類型和特點(diǎn)    6.5.2  交-直-交電壓源型變頻器    6.5.3  交-直-交電流源型變頻器    6.5.4  電壓源型變頻器與電流源型變頻器的性能比較    6.5.5  脈寬調(diào)制式電壓源型變頻器    6.5.6  交-交變頻器    小結(jié)  思考與習(xí)題7  步進(jìn)電動機(jī)傳動控制系統(tǒng)  7.1  步進(jìn)電動機(jī)工作原理及分類    7.1.1  步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理    7.1.2  小步距角步進(jìn)電動機(jī)      7.1.3  步進(jìn)電動機(jī)的分類  7.2  步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源    7.2.1  步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動方式    7.2.2  步進(jìn)電動機(jī)的環(huán)形分配器    7.2.3  步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路  7.3  步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行特性及影響因素    7.3.1  步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行特性    7.3.2  步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行特性的影響因素    7.3.3  步進(jìn)電動機(jī)的主要性能指標(biāo)和應(yīng)用  7.4  步進(jìn)電動機(jī)的開、閉環(huán)控制    7.4.1  步進(jìn)電動機(jī)的開環(huán)控制    7.4.2  步進(jìn)電動機(jī)的閉環(huán)控制  7.5  步進(jìn)電動機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例    7.5.1  步進(jìn)電動機(jī)在數(shù)控車床中開環(huán)控制的應(yīng)用    7.5.2  步進(jìn)電動機(jī)閉環(huán)控制在擠壓機(jī)速度系統(tǒng)中的應(yīng)用    7.5.3  基于PLC的步進(jìn)電動機(jī)控制在工業(yè)機(jī)械手中的應(yīng)用  小結(jié)  思考與習(xí)題8  機(jī)電傳動伺服系統(tǒng)控制技術(shù)  8.1  機(jī)電傳動伺服系統(tǒng)概迷  8.2  機(jī)電傳動伺服系統(tǒng)的驅(qū)動元件    8.2.1  不可控器件    8.2.2  半控型器件    8.2.3  全控型器件  8.3  機(jī)電傳動伺服系統(tǒng)的速度測量、位移測量    8.3.1  速度測量    8.3.2  角度(角位移)檢測    8.3.3  伺服系統(tǒng)功率集成驅(qū)動模塊  8.4  機(jī)電傳動伺服系統(tǒng)負(fù)載及電動機(jī)參數(shù)綜合計(jì)算    8.4.1  定位精度及設(shè)計(jì)注意點(diǎn)    8.4.2  負(fù)載飛輪慣量GD2的計(jì)算      8.4.3  負(fù)載及電動機(jī)參數(shù)綜合計(jì)算舉例  小結(jié)  思考與習(xí)題附錄  電氣圖常用文字、圖形符號參考文獻(xiàn)

編輯推薦

由湯以范主編的《機(jī)電傳動控制》主要介紹機(jī)電傳動控制技術(shù)，是為機(jī)械工程及自動化專業(yè)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化(現(xiàn)代裝備與控制工程)專業(yè)的本科學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)電傳動控制技術(shù)而編寫的專業(yè)基礎(chǔ)教材，共分8章。    本書第l章介紹了動力學(xué)方程的應(yīng)用知識，希望學(xué)生能根據(jù)動力學(xué)方程了解電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，從而為學(xué)習(xí)機(jī)電傳動速度控制系統(tǒng)變流技術(shù)中的能量轉(zhuǎn)換現(xiàn)象提供理論基礎(chǔ)。第2章介紹了交、直流電動機(jī)四象限運(yùn)行特性和控制電機(jī)原理。第3，4章介紹了電動機(jī)斷續(xù)控制技術(shù)及其容量計(jì)算方法。第5，6章介紹了直流、交流電動機(jī)調(diào)速技術(shù)及其系統(tǒng)組成原理。第7，8章介紹了步進(jìn)電動機(jī)控制技術(shù)與伺服系統(tǒng)驅(qū)動技術(shù)。書中舉例具有較強(qiáng)的應(yīng)用針對性，學(xué)生通過例題、思考與習(xí)題和相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能夠較全面和深人地掌握機(jī)電傳動控制方面的實(shí)用技術(shù)。

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