自動(dòng)控制元件

前言

本書是作者根據(jù)自動(dòng)化專業(yè)的性質(zhì)、教學(xué)改革的要求，并結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)編著而成。本書主要內(nèi)容包括執(zhí)行元件和測(cè)量元件兩大部分，涵蓋了應(yīng)用最廣泛的拖動(dòng)電機(jī)，如直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)三大電機(jī)，控制用電機(jī)如伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、無刷直流電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)，以及測(cè)量用電機(jī)，如測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、自整角機(jī)和感應(yīng)同步器等。本書的特點(diǎn)如下。（1）內(nèi)容典型，體系完整。本書介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)中各種典型的電磁類控制元件，從常用的交、直流電機(jī)人手，擴(kuò)充到各種控制電機(jī)，使各類電磁元件（各種電機(jī)）有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個(gè)完整的體系。（2）注重基礎(chǔ)，結(jié)合應(yīng)用。本書重點(diǎn)介紹了自動(dòng)控制元件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理以及特性，在此基礎(chǔ)上，各章給出了各種控制元件的應(yīng)用實(shí)例，使讀者在學(xué)習(xí)本教材之后可以對(duì)控制元件及其相關(guān)知識(shí)有比較全面和系統(tǒng)的了解和掌握。（3）知識(shí)更新，適合于作教材.本書既包括執(zhí)行元件也包括測(cè)量元件，尤其對(duì)具有新結(jié)構(gòu)和新原理的電磁元件，如無刷直流電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)等也作了一定的介紹，使內(nèi)容更加充實(shí)。作為教材，本書的編寫注重層次分明，語言簡(jiǎn)練，各章節(jié)風(fēng)格統(tǒng)一。為了便于讀者對(duì)本書教學(xué)內(nèi)容的理解和鞏固，各章均配有適當(dāng)?shù)牧?xí)題和思考題。課堂講授與實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)數(shù)約70學(xué)時(shí)左右。

內(nèi)容概要

本書為21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材。     全書詳細(xì)介紹了自動(dòng)控制系統(tǒng)中各種典型的電磁類控制元件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性及應(yīng)用實(shí)例。全書共分11章，主要內(nèi)容包括作為執(zhí)行元件使用的拖動(dòng)電機(jī)中的直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)，作為執(zhí)行元件使用的控制電機(jī)中的直／交流伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、無刷直流電動(dòng)機(jī)、直線電動(dòng)機(jī)以及作為測(cè)量元件使用的控制電機(jī)中的測(cè)速發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、自整角機(jī)和感應(yīng)同步器等。本書的編寫力求體系完整，注意各種電機(jī)的聯(lián)系與對(duì)比，既突出了理論性也增強(qiáng)了實(shí)用性。    本書可作為普通高等院校各類自動(dòng)化專業(yè)、電氣類專業(yè)以及機(jī)電一體化專業(yè)等的教材，也可作為工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)電機(jī)知識(shí)的參考書。

書籍目錄

前言緒論  0.1  控制元件的作用與分類  0.2  本書的主要內(nèi)容  0.3  預(yù)備知識(shí)  思考題與習(xí)題第一篇  執(zhí)行元件——拖動(dòng)電機(jī)  第1章  直流電機(jī)    1.1  直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)    1.2  直流電機(jī)的基本工作原理    1.3  串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)    1.4  他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的外部特性    1.5  直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用舉例    思考題與習(xí)題  第2章  三相異步電動(dòng)機(jī)    2.1  三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及基本工作原理    2.2  三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)描述    2.3  三相異步電動(dòng)機(jī)的外部特性    2.4  三相異步電動(dòng)機(jī)的使用    2.5  單相異步電動(dòng)機(jī)    思考題與習(xí)題  第3章  三相同步電動(dòng)機(jī)    3.1  概述    3.2  同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)    3.3  同步電機(jī)的基本原理    3.4  同步電動(dòng)機(jī)的特性    3.5  同步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)    思考題與習(xí)題第二篇  執(zhí)行元件——控制電機(jī)  第4章  直流伺服電動(dòng)機(jī)    4.1  直流伺服電動(dòng)機(jī)    4.2  直流力矩電動(dòng)機(jī)    4.3  無刷直流電動(dòng)機(jī)    思考題與習(xí)題  第5章  交流伺服電動(dòng)機(jī)    5.1  交流異步伺服電動(dòng)機(jī)    5.2  小功率同步電動(dòng)機(jī)    5.3  永磁式同步電動(dòng)機(jī)    5.4  磁阻式同步電動(dòng)機(jī)    5.5  磁滯式同步電動(dòng)機(jī)    5.6  電磁式減速同步電動(dòng)機(jī)    5.7  應(yīng)用舉例    思考題與習(xí)題  第6章  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)    6.1  概述    6.2  磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理    6.3  磁阻式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性    6.4  其他型式的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)    6.5  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源    6.6  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要性能指標(biāo)及選擇    6.7  步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用舉例    思考題與習(xí)題  第7章  直線電動(dòng)機(jī)    7.1  概述    7.2  直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)    7.3  直線直流電動(dòng)機(jī)    7.4  直線自整角機(jī)    7.5  直線和平面步進(jìn)電動(dòng)機(jī)    7.6  直線電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用舉例    思考題與習(xí)題第三篇  測(cè)量元件——控制電機(jī)  第8章  測(cè)速發(fā)電機(jī)    8.1  直流測(cè)速發(fā)電機(jī)    8.2  交流測(cè)速發(fā)電機(jī)    8.3  測(cè)速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用舉例    思考題與習(xí)題  第9章  變壓器基礎(chǔ)    9.1  變壓器的基本結(jié)構(gòu)    9.2  變壓器的工作原理    9.3  變壓器的作用    9.4  儀用互感器  第10章  旋轉(zhuǎn)變壓器    10.1  旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)    10.2  正、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器    10.3  線性旋轉(zhuǎn)變壓器    10.4  旋轉(zhuǎn)變壓器的技術(shù)指標(biāo)    10.5  旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用    10.6  感應(yīng)同步器    10.7  感應(yīng)移相器    思考題與習(xí)題  第11章  自整角機(jī)    11.1  力矩式自整角機(jī)    11.2  控制式自整角機(jī)    11.3  自整角機(jī)的應(yīng)用舉例    思考題與習(xí)題附錄A  電磁式直流電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄B  Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄C  SZ系列電磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄D  LYX系列稀土永磁直流力矩電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄E  SL系列兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄F  TZ系列磁滯式同步電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄G  BH系列永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄H  空心杯轉(zhuǎn)子異步測(cè)速發(fā)電機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄I  旋轉(zhuǎn)變壓器主要技術(shù)數(shù)據(jù)附錄J  自整角機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（1）執(zhí)行元件。驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象，控制或改變被控量（輸出量），直接完成控制任務(wù)。應(yīng)用最廣泛的執(zhí)行元件是電動(dòng)機(jī)，包括直流電動(dòng)機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、小功率同步電動(dòng)機(jī)等。從原理上來說，所有電機(jī)都有可逆性，一臺(tái)電機(jī)可以作為電動(dòng)機(jī)用，也可以作發(fā)電機(jī)用，所以發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)往往統(tǒng)稱為電機(jī).電機(jī)按電源性質(zhì)可分為直流電機(jī)、交流電機(jī)、脈沖電機(jī)等。電機(jī)按功率可分為大型、中小型和微型。微電機(jī)一般指折算至1000r／rain時(shí)連續(xù)額定功率為750W及以下，或機(jī)殼外徑不大于160mm，或軸中心高不大于90ram的電機(jī)。微電機(jī)按其用途可分為三大類：電源微電機(jī)（包括各類發(fā)電機(jī)），驅(qū)動(dòng)微電機(jī)和控制微電機(jī)。控制微電機(jī)指的是在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用于檢測(cè)、放大、執(zhí)行、解算等用途的微電機(jī)。執(zhí)行元件是控制系統(tǒng)最基本的組成部分。從廣義上說，執(zhí)行元件受放大后的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，直接帶動(dòng)控制對(duì)象完成控制任務(wù)。執(zhí)行元件的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移（線位移或角位移）或速度。系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行元件的基本要求是：具有良好的靜特性（調(diào)節(jié)特性和機(jī)械特性）和快速響應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性。本書將對(duì)執(zhí)行元件做重點(diǎn)介紹。（2）測(cè)量元件。將被測(cè)量檢測(cè)出來并轉(zhuǎn)換成另一種容易處理和使用的量。所謂容易處理的量，主要指的是電信號(hào)，因?yàn)橹挥须娦盘?hào)容易進(jìn)行放大、加減、積分、微分、濾波、存儲(chǔ)和傳送。因此測(cè)量元件又可狹義地理解為：將外界輸入的信號(hào)變換為電信號(hào)的一類元件.測(cè)量元件一般稱為傳感器。過程控制中又稱為變送器。（3）放大元件.將微弱信號(hào)放大，以便最后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。放大元件又可分為前置放大元件和功率放大元件兩種。功率放大元件的輸出信號(hào)具有較高的功率，可以直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。在控制系統(tǒng)中，控制信號(hào)不能直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件——電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗荒芴峁╇妱?dòng)機(jī)運(yùn)行所需要的足夠大的功率?？刂菩盘?hào)必須通過功率放大元件才能使電動(dòng)機(jī)按著期望的方向和速度運(yùn)行。可以說，功率放大元件把具有固定電壓的電源變成了由信號(hào)控制的能源，電壓或電流隨控制信號(hào)而變化的電源。（4）補(bǔ)償元件（舊稱校正元件）。為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定并使系統(tǒng)達(dá)到規(guī)定的精度指標(biāo)和其他性能指標(biāo)，控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者往往還要在系統(tǒng)中另外增加一些元件，這些元件就被稱為補(bǔ)償元件.補(bǔ)償元件的作用是改善系統(tǒng)的性能，使系統(tǒng)能正常、可靠地工作并達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)。

編輯推薦

《自動(dòng)控制元件》由中國電力出版社出版。

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