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第1章 直流电机1

1.1 直流电机的结构和基本工作原理1

1.1.1 直流电机的结构1

1.1.2 直流电机的工作原理5

1.1.3 直流电机的分类和铭牌6

1.1.4 直流电动机的基本方程9

1.1.5 直流电动机的机械特性10

1.2 直流电动机的启动和反转13

1.2.1 直流电动机的启动13

1.2.2 直流电动机的反转15

1.3 直流电动机的调速15

1.3.1 电枢回路串电阻调速16

1.3.2 降低电源电压调速17

1.3.3 改变励磁磁通调速18

1.4 直流电动机的制动19

1.4.1 能耗制动19

1.4.2 反接制动20

1.4.3 反馈制动21

本章小结21

思考题22

第2章 交流电动机24

2.1 三相异步电动机的结构和工作原理25

2.1.1 三相异步电动机的结构25

2.1.2 三相异步电动机的绕组28

2.1.3 三相异步电动机的工作原理36

2.1.4 三相异步电动机的分类和铭牌39

2.2 三相异步电动机的运行特性45

2.2.1 三相异步电动机的空载运行45

2.2.2 三相异步电动机的负载运行46

2.2.3 三相异步电动机的功率和转矩48

2.2.4 三相异步电动机的工作特性51

2.2.5 三相异步电动机的机械特性52

2.3 三相异步电动机的启动55

2.3.1 三相异步电动机对启动的要求55

2.3.2 三相鼠笼式异步电动机的全压启动56

2.3.3 三相鼠笼式异步电动机定子回路串电阻器降压启动56

2.3.4 三相鼠笼式异步电动机星形-三角形（Y-△）转换降压启动56

2.3.5 三相鼠笼式异步电动机延边三角形降压启动57

2.3.6 三相鼠笼式异步电动机自耦变压器降压启动58

2.3.7 三相绕线式异步电动机转子回路中串电阻启动59

2.3.8 三相绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动60

2.4 三相异步电动机的调速61

2.4.1 变极调速61

2.4.2 变频调速63

2.4.3 变压调速64

2.4.4 在转子回路中串变阻器调速64

2.4.5 串极调速65

2.5 三相异步电动机的制动66

2.5.1 能耗制动66

2.5.2 回馈制动66

2.5.3 反接制动67

2.6 特殊异步电动机67

2.6.1 单相异步电动机67

2.6.2 交流伺服电动机71

2.6.3 交流测速发电机72

2.6.4 步进电动机73

2.6.5 直线电动机75

本章小结78

思考题79

第3章 变压器83

3.1 变压器的工作原理83

3.1.1 变压器的结构和分类83

3.1.2 变压器的工作原理86

3.1.3 变压器的损耗和效率89

3.1.4 变压器的空载试验和短路试验92

3.1.5 变压器的铭牌93

3.2 三相变压器95

3.2.1 三相变压器的磁路结构95

3.2.2 变压器的绕组极性96

3.2.3 三相变压器绕组的连接97

3.2.4 三相变压器的并联运行98

3.3 特殊变压器101

3.3.1 仪用互感器101

3.3.2 自耦变压器103

3.3.3 电焊变压器105

3.4 电磁铁106

3.4.1 直流电磁铁107

3.4.2 交流电磁铁107

3.4.3 专用电磁铁简介110

本章小结113

思考题114

第4章 常用低压电器116

4.1 低压电器的基础知识116

4.1.1 低压电器的分类116

4.1.2 电磁式低压电器基本结构及灭弧117

4.2 低压开关120

4.2.1 刀开关120

4.2.2 组合开关122

4.2.3 空气断路器123

4.3 熔断器124

4.3.1 常用熔断器125

4.3.2 熔断器的选择127

4.4 接触器128

4.4.1 交流接触器128

4.4.2 直流接触器130

4.4.3 接触器的选择131

4.5 继电器132

4.5.1 电流继电器132

4.5.2 电压继电器133

4.5.3 中间继电器134

4.5.4 热继电器135

4.5.5 时间继电器136

4.5.6 速度继电器139

4.6 主令电器140

4.6.1 按钮140

4.6.2 位置开关141

4.6.3 万能转换开关142

4.6.4 主令控制器143

4.6.5 凸轮控制器144

本章小结145

思考题145

第5章 电动机的继电器-接触器控制线路147

5.1 电气控制图的绘制规则和常用符号147

5.1.1 电气图的分类147

5.1.2 电气图的图形符号和文字符号148

5.1.3 电气图的绘制规则149

5.2 三相异步电动机基本控制线路151

5.2.1 点动控制151

5.2.2 自锁控制151

5.2.3 互锁控制152

5.2.4 正、反转控制153

5.2.5 多地控制155

5.2.6 联锁控制155

5.3 三相鼠笼式异步电动机的启动控制157

5.3.1 直接启动158

5.3.2 定子串电阻（或电抗器）降压启动159

5.3.3 星形-三角形（Y-△）降压启动160

5.3.4 自耦变压器降压启动161

5.3.5 延边三角形降压启动161

5.4 三相绕线式异步电动机的启动控制163

5.4.1 转子绕组串电阻降压启动163

5.4.2 转子绕组串频敏变阻器启动164

5.5 三相异步电动机的调速控制165

5.5.1 变极调速166

5.5.2 变频调速167

5.5.3 改变转差率调速168

5.6 三相异步电动机的制动控制170

5.6.1 机械制动170

5.6.2 电气制动171

5.7 直流电动机的电气控制173

5.7.1 直流电动机单向旋转启动线路173

5.7.2 直流电动机可逆运转启动控制线路174

5.7.3 直流电动机单向旋转串电阻启动、能耗制动线路175

5.7.4 直流电动机可逆旋转反转制动线路175

5.7.5 直流电动机调速控制176

本章小结177

思考题178

第6章 电气控制系统设计180

6.1 电气控制设计的一般原则和基本内容180

6.1.1 电气控制设计的一般原则180

6.1.2 电气控制设计的基本任务与内容180

6.2 电气控制系统设计的一般步骤181

6.2.1 电力拖动方案的确定181

6.2.2 电气控制方案的确定183

6.2.3 电气元件的选择183

6.3 电动机的一般选择184

6.3.1 电动机选择的一般原则184

6.3.2 电动机的选择185

6.3.3 电动机的发热和冷却189

6.4 电动机的保护192

6.4.1 短路保护193

6.4.2 过载保护193

6.4.3 过流保护193

6.4.4 欠压、失压保护194

6.4.5 断相保护194

6.4.6 弱磁保护194

6.4.7 电动机智能综合保护195

6.5 电气控制线路的设计195

6.5.1 电气原理图设计中应注意的问题195

6.5.2 电气原理图的设计方法199

6.5.3 设计举例200

6.6 电气元件布置图与接线图的设计203

6.6.1 电气设备总体配置设计203

6.6.2 电气元件布置图的设计204

6.6.3 电气安装接线图的设计204

本章小结205

思考题205

第7章 典型生产机械电气控制线路207

7.1 CA6140型普通车床的电气控制线路208

7.1.1 主要结构及运动特点208

7.1.2 电气控制要求209

7.1.3 CA6140型车床的控制线路209

7.2 T68型卧式镗床的电气控制线路211

7.2.1 主要结构和运动特点211

7.2.2 电力拖动及控制要求212

7.2.3 电气控制线路212

7.3 X62W型铣床的电气控制线路216

7.3.1 主要结构和运动特点216

7.3.2 电力拖动及控制要求217

7.3.3 主轴电动机的控制线路218

7.3.4 进给运动的电气控制线路221

7.3.5 圆形工作台的控制线路222

7.4 M7130型平面磨床的电气控制线路223

7.4.1 主要结构及运动特点223

7.4.2 电力拖动及控制要求224

7.4.3 主电机控制线路224

7.4.4 电磁吸盘控制线路226

7.5 Z3040型摇臂钻床的电气控制线路228

7.5.1 主要结构和运动特点228

7.5.2 电力拖动及控制要求229

7.5.3 主电机控制线路229

7.5.4 摇臂升降及夹紧、放松控制230

7.5.5 主轴箱与立柱的夹紧与放松232

7.5.6 电气控制常见故障分析233

7.6 5吨桥式起重机的电气控制线路234

7.6.1 主要结构和运动特点234

7.6.2 电力拖动及控制要求235

7.6.3 5吨桥式起重机的控制线路236

7.7 电气控制系统故障查找与检修方法239

7.7.1 观察和调查故障现象239

7.7.2 分析故障原因239

7.7.3 确定故障部位241

本章小结242

思考题243

第8章 可编程控制器（PLC）及应用245

8.1 概述245

8.1.1 PLC的结构和工作原理245

8.1.2 PLC的特点与应用领域249

8.1.3 PLC的发展趋势250

8.2 PLC的指令系统及编程251

8.2.1 PLC的指令251

8.2.2 PLC的应用编程264

8.3 梯形图程序设计的规则和方法265

8.3.1 梯形图设计规则265

8.3.2 梯形图的经验设计法266

8.4 PLC在控制中的应用267

8.4.1 PLC的选型267

8.4.2 PLC在控制中的应用举例268

本章小结271

思考题271

第9章 实验与实训273

实验一 单相变压器的空载、短路及负载实验273

实验二 交流电动机绝缘电阻的测定276

实验三 电动机绕组直流电阻的测定277

实验四 三相鼠笼式异步电动机的工作特性279

实验五 三相异步电动机绕组首尾端的判别282

实验六 中间继电器动作的整定284

实验七 三相异步电动机正、反转控制286

实验八 三相异步电动机Y-△降压启动控制288

实训项目一 三相异步电动机的拆装289

实训项目二 基本控制线路的接线练习293

实训项目三 镗床电气控制线路PLC改造设计安装与调试练习297

参考文献300