機電傳動控制(第六版) 版權信息
- ISBN:9787568072533
- 條形碼:9787568072533 ; 978-7-5680-7253-3
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數(shù):暫無
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機電傳動控制(第六版) 本書特色
本書是同類教材中影響力較大的一本教材,被評為“十二五”普通高等教育本科*規(guī)劃教材、面向21世紀課程教材。本次修訂是在保持原有架構的條件下,根據(jù)近年來機電傳動控制技術趨勢更換了部分內容,同時配套建設了一批數(shù)字化教學資源,可以滿足當前普通高等學校機械類專業(yè)“機電傳動控制”課程的教學需要。
隨著電氣控制技術的發(fā)展,機電控制越來越體現(xiàn)如下特點。(1)電機及控制技術不斷革新,電機的性能和效率不斷提升,伺服電機和高性能變頻電機使用更為廣泛,各類直驅電機把電機和負載有機融為一體,運動控制的性能提升越來越依賴于電機、傳感、電力電子技術的綜合。傳統(tǒng)的電機在新的控制技術支持下性能進一步提升。(2)功能安全在工業(yè)中的重要性不斷提升,傳統(tǒng)低壓電器的綜合保護能力進一步提高,安全繼電器、安全PLC等的應用日益廣泛。(3)IGBT和功率MOSFET等主流電力電子器件不斷更新?lián)Q代,功率密度不斷提升,模塊化設計簡化了應用難度,擴大了應用范圍。寬禁帶電力電子器件的發(fā)展將進一步提高電機控制的性能。(4)自動化軟件在機電系統(tǒng)中發(fā)揮越來越重要的作用,PLC系統(tǒng)不斷融合基于PC的控制技術,支持豐富的編程語言,提供基于模型的控制軟件設計方法,具備日益完善的運動控制功能庫,已成為機電裝備和自動化生產(chǎn)線的主要軟件平臺。本書就是依據(jù)上述變化,并依托華中科技大學機械學院承擔的新工科教學研究項目在原書結構上修改的,既傳承了原書的結構體系,又將當前的機電控制技術引入教材,方便師生了解工程實際。
機電傳動控制(第六版) 內容簡介
本書共11章,包括拖動基礎及傳動系統(tǒng)的過渡過程、電動機、繼電器-接觸器控制、可編程控制器、電力電子技術、直流調速系統(tǒng)、交流調速系統(tǒng)、步進電動機驅動系統(tǒng)等。
機電傳動控制(第六版) 目錄
第1章緒論(1)
1.1機電系統(tǒng)的組成(1)
1.2機電傳動控制的目的和任務(1)
1.3機電傳動控制的發(fā)展概況(2)
1.4課程的性質和任務(3)
1.5課程的內容安排(3)
第2章機電傳動系統(tǒng)的動力學基礎(5)
2.1機電傳動系統(tǒng)的運動方程式(5)
2.2負載轉矩和轉動慣量的折算(7)
2.2.1負載轉矩的折算(8)
2.2.2轉動慣量的折算(9)
2.2.3電動機轉矩和轉動慣量參數(shù)的選擇(9)
2.3機電傳動系統(tǒng)的負載特性(10)
2.4機電傳動系統(tǒng)穩(wěn)定運行的條件(12)
2.5機電傳動系統(tǒng)的過渡過程和動態(tài)特性(14)
2.5.1研究機電傳動系統(tǒng)過渡過程的實際意義(14)
2.5.2機電傳動系統(tǒng)的過渡過程和機電時間常數(shù)(14)
2.5.3機電時間常數(shù)的意義(16)
2.5.4加快機電傳動系統(tǒng)過渡過程的方法(17)
習題與思考題(18)
第3章直流電機的工作原理及特性(20)
3.1直流電機的基本結構和工作原理(20)
3.1.1直流電機的基本結構(20)
3.1.2直流電機的基本工作原理(22)
3.1.3直流發(fā)電機(24)
3.2直流電動機的額定參數(shù)和銘牌數(shù)據(jù)(24)
3.3他勵直流電動機的機械特性(25)
3.3.1他勵直流電動機的基本結構(26)
3.4他勵直流電動機的啟動特性(29)
3.5他勵直流電動機的調速特性(31)
3.5.1改變電樞電路串接電阻(32)
3.5.2改變電動機電樞供電電壓(32)
3.5.3改變電動機主磁通(33)
3.6他勵直流電動機的制動特性(34)
3.6.1反饋制動(35)
3.6.2反接制動(37)
3.6.3能耗制動(39)
習題與思考題(40)
第4章交流電動機的工作原理及特性(43)
4.1三相異步電動機的結構和工作原理(43)
4.1.1三相異步電動機的基本結構(43)
4.1.2三相異步電動機的制造(45)
4.1.3三相異步電動機的旋轉磁場(45)
4.1.4三相異步電動機的工作原理(48)
4.2異步電動機的連接方式和額定參數(shù)(49)
4.2.1定子繞組的連接方式(49)
4.2.2三相異步電動機的額定參數(shù)(50)
4.2.3三相異步電動機的能流圖(51)
4.3三相異步電動機的轉矩與機械特性(52)
4.3.1三相異步電動機的定子電路和轉子電路(52)
4.3.2三相異步電動機的轉矩(55)
4.3.3三相異步電動機的機械特性(56)
4.4三相異步電動機的啟動特性(60)
4.4.1籠型異步電動機的啟動方法(60)
4.4.2繞線異步電動機的啟動方法(64)
4.5三相異步電動機的調速方法與特性(66)
4.5.1變極對數(shù)調速(66)
4.5.2變轉差率調速(68)
4.5.3變頻調速(69)
4.6三相異步電動機的制動特性(72)
4.6.1反饋制動(72)
4.6.2反接制動(72)
4.6.3能耗制動(73)
4.7單相異步電動機(74)
4.7.1單相異步電動機的磁場(75)
4.7.2單相異步電動機的啟動方法(76)
4.8同步電動機(77)
4.8.1同步電動機的基本結構(77)
4.8.2同步電動機的工作原理和特性(78)
4.8.3同步電動機的啟動(79)
習題與思考題(80)
第5章控制電動機(82)
5.1步進電動機(82)
5.1.1反應式步進電動機的結構與工作原理(82)
5.1.2混合式步進電動機的結構與工作原理(85)
5.1.3步進電動機的主要特性與性能指標(86)
5.1.4步進電動機的選型(89)
5.2直流有刷伺服電動機(89)
5.3直流無刷電動機(91)
5.4交流伺服電動機(94)
5.5旋轉直驅力矩電動機(96)
5.6直線電動機(97)
5.6.1直線電動機的類型及結構(97)
5.6.2交流永磁同步直線電動機(98)
習題與思考題(99)
第6章繼電器接觸器控制(101)
6.1常用低壓電器(101)
6.1.1低壓電器概述(101)
6.1.2主電路常用配電和保護電器(102)
6.1.3接觸器(108)
6.1.4控制回路常用繼電器(111)
6.1.5主令電器(116)
6.2繼電器接觸器控制電路原理圖的繪制(119)
6.2.1繼電器接觸器控制電路圖的形式(119)
6.2.2電氣原理圖的繪制原則(119)
6.2.3電氣原理圖繪制的計算機輔助工具(121)
6.3基于繼電器接觸器的異步電動機基本控制電路(121)
6.3.1異步電動機啟動控制電路(121)
6.3.2異步電動機的正反轉控制電路(124)
6.3.3異步電動機的制動控制電路(126)
6.3.4控制電路的其他基本環(huán)節(jié)(128)
6.3.5繼電器接觸器控制電路的基本保護(129)
習題與思考題(131)
第7章可編程控制器原理與應用(133)
7.1PLC的基本結構和工作原理(133)
7.1.1可編程控制器的發(fā)展與基本結構形式(133)
7.1.2可編程控制器的主要功能特點(136)
7.1.3可編程控制器的工作原理(136)
7.2可編程控制器的I/O接口和通信接口(137)
7.2.1可編程控制器的I/O接口(137)
7.2.2可編程控制器的通信和網(wǎng)絡接口(141)
7.3可編程控制器的軟件編程語言(141)
7.4小型可編程控制器的梯形圖編程(142)
7.4.1梯形圖基本編程(142)
7.4.2梯形圖編程的應用(148)
7.5基于IEC 611313標準的PLC軟件編程(153)
7.5.1IEC 611313軟件編程模型(153)
7.5.2基于IEC 611313標準的結構化文本編程(154)
7.5.3基于IEC 611313標準的功能塊編程(156)
7.5.4基于IEC 611313標準的順序功能流程圖編程(156)
7.5.5IEC 611313標準庫(157)
7.6PLC在機電傳動控制系統(tǒng)設計的應用(158)
7.6.1PLC與機電傳動控制系統(tǒng)的運動控制(158)
7.6.2PLC與機電傳動控制系統(tǒng)的功能安全(159)
7.7PLC控制系統(tǒng)設計流程(160)
7.7.1小型PLC控制系統(tǒng)設計流程(160)
7.7.2復雜PLC控制系統(tǒng)設計流程(163)
習題與思考題(164)
第8章電力電子技術基礎(166)
8.1電力電子器件(167)
8.1.1功率二極管(167)
8.1.2半控型電力電子器件(168)
8.1.3全控型電力電子器件(173)
8.1.4功率模塊(178)
8.2基于晶閘管的可控整流電路(179)
8.2.1單相半波可控整流電路(179)
8.2.2單相橋式可控整流電路(181)
8.2.3三相半波可控整流電路(186)
8.2.4三相橋式全控整流電路(189)
8.3無源逆變電路(192)
8.3.1IGBT無源逆變主電路(193)
8.3.2逆變器的PWM控制(200)
8.4有源逆變電路(203)
8.5直流斬波電路(205)
8.6電力電子器件的驅動和控制電路(209)
8.6.1晶閘管驅動電路(209)
8.6.2功率MOSFET和IGBT的柵極驅動電路(212)
習題與思考題(215)
第9章直流傳動控制系統(tǒng)(217)
9.1直流調速系統(tǒng)的功能概述(217)
9.2直流調速系統(tǒng)的主要性能指標(219)
9.2.1靜態(tài)技術指標(219)
9.2.2動態(tài)技術指標(220)
9.3單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成和靜態(tài)特性分析(221)
9.3.1單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的組成(221)
9.3.2單閉環(huán)速度負反饋直流調速系統(tǒng)的靜態(tài)特性(222)
9.3.3電流截止負反饋的作用(224)
9.4閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的動態(tài)分析和調節(jié)器設計(225)
9.4.1單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型(225)
9.4.2采用比例調節(jié)器的有靜差單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)(226)
9.4.3采用比例積分調節(jié)器的無靜差單閉環(huán)直流調速系統(tǒng)(227)
9.4.4轉速、電流雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)(228)
9.5基于晶閘管的大功率直流電機調速裝置及應用(232)
9.5.1晶閘管直流調速裝置的主電路及四象限運行控制(232)
9.5.2晶閘管模擬直流調速裝置的組成(234)
9.5.3晶閘管數(shù)字化直流調速裝置的組成(234)
9.5.4晶閘管數(shù)字直流調速裝置的應用(236)
9.6直流脈寬調制調速系統(tǒng)(237)
習題與思考題(239)
第10章交流傳動控制系統(tǒng)(240)
10.1交流調速方法和裝置概述(240)
10.2基于交直交變頻器的三相異步電動機調速方法(242)
10.2.1V/f開環(huán)控制(242)
10.2.2矢量變頻閉環(huán)控制(244)
10.3交直交變頻器的結構原理(246)
10.4交直交變頻器的選型和應用(249)
10.4.1變頻器類型的選擇(249)
10.4.2變頻器容量的選擇(250)
10.4.3變頻器外圍設備的應用及注意事項(252)
10.5交交變頻器與同步電動機調速系統(tǒng)(253)
習題與思考題(254)
第11章步進和伺服驅動系統(tǒng)(256)
11.1步進電動機驅動控制和脈沖式定位控制(256)
11.1.1步進電動機驅動器的組成(256)
11.1.2步進電動機驅動器的數(shù)字控制(258)
11.1.3步進電動機及驅動器的定位控制應用(261)
11.2交流伺服驅動系統(tǒng)(263)
11.2.1交流伺服驅動器結構原理(263)
11.2.2交流伺服驅動器接口(265)
11.2.3交流永磁同步伺服控制系統(tǒng)的應用(266)
習題與思考題(268)
附錄A電機絕緣等級、防護等級、冷卻等級與電機工作制代碼含義(269)
附錄B常用電氣圖形符號(274)
參考文獻(278)
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機電傳動控制(第六版) 作者簡介
陳冰,男,1977年生,現(xiàn)任華中科技大學機械科學與工程學院副教授。本科畢業(yè)于北京交通大學電氣工程系,碩士和博士畢業(yè)于華中科技大學機械科學與工程學院。主要從事電機和運動控制、機電裝備建模和智能控制等領域的研發(fā)工作。作為項目負責人和主要完成人,承擔和參與國家重大專項、國家自然科學基金項目、科技部科技人員服務企業(yè)行動計劃、湖北省和武漢市科技攻關項目、企業(yè)合作項目等多個項目的研發(fā)工作。先后獲湖北省技術發(fā)明三等獎、湖北省科技進步二等獎、武漢市科技進步二等獎、湖北省科技進步三等獎和中國紡織工業(yè)聯(lián)合會科技進步三等獎等獎勵,發(fā)表SCI收錄論文10多篇,獲國家發(fā)明專利十余項。