書 代 號：G0134870
作 譯 者：王宗才
出版日期：2011-06
定 價：￥38.0元
出 版 社：電子工業出版社
I S B N：9787121134876
叢 書 名：普通高等教育“十二五”機電類規劃教材
責任編輯：譚麗莎
適用對象：
研究生本科教育>工學>機械類>機械設計制造及其自動化 全書分為兩篇，***8章，內容包括直流電動機的工作原理及特性，三相異步電動機的工作原理及特性，常用控制電動機的工作原理和應用及電動機的選擇，機電傳動系統的繼電器-接觸器控制、可編程序控制器控制和微機控制。
本書課程體系新，內容實用，重點突出。本書內容分成機電傳動系統的驅動元件（即電動機）與機電傳動系統的控制兩部分，層次分明又相互聯系，知識體系完整。在內容組織上，本書突出新（新技術、新元件），側重應用，適當淡化純理論分析，彰顯應用實例。
讀者對象：本書適合作為高等工科院校機械電子工程、機械工程與自動化，以及相關機電類專業的本科生、研究生教材，也可供高職高專、函大、夜大及職大等相關專業使用及有關的工程技術人員參考 目 錄
緒論 1
壹、機電傳動系統的組成 1
二、機電傳動及其控制系統的發展概況 1
三、機電傳動系統的動力學基礎 3
四、課程的性質與任務 10
習題與思考題 11
第1篇 機電傳動系統的驅動元件
第1章 電動機概述 15
1.1 電動機的型號與分類 15
1.2 電動機外殼防護等級 17
1.3 電動機中的電磁定律 18
1.4 電動機中使用的材料 22
1.5 電動機中的電磁功率損耗 22
習題與思考題 23
第2章 直流電動機 24
2.1 直流電動機的結構和分類 24
2.1.1 直流電動機的基本結構 24
2.1.2 直流電動機的分類 28
2.2 直流電動機的工作原理 29
2.3 直流電動機的額定參數 32
2.4 直流電動機的機械特性 33
2.4.1 他勵直流電動機的機械特性 33
2.4.2 串勵直流電動機的機械特性 41
2.4.3 復勵直流電動機的機械特性 43
2.5 他勵直流電動機的啟動特性 43
2.6 他勵直流電動機的調速特性 46
2.6.1 改變電樞電路外串電阻調速 48
2.6.2 改變電動機電樞供電電壓調速 50
2.6.3 改變電動機主磁通調速 51
2.7 他勵直流電動機的制動特性 54
2.7.1 能耗制動 56
2.7.2 反接制動 58
2.7.3 反饋制動 61
習題與思考題 64
第3章 交流電動機 67
3.1 三相異步電動機的結構和工作原理 67
3.1.1三相異步電動機的基本結構 67
3.1.2 三相異步電動機的工作原理 69
3.1.3 三相異步電動機的旋轉磁場 69
3.1.4 定子繞組出線端子的連接方式 72
3.2 三相異步電動機的定子電路和轉子電路 73
3.2.1 三相異步電動機的定子電路 73
3.2.2 三相異步電動機的轉子電路 75
3.2.3 三相異步電動機的額定參數 76
3.2.4 三相異步電動機的功率傳遞 77
3.3 三相異步電動機的電磁轉矩與機械特性 78
3.3.1 三相異步電動機的電磁轉矩 78
3.3.2 三相異步電動機的機械特性 79
3.4 三相異步電動機的啟動方法 82
3.4.1 三相籠型異步電動機的啟動方法 82
3.4.2 繞線式三相異步電動機的啟動方法 87
3.4.3 特殊鼠籠式三相異步電動機 89
3.5 三相異步電動機的調速方法 91
3.5.1 調壓調速 91
3.5.2 轉子電路串電阻調速 92
3.5.3 變極對數調速 93
3.5.4 變頻調速 94
3.6 三相異步電動機的制動 97
3.6.1 反饋制動 97
3.6.2 反接制動 98
3.6.3 能耗制動 99
3.7 單相異步電動機 100
3.7.1 單相異步電動機的工作原理 100
3.7.2 單相異步電動機的啟動方法 102
3.7.3 單相異步電動機的調速方法 103
3.8 三相同步電動機 104
3.8.1 三相同步電動機的結構 104
3.8.2 三相同步電動機的工作原理 105
3.8.3 三相同步電動機的啟動方法 106
習題與思考題 107
第4章 控制電動機 110
4.1 伺服電動機 110
4.1.1 交流伺服電動機 111
4.1.2 直流伺服電動機 115
4.1.3 兩相交流伺服電動機與直流伺服電動機的性能比較 118
4.2 力矩電動機 119
4.2.1 永磁式直流力矩電動機的結構特性 119
4.2.2 直流力矩電動機的特點 120
4.3 小功率同步電動機 121
4.3.1 永磁式同步電動機 121
4.3.2 磁阻式電磁減速同步電動機 123
4.3.3 磁滯式同步電動機 124
4.4 步進電動機 126
4.4.1 步進電動機的結構與分類 126
4.4.2 步進電動機的工作原理 128
4.4.3 步進電動機的運行特性 131
4.4.4 步進電動機的主要性能指標 134
4.4.5 步進電動機的選擇 135
4.5 直線電動機 135
4.5.1 直線異步電動機 136
4.5.2 直線直流電動機 139
4.5.3 直線同步電動機 141
4.5.4 直線步進電動機 142
習題與思考題 144
第5章 機電傳動控制系統中電動機的選擇 146
5.1 電動機功率選擇的原則 146
5.2 電動機的溫度變化規律 147
5.3 不同工作制電動機功率的選擇 148
5.3.1 連續工作制電動機功率的選擇 148
5.3.2 短時工作制電動機功率的選擇 151
5.3.3 重復短時工作制電動機功率的選擇 152
5.4 電動機功率選擇的統計法和類比法 154
5.5 電動機種類、電壓、轉速和結構形式的選擇 154
5.5.1 根據生產機械的負載性質來選擇電動機的類型 154
5.5.2 電動機電壓等級的選擇 155
5.5.3 電動機額定轉速的選擇 155
5.5.4 電動機結構形式的選擇 156
習題與思考題 156
第2篇 機電傳動系統的控制
第6章 機電傳動系統的繼電器-接觸器控制 161
6.1 常用低壓電器 162
6.1.1 低壓開關 163
6.1.2 低壓斷路器 165
6.1.3 接觸器 167
6.1.4 繼電器 169
6.1.5 熔斷器 175
6.1.6 主令電器 177
6.2 電氣控制系統的電路圖及繪制原則 181
6.2.1 電氣控制系統圖中的圖形符號和文字符號 181
6.2.2 電氣原理圖 182
6.2.3 電氣元件布置圖 184
6.2.4 電氣安裝接線圖 185
6.3 三相籠型異步電動機的基本控制線路 186
6.3.1 三相籠型異步電動機全壓啟動控制線路 186
6.3.2 三相籠型異步電動機降壓啟動控制線路 187
6.3.3 三相籠型異步電動機正反轉控制線路 193
6.3.4 三相籠型異步電動機制動控制線路 195
6.3.5 多速三相籠型異步電動機控制線路 201
6.3.6 三相籠型異步電動機的其他控制線路- 202
6.4 繼電器-接觸器控制系統的設計 205
6.4.1 繼電器-接觸器控制系統設計的基本內容 205
6.4.2 電氣原理圖設計的基本步驟及壹般規律 205
6.4.3 電氣控制線路設計舉例 207
習題與思考題 212
第7章 機電傳動系統的可編程序控制器控制 213
7.1 可編程序控制器概述 213
7.1.1 可編程序控制器的產生 213
7.1.2 可編程序控制器的特點 214
7.1.3 可編程序控制器的主要功能及應用 216
7.1.4 可編程序控制器與繼電器-接觸器控制系統的區別 217
7.1.5 可編程序控制器的發展趨勢 218
7.2 可編程序控制器的組成與工作原理 221
7.2.1 可編程序控制器的基本組成 221
7.2.2 可編程序控制器的工作原理及主要技術指標 225
7.2.3 可編程序控制器的分類 227
7.2.4 可編程序控制器的編程語言 227
7.3 S7—200系列PLC的基礎知識 230
7.3.1 S7—200系列PLC的硬件系統 230
7.3.2 S7—200 系列PLC的內部資源及尋址方式 237
7.3.3 S7—200系列PLC的指令系統及編程軟件 244
7.4 S7—200系列PLC的基本指令及編程方法 246
7.4.1 基本邏輯指令及使用舉例 246
7.4.2 定時器指令和計數器指令 256
7.4.3 順序控制指令 262
7.4.4 程序控制指令 264
7.4.5 梯形圖編程的基本規則及註意事項 271
7.5 典型簡單電路的PLC程序設計 274
7.5.1 啟動、保持、停止電路 274
7.5.2 互鎖電路 274
7.5.3 脈沖信號發生電路 275
7.5.4 脈沖寬度可調電路 275
7.5.5 長計數電路 276
7.5.6 長定時電路 276
7.5.7 報警電路 278
7.5.8 單按鈕啟停電路 278
7.6 PLC 控制系統的設計及應用 279
7.6.1 PLC控制系統設計概述 279
7.6.2 PLC控制系統的硬件設計 281
7.6.3 PLC程序設計常用的方法 284
7.6.4 PLC工程應用實例 284
習題與思考題 293
第8章 機電傳動系統的微機控制 295
8.1 電動機微機控制系統的組成與特點 295
8.2 常用電力電子開關器件 297
8.2.1 晶閘管 297
8.2.2 功率晶體管（GTR） 299
8.2.3 功率場效應晶體管（功率MOSFET） 300
8.2.4 絕緣柵雙極型功率晶體管（IGBT） 302
8.3 直流電動機的調速控制系統 304
8.3.1 直流電動機的調速方法 304
8.3.2 直流電動機的脈寬調制（PWM）調速 304
8.3.3 直流電動機調速的微機控制系統 308
8.4 三相交流異步電動機的變頻調速控制系統 312
8.4.1 三相交流異步電動機的變頻調速概述 312
8.4.2 變頻器簡介 314
8.4.3 SPWM電壓型變頻器 317
8.4.4 通用變頻器的介紹及應用 323
8.4.5 PLC控制變頻器的方法及應用 327
8.5 步進電動機的微機控制 330
8.5.1 步進電動機的驅動 330
8.5.2 步進電動機的控制設計 334
習題與思考題 339
參考文獻 340 前 言
機電傳動與控制是高等工科院校中壹門應用性很強的技術基礎課，同時又具有專業課的性質，涉及的基礎理論和實際知識面廣，是電磁學、動力學、熱力學、電氣控制、伺服控制等學科知識的綜合。隨著計算機技術、電力電子技術、自動控制技術的發展，機電傳動系統的控制已由繼電器—接觸器硬接線的常規控制轉向以微機為核心的軟件控制。特別是可編程控制器（PLC），它具有抗幹擾能力強、可靠性和性能價格比高、編程方便、易於應用等特點，在機電傳動系統中得到了廣泛的應用。
為了適應新技術的發展，滿足工程實際的需要，我們編寫了這本教材。本書分為兩篇，***8章內容。第1篇介紹機電傳動系統的驅動元件，包括第1章電動機概述、第2章直流電動機、第3章交流電動機、第4章控制電動機、第5章機電傳動控制系統中電動機的選擇。第2篇介紹機電傳動系統的控制，包括第6章機電傳動系統繼電器—接觸器控制、第7章機電傳動系統可編程序控制器控制、第8章機電傳動系統微機控制。本書層次分明又相互聯系，知識體系完整。在內容組織上，本書突出新（新技術、新元件），側重應用，適當淡化純理論分析，彰顯應用實例。每章後均有習題與思考題，便於學生課後練習。
本書適合作為高等工科院校機械電子工程、機械工程與自動化，以及相關機電類專業的本科生、研究生教材，也可供高職高專、函大、夜大及職大等相關專業使用及有關的工程技術人員參考。
本書由河南工業大學王宗才任主編，負責全書的組織、通稿和改稿工作。本書的緒論、第1章、第7章由河南工業大學王宗才編寫；第2章、第4章由河南理工大學張小明編寫；第3章、第5章由河南理工大學杜習波編寫；第6章由新鄉學院郭宏亮編寫；第8章由河南工業大學邱超編寫。
在本書的編寫過程中，參考了大量相關教材和資料，在此對這些教材和資料的作者致以深切的感謝。在本書的出版過程中，得到了電子工業出版社的大力支持和幫助，在此也壹並表示衷心的感謝。
由於編者水平及編寫時間所限，書中難免存在錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者給予批評指正。