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目录1

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22

思考题22

第2章 交流电动机25

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37

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44

2.2.1 三相异步电动机的空载运行44

2.2.2　三相异步电动机的负载运行45

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50

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54

2.3.1 三相异步电动机对启动的要求54

2.3.2　三相鼠笼式异步电动机的全压启动55

2.3.3　三相鼠笼式异步电动机定子回路串电抗器降压启动55

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57

2.3.7　三相绕线式异步电动机转子回路中串电阻启动58

2.3.8　三相绕线式异步电动机转子串频敏变阻器启动59

2.4　三相异步电动机的调速60

2.4.1 变极调速60

2.4.2　变频调速62

2.4.3　变压调速63

2.4.4　在转子回路中串变阻器调速63

2.4.5 串极调速64

2.5　三相异步电动机的制动65

2.5.1 能耗制动65

2.5.2 回馈制动65

2.5.3　反接制动66

2.6　特殊异步电动机66

2.6.1　单相异步电动机66

2.6.2　交流伺服电动机70

2.6.3　交流测速发电机71

2.6.4　步进电动机72

2.6.5　直线电动机75

本章小结77

思考题78

第3章　变压器82

3.1　变压器的工作原理82

3.1.1　变压器的结构和分类82

3.1.2　变压器的工作原理85

3.1.3　变压器的损耗和效率88

3.1.4　变压器的空载试验和短路试验90

3.1.5　变压器的铭牌92

3.2　三相变压器94

3.2.1　三相变压器的磁路结构94

3.2.2　变压器的绕组极性95

3.2.3　三相变压器绕组的连接96

3.2.4　三相变压器的并联运行97

3.3.1　仪用互感器99

3.3　特殊变压器99

3.3.2 自耦变压器102

3.3.3　电焊变压器104

本章小结105

思考题105

第4章　常用低压电器107

4.1　低压电器的基础知识107

4.1.1　低压电器的分类107

4.1.2　电磁机构107

4.2　低压开关111

4.2.1　刀开关111

4.2.2　组合开关113

4.3　熔断器114

4.3.1　常用熔断器114

4.3.2　熔断器的选择117

4.4.1　交流接触器118

4.4　接触器118

4.4.2　直流接触器120

4.4.3　接触器的选择121

4.5　继电器122

4.5.1　电流继电器122

4.5.2　电压继电器123

4.5.3 中间继电器124

4.5.4　热继电器125

4.5.5　时间继电器126

4.5.6　速度继电器130

4.6 主令电器130

4.6.1　按钮130

4.6.2　位置开关131

4.6.4　主令控制器133

4.6.3　万能转换开关133

4.7　常用其它低压电器134

4.7.1　凸轮控制器134

4.7.2　空气断路器135

4.7.3　频敏变阻器137

本章小结138

思考题138

第5章 电动机的继电器-接触器控制线路140

5.1 电气控制图的绘制规则和常用符号140

5.1.1　电气图的分类140

5.1.2 电气图的图形符号和文字符号141

5.1.3　电气图的绘制规则142

5.2　三相异步电动机基本控制线路144

5.2.1 点动控制144

5.2.2 自锁控制144

5.2.3　互锁控制145

5.2.4　正、反转控制146

5.2.5　多地控制148

5.2.6　联锁控制148

5.3　三相鼠笼式异步电动机的启动控制150

5.3.1 直接启动151

5.3.2　定子串电阻（或电抗器）降压启动151

5.3.3　星形-三角形（Y-△）降压启动152

5.3.4 自耦变压器降压启动153

5.3.5　延边三角形降压启动154

5.4　三相绕线式异步电动机的启动控制155

5.4.1　转子绕组串电阻降压启动155

5.4.2　转子绕组串频敏变阻器启动157

5.5　三相异步电动机的调速控制158

5.5.1 变极调速158

5.5.2　变频调速160

5.5.3　改变转差率调速161

5.6　三相异步电动机的制动控制162

5.6.1 机械制动162

5.6.2 电气制动163

本章小结165

思考题166

第6章 电动机的选择和保护168

6.1 电动机选择的一般原则168

6.1.1 电动机选择的一般原则168

6.1.2　电动机的选择169

6.1.3　电动机的发热和冷却173

6.2　电动机的保护176

6.2.1 短路保护176

6.2.2　过载保护176

6.2.3　过流保护177

6.2.6　多功能保护器178

6.2.4　欠压、零压保护178

6.2.5　弱磁保护178

本章小结179

思考题180

第7章　电气控制系统设计181

7.1 电气控制设计的一般原则和基本内容181

7.1.1 电气控制设计的一般原则181

7.1.2　电气控制设计的基本任务与内容181

7.2　电气控制系统设计的一般步骤182

7.2.1 电力拖动方案的确定182

7.2.2　电动机的选择183

7.2.3　电气控制方案的确定184

7.2.4　控制原理图的设计184

7.2.5　电气元件的选择184

7.3.1 电气原理图设计中应注意的问题185

7.3　电气控制电路的设计185

7.3.2　电气原理图的设计方法189

7.3.3　设计举例190

7.4　电气元件布置图与接线图的设计193

7.4.1　电气设备总体配置设计193

7.4.2 电气元件布置图的设计194

7.4.3　电气安装接线图的设计194

本章小结195

思考题195

第8章　典型生产机械电气控制线路197

8.1　CA6140型普通车床的电气控制线路197

8.1.1　主要结构及运动特点198

8.1.2　电气控制要求198

8.1.3　CA6140型车床的控制线路199

8.2.1　主要结构和运动特点201

8.2　T68型卧式镗床的电气控制线路201

8.2.3　电气控制线路202

8.2.2　电力拖动及控制要求202

8.3　X62W型铣床的电气控制线路206

8.3.1　主要结构和运动特点206

8.3.2　电力拖动及控制要求207

8.3.3　主轴电动机的控制线路208

8.3.4　进给运动的电气控制线路211

8.3.5　圆形工作台的控制线路212

8.4　M7130型平面磨床的电气控制线路213

8.4.1　主要结构及运动特点213

8.4.2　电力拖动及控制要求214

8.4.3　主电机控制线路214

8.4.4　电磁吸盘控制线路216

8.5　Z3040型摇臂钻床的电气控制线路217

8.5.2　电力拖动及控制要求218

8.5.1　主要结构和运动特点218

8.5.3　主电机控制线路219

8.5.4　摇臂升降及夹紧、放松控制220

8.5.5　主轴箱与立柱的夹紧与放松222

8.5.6　电气控制常见故障分析223

8.6　5吨桥式起重机的电气控制线路223

8.6.1　主要结构和运动特点224

8.6.2　电力拖动及控制要求224

8.6.3　5吨桥式起重机的控制线路225

8.7　电气控制系统故障查找与检修方法228

8.7.1　观察和调查故障现象228

8.7.2　分析故障原因229

8.7.3　确定故障部位230

本章小结232

思考题233

9.1　概述235

9.1.1 PLC的结构和工作原理235

第9章 可编程控制器（PLC）及应用235

9.1.2　PLC的特点与应用领域239

9.1.3　PLC的发展趋势240

9.2　PLC的指令系统及编程241

9.2.1 PLC的指令241

9.2.2　PLC的应用编程254

9.3　梯形图程序设计的规则和方法256

9.3.1　梯形图设计规则256

9.3.2　梯形图的经验设计法256

9.4　PLC在控制中的应用257

9.4.1 PLC的选型257

9.4.2　PLC在控制中的应用举例258

思考题262

本章小结262

第10章　实验与实训263

实验一　单相变压器的空载、短路及负载实验263

实验二 交流电动机绝缘电阻的测定266

实验三　电动机绕组直流电阻的测定267

实验四 三相鼠笼式异步电动机的工作特性269

实验五 三相异步电动机绕组首尾端的判别272

实验六 中间继电器动作的整定274

实验七　三相异步电动机正、反转控制276

实验八　三相异步电动机Y-△降压启动控制278

实训项目一　三相异步电动机的拆装279

实训项目二　基本控制线路的接线练习283

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287

参考文献290