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第1章 绪论1

1.1 机电传动系统1

1.1.1 机电传动系统的组成与控制1

1.1.2 机电传动系统的发展历程2

1.2 机电传动系统的动力学分析5

1.2.1 机电传动系统的运动方程式5

1.2.2 机电传动系统的负载特性8

1.2.3 机电传动系统的稳定运行10

1.2.4 机电传动系统的过渡过程11

思考与实训14

第2章 驱动用电动机15

2.1 电动机的分类与应用15

2.1.1 电动机的分类15

2.1.2 电动机的应用16

2.2 三相异步电动机的结构与工作原理17

2.2.1 异步电动机概述17

2.2.2 电动机的结构17

2.2.3 电动机的工作原理22

2.3 三相异步电动机的特性25

2.3.1 电动机的转矩特性25

2.3.2 电动机的机械特性26

2.4 三相异步电动机的铭牌数据与能效标识30

2.4.1 电动机的铭牌数据30

2.4.2 电动机的效率及提高措施40

2.4.3 能效等级的划分与能效标识41

2.5 三相异步电动机的选用与维护44

2.5.1 电动机的选择44

2.5.2 电动机的安装与使用49

2.5.3 电动机的维护与保养50

2.5.4 电动机的常见故障及处理方法51

2.6 直流电动机55

2.6.1 直流电动机的基本结构55

2.6.2 直流电动机的特点及应用57

思考与实训57

第3章 低压电器59

3.1 低压电器的分类与型号59

3.1.1 低压电器的分类59

3.1.2 低压电器的产品型号60

3.2 刀开关61

3.2.1 开启式刀开关61

3.2.2 开启式负荷开关62

3.2.3 封闭式负荷开关63

3.2.4 组合开关64

3.2.5 刀开关的技术参数与选用65

3.3 断路器66

3.3.1 断路器的用途、分类和工作原理66

3.3.2 断路器的主要技术参数69

3.3.3 断路器的选用70

3.3.4 断路器的安装与维护72

3.4 熔断器73

3.4.1 熔断器的结构与主要技术参数73

3.4.2 熔断器的类型73

3.4.3 熔断器的选用77

3.4.4 熔断器的使用与故障处理78

3.5 接触器79

3.5.1 接触器的结构和工作原理79

3.5.2 接触器的主要技术参数83

3.5.3 接触器的选用、安装与维护84

3.6 继电器88

3.6.1 普通电磁式继电器89

3.6.2 热继电器91

3.6.3 时间继电器97

3.6.4 其他继电器100

3.7 主令电器102

3.7.1 按钮102

3.7.2 位置开关104

3.7.3 万能转换开关与主令控制器107

3.7.4 信号电器109

3.8 其他常用电器110

3.8.1 控制变压器110

3.8.2 电磁铁111

3.8.3 电磁阀112

3.8.4 电磁制动器114

思考与实训114

第4章 电气控制系统116

4.1 电气制图规范116

4.1.1 电气制图标准116

4.1.2 电气系统图的绘制131

4.1.3 电气原理图的阅读方法136

4.1.4 安装接线图的阅读方法139

4.2 基本控制环节141

4.2.1 全压起动控制141

4.2.2 正、反转控制147

4.2.3 顺序控制151

4.2.4 减压起动控制153

4.2.5 制动控制162

4.2.6 自动循环控制167

4.2.7 速度控制169

4.2.8 电气控制系统的保护环节173

4.3 典型机电设备电路分析175

4.3.1 分析方法与步骤175

4.3.2 卧式车床电路分析176

4.3.3 摇臂钻床电路分析179

4.3.4 万能铣床电路分析189

思考与实训199

第5章 可编程序控制器及其应用201

5.1 PLC概述201

5.1.1 PLC的特点与分类201

5.1.2 PLC的结构组成204

5.1.3 PLC的工作原理208

5.1.4 PLC的应用领域210

5.2 西门子S7-200系列PLC211

5.2.1 PLC的构成211

5.2.2 数据类型和寻址方法215

5.2.3 数据存储区216

5.2.4 编程软件219

5.3 PLC的编程语言与程序结构229

5.3.1 梯形图229

5.3.2 语句表230

5.3.3 顺序功能流程图230

5.3.4 功能块图231

5.4 基本位逻辑指令及应用231

5.4.1 基本位逻辑指令231

5.4.2 基本位逻辑指令的应用238

5.5 定时器指令及应用244

5.5.1 定时器指令244

5.5.2 定时器指令的应用247

5.6 计数器指令及应用250

5.6.1 计数器指令250

5.6.2 计数器指令的应用253

5.7 功能指令及其应用255

5.7.1 程序控制类指令255

5.7.2 步进顺序控制指令261

5.7.3 功能指令271

5.8 PLC控制系统设计278

5.8.1 PLC控制系统的设计步骤278

5.8.2 PLC应用的注意事项279

5.8.3 PLC控制系统的抗干扰措施282

5.8.4 PLC控制系统的安全保护283

5.8.5 典型机床的PLC控制系统设计283

思考与实训286

第6章 变频器及其应用287

6.1 变频器概述287

6.1.1 变频调速原理与变频调速特性287

6.1.2 变频器的作用与结构289

6.1.3 变频器的工作原理290

6.1.4 变频器的基本功能294

6.1.5 变频器的分类298

6.2 变频器的选择302

6.2.1 变频器的技术参数302

6.2.2 变频器容量的计算303

6.2.3 变频器类型的选择306

6.3 西门子MM440变频器308

6.3.1 技术规格309

6.3.2 电气原理310

6.3.3 参数结构314

6.3.4 参数过滤及用户访问等级315

6.3.5 起动与停车315

6.4 基本操作318

6.4.1 基本操作面板318

6.4.2 基于BOP的基本操作320

6.4.3 快速修改参数324

6.5 运行控制325

6.5.1 基于BOP的运行控制325

6.5.2 基于数字量的运行控制327

6.5.3 基于模拟量的运行控制331

6.5.4 多段速度控制336

6.6 变频器的工程应用337

6.6.1 变频器在机床主轴调速系统中的应用337

6.6.2 变频器在恒压供水系统中的应用338

6.6.3 变频器在离心机调速系统中的应用343

6.7 变频器的安装与维护347

6.7.1 变频器的安装347

6.7.2 变频器的接线351

6.7.3 变频器的电磁干扰及抑制措施357

6.7.4 变频器的维护359

思考与实训359

附录 机电传动控制实验（实训）指导360

参考文献370