工具機電氣自動控制（第二版）

《工具機電氣自動控制（第二版）》是2011年化學工業出版社出版的圖書，作者是廖兆榮。

基本介紹

• 書名：工具機電氣自動控制（第二版）
• 作者：廖兆榮
• ISBN：978-7-122-08848-2
• 類別：教材 >> 高職 >> 高職機械
• 頁數：296頁
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2011年9月
• 裝幀：平
• 開本：16

內容簡介

本書從工具機電氣自動控制的套用和維修出發，把握典型工具機和數控工具機的電氣自動控制系統套用特點，系統介紹了工具機電氣自動控制的基本概念及發展過程、電力拖動系統及其運動分析、常用電動機套用基礎、工具機常用低壓電器、電氣控制基本環節、典型工具機電氣控制、可程式控制器及其套用、自動控制基礎、步進電動機控制系統、直流調速控制系統、交流調速控制系統、位置隨動控制系統等內容。

本書可作為高職高專機電一體化、數控技術套用、自動化等機電類專業教材，也可作為職工培訓和自學教材，還可供從事工具機電氣自動控制的技術人員參考。

目錄

第一章 緒論1

一、工具機在國民經濟中的重要性1

二、電氣自動控制的作用1

三、現代工具機的結構組成及作用1

四、工具機電氣自動控制的發展概況2

五、課程概況5

思考題與習題7

第二章 電力拖動系統運動分析和折算8

第一節電力拖動系統的運動分析8

一、電力拖動系統的運動方程8

二、電力拖動系統的運動狀態及實現9

第二節多軸電力拖動系統的折算9

一、旋轉運動折算10

二、直線運動折算12

思考題與習題13

第三章 常用電動機套用基礎14

第一節直流電動機套用基礎14

一、直流電動機的工作原理14

二、直流電動機的基本結構15

三、直流電動機的勵磁方式17

四、他勵直流電動機的機械特性17

五、他勵直流電動機的啟動、調速、制動和反轉19

六、數控工具機常用直流伺服電動機的特點21

第二節異步電動機套用基礎22

一、異步電動機的分類23

二、三相異步電動機的結構23

三、三相異步電動機的工作原理25

四、三相異步電動機的機械特性25

五、三相異步電動機的啟動27

六、異步電動機調速方式及性能比較27

七、異步電動機的制動29

第三節同步電動機套用基礎32

一、永磁交流伺服電動機結構32

二、永磁交流伺服電動機工作原理33

三、永磁交流伺服電動機的啟動33

四、永磁交流伺服電動機的調速和制動33

第四節步進電動機套用基礎33

一、步進電動機分類33

二、反應式步進電動機結構34

三、反應式步進電動機工作原理34

四、三相反應式步進電動機的通電方式和步距角35

五、步進電動機的套用特點35

六、步進電動機的主要參數和特性36

第五節電力拖動系統中電動機的選擇37

一、電動機選擇的一般原則37

二、電動機選擇的具體內容和方法37

思考題與習題40

第四章 工具機常用低壓電器42

第一節低壓電器的基本知識42

一、低壓電器的分類42

二、低壓電器的基本結構42

第二節開關電器44

一、低壓隔離開關44

二、低壓斷路器47

第三節信號控制開關50

一、按鈕開關50

二、位置開關51

三、選擇開關54

第四節接觸器56

一、接觸器的結構原理56

二、接觸器的圖形和文字元號58

三、接觸器的技術參數58

四、接觸器的選用59

第五節繼電器59

一、中間繼電器59

二、時間繼電器60

三、壓力繼電器62

四、速度繼電器63

第六節保護電器64

一、熔斷器64

二、熱繼電器66

三、電流繼電器68

四、電壓繼電器69

第七節執行電器69

一、電磁閥69

二、電磁離合器69

三、電磁製動器70

低壓電器認識與調整實訓71

思考題與習題73

第五章 電氣控制基本環節75

第一節三相籠型異步電動機啟動控制線路75

一、直接啟動控制線路75

二、降壓啟動控制線路76

第二節三相異步電動機正反轉控制線路78

一、開關控制的正反轉控制線路79

二、接觸器控制的正反轉線路79

第三節三相籠型異步電動機制動控制線路80

一、反接制動控制線路80

二、能耗制動控制線路81

第四節其他基本控制線路82

一、點動控制82

二、多地控制83

三、順序控制83

四、聯鎖控制83

第五節簡單控制電路設計84

一、生產設備電氣控制系統設計的要求85

二、生產設備電氣控制系統設計的內容85

三、控制電路設計的基本方法85

四、電氣控制線路設計的注意事項86

五、電氣控制系統設計實例92

第六節電氣維修基礎96

一、電氣設備維修的一般要求96

二、電氣設備維修的一般方法97

三相異步電動機正反轉控制實訓99

三相異步電動機△降壓啟動控制實訓99

三相異步電動機能耗制動控制實訓100

思考題與習題100

第六章 典型工具機電氣控制102

第一節電氣識圖與製圖基礎知識102

一、電氣控制系統圖的基本表達方法103

二、電氣原理圖104

三、電器布置圖106

四、電氣安裝接線圖106

五、工具機電氣控制電路分析具體步驟106

第二節CA6140型臥式車床電氣控制107

一、 CA6140型臥式車床主要結構107

二、CA6140型臥式車床運動形式和控制要求107

三、 CA6140型臥式車床電氣原理圖分析108

第三節M7130型平面磨床電氣控制110

一、 M7130型平面磨床主要結構110

二、M7130型平面磨床運動形式和控制要求111

三、 M7130型平面磨床電氣原理圖分析112

第四節Z3040型搖臂鑽床電氣控制114

一、 Z3040型搖臂鑽床主要結構115

二、 Z3040型搖臂鑽床運動形式和控制要求115

三、 Z3040型搖臂鑽床電氣原理圖分析115

第五節X62W型銑床電氣控制119

一、 X62W型臥式萬能銑床主要結構119

二、 X62W型臥式萬能銑床基本運動形式及控制要求119

三、電氣原理圖分析120

C6140型車床常見電氣故障分析與維修實訓124

X62W型銑床常見電氣故障分析與維修實訓125

思考題與習題128

第七章 可程式控制器及其套用129

第一節概述129

一、可程式控制器的產生和發展129

二、可程式控制器的主要特點129

三、PLC的發展方向130

第二節可程式控制器的組成及工作原理130

一、可程式控制器的組成130

二、可程式控制器的工作原理133

第三節可程式控制器的程式語言134

一、梯形圖法134

二、指令助記符法135

第四節可程式控制器的內部器件135

一、可程式控制器的等效電路135

二、可程式控制器的內部器件136

第五節可程式控制器的指令系統139

一、基本指令139

二、功能指令144

第六節可程式控制器的編程原則154

第七節可程式控制器控制系統的設計與實現157

一、PLC套用系統設計的內容和步驟157

二、PLC套用系統的硬體設計160

三、PLC套用系統的軟體設計164

第八節可程式控制器套用實例166

一、機械手的工作過程166

二、機械手的工作原理166

三、方案選擇167

四、控制流程圖設計168

五、控制梯形圖和程式設計169

可程式控制器基本實訓170

實訓一程式的輸入與編輯170

實訓二程式的監控操作174

實訓三幾個基本電路的編程178

實訓四移位暫存器的套用182

可程式控制器編程與調試實訓185

實訓五可程式控制器在動作順序控制器中的套用185

實訓六可程式控制器在時間順序控制中的套用187

實訓七可程式控制器對交通信號燈的控制187

思考題與習題188

第八章 自動控制基礎190

第一節概述190

一、自動控制的基本概念190

二、自動控制系統的基本構成及控制方式190

第二節自動控制系統性能及評價192

一、自動控制系統的基本要求192

二、自動控制系統的性能指標193

第三節控制系統的數學模型195

一、建立系統微分方程的一般步驟195

二、傳遞函式196

三、動態結構圖196

第四節控制系統的時域分析197

一、典型輸入信號197

二、一階系統分析199

三、二階系統分析199

思考題與習題202

第九章 步進電動機控制系統203

第一節步進電動機控制系統組成203

第二節環形分配器203

一、硬體組成的環形分配器204

二、軟體組成的環形分配器205

第三節步進電動機驅動功率放大器

原理和套用206

一、單電壓供電的功率放大器207

二、雙電壓供電功率放大器207

三、斬波驅動電路208

第四節常用步進電動機驅動模組簡介208

一、脈衝分配器TD62803P套用簡介208

二、國產PM03(三相)積體電路環形脈衝

分配器簡介210

三、PPMC101B可程式脈衝分配器套用簡介211

第五節步進電動機驅動系統及其套用212

步進電動機驅動系統的調試及使用實訓214

思考題與習題217

第十章 直流調速控制系統219

第一節概述219

一、調速的定義219

二、直流電動機的調速方案219

三、直流調速控制系統的分類219

第二節單閉環直流調速系統220

一、系統的組成220

二、系統的穩態特性220

第三節單閉環無靜差直流調速系統223

一、比例積分調節器223

二、單閉環無靜差調速系統工作原理223

第四節帶電流截止環節的單閉環直流調速系統224

一、截流反饋裝置224

二、帶截流反饋裝置的單閉環直流調速系統的靜特性225

第五節雙閉環直流調速系統225

一、雙閉環直流調速系統的組成225

二、雙閉環直流調速系統的靜特性226

三、雙閉環直流調速系統的動態特性226

第六節可逆直流調速系統229

一、可逆直流調速系統的原理229

二、可逆直流調速系統的工作狀態230

三、可逆直流調速系統的環流231

四、有環流可逆調速系統233

五、無環流可逆調速系統234

第七節直流脈寬調速系統236

一、脈寬調製式變換器236

二、典型雙閉環控制的直流脈寬調速系統237

思考題與習題238

第十一章 交流調速控制系統239

第一節變頻調速基礎239

一、變頻器的基本構成239

二、交直交變頻器的工作原理240

三、變頻器的分類241

第二節交直交變頻器243

一、交直交電壓型變頻器243

二、交直交電流型變頻器244

第三節高速磨床的變頻調速247

一、異步電動機的調速原理與調速方式247

二、高速磨床拖動系統的結構和工作特點247

三、原拖動方案及存在問題248

四、高速磨床的變頻調速系統249

五、高速磨床變頻器的技術發展250

第四節數控車床的變頻調速251

一、通用變頻器接口定義251

二、通用變頻器在數控車床上的套用251

變頻調速系統的構成、調整及使用實訓253

思考題與習題258

第十二章 位置隨動控制系統259

第一節概述259

一、位置隨動系統及其組成259

二、數控工具機的伺服系統分類259

三、數控工具機對伺服系統的基本要求260

第二節脈衝比較伺服系統261

一、脈衝比較伺服系統組成原理261

二、脈衝比較電路261

第三節相位比較伺服系統262

一、相位比較伺服系統組成原理262

二、脈衝調相器263

三、鑒相器264

第四節幅值比較伺服系統264

一、幅值比較伺服系統的組成原理265

二、鑒幅器265

三、極性處理電路和電壓/頻率變換器266

第五節交流伺服電動機驅動模組及其套用267

第六節閉環伺服系統性能分析272

一、典型閉環伺服系統的傳遞函式272

二、閉環伺服系統的性能分析273

三、伺服系統的可靠性277

第七節閉環伺服系統性能對加工的影響277

一、開環增益對加工的影響277

二、位置精度對加工的影響278

三、調速範圍對加工的影響278

四、速度誤差係數對加工的影響278

交流伺服系統的構成、調整及使用實訓280

思考題與習題286

附錄一常用電氣圖形符號新舊對照表287

附錄二常用基本文字元號新舊對照表291

附錄三常用輔助文字元號的新舊對照表292

附錄四C系列P型可程式控制器指令表293

參考文獻296