電氣工程師自學一本通（微視頻版）

《電氣工程師自學一本通（微視頻版）》是2022年電子工業出版社出版的圖書，作者是蔡杏山 。

基本介紹

• 中文名：電氣工程師自學一本通（微視頻版）
• 作者：蔡杏山
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2022年1月1日
• 頁數：384 頁
• 定價：99 元 
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787121379062

內容簡介

本書介紹了電氣基礎與安全用電、電工基本操作技能、電工儀表、低壓電器、電子元器件、變壓器與感測器、電動機及控制線路、家裝電工技能、電工識圖基礎、照明與動力電氣線路識圖、PLC基礎與入門實戰、PLC 編程軟體的使用、PLC 指令說明與套用實例、變頻器的使用、變頻器與PLC 的套用電路、觸控螢幕與PLC的綜合套用、步進電機與步進驅動技術、伺服電機與伺服驅動技術、單片機入門實戰。本書具有起點低、由淺入深、語言通俗易懂，並且內容結構安排符合學習認知規律，適合作電氣工程師的自學圖書，也適合作職業學校和社會培訓機構的電工教材。

圖書目錄

第1章 電路基礎與安全用電 ? 1

1．1 電路基礎 ? 1

1．1．1 電路與電路圖 ? 1

1．1．2 電流與電阻 ? 1

1．1．3 電位、電壓和電動勢 ? 3

1．1．4 電路的三種狀態 ? 4

1．1．5 接地與禁止 ? 5

1．2 歐姆定律 ? 6

1．2．1 部分電路歐姆定律 ? 6

1．2．2 全電路歐姆定律 ? 6

1．3 電功、電功率和焦耳定律 ? 7

1．3．1 電功 ? 7

1．3．2 電功率 ? 8

1．3．3 焦耳定律 ? 8

1．4 電阻的串聯、並聯和混聯 ? 9

1．4．1 電阻的串聯 ? 9

1．4．2 電阻的並聯 ? 9

1．4．3 電阻的混聯 ? 10

1．5 直流電與交流電 ? 10

1．5．1 直流電 ? 10

1．5．2 單相交流電 ? 11

1．5．3 三相交流電 ? 13

1．6 安全用電與急救 ? 15

1．6．1 電流對人體的傷害 ? 15

1．6．2 人體觸電的幾種方式 ? 16

1．6．3 接地與接零 ? 18

1．6．4 觸電的急救方法 ? 19

第2章 電工工具 ? 20

2．1 常用測試工具 ? 20

2．1．1 氖管式測電筆 ? 20

2．1．2 數顯式測電筆 ? 21

2．1．3 校驗燈 ? 22

2．2 絕緣導線 ? 23

2．2．1 絕緣層的剝離 ? 23

2．2．2 絕緣導線間的連線 ? 25

2．2．3 絕緣導線與接線柱的連線 ? 28

2．2．4 絕緣層的恢復 ? 29

第3章 電工儀表 ? 30

3．1 指針式萬用表的使用 ? 30

3．1．1 面板介紹 ? 30

3．1．2 使用準備 ? 31

3．1．3 測量直流電壓 ? 33

3．1．4 測量交流電壓 ? 33

3．1．5 測量直流電流 ? 34

3．1．6 測量電阻 ? 35

3．1．7 萬用表使用注意事項 ? 36

3．2 數字式萬用表 ? 37

3．2．1 面板介紹 ? 37

3．2．2 測量直流電壓 ? 38

3．2．3 測量交流電壓 ? 38

3．2．4 測量直流電流 ? 39

3．2．5 測量電阻 ? 39

3．2．6 測量線路通/斷 ? 40

3．3 電能表 ? 41

3．3．1 種類與外形 ? 41

3．3．2 單相電能表的接線 ? 41

3．3．3 三相電能表的接線 ? 42

3．3．4 機械式電能表與電子式電能表的區分 ? 42

3．3．5 電能表的型號與銘牌含義 ? 43

3．3．6 電能表的電流規格選用 ? 44

3．4 鉗形表 ? 45

3．4．1 鉗形表的結構與測量原理 ? 45

3．4．2 指針式鉗形表的使用 ? 45

3．4．3 數字式鉗形表的使用 ? 47

3．5 搖表（兆歐表） ? 49

3．5．1 實物介紹 ? 49

3．5．2 工作原理 ? 50

3．5．3 使用方法 ? 51

3．5．4 使用注意事項 ? 53

第4章 低壓電器 ? 54

4．1 開關 ? 54

4．1．1 照明開關 ? 54

4．1．2 按鈕開關 ? 54

4．1．3 閘刀開關 ? 56

4．1．4 組合開關 ? 56

4．1．5 倒順開關 ? 57

4．1．6 萬能轉換開關 ? 57

4．1．7 行程開關 ? 58

4．1．8 開關的檢測 ? 58

4．2 熔斷器 ? 59

4．2．1 RC 插入式熔斷器 ? 60

4．2．2 RL 螺旋式熔斷器 ? 60

4．2．3 RM 無填料封閉式熔斷器 ? 60

4．2．4 RS 有填料快速熔斷器 ? 61

4．2．5 RT 有填料封閉管式熔斷器 ? 61

4．2．6 熔斷器的檢測 ? 62

4．3 斷路器 ? 62

4．3．1 外形與符號 ? 62

4．3．2 結構與工作原理 ? 62

4．3．3 面板參數的識讀 ? 63

4．3．4 斷路器的檢測 ? 64

4．4 漏電保護器 ? 64

4．4．1 外形與符號 ? 64

4．4．2 結構與工作原理 ? 65

4．4．3 面板參數的識讀 ? 65

4．4．4 漏電模擬測試 ? 66

4．4．5 漏電保護器的檢測 ? 67

4．5 交流接觸器 ? 68

4．5．1 結構、符號與工作原理 ? 68

4．5．2 外形與接線端 ? 68

4．5．3 輔助觸點組的安裝 ? 69

4．5．4 面板參數和型號識讀 ? 69

4．5．5 交流接觸器的檢測 ? 70

4．5．6 交流接觸器的選用 ? 71

4．6 熱繼電器 ? 72

4．6．1 結構與工作原理 ? 72

4．6．2 接線端子與操作部件 ? 73

4．6．3 面板參數的識讀 ? 73

4．6．4 選用 ? 74

4．6．5 熱繼電器的檢測 ? 75

4．7 中間繼電器 ? 76

4．7．1 外形與符號 ? 76

4．7．2 參數與觸點引腳圖的識讀 ? 76

4．7．3 選用 ? 77

4．7．4 中間繼電器的檢測 ? 77

4．8 時間繼電器 ? 78

4．8．1 時間繼電器的外形與符號 ? 78

4．8．2 時間繼電器的種類與特點 ? 79

4．8．3 時間繼電器的選用 ? 79

4．8．4 時間繼電器的檢測 ? 80

第5章 電子元器件 ? 81

5．1 電阻器 ? 81

5．1．1 固定電阻器 ? 81

5．1．2 電位器 ? 85

5．1．3 敏感電阻器 ? 87

5．2 電感器 ? 89

5．2．1 外形與符號 ? 89

5．2．2 主要參數與標註方法 ? 90

5．2．3 性能 ? 91

5．2．4 檢測 ? 93

5．3 電容器 ? 93

5．3．1 外形、結構與符號 ? 93

5．3．2 主要參數 ? 93

5．3．3 性能 ? 94

5．3．4 容量的標註方法 ? 97

5．3．5 檢測 ? 97

5．4 二極體 ? 98

5．4．1 PN 結的形成 ? 98

5．4．2 二極體結構、符號和外形 ? 98

5．4．3 二極體的性能 ? 99

5．4．4 二極體的極性判別 ? 99

5．4．5 二極體的常見故障及檢測 ? 100

5．4．6 二極體的常見套用：發光二極體 ? 101

5．4．7 二極體的常見套用：穩壓二極體 ? 102

5．5 三極體 ? 102

5．5．1 外形與符號 ? 102

5．5．2 結構 ? 103

5．5．3 電流和電壓規律 ? 104

5．5．4 檢測 ? 105

5．6 其他常用元器件 ? 108

5．6．1 光電耦合器 ? 108

5．6．2 晶閘管 ? 109

5．6．3 場效應管 ? 110

5．6．4 IGBT ? 112

5．6．5 積體電路 ? 113

第6章 變壓器與感測器 ? 115

6．1 變壓器 ? 115

6．1．1 變壓器的基礎知識 ? 115

6．1．2 三相變壓器及接線方式 ? 117

6．1．3 電力變壓器 ? 120

6．1．4 自耦變壓器 ? 121

6．1．5 交流弧焊變壓器 ? 122

6．2 溫度感測器 ? 124

6．2．1 金屬熱電阻溫度感測器 ? 124

6．2．2 紅外線溫度感測器 ? 125

6．3 接近開關與光電開關 ? 127

6．3．1 電感式接近開關 ? 127

6．3．2 電容式接近開關 ? 128

6．3．3 霍爾式接近開關 ? 128

6．3．4 對射型光電開關 ? 129

6．3．5 反射型光電開關 ? 129

6．3．6 U 槽型光電開關 ? 130

6．3．7 接近開關的輸出電路及接線 ? 130

6．3．8 接近開關的選用 ? 132

6．4 位移（測距）感測器 ? 132

6．4．1 電位器式位移感測器 ? 132

6．4．2 電感式位移感測器 ? 133

6．4．3 磁致伸縮位移感測器 ? 133

6．4．4 超音波位移感測器 ? 134

6．4．5 位移感測器的接線 ? 135

6．5 壓力感測器 ? 135

6．5．1 種類與工作原理 ? 136

6．5．2 外形及型號含義 ? 136

6．5．3 接線 ? 137

第7章 電動機及控制線路 ? 138

7．1 三相異步電動機 ? 138

7．1．1 三相異步電動機的外形與結構 ? 138

7．1．2 三相異步電動機的定子繞組接線方式 ? 140

7．1．3 三相異步電動機的繞組檢測 ? 141

7．1．4 測量繞組的絕緣電阻 ? 141

7．2 三相異步電動機的常用控制線路 ? 142

7．2．1 簡單的正轉控制線路 ? 142

7．2．2 點動正轉控制線路 ? 142

7．2．3 自鎖正轉控制線路 ? 144

7．2．4 接觸器聯鎖正反轉控制線路 ? 145

7．2．5 限位控制線路 ? 146

7．2．6 順序控制線路 ? 148

7．2．7 多地控制線路 ? 149

7．2．8 星形-三角形降壓啟動控制線路 ? 149

7．3 單相異步電動機及控制線路 ? 151

7．3．1 單相異步電動機的結構與原理 ? 151

7．3．2 判別啟動繞組與主繞組 ? 152

7．3．3 轉向控制線路 ? 152

7．3．4 調速控制線路 ? 153

7．4 直流電動機 ? 155

7．4．1 工作原理 ? 155

7．4．2 外形與結構 ? 156

7．5 無刷直流電動機 ? 156

7．5．1 外形 ? 157

7．5．2 結構與工作原理 ? 157

7．5．3 驅動電路 ? 158

7．6 直線電動機 ? 161

7．6．1 外形 ? 161

7．6．2 結構與工作原理 ? 161

7．6．3 種類 ? 161

第8章 家裝電工技能 ? 163

8．1 照明光源 ? 163

8．1．1 白熾燈 ? 163

8．1．2 螢光燈 ? 164

8．1．3 鹵鎢燈 ? 165

8．1．4 高壓汞燈 ? 165

8．2 室內配電布線 ? 167

8．2．1 了解整幢樓的配電系統 ? 167

8．2．2 室內配電原則 ? 167

8．2．3 配電布線 ? 168

8．3 開關、插座和配電箱的安裝 ? 173

8．3．1 開關的安裝 ? 173

8．3．2 插座的安裝 ? 174

8．3．3 配電箱的安裝 ? 175

第9章 電工識圖基礎 ? 177

9．1 電氣圖的分類 ? 177

9．1．1 系統圖 ? 177

9．1．2 電路圖 ? 178

9．1．3 接線圖 ? 178

9．1．4 電氣平面圖 ? 178

9．1．5 設備元件和材料表 ? 179

9．2 電氣圖的製圖與識圖規則 ? 180

9．2．1 圖紙格式、幅面尺寸和圖紙分區 ? 180

9．2．2 圖線和字型等規定 ? 182

9．2．3 電氣圖的布局 ? 184

9．3 電氣圖的表示方法 ? 185

9．3．1 電氣連線線的表示方法 ? 185

9．3．2 電氣元件的表示方法 ? 188

9．3．3 電氣線路的表示方法 ? 190

9．4 電氣符號的含義、構成和表示方法 ? 191

9．4．1 圖形符號 ? 191

9．4．2 文字元號 ? 193

第10章 照明與動力配電線路的識讀 ? 194

10．1 基礎知識 ? 194

10．1．1 照明燈具的標註 ? 194

10．1．2 配電線路的標註 ? 195

10．1．3 用電設備的標註 ? 196

10．1．4 電力和照明設備的標註 ? 196

10．1．5 開關與熔斷器的標註 ? 197

10．1．6 電纜的標註 ? 197

10．1．7 常用電氣設備符號的說明 ? 197

10．2 住宅照明配電電氣圖的識讀 ? 199

10．2．1 整幢樓總電氣系統圖的識讀 ? 199

10．2．2 樓層配電箱電氣系統圖的識讀 ? 200

10．2．3 戶內配電箱電氣系統圖的識讀 ? 200

10．2．4 住宅照明與插座電氣平面圖的識讀 ? 201

10．3 動力配電電氣圖的識讀 ? 203

10．3．1 動力配電系統的三種接線方式 ? 203

10．3．2 動力配電系統圖的識圖實例 ? 204

10．3．3 動力配電平面圖的識圖實例 ? 205

10．3．4 動力配電線路圖和接線圖的識圖實例 ? 206

第11章 PLC 基礎與入門實戰 ? 210

11．1 認識PLC ? 210

11．1．1 兩種類型的PLC ? 210

11．1．2 PLC控制與繼電器控制比較 ? 211

11．2 PLC 的組成與工作原理 ? 212

11．2．1 PLC的組成方框圖 ? 212

11．2．2 輸入接口電路 ? 212

11．2．3 輸出接口電路 ? 213

11．2．4 PLC的工作方式 ? 214

11．2．5 實例：PLC 程式控制電氣線路的工作過程 ? 215

11．3 三菱FX3U系列PLC 介紹 ? 216

11．3．1 面板組成部件 ? 216

11．3．2 規格概要 ? 217

11．4 PLC 入門實戰 ? 218

11．4．1 PLC控制雙燈先後點亮的硬體線路及說明 ? 218

11．4．2 DC 24V 電源適配器與PLC 的電源接線 ? 219

11．4．3 編程電纜（下載線）及驅動程式的安裝 ? 221

11．4．4 編寫程式並下載到PLC ? 223

11．4．5 實物接線 ? 225

11．4．6 實際通電操作測試 ? 226

第12章 PLC 編程軟體的使用 ? 228

12．1 編程軟體的安裝 ? 228

12．1．1 安裝軟體環境 ? 228

12．1．2 安裝GX Developer 編程軟體 ? 228

12．1．3 軟體啟動、軟體視窗及梯形圖工具 ? 230

12．2 編程軟體的使用 ? 233

12．2．1 創建新工程 ? 233

12．2．2 編寫梯形圖程式 ? 233

12．2．3 梯形圖的編輯 ? 237

目 錄

第13章 PLC 指令說明與套用實例 ? 240

13．1 PLC 指令說明 ? 240

13．1．1 邏輯取及驅動指令 ? 240

13．1．2 觸點串聯指令 ? 240

13．1．3 觸點並聯指令 ? 241

13．1．4 串聯電路塊的並聯指令 ? 242

13．1．5 並聯電路塊的串聯指令 ? 242

13．1．6 邊沿檢測指令 ? 243

13．1．7 多重輸出指令 ? 244

13．1．8 主控和主控復位指令 ? 247

13．1．9 取反指令 ? 248

13．1．10 置位與復位指令 ? 248

13．1．11 結果邊沿檢測指令 ? 248

13．1．12 脈衝微分輸出指令 ? 249

13．1．13 空操作指令 ? 250

13．1．14 程式結束指令 ? 251

13．2 PLC 基本控制線路與梯形圖 ? 251

13．2．1 啟動、自鎖和停止控制的PLC 線路與梯形圖 ? 251

13．2．2 正、反轉聯鎖控制的PLC 線路與梯形圖 ? 252

13．2．3 多地控制的PLC線路與梯形圖 ? 253

13．2．4 定時控制的PLC線路與梯形圖 ? 255

13．2．5 定時器與計數器組合延長定時控制的PLC 線路與梯形圖 ? 257

13．2．6 多重輸出控制的PLC 線路與梯形圖 ? 258

13．2．7 過載報警控制的PLC 線路與梯形圖 ? 259

13．2．8 閃爍控制的PLC線路與梯形圖 ? 261

13．3 PLC 控制噴泉的開發實例 ? 262

13．3．1 控制要求 ? 262

13．3．2 PLC用到的I/O 端子與連線的輸入/輸出設備 ? 262

13．3．3 PLC控制線路 ? 263

13．3．4 PLC控制程式及詳解 ? 263

13．4 PLC 控制交通信號燈的開發實例 ? 264

13．4．1 控制要求 ? 264

13．4．2 PLC用到的I/O 端子與連線的輸入/輸出設備 ? 265

13．4．3 PLC控制線路 ? 265

13．4．4 PLC控制程式及詳解 ? 266

第14章 變頻器的使用 ? 268

14．1 變頻器的基本結構原理 ? 268

14．1．1 異步電動機的兩種調速方式 ? 268

14．1．2 變頻器的基本結構及原理 ? 269

14．2 變頻器的操作面板組件（三菱FR-A740 型） ? 270

14．2．1 變頻器的外形 ? 270

14．2．2 變頻器的操作面板拆卸與安裝 ? 271

14．3 變頻器的端子功能與接線 ? 272

14．3．1 總接線圖 ? 272

14．3．2 主迴路端子接線及說明 ? 274

14．4 變頻器的操作面板使用 ? 275

14．4．1 變頻器的操作面板說明 ? 275

14．4．2 切換運行模式 ? 276

14．4．3 查看輸出頻率、輸出電流和輸出電壓 ? 277

14．4．4 設定輸出頻率 ? 277

14．4．5 設定參數 ? 278

14．4．6 清除參數 ? 278

14．4．7 複製參數 ? 279

14．4．8 鎖定操作面板 ? 279

14．5 變頻器的運行操作 ? 280

14．5．1 面板操作 ? 280

14．5．2 外部操作 ? 281

14．5．3 組合操作 ? 283

第15章 變頻器與PLC 的套用電路 ? 286

15．1 變頻器控制電動機正轉的電路與參數設定 ? 286

15．1．1 開關控制式正轉控制電路 ? 286

15．1．2 繼電器控制式正轉控制電路 ? 287

15．2 變頻器控制電動機正、反轉的電路與參數設定 ? 287

15．2．1 開關控制式正、反轉控制電路 ? 287

15．2．2 繼電器控制式正、反轉控制電路 ? 288

15．3 工頻/變頻切換電路與參數設定 ? 289

15．3．1 變頻器跳閘保護電路 ? 289

15．3．2 工頻與變頻的切換電路 ? 290

15．4 變頻器控制電動機多擋轉速的電路與參數設定 ? 291

15．4．1 多擋轉速控制說明 ? 292

15．4．2 多擋轉速控制參數 ? 292

15．4．3 多擋轉速控制電路 ? 293

15．5 PLC 控制變頻器驅動電動機正、反轉的電路與程式 ? 294

15．6 PLC 控制變頻器驅動電動機多擋轉速運行的電路與程式 ? 296

目 錄

第16章 觸控螢幕與PLC 的綜合套用 ? 300

16．1 觸控螢幕的基礎知識 ? 300

16．1．1 基本組成 ? 300

16．1．2 工作原理 ? 300

16．2 三菱觸控螢幕與硬體的連線 ? 301

16．2．1 參數規格 ? 302

16．2．2 型號含義 ? 302

16．2．3 連線硬體設備 ? 303

16．3 三菱觸控螢幕組態軟體的使用 ? 304

16．3．1 軟體的安裝、啟動及視窗介紹 ? 304

16．3．2 軟體的使用 ? 307

16．3．3 畫面數據的上傳與下載 ? 310

16．4 用觸控螢幕操作PLC實現電動機正、反轉控制的開發實例 ? 312

16．4．1 根據控制要求確定需要為觸控螢幕製作的畫面 ? 312

16．4．2 用GT Designer 軟體製作各個畫面並設定畫面切換方式 ? 312

16．4．3 連線計算機與觸控螢幕並下載畫面數據 ? 317

16．4．4 用PLC 編程軟體編寫電動機正、反轉控制程式 ? 318

16．4．5 觸控螢幕、PLC 和電動機控制電路的硬體連線和觸摸操作測試? 318

第17章 步進電動機與步進驅動技術 ? 319

17．1 步進電動機 ? 319

17．1．1 步進電動機的外形 ? 319

17．1．2 步進電動機的工作原理 ? 319

17．2 步進驅動器 ? 322

17．2．1 步進驅動器的內部組成與工作原理 ? 322

17．2．2 步進驅動器的接線及說明 ? 323

17．2．3 步進電動機的接線及說明 ? 324

17．2．4 細分設定 ? 325

17．2．5 工作電流的設定 ? 326

17．2．6 靜態電流的設定 ? 326

17．2．7 脈衝輸入模式的設定 ? 327

17．3 步進電動機正、反向定角循環運行的電氣線路及PLC程式 ? 327

17．3．1 控制要求 ? 327

17．3．2 電氣線路及說明 ? 328

17．3．3 細分、工作電流和脈衝輸入模式的設定 ? 329

17．3．4 PLC控制程式及說明 ? 329

17．4 步進電動機定長運行的電氣線路及PLC 程式 ? 331

17．4．1 控制要求 ? 331

17．4．2 電氣線路及說明 ? 332

17．4．3 細分、工作電流和脈衝輸入模式的設定 ? 333

17．4．4 PLC控制程式及說明 ? 333

第18章 伺服電動機與伺服驅動技術 ? 336

18．1 交流伺服系統的三種控制模式 ? 336

18．1．1 交流伺服系統的位置控制模式 ? 336

18．1．2 交流伺服系統的速度控制模式 ? 336

18．1．3 交流伺服系統的轉矩控制模式 ? 337

18．2 伺服電動機與伺服驅動器的說明 ? 337

18．2．1 伺服電動機 ? 337

18．2．2 伺服驅動器 ? 339

18．3 伺服電動機在速度控制模式下的套用電路與標準接線 ? 342

18．3．1 伺服電動機多段速運行的伺服驅動線路 ? 342

18．3．2 工作檯往返限位運行的伺服驅動線路 ? 344

18．3．3 伺服電動機在速度控制模式下的標準接線 ? 347

18．4 伺服驅動器在轉矩控制模式下的套用電路與標準接線 ? 348

18．4．1 捲紙機的收卷恆張力控制實例 ? 348

18．4．2 伺服驅動器在轉矩控制模式下的標準接線 ? 350

18．5 伺服驅動器在位置控制模式下的套用電路與標準接線 ? 351

18．5．1 工作檯往返定位運行的伺服驅動線路 ? 351

18．5．2 伺服驅動器在位置控制模式下的標準接線 ? 353

第19章 單片機入門實戰 ? 354

19．1 單片機簡介 ? 354

19．1．1 什麼是單片機 ? 354

19．1．2 單片機套用系統的組成及實例 ? 355

19．1．3 單片機的分類? 356

19．1．4 單片機的套用領域 ? 357

19．2 實例：單片機套用系統的開發過程 ? 357

19．2．1 明確控制要求並選擇合適型號的單片機 ? 357

19．2．2 設計單片機電路原理圖 ? 358

19．2．3 製作單片機電路 ? 359

19．2．4 用Keil 軟體編寫單片機控制程式 ? 360

19．2．5 計算機、下載器和單片機的連線 ? 363

19．2．6 用燒錄軟體將程式寫入單片機 ? 365

19．2．7 單片機電路的供電與測試 ? 367

作者簡介

蔡杏山，電工電子領域專家。曾做過十多年的教師，先後任教3所不同的大、中專院校，教過培訓班、中專和高職層次的學生，所授課程涉及廣泛，有豐富的教學及實踐經驗。2008年以後，工作重心放在圖書寫作和出版上，至今編著的各類電工電子類圖書超過100本，近幾年來開卷統計，其電工電子類圖書全國銷量總碼洋常年排在前三列，並創單本銷量10萬冊以上的好成績。