本书一书共分10章，除绪论外，内容包括：机电传动系统的动力学基础、电动机的工作原理及特性、控制电机及应用、继电器-接触器控制系统、可编程控制器的原理及应用、电力电子技术基础、直流调速控制系统、交流调速控制系统。该书图文并重，介绍了机械设备的电气控制线路，体系新，内容实用，重点突出。
机电传动控制教学的任务是使学生了解电动机的一般知识，掌握电动机的继电器接触器控制系统、可编程控制器控制系统、自动调速控制系统的工作原理、特性和选用的方法，了解新控制技术在机械设备中的应用。
《机电传动控制》第一版自2013年9月出版以来，在全国一些高等学校使用，2017年1月已经第4次印刷，产生了一定的影响。
《机电传动控制》第二版是在第一版的基础上修订而成的。为配合“工学结合、校正合作”课程改革的开展，第二版导入了工程实践性内容。在第5章中增加了“三相异步电动机顺序控制线路”一节，第3章、第6章增加了习题。此外，还对全书进行了细节上的调整，修正了上一版中的一些不甚妥当之处。
有关高等学校老师和学生对本书的质量也较为关心，在使用过程中他们对本书提出了一些宝贵的意见，我们编写组的教师在此表示深深的谢意。
湖南理工学院丁跃浇教授主持并承担了本书的修订以及与本书配套的电子课件、相关影像资料制作工作。张万奎参加了第5章的修订，其他章节的修订工作由本书其余的编写人员分别承担。
受编者水平所限，本书可能还存在缺点和不足，希望使用本书的老师和同学们提出批评和改进意见，使本书的质量得到进一步的提高。
编者
2017年8月
丁跃浇，男，1967年5月生，湖南临湘人，1987年大学本科毕业于湖南大学无线电技术专业。现为湖南理工学院信息与通信工程学院副院长，教授、硕士生导师，省级电子信息类专业大学生创新训练中心主任。兼任中南大学硕士导师，湖南科技大学硕士导师，湖南省仪器仪表学会理事。曾获湖南省优秀教师、湖南省青年骨干教师、岳阳市优秀教师。主要研究方向为工业控制、智能控制及机器人技术。已主持和承担湖南省自然科学基金项目、湖南省教育厅科学研究项目和国家863项目等各类科研课题12项。曾获“湖南省教育厅科技进步二等奖”1项;在国家公开刊物上发表了20余篇具有较高水平的学术论文，出版著作2部;获国家专利2项。曾获“guo家级教学成果二等奖”及“湖南省教学成果一等奖”各1项。
第0章 绪论(1)
0.1 机电传动控制技术的发展(1)
0.1.1 机电传动系统的发展概况(1)
0.1.2 电气控制系统的发展概况(2)
0.2 “机电传动控制”课程的性质和内容安排(3)
0.2.1 课程的性质和任务(3)
0.2.2 课程的内容安排(4)
第1章 机电传动系统的动力学基础(5)
1.1 研究机电传动系统静态与动态特性的意义(5)
1.2 机电传动系统的运动方程(5)
1.2.1 单轴机电传动系统的运动方程(6)
1.2.2 单轴机电传动系统的实用运动方程(6)
1.2.3 动态转矩(7)
1.2.4 多轴机电传动系统的等效折算(8)
1.3 典型生产机械的负载特性(10)
1.3.1 恒转矩型负载特性(10)
1.3.2 通风机型负载特性(11)
1.3.3 恒功率型负载特性(11)
1.4 机电传动系统稳定运行的条件(12)
习题(13)
第2章 直流电动机的工作原理及特性(15)
2.1 直流电动机的基本结构与工作原理(15)
2.1.1 直流电动机的结构(15)
2.1.2 直流电动机的工作原理(16)
2.1.3 直流电动机的分类(17)
2.2 直流电动机的机械特性(18)
2.2.1 他励直流电动机机械特性的表达式(18)
2.2.2 他励直流电动机的固有机械特性(19)
2.2.3 他励直流电动机的人为机械特性(20)
2.2.4 串励直流电动机的机械特性(22)
2.3 他励直流电动机的启动特性(23)
2.4 他励直流电动机的调速特性(24)
2.4.1 改变电枢端电压U调速(25)
2.4.2 改变电动机主磁通Φ调速(25)
2.4.3 改变电枢回路外串电阻调速(26)
2.5 他励直流电动机的制动特性(26)
2.5.1 能耗制动(27)
2.5.2 反接制动(28)
2.5.3 反馈制动(29)
习题(30)
第3章 交流电动机的工作原理及特性(31)
3.1 三相异步电动机的基本结构与工作原理(31)
3.1.1 三相异步电动机的结构(31)
3.1.2 三相异步电动机的工作原理(33)
3.1.3 三相异步电动机的铭牌数据(36)
3.2 三相异步电动机的定子电路与转子电路(38)
3.2.1 定子电路(38)
3.2.2 转子电路(38)
3.3 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性(39)
3.3.1 三相异步电动机的电磁转矩(39)
3.3.2 三相异步电动机的固有机械特性(40)
3.3.3 三相异步电动机的人为机械特性(41)
3.3.4 电动机的负载能力自适应分析(41)
3.4 三相异步电动机的启动特性(42)
3.4.1 三相异步电动机的启动特性分析(42)
3.4.2 三相笼型异步电动机的启动方法(42)
3.4.3 三相绕线型异步电动机的启动方法(44)
3.5 三相异步电动机的调速特性(46)
3.5.1 调压调速(46)
3.5.2 转子电路串电阻调速(46)
3.5.3 变极调速(47)
3.5.4 变频调速(47)
3.6 三相异步电动机的制动特性(48)
3.6.1 反接制动(48)
3.6.2 反馈制动(49)
3.6.3 能耗制动(49)
3.7 单相异步电动机(50)
3.7.1 单相异步电动机的结构和工作原理(50)
3.7.2 采用不同启动方式的单相异步电动机(51)
3.8 同步电动机(53)
习题(55)
第4章 控制电机及应用(58)
4.1 伺服电动机(58)
4.1.1 交流伺服电动机(58)
4.1.2 直流伺服电动机(61)
4.2 力矩电动机(63)
4.2.1 永磁式直流力矩电动机的结构特点(63)
4.2.2 直流力矩电动机转矩大、转速低的原因及应用(63)
4.3 小功率同步电动机(64)
4.3.1 永磁式同步电动机(64)
4.3.2 磁阻式电磁减速同步电动机(65)
4.4 测速发电机(66)
4.4.1 异步交流测速发电机(66)
4.4.2 直流测速发电机(68)
4.4.3 直流测速发电机与异步交流测速发电机的性能比较(69)
4.5 直线电动机(69)
4.5.1 直线异步电动机的结构(70)
4.5.2 直线异步电动机的工作原理(70)
4.5.3 直线电动机的特点及应用(71)
4.6 自整角机(72)
4.6.1 自整角机的结构特点(72)
4.6.2 控制式自整角机(73)
4.6.3 力矩式自整角机(75)
4.7 步进电动机(75)
4.7.1 步进电动机的分类(76)
4.7.2 步进电动机的结构和工作原理(77)
4.7.3 实用小步距角步进电动机(78)
4.7.4 步进电动机的运行特性与性能指标(80)
4.7.5 步进电动机的驱动电源(83)
习题(91)
第5章 继电器接触器控制系统(92)
5.1 常用低压电器(92)
5.1.1 主令电器(92)
5.1.2 接触器(98)
5.1.3 继电器(103)
5.1.4 熔断器(108)
5.1.5 执行电器(109)
5.2 电气控制电路图的绘制与分析方法(112)
5.2.1 电气控制电路图的绘制(112)
5.2.2 机床电气控制线路的分析步骤(113)
5.3 继电器接触器控制线路基本环节(115)
5.3.1 三相异步电动机的启动控制线路(115)
5.3.2 三相异步电动机的正反转控制线路(116)
5.3.3 三相异步电动机的顺序控制线路(119)
5.3.4 三相异步电动机的制动控制线路(121)
5.3.5 电气控制系统的保护环节(123)
5.4 继电器接触器控制线路设计(125)
5.4.1 继电器接触器控制系统设计的基本内容(125)
5.4.2 电动机的选择(126)
5.4.3 电气控制线路设计举例(128)
习题(135)
第6章 可编程控制器(136)
6.1 PLC的结构、工作原理与特点(136)
6.1.1 PLC的基本结构(136)
6.1.2 PLC的结构形成(138)
6.1.3 PLC的工作原理(139)
6.1.4 PLC的主要功能和特点(140)
6.2 PLC内部等效继电器电路(142)
6.2.1 输入继电器X(142)
6.2.2 输出继电器Y(143)
6.2.3 辅助继电器M(144)
6.2.4 定时器T(145)
6.2.5 计数器C(146)
6.2.6 数据寄存器D(148)
6.3 PLC的编程指令(148)
6.3.1 PLC的编程语言(148)
6.3.2 基本指令(149)
6.3.3 常用编程技巧(154)
6.4 PLC的应用(157)
6.4.1 电动机常用控制线路(158)
6.4.2 PLC控制系统的开发步骤(162)
6.4.3 设计举例(167)
习题(174)
第7章 电力电子技术(177)
7.1 电力半导体器件(177)
7.1.1 晶闸管(177)
7.1.2 其他电力半导体器件(181)
7.2 电力半导体器件的驱动电路(183)
7.2.1 半控型电力半导体器件的驱动电路(183)
7.2.2 全控型电力半导体器件的驱动电路(186)
7.3 晶闸管可控整流电路(189)
7.3.1 单相半波可控整流电路(189)
7.3.2 单相桥式可控整流电路(191)
7.3.3 三相可控整流电路(194)
7.4 晶闸管调压电路(198)
7.4.1 直流斩波电路(198)
7.4.2 交流调压电路(199)
7.5 逆变电路(203)
7.5.1 有源逆变电路(204)
7.5.2 无源逆变电路(205)
7.6 脉冲宽度调制控制(208)
7.6.1 SPWM控制的基本原理(209)
7.6.2 三相桥式SPWM逆变电路(210)
7.6.3 PWM逆变电路的控制方式(211)
习题(213)
第8章 直流调速控制系统(214)
8.1 直流调速系统性能指标(214)
8.1.1 直流调速用可控直流电源(214)
8.1.2 直流调速系统性能指标(217)
8.2 有静差直流调速系统(220)
8.2.1 开环直流调速系统存在的问题(220)
8.2.2 闭环调速系统的组成及其静特性(221)
8.2.3 闭环控制系统的优势与特征(223)
8.2.4 反馈控制规律(225)
8.2.5 电流截止负反馈(226)
8.3 无静差直流调速系统(228)
8.3.1 比例调节器、积分调节器与比例积分调节器(228)
8.3.2 无静差直流调速系统(230)
8.4 转速与电流双闭环直流调速系统(232)
8.4.1 转速负反馈调速系统的特点(232)
8.4.2 转速与电流双闭环直流调速系统的组成(232)
8.4.3 转速与电流双闭环调速系统的静态与动态分析(233)
8.5 直流脉宽调制调速系统(235)
8.5.1 脉宽调制变换器的工作状态和电压、电流波形(235)
8.5.2 直流脉宽调速系统的机械特性(239)
8.5.3 PWM控制与变换器的数学模型(240)
8.6 数字控制直流调速系统(241)
8.6.1 微机数字控制系统的主要特点(241)
8.6.2 微机数字控制双闭环直流调速系统的硬件结构(242)
8.6.3 数字PI调节器(245)
习题(247)
第9章 交流调速控制系统(249)
9.1 异步电动机闭环控制变压调速系统(249)
9.1.1 异步电动机闭环控制变压调速系统简介(249)
9.1.2 闭环控制变压调速系统的静特性(250)
9.2 笼型异步电动机变压变频调速系统(251)
9.2.1 变压变频调速的特点(251)
9.2.2 电力电子变压变频器的主要类型(251)
9.2.3 电压型和电流型逆变器(253)
9.2.4 180°导通型和120°导通型逆变器(253)
9.2.5 变压变频调速系统(254)
习题(258)
参考文献(259)
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