機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)

第1章 緒 論………………………………………………………………………………… 1
1.1 機(jī)電設(shè)備控制技術(shù)概述…………………………………………………………… 1
1.2 機(jī)電控制系統(tǒng)的組成……………………………………………………………… 1
1.3 機(jī)電控制系統(tǒng)的分類(lèi)……………………………………………………………… 2
1.4 本課程的性質(zhì)、任務(wù)和基本要求…………………………………………………… 4
復(fù)習(xí)思考題………………………………………………………………………………… 4
第2章 電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)……………………………………………………………………… 5
2.1 直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)…………………………………………………… 5
2.1.1 直流電動(dòng)機(jī)概述…………………………………………………………… 5
2.1.2 直流電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)………………………………………………………… 9
2.1.3 直流電動(dòng)機(jī)的速度控制…………………………………………………… 12
2.2 交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)…………………………………………………… 20
2.2.1 交流調(diào)速的方案…………………………………………………………… 20
2.2.2 晶閘管交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)………………………………………………… 21
2.2.3 變頻調(diào)速…………………………………………………………………… 21
2.2.4 電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速……………………………………………………… 23
2.2.5 繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的串級(jí)調(diào)速………………………………………… 24
2.2.6 變極調(diào)壓調(diào)速……………………………………………………………… 26
2.3 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制………………………………………………………………… 26
2.3.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理及工作方式……………………………………… 27
2.3.2 三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的微機(jī)控制……………………………………… 28
2.3.3 兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的PLC控制…………………………………… 29
2.4 伺服電動(dòng)機(jī)的控制………………………………………………………………… 32
2.4.1 直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制…………………………………………………… 32
2.4.2 交流伺服電動(dòng)機(jī)的控制…………………………………………………… 34
復(fù)習(xí)思考題……………………………………………………………………………… 37
第3章 常用低壓電器……………………………………………………………………… 38
3.1 開(kāi)關(guān)與主令電器…………………………………………………………………… 40
3.1.1 低壓開(kāi)關(guān)…………………………………………………………………… 40
3.1.2 低壓斷路器及漏電保護(hù)器………………………………………………… 42
3.1.3 主令電器…………………………………………………………………… 47
3.2 熔斷器……………………………………………………………………………… 51
3.3 接觸器……………………………………………………………………………… 52
3.4 繼電器……………………………………………………………………………… 56
3.4.1 電流繼電器………………………………………………………………… 57
3.4.2 電壓繼電器………………………………………………………………… 58
3.4.3 中間繼電器………………………………………………………………… 58
3.4.4 時(shí)間繼電器………………………………………………………………… 59
3.4.5 速度繼電器………………………………………………………………… 61
3.4.6 熱繼電器…………………………………………………………………… 62
3.5 執(zhí)行電器…………………………………………………………………………… 63
3.5.1 電磁鐵……………………………………………………………………… 64
3.5.2 電磁離合器………………………………………………………………… 64
3.5.3 電磁工作臺(tái)………………………………………………………………… 65
復(fù)習(xí)思考題……………………………………………………………………………… 67
第4章 電氣控制基本原理………………………………………………………………… 68
4.1 電氣控制系統(tǒng)圖的有關(guān)知識(shí)……………………………………………………… 68
4.1.1 電氣原理圖………………………………………………………………… 68
4.1.2 電器布置圖………………………………………………………………… 69
4.1.3 電氣安裝接線圖…………………………………………………………… 70
4.1.4 電氣系統(tǒng)中的基本保護(hù)環(huán)節(jié)……………………………………………… 71
4.2 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的基本控制……………………………………………… 72
4.2.1 點(diǎn)動(dòng)控制電路……………………………………………………………… 72
4.2.2 自鎖控制電路……………………………………………………………… 73
4.2.3 點(diǎn)動(dòng)與自鎖混合控制電路………………………………………………… 74
4.2.4 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路…………………………………………………… 74
4.2.5 多地聯(lián)鎖控制……………………………………………………………… 76
4.2.6 順序控制…………………………………………………………………… 76
4.2.7 自動(dòng)往返循環(huán)控制………………………………………………………… 78
4.3 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)控制………………………………………… 79
4.3.1 定子繞組串電阻降壓?jiǎn)?dòng)電路…………………………………………… 79
4.3.2 自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)電路………………………………………………… 80
4.3.3 Y △降壓?jiǎn)?dòng)電路……………………………………………………… 81
4.3.4 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)電路…………………………… 82
4.4 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制……………………………………………… 84
4.4.1 電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行反接制動(dòng)………………………………………………… 84
4.4.2 電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)………………………………………………… 85
4.4.3 電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行能耗制動(dòng)………………………………………………… 87
4.4.4 電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行能耗制動(dòng)………………………………………………… 88
4.4.5 電動(dòng)機(jī)機(jī)械制動(dòng)控制電路………………………………………………… 88
4.5 直流電動(dòng)機(jī)的電氣控制…………………………………………………………… 90
4.5.1 直流電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行啟動(dòng)控制…………………………………………… 90
4.5.2 直流電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行啟動(dòng)控制…………………………………………… 91
4.5.3 直流電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制……………………………………… 91
4.5.4 直流電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制……………………………………… 92
復(fù)習(xí)思考題……………………………………………………………………………… 94
第5章 典型設(shè)備的電氣控制……………………………………………………………… 96
5.1 電氣控制電路分析基礎(chǔ)…………………………………………………………… 96
5.2 CA6140型普通車(chē)床的電氣控制………………………………………………… 98
5.2.1 CA6140型普通車(chē)床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)行形式…………………………… 98
5.2.2 CA6140型普通車(chē)床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)和控制要求……………………… 98
5.2.3 CA6140型普通車(chē)床電氣控制線路分析………………………………… 99
5.2.4 CA6140型普通車(chē)床電氣控制線路的故障與處理…………………… 101
5.3 M7130型平面磨床的電氣控制………………………………………………… 102
5.3.1 M7130型平面磨床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)行形式…………………………… 102
5.3.2 M7130型平面磨床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)和控制要求……………………… 102
5.3.3 M7130型平面磨床電氣控制線路分析………………………………… 103
5.3.4 M7130型平面磨床電氣控制線路的故障與處理……………………… 106
5.4 X62W 型臥式萬(wàn)能銑床的電氣控制…………………………………………… 107
5.4.1 X62W 型臥式萬(wàn)能銑床的主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)行形式……………………… 107
5.4.2 X62W 型臥式萬(wàn)能銑床電力拖動(dòng)特點(diǎn)和控制要求…………………… 107
5.4.3 X62W 型臥式萬(wàn)能銑床電氣控制線路分析…………………………… 108
5.4.4 X62W 型臥式萬(wàn)能銑床電氣控制線路的故障與處理………………… 112
5.5 機(jī)電液聯(lián)合控制實(shí)例………………………………………………………… 114
5.5.1 難點(diǎn)分析………………………………………………………………… 114
5.5.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 115
5.5.3 電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 116
復(fù)習(xí)思考題……………………………………………………………………………… 118
第6章 機(jī)電設(shè)備控制線路的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 119
6.1 機(jī)電設(shè)備控制線路設(shè)計(jì)的基本原則和內(nèi)容…………………………………… 119
6.1.1 電氣控制線路設(shè)計(jì)的一般原則………………………………………… 119
6.1.2 電氣控制線路設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容………………………………………… 119
6.2 機(jī)電設(shè)備控制線路的設(shè)計(jì)方法………………………………………………… 121
6.2.1 電氣原理圖設(shè)計(jì)的基本步驟…………………………………………… 121
6.2.2 電氣原理圖的設(shè)計(jì)方法………………………………………………… 122
6.3 機(jī)電設(shè)備控制線路中電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………… 128
6.3.1 電力拖動(dòng)方案的確定…………………………………………………… 128
6.3.2 拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………… 128
6.4 機(jī)電設(shè)備控制線路中電器元件的選擇………………………………………… 130
6.4.1 電器元件選擇的基本步驟……………………………………………… 130
6.4.2 接觸器的選用…………………………………………………………… 130
6.4.3 熱繼電器的選用………………………………………………………… 131
6.4.4 熔斷器的選用…………………………………………………………… 132
6.4.5 開(kāi)關(guān)面板、插座的選用…………………………………………………… 133
6.5 電氣控制工藝設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 133
6.5.1 電氣控制設(shè)備總體配置的設(shè)計(jì)………………………………………… 134
6.5.2 電器布置圖的設(shè)計(jì)……………………………………………………… 134
6.5.3 電氣部件接線圖的繪制………………………………………………… 135
6.5.4 電氣箱及非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的設(shè)計(jì)………………………………………… 135
6.5.5 各類(lèi)元器件及材料清單的匯總………………………………………… 135
6.5.6 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及使用說(shuō)明書(shū)………………………………………… 136
復(fù)習(xí)思考題……………………………………………………………………………… 136
第7章 機(jī)電設(shè)備電氣故障診斷與維修…………………………………………………… 137
7.1 常用儀表的使用………………………………………………………………… 137
7.1.1 電流表…………………………………………………………………… 137
7.1.2 電壓表…………………………………………………………………… 138
7.1.3 萬(wàn)用表…………………………………………………………………… 138
7.2 機(jī)電設(shè)備電氣控制電路分析基礎(chǔ)……………………………………………… 142
7.2.1 機(jī)電設(shè)備常見(jiàn)的電氣故障類(lèi)型與特點(diǎn)………………………………… 142
7.2.2 機(jī)電設(shè)備電氣控制線路的一般分析方法……………………………… 143
7.3 電路故障的檢查分析…………………………………………………………… 143
7.3.1 直觀法…………………………………………………………………… 143
7.3.2 測(cè)量電壓法……………………………………………………………… 145
7.3.3 測(cè)量電阻法……………………………………………………………… 148
7.3.4 強(qiáng)迫閉合法……………………………………………………………… 149
7.3.5 短接法…………………………………………………………………… 151
7.3.6 其他檢查方法…………………………………………………………… 153
復(fù)習(xí)思考題……………………………………………………………………………… 154
附錄A 低壓電器產(chǎn)品型號(hào)的編制方法…………………………………………………… 155
附錄B 電氣圖常用圖形及文字符號(hào)……………………………………………………… 158
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 160