內容簡介
《電機拖動及其控制技術》分為直流電動機及其控制系統、交流電動機及其控制系統和控制電動機及其控制系統三篇。在每一篇內容中對各類電動機的基本原理、運行原理、電動機的控制元件、控制電路和控制方法做了全面介紹,並重點講解了各類電動機的控制系統原理和設計方法。《電機拖動及其控制技術》注重電動機系統的套用性,在基本理論講解的基礎上,對各類電動機的控制晶片、控制電路、控制系統的設計給出了具體的實例和講解。注重先進性和實用性。目錄
前言第一章緒論
思考題
第一篇直流電動機及其控制系統
第二章直流電動機的基本原理
第一節直流電動機的基本結構
第二節直流電動機的工作原理
第三節直流電動機的磁場
第四節直流電動機的電樞電動勢和電磁轉矩
第五節直流電動機的勵磁方式
第六節直流電動機的基本方程式
思考題
第三章直流電動機的運行特性
第一節他勵直流電動機的工作特性
第二節他勵直流電動機的機械特性
第三節直流電機的參數和選型
思考題
第四章直流電動機的電氣控制
第一節常用的電力變流開關器件
第二節晶閘管整流電路
第三節PWM變換器
思考題
第五章直流電動機控制和調速系統
第一節直流電動機的啟動、制動
第二節直流電動機的調速
思考題
第六章基於微機控制的直流調速系統
第一節微機控制的晶閘管直流調速系統
第二節微機控制的PWM直流調速系統
思考題
第七章交流電動機的基本原理
第一節三相異步電動機的基本結構
第二節三相異步電動機的定子磁場
第三節三相異步電動機的運行原理
第四節三相異步電動機的感應電動勢
第五節三相異步電動機的定子和轉子電路
第六節三相異步電動機的參數和選型
第七節其他交流電動機
思考題
第八章三相異步電動機的運行特性
第一節三相異步電動機的功率和電磁轉矩
第二節三相異步電動機的工作特性
思考題
第九章三相異步電動機的電氣控制
第一節常用的低壓電器
第二節三相異步電動機的啟動及其控制電路
第三節三相異步電動機的制動及其控制電路
第四節三相異步電動機的其他控制電路
思考題
第十章交流異步電動機調速系統
第一節交流異步電動機變頻調速的基本原理
第二節通用變頻器原理、分類及其使用
第三節變頻器交流電動機調速系統
思考題
第十一章速度與位置感測器
第一節自整角機
第二節旋轉變壓器
第三節光電編碼器
第四節霍爾元件
思考題
第十二章伺服電動機及其控制系統
第一節伺服電動機原理和特性
第二節直流伺服電動機的驅動晶片
思考題
第十三章步進電動機及其控制系統
第一節步進電動機的原理
第二節驅動電路
第三節常用步進電動機的驅動晶片A3977
第四節基於PLC的步進電動機驅動控制系統套用
思考題
第十四章直流無刷電動機及其控制系統
第一節直流無刷電動機原理
第二節直流無刷電動機控制器積體電路
思考題
參考文獻
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前言
電機拖動系統及其控制技術是伴隨著19世紀第一次工業革命誕生的,隨著電力電子技術的發展,各類可控電子器件在電機拖動系統中的使用也越來越廣泛,電機拖動系統的控制技術得到了迅速的發展。電機拖動系統也稱為運動控制系統,按照電機的類型可以劃分為直流電機拖動系統、交流電機拖動系統和各類控制電機的拖動系統。進入21世紀以後,電機拖動系統逐漸向集成化、智慧型化發展,許多電力電子器件加入了積體電路的模組或嵌入式系統,使電機拖動系統也步入了智慧型化的時代。從電動機及其控制的發展過程看,最早由於直流電動機控制原理較為簡單,可通過控制直流電動機的電樞電流和電樞電壓來控制其電磁轉矩和轉速,因此具有較好的控制特性,因此直流拖動系統從誕生至今一直在工業生產中發揮著重要的作用,特別是近幾年直流無刷電動機克服了傳統直流電動機機械換向所帶來的一系列缺點,而保留了直流電動機控制簡單的優點,其控制系統在如空調、電動腳踏車等行業得到了飛速的發展。交流電動機具有結構簡單、體積小、價格低、維護方便等優點,一直以來其套用範圍在不斷擴大,特別是隨著各類控制器的不斷技術革新、各類控制原理和手段的不斷完善使交流變頻調速系統得到了飛速的發展。
本書在結構上分為三篇內容。
第一篇內容是直流電動機及其控制系統,共包括5章內容,對直流電動機原理及其控制系統做了詳細的介紹。其中第二章介紹了直流電動機的基本原理,包括直流電動機的結構、工作原理、磁場、勵磁方式以及直流電動機的基本方程式。第三章介紹了直流電動機的運行特性,包括其工作特性和機械特性,此外還介紹了直流電動機的參數和選型。第四章主要介紹直流電動機的電氣控制,在介紹了常用電力電子開關器件的基礎上詳細講解了單相和三相晶閘管整流電路的原理以及直流.PWM變換器的基本控制原理。第五章主要講述直流電動機控制和調速系統,包括直流電動機的啟動、制動和調速的基本方法,在此基礎上講解了直流電動機開環和閉環控制系統的結構、控制原理及方法。第六章主要通過兩個微機控制直流調速系統的實例來介紹直流調速系統的套用,兩個系統均採用8051單片機來實現對系統電壓變換器的控制,電壓變換器採用晶閘管整流電路和PWM變換器,此類套用是直流電動機最為常用的控制手段。
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精彩書摘
市場上也出現了許多專用的PWM晶片,這些都為交流拖動系統的套用提供了技術支持。在交流電機拖動技術發展上,有兩個重要的理論不得不提,其從原理上突破了交流電動機調速技術的瓶頸。一是1971年德國西門子公司的F.Blaschke提出的矢量控制原理解決了交流電動機轉矩控制的問題,實現了交流電機調速技術理論上的第一次飛躍;二是1985年德國魯爾大學M.Depenbrock提出的直接轉矩控制理論,它是建立在矢量控制原理的基礎上的,但簡化了矢量控制的複雜計算,便於利用計算機實現全數位化的一種方法,這又是交流電動機調速理論上的一個重要的里程碑。隨著計算機技術的不斷發展,今後電機拖動系統的發展必將更依賴於計算機,各種控制技術如自適應控制、智慧型控制、模糊控制等控制策略的不斷湧現必將使交流電機調速系統得到更陝的發展。在近十幾年運動控制系統的發展過程中,直流拖動系統和交流拖動系統的控制技術都得到了快速的發展,尤其是直流無刷電動機控制技術的發展克服了傳統直流電動機機械換向所帶來的一系列缺點,而保留了直流電動機控制簡單的優點,因此在很多場合得到了套用,如空調、電動腳踏車等行業。從目前的發展趨勢看,交流調速系統仍然是技術發展的熱點,同時直流調速系統的套用範圍也在不斷擴展,尤其是隨著交流伺服電動機、直流伺服電動機、直流無刷電動機等新型電動機及其控制技術的不斷發展和完善,今後的電動機及其控制技術將不斷湧現出新的技術手段。