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第一篇 电气控制原理1

第一章 常用低压电器1

1—1 概述1

一、电器的分类1

二、电磁式电器1

三、电器的触头系统和电弧5

1—2 开关电器7

一、刀开关7

二、转换开关8

三、自动开关8

1—3 熔断器10

一、熔断器的用途和类型10

二、熔断器的工作原理10

三、新型熔断器11

四、熔断器的选择11

1—4 主令电器12

一、控制按钮12

二、行程开关12

三、接近开关13

四、万能转换开关14

五、主令控制器15

六、凸轮控制器15

1—5 接触器17

一、接触器的结构和工作原理17

二、接触器的型号与主要技术数据18

三、接触器的选择18

1—6 继电器19

一、电流继电器20

二、电压继电器20

三、中间继电器20

四、时间继电器20

五、热继电器23

六、速度继电器26

1—7 电磁离合器26

本章小结27

思考题与练习题27

第二章 电器控制线路的基本环节29

2—1 电气控制系统图的类型及规定画法29

一、电气系统图的图形符号，文字符号和回路标号29

二、电气原理图31

三、电气布置图32

四、电气安装接线图32

2—2 电动机控制的保护环节33

一、短路保护33

二、过载保护34

三、过电流保护34

四、零电压和欠电压保护34

五、弱磁保护35

2—3 电动机的起动控制线路35

一、单相直接起动控制线路35

二、电动机的点动控制线路36

三、降压起动控制线路37

四、限流起动控制线路39

五、直流电动机电枢串电阻起动控制线路41

2—4 电动机的转向及运动部件的行程控制41

一、电动机“正—停—反”控制线路41

二、电动机“正—反—停”控制线路42

三、自动往复行程控制线路42

2—5 电动机的转速控制43

2—6 电动机的制动控制44

一、反接制动控制线路45

二、能耗制动控制线路46

2—7 顺序控制单元线路49

一、电动机顺序起停控制线路49

二、继电器顺序控制环节50

本章小结50

思考题与练习题51

附录2-1 电工系统图图形符号（GB312-64）57

附录2-2 电工电气控制系统图文字符号（GB315-64）63

附录2-3 电力系统图上的回路标号（GB316-64）66

第三章 电气控制系统分析70

3—1 电气控制系统分析基础70

一、电气控制分析的内容70

二、电气原理图阅读分析方法71

3—2 典型机床电气控制分析77

一、X62W卧式万能铣床电气控制系统分析78

二、M7475B立轴圆台平面磨床电气控制系统分析83

三、组合机床电气控制系统分析89

3—3 起重机械电气控制系统分析101

一、概述101

二、凸轮控制器控制线路分析103

三、主令控制器控制线路分析105

四、起重机电气控制中的保护设备108

五、15/3吨桥式起重机整机控制线路分析109

3—4 顺序控制系统电气控制分析112

本章小结115

思考题与练习题116

第四章 交磁放大机自动调速系统分析119

4—1 生产机械的速度调整119

一、静态指标119

二、动态指标121

4—2 交磁放大机自动调速系统的组成与调速原理122

一、F-D开环调速系统122

二、F-D闭环自动调速系统124

4—3 交磁放大机126

一、交磁放大机的构造126

二、交磁放大机的工作原理127

三、交磁放大机的工作特性与放大倍数128

四、交磁放大机的性能特点131

4—4 JF—F—D转速负反馈自动调速系统131

一、自动调速系统的静态结构图132

二、控制绕组的电差接法与磁差接法132

三、转速负反馈系统的静态分析132

4—5 电压负反馈、电流正反馈在自动调速系统中的应用135

一、电压负反馈自动调速系统135

二、电压负反馈与电流正反馈自动调速系统137

4—6 稳定环节139

一、阻容式稳定环节139

二、变压器稳定环节140

三、桥形稳定环节140

4—7 具有电流截止负反馈的自动调速系统141

一、系统组成及工作原理141

二、系统静特性分析142

三、系统动特性分析143

4—8 龙门刨床电力拖动电气控制分析144

一、龙门刨床的运动分析及其对控制的要求144

二、龙门刨床主拖动系统的静态分析145

三、龙门刨床的其他拖动控制150

四、主回路的保护与测量152

本章小结157

思考题与练习题157

第五章 可编程序控制器的原理与应用159

5—1 概述159

一、什么是可编程序控制器（PC）159

二、PC的特点160

三、PC的发展与应用162

5—2 可编程序控制器的基本原理163

一、PC的基本控制原理163

二、系统的组成及各部分的作用164

三、系统的工作过程和处理规则166

四、PC与MC、梯形图与继电器控制图的区别169

5—3 超小型F系列可编程序控制器的硬件和系统构成170

一、F系列PC的型号、机种及系统构成171

二、F系列PC硬件结构172

三、F系列PC中使用的各种元器件172

5—4 F系列PC的指令系统181

一、LD、LDI、OUT指令181

二、AND、ANI指令181

三、OR、ORI指令182

四、ORB指令182

五、ANB指令183

六、RST指令184

七、PLS指令185

八、SFT指令185

九、NOP指令186

十、END指令187

十一、S（SET）、R（RESET）指令188

十二、MC（Master control）、MCR（Master control reset）指令188

十三、条件跳步指令和跳步结束指令189

5—5 PC的程序设计和调试190

一、程序设计基本步骤190

二、梯形图设计规则191

三、编程要令192

四、程序的输入、检查与调试197

5—6 可编程序控制器的应用207

一、PC的应用范围207

二、PC在工件取放控制中的应用208

三、PC在注塑机电气控制中的应用214

本章小结217

思考题与练习题218

第二篇 电气控制设计221

第六章 电气控制设计基础221

6—1 电气控制设计的一般原则、要求和基本内容221

一、电气控制设计的一般原则221

二、电气控制设计的基本内容222

6—2 电力拖动方案及其控制方式的选择223

一、电力拖动方案的选择223

二、电力拖动控制方式的选择224

6—3 电动机的选择226

一、电动机选择的基本原则226

二、电动机类型选择226

三、电动机结构型式选择227

四、电动机额定电压及转速选择227

五、电动机容量选择227

6—4 电气控制原理线路设计的方法与步骤232

一、电气原理图绘制要求233

二、电气原理图的设计方法与步骤234

三、原理图设计中应注意的问题239

6—5 电气保护的类型及实现方法243

一、电流型保护243

二、电压型保护245

三、位置保护247

四、温度、压力、流量、转速等保护247

6—6 电气控制线路设计中的主要参数计算及常用控制电器选择247

一、鼠笼式异步电动机起动、制动电阻计算247

二、鼠笼式异步电动机能耗制动参数计算248

三、控制变压器容量计算249

四、常用控制电器选择249

6—7 电气控制工艺设计252

一、电气设备总体配置设计253

二、元件布置图的设计与绘制254

三、电气部件接线图的绘制254

四、电气箱及非标准零件的设计254

五、各类元器件及材料清单的汇总255

六、编写设计说明书及使用说明书255

本章小结255

思考题与练习题256

第七章 课程设计要求、设计方法及参考题选258

7—1 概述258

7—2 课程设计的目的和要求258

7—3 课程设计任务、工作量与设计方法259

一、设计任务书259

二、设计方法及步骤259

7—4 课程设计举例261

一、设计任务书261

二、设计过程262

7—5 课程设计参考题选272

课题一 专用镗孔机床的电气控制系统设计272

课题二 气流除尘机电气控制系统设计273

课题三 千斤顶油缸加工专用机床电气控制系统设计274

课题四 机械手电气控制系统设计275

课题五 深孔钻电气控制系统设计277

课题六 全自动双面钻电气控制系统设计279

课题七 四工位组合机床电气控制系统设计281

课题八 成型磨床电气控制系统设计284

课题九 专用榫齿铣电气控制系统设计285

课题十 机械手PC控制系统设计285

课题十一 电镀车间专用行车PC控制系统设计286

第三篇 电气控制系统实验287

第八章 电气控制系统实验的一般问题及参考实验项目287

8—1 电气控制系统实验的目的和任务287

一、实验目的287

二、实验任务287

8—2 实验方法287

一、实验前准备287

二、联接实验电路287

三、观察与纪录288

四、实验结束工作288

8—3 实验报告及要求288

8—4 参考实验项目、内容及要求288

实验一 三相异步电动机单向运转起动及点动控制288

实验二 三相异步电动机可逆运转控制290

实验三 三相异步电动机星-三角降压起动控制291

实验四 鼠笼式异步电动机的制动控制292

实验五 X62W铣床模拟控制线路的调试分析293

实验六 凸轮控制器电路研究294

实验七 电机放大机特性测试297

实验八 JF-F-D调速系统的研究298

实验九 红绿交通灯的PC控制303

实验十 电镀线PC控制模拟实验307