電動(dòng)控制元件（第2版）

緒　論…………………………………………………………………………………… 1第1章　磁路基本知識(shí)………………………………………………………………… 41．1　磁場的基本物理量………………………………………………………… 41．2　磁性材料的特性…………………………………………………………… 61．3　磁路及其基本定律………………………………………………………… 91．3．1　磁路基本定律………………………………………………………… 91．3．2　磁路的計(jì)算………………………………………………………… 10小　結(jié)…………………………………………………………………………… 12思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 12第2章　直流磁系統(tǒng)及其應(yīng)用……………………………………………………… 132．1　直流電磁鐵………………………………………………………………… 132．1．1　概　述………………………………………………………………… 132．1．2　分類和工作原理……………………………………………………… 132．2　極化繼電器的結(jié)構(gòu)與原理………………………………………………… 172．2．1　電磁式繼電器………………………………………………………… 172．2．2　極化繼電器的工作原理……………………………………………… 172．2．3　極化繼電器的結(jié)構(gòu)…………………………………………………… 182．3　極化繼電器的分析方法…………………………………………………… 212．3．1　差動(dòng)式磁系統(tǒng)………………………………………………………… 212．3．2　橋式磁系統(tǒng)…………………………………………………………… 222．3．3　一組工作氣隙的銜鐵工作吸力……………………………………… 242．4　接觸器……………………………………………………………………… 26小　結(jié)…………………………………………………………………………… 28思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 28第3章　直流測速發(fā)電機(jī)…………………………………………………………… 293．1　概　述……………………………………………………………………… 293．2　直流發(fā)電機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)……………………………………… 293．2．1　直流發(fā)電機(jī)的工作原理……………………………………………… 293．2．2　直流電機(jī)的主要結(jié)構(gòu)………………………………………………… 313．2．3　直流電機(jī)的電樞感應(yīng)電動(dòng)勢………………………………………… 333．3　直流測速發(fā)電機(jī)…………………………………………………………… 343．3．1　直流測速發(fā)電機(jī)的類型……………………………………………… 343．3．2　輸出特性……………………………………………………………… 353．3．3　直流測速發(fā)電機(jī)的誤差及減小誤差的方法………………………… 363．4　直流測速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用…………………………………………………… 393．4．1　直流測速發(fā)電機(jī)的性能標(biāo)準(zhǔn)………………………………………… 393．4．2　直流測速發(fā)電機(jī)的選擇與接線……………………………………… 403．4．3　直流測速發(fā)電機(jī)的應(yīng)用舉例………………………………………… 403．4．4　直流測速發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢………………………………………… 42小　結(jié)…………………………………………………………………………… 42思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 43第4章　直流伺服電動(dòng)機(jī)…………………………………………………………… 444．1　概　述……………………………………………………………………… 444．2　直流電動(dòng)機(jī)的基本原理…………………………………………………… 444．2．1　直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理………………………………………… 444．2．2　電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電動(dòng)勢……………………………………………… 454．2．3　直流電動(dòng)機(jī)的基本關(guān)系式…………………………………………… 464．2．4　直流電動(dòng)機(jī)的使用…………………………………………………… 474．3　直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制及運(yùn)行特性……………………………………… 504．3．1　結(jié)構(gòu)和分類…………………………………………………………… 504．3．2　控制方法……………………………………………………………… 504．3．3　靜態(tài)特性……………………………………………………………… 514．3．4　動(dòng)態(tài)特性……………………………………………………………… 544．4　直流力矩電動(dòng)機(jī)…………………………………………………………… 574．4．1　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……………………………………………………………… 574．4．2　直流力矩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低的原因…………………………… 584．4．3　直流力矩電動(dòng)機(jī)性能特點(diǎn)…………………………………………… 594．5　低慣量直流伺服電動(dòng)機(jī)…………………………………………………… 604．5．1　空心杯形電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)……………………………………… 604．5．2　盤式電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)…………………………………………… 614．5．3　無槽直流伺服電動(dòng)機(jī)………………………………………………… 624．6　直流伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用…………………………………………………… 63小　結(jié)…………………………………………………………………………… 64思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 65第5章　旋轉(zhuǎn)變壓器………………………………………………………………… 665．1　概　述……………………………………………………………………… 665．2　變壓器的工作原理………………………………………………………… 665．2．1　變壓器的結(jié)構(gòu)………………………………………………………… 665．2．2　變壓器的運(yùn)行………………………………………………………… 675．2．3　變壓器的額定值……………………………………………………… 735．3　正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器………………………………………………………… 735．3．1　正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……………………………………… 735．3．2　正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理……………………………………… 755．3．3　輸出特性的補(bǔ)償……………………………………………………… 795．4　線性旋轉(zhuǎn)變壓器…………………………………………………………… 815．5　旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用………………………………………………………… 835．5．1　旋轉(zhuǎn)變壓器的誤差指標(biāo)……………………………………………… 835．5．2　比例旋轉(zhuǎn)變壓器……………………………………………………… 835．5．3　旋轉(zhuǎn)變壓器作為解算元件…………………………………………… 845．5．4　數(shù)字化角度測量……………………………………………………… 85小　結(jié)…………………………………………………………………………… 91思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 92第6章　自整角機(jī)…………………………………………………………………… 936．1　概　述……………………………………………………………………… 936．2　自整角機(jī)的結(jié)構(gòu)…………………………………………………………… 936．3　控制式自整角機(jī)的工作原理……………………………………………… 956．3．1　控制式自整角機(jī)的工作原理………………………………………… 956．3．2　控制式自整角機(jī)的比電壓………………………………………… 1006．4　力矩式自整角機(jī)的工作原理…………………………………………… 1016．4．1　力矩式自整角機(jī)的工作原理……………………………………… 1016．4．2　力矩式自整角機(jī)的失調(diào)角和協(xié)調(diào)位置…………………………… 1046．5　差動(dòng)式自整角機(jī)………………………………………………………… 1046．5．1　差動(dòng)式自整角機(jī)的結(jié)構(gòu)…………………………………………… 1046．5．2　差動(dòng)式自整角機(jī)的運(yùn)行原理……………………………………… 1056．6　自整角機(jī)的技術(shù)指標(biāo)及使用…………………………………………… 1076．6．1　自整角機(jī)的技術(shù)指標(biāo)……………………………………………… 1076．6．2　自整角機(jī)的使用要求……………………………………………… 1086．7　自整角機(jī)的典型應(yīng)用…………………………………………………… 1096．7．1　作為位置指示器…………………………………………………… 1096．7．2　艦艇上火炮的自動(dòng)瞄準(zhǔn)…………………………………………… 1106．7．3　數(shù)字化測角………………………………………………………… 1106．8　粗精組合技術(shù)…………………………………………………………… 117小　結(jié)…………………………………………………………………………… 120思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 120第7章　兩相交流電機(jī)……………………………………………………………… 1247．1　兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理……………………………… 1247．1．1　概　述……………………………………………………………… 1247．1．2　交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……………………………………… 1257．1．3　交流伺服電動(dòng)機(jī)的工作原理……………………………………… 1267．2　兩相繞組的旋轉(zhuǎn)磁場…………………………………………………… 1287．2．1　圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生……………………………………………… 1287．2．2　旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速…………………………………………… 1307．3　圓形旋轉(zhuǎn)磁場作用下的運(yùn)行分析……………………………………… 1327．3．1　轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率……………………………………………………… 1327．3．2　磁動(dòng)勢平衡方程…………………………………………………… 1337．3．3　電壓平衡方程……………………………………………………… 1337．3．4　產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場時(shí)的定子繞組電壓…………………………… 1357．3．5　交流伺服電動(dòng)機(jī)的電磁功率和電磁轉(zhuǎn)矩………………………… 1377．3．6　交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性……………………………………… 1387．4　橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場作用下的運(yùn)行分析…………………………………… 1397．4．1　橢圓型旋轉(zhuǎn)磁場的形成…………………………………………… 1407．4．2　橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場的分解…………………………………………… 1417．4．3　橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場作用下的機(jī)械特性……………………………… 1427．5　兩相電動(dòng)機(jī)的控制方法及特性………………………………………… 1447．5．1　幅值控制…………………………………………………………… 1447．5．2　相位控制…………………………………………………………… 1477．5．3　幅相控制…………………………………………………………… 1477．6　交、直流伺服電動(dòng)機(jī)的性能比較………………………………………… 1507．7　兩相伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用………………………………………………… 1527．7．1　主要性能指標(biāo)……………………………………………………… 1527．7．2　交流伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用…………………………………………… 1547．7．3　數(shù)字化交流伺服系統(tǒng)……………………………………………… 1547．8　交流異步測速發(fā)電機(jī)…………………………………………………… 1567．8．1　基本結(jié)構(gòu)與工作原理……………………………………………… 1577．8．2　主要誤差分析……………………………………………………… 158小　結(jié)…………………………………………………………………………… 162思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 163第8章　微型同步電動(dòng)機(jī)…………………………………………………………… 1658．1　概　論…………………………………………………………………… 1658．2　永磁式同步電動(dòng)機(jī)……………………………………………………… 1658．3　反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī)……………………………………………………… 1678．3．1　反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……………………………………… 1678．3．2　反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī)的工作原理…………………………………… 1688．4　磁滯式同步電動(dòng)機(jī)……………………………………………………… 1698．5　微型同步電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用………………………………………… 172小　結(jié)…………………………………………………………………………… 173思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 173第9章　無刷直流電動(dòng)機(jī)…………………………………………………………… 1749．1　無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本組成及工作原理……………………………… 1749．1．1　基本組成…………………………………………………………… 1749．1．2　工作原理…………………………………………………………… 1799．2　無刷直流電機(jī)的運(yùn)行特性……………………………………………… 1829．2．1　基本方程…………………………………………………………… 1829．2．2　工作特性…………………………………………………………… 1849．3　無刷直流電動(dòng)機(jī)的電樞反應(yīng)…………………………………………… 1859．4　無刷直流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)………………………………………………… 1869．5　基于DSP的無刷直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)…………………………………… 1899．6　無刷直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用………………………………………………… 191小　結(jié)…………………………………………………………………………… 192思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 192第10章　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)……………………………………………………………… 19310．1　概　述…………………………………………………………………… 19310．2　反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理………………………………… 19410．2．1　反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)………………………………………… 19410．2．2　反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理…………………………………… 19410．2．3　反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角……………………………………… 19610．3　反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的靜態(tài)特性………………………………………… 19910．4　反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性………………………………………… 20110．4．1　單步運(yùn)行狀態(tài)……………………………………………………… 20110．4．2　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)……………………………………… 20410．5　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源………………………………………………… 20710．6　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制……………………………………………… 20910．7　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用……………………………………………………… 21210．7．1　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)……………………………………… 21210．7．2　使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)注意的幾個(gè)問題……………………………… 21310．7．3　步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用………………………………………………… 21410．8　開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)………………………………………………………… 21410．8．1　開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的工作原理……………………………………… 21410．8．2　開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的電感特性和基本方程式……………………… 215小　結(jié)…………………………………………………………………………… 217思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 218第11章　直線電動(dòng)機(jī)……………………………………………………………… 21911．1　概　述…………………………………………………………………… 21911．2　直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)………………………………………………………… 22011．2．1　直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)……………………………………… 22011．2．2　直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的基本工作原理………………………………… 22211．3　直線直流電動(dòng)機(jī)………………………………………………………… 22311．3．1　永磁式直線直流電動(dòng)機(jī)…………………………………………… 22311．3．2　電磁式直線直流電動(dòng)機(jī)…………………………………………… 22411．4　直線同步電動(dòng)機(jī)………………………………………………………… 22411．5　直線步進(jìn)電動(dòng)機(jī)………………………………………………………… 22511．6　直線電動(dòng)機(jī)應(yīng)用舉例…………………………………………………… 227小　結(jié)…………………………………………………………………………… 229思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 230第12章　傳感器…………………………………………………………………… 23112．1　傳感器概論……………………………………………………………… 23112．1．1　傳感器定義………………………………………………………… 23112．1．2　傳感器的分類……………………………………………………… 23112．1．3　傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展………………………………………… 23212．2　霍耳傳感器……………………………………………………………… 2336 自動(dòng)控制元件(第二版)小　結(jié)…………………………………………………………………………… 261思考題與習(xí)題…………………………………………………………………… 262參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………… 263