電氣控製櫃設計製作——電路篇 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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任清晨 著

圖書標籤:

• 電氣控製
• 控製櫃
• 電路設計
• 電路製作
• 電氣工程
• 自動化
• PLC
• 繼電器
• 配電
• 工業控製

店鋪： 世紀擺渡人專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121243400

商品編碼：29639904052

包裝：平裝

齣版時間：2014-10-01

基本信息

書名：電氣控製櫃設計製作——電路篇

定價：49.00元

作者：任清晨

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2014-10-01

ISBN：9787121243400

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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市麵上**套開關櫃設計·製作·維修的實用叢書，將電氣控製櫃設計製作的相關國傢標準、工藝規範及實際應用融於一體。一套3冊,《電氣控製櫃設計製作——電路篇》、《電氣控製櫃設計製作——結構與工藝篇》、《電氣控製櫃設計製作——調試與維修篇》，側重點不同，滿足電氣控製櫃設計、生産、使用、維護人員的全方位需求。

內容提要

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電氣控製櫃設計製作維修技能叢書”一共3冊，全麵介紹瞭電氣控製櫃電路設計、製作工藝及維護維修的全過程。
本書是叢書的分冊，重點針對電氣控製櫃的電路設計，講解瞭電氣控製技術的發展，電氣控製櫃使用條件及主要性能指標，影響電氣控製櫃製作的因素，電氣控製櫃設計製作的原則、電路設計規範、電路圖的設計方法及注意事項，元器件的選擇原則和使用方法等。

目錄

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章 電氣控製 （1）
1.1 概述 （1）
1.1.1 電氣控製技術發展簡史 （1）
1.1.1.1 人類曆史的科學技術發展簡史 （1）
1.1.1.2 近代工業革命的三大階段 （1）
1.1.1.3 電氣控製無處不在 （6）
1.1.2 電氣控製 （7）
1.1.2.1 什麼是電氣控製技術 （7）
1.1.2.2 電氣控製設備 （7）
1.1.2.3 電氣控製設備的智能化 （10）
1.1.3 電氣控製技術發展的幾個階段 （10）
1.1.3.1 開關控製電器階段 （10）
1.1.3.2 繼電控製電器階段 （11）
1.1.3.3 數字邏輯控製階段 （13）
1.1.3.4 電子計算機控製階段 （13）
1.1.4 控製設備的分類 （14）
1.1.4.1 電氣控製設備的分類 （15）
1.1.4.2 電氣控製設備的特性 （15）
1.2 電氣控製櫃使用條件及主要性能指標 （16）
1.2.1 正常使用條件 （16）
1.2.1.1 周圍空氣溫度 （17）
1.2.1.2 海拔 （17）
1.2.1.3 濕度 （17）
1.2.1.4 汙染等級 （17）
1.2.1.5 振動、衝擊和碰撞 （18）
1.2.1.6 供電電源 （18）
1.2.1.7 電磁兼容性（EMC） （18）
1.2.1.8 運輸、儲存和安置條件 （19）
1.2.1.9 安裝條件 （19）
1.2.2 特殊使用條件 （19）
1.2.3 工作性能指標 （19）
1.2.3.1 額定工作製 （19）
1.2.3.2 主電路的額定值和極限值 （20）
1.2.3.3 正常負載和過載特性 （24）
1.2.3.4 短路特性 （24）
1.2.3.5 絕緣電阻與介電性能 （25）
1.2.3.6 溫升 （26）
1.2.3.7 EMC環境 （26）
1.2.3.8 噪聲 （26）
1.2.4 智能型控製設備要求 （26）
1.2.4.1 一般要求 （26）
1.2.4.2 功能要求 （26）
1.3 影響電氣控製櫃製作的因素 （27）
1.3.1 電氣控製櫃的製作方式 （27）
1.3.1.1 生産類型 （27）
1.3.1.2 不同生産類型的工藝特點 （28）
1.3.2 客戶的要求 （29）
1.3.2.1 執行標準 （29）
1.3.2.2 控製要求 （30）
1.3.2.3 可靠性要求 （32）
1.3.2.4 壽命要求 （32）
1.3.2.5 安全性要求 （32）
1.3.3 使用條件 （33）
1.3.3.1 環境對電氣控製設備的影響 （33）
1.3.3.2 機械因素對電氣控製設備的影響 （33）
1.3.4 設備條件和技術水平 （34）
1.3.5 技術文件與標誌 （34）
1.3.5.1 技術文件 （35）
1.3.5.2 標誌 （37）
1.4 電氣控製櫃設計製作的原則 （38）
1.4.1 技術設計的一般原則 （38）
1.4.2 安全設計原則 （39）
1.4.2.1 人員和財産的安全性 （39）
1.4.2.2 電氣産品安全設計基本要求 （40）
1.4.2.3 電氣産品有哪些安全風險 （41）
1.4.2.4 應首先采用改變産品的危險性特徵的方法消除安全隱患 （42）
1.4.2.5 安全技術措施選擇順序 （42）
1.4.2.6 進行電路設計和結構設計時安全性設計的優選順序 （42）
1.4.2.7 安全設計必須考慮環境條件和應用條件，特彆應考慮特殊條件 （42）
1.4.2.8 安全設計必須考慮設備在製造過程中的安全 （43）
1.4.2.9 電氣控製設備安全設計方法 （43）
1.4.3 可靠性設計原則 （48）
1.4.3.1 係統的整體可靠性原則 （48）
1.4.3.2 高可靠性組成單元要素原則 （48）
1.4.3.3 具有安全係數的設計原則 （48）
1.4.3.4 高可靠性方式原則 （48）
1.4.3.5 元器件的選擇對機電産品可靠性的影響 （49）
1.4.4 節能環保綠色設計原則 （49）
1.4.4.1 環保型材料的利用 （49）
1.4.4.2 節約能源設計 （50）
1.4.5 控製功能設計原則 （51）
1.4.6 可加工性、可裝配性和可維修性設計原則 （52）
第2章 電氣原理圖設計 （54）
2.1 電氣控製係統設計概述 （54）
2.1.1 控製係統概述 （54）
2.1.2 自動控製係統 （56）
2.1.2.1 自動控製係統的組成 （56）
2.1.2.2 自動控製係統的分類 （56）
2.1.2.3 自動控製係統的性能要求 （57）
2.1.2.4 自動控製綫路的基本組成 （58）
2.1.2.5 常用控製方法 （59）
2.1.3 電氣控製設備設計的原則與內容 （60）
2.1.3.1 電氣控製設備設計的一般原則 （60）
2.1.3.2 電氣控製設備設計的任務及內容 （60）
2.1.4 電氣控製設備設計的一般步驟 （61）
2.1.5 電動機拖動方案的確定方法 （68）
2.2 電路圖的設計方法 （71）
2.2.1 電氣控製電路設計概述 （71）
2.2.1.1 電氣原理圖設計的內容 （71）
2.2.1.2 電氣原理圖設計的基本步驟 （73）
2.2.2 電氣原理圖的設計方法 （73）
2.2.2.1 經驗設計法 （73）
2.2.2.2 邏輯設計法 （80）
2.3 電路設計的注意事項 （84）
2.3.1 電氣控製電路設計中應注意的問題 （84）
2.3.2 PLC控製係統設計的注意事項 （94）
2.3.2.1 PLC控製係統設計的基本原則 （94）
2.3.2.2 PLC控製係統設計的基本內容 （94）
2.3.2.3 PLC控製係統設計的一般步驟 （95）
2.3.2.4 PLC機型的選擇 （96）
2.3.3 單片機控製電路設計的注意事項 （98）
2.3.3.1 單片機控製電路設計的基本要求 （98）
2.3.3.2 單片機（MCU）選擇設計要求 （99）
2.3.3.3 電源部分的設計要求 （99）
2.3.3.4 時鍾設計要求 （100）
2.3.3.5 I/O口設計要求 （100）
2.3.3.6 上/下拉電阻要求 （100）
2.3.3.7 通信接口 （100）
2.4 元器件的選擇原則 （101）
2.4.1 控製電器 （101）
2.4.1.1 控製電器的作用 （101）
2.4.1.2 常用低壓電器的主要種類和用途 （102）
2.4.2 開關器件和元件的選擇 （102）
2.4.2.1 開關器件和元件的選用原則 （103）
2.4.2.2 器件封裝結構和質量等級的選擇 （103）
2.4.2.3 降額設計 （103）
2.4.3 開關器件和元件參數的選擇 （104）
2.4.3.1 在空載、正常負載和過載條件下接通、承載和分斷電流的能力 （104）
2.4.3.2 接通、承載和分斷短路電流的能力 （105）
2.4.3.3 通斷操作過電壓 （105）
2.4.3.4 開關器件及元件動作條件 （106）
2.4.3.5 操動器 （107）
2.4.3.6 觸點位置指示 （107）
2.4.3.7 適用於隔離的電器的附加要求 （108）
2.4.3.8 具有中性極電器及控製設備的附加要求 （109）
2.4.4 控製電器接綫端子的選擇 （109）
2.4.4.1 接綫端子的結構要求 （109）
2.4.4.2 接綫端子連接導綫的能力 （109）
2.4.4.3 接綫端子的連接 （110）
2.4.4.4 接綫端子的識彆和標誌 （110）
2.4.4.5 外接導綫端子 （110）
第3章 電路設計規範 （112）
3.1 功能電路設計規範 （112）
3.1.1 電源及引入電源綫端接法和切斷開關 （112）
3.1.1.1 電源 （112）
3.1.1.2 對電子設備供電電路的要求 （113）
3.1.1.3 引入電源綫端接法和切斷開關 （115）
3.1.2 控製電路和控製功能 （118）
3.1.2.1 控製電路 （118）
3.1.2.2 控製功能 （120）
3.1.2.3 聯鎖保護 （124）
3.1.2.4 故障情況的控製功能 （125）
3.2 防護電路設計規範 （128）
3.2.1 電擊防護的設計 （128）
3.2.1.1 概述 （128）
3.2.1.2 直接接觸的防護 （129）
3.2.1.3 間接接觸的防護 （129）
3.2.1.4 采用安全超低壓（PELV）作防護 （132）
3.2.2 電氣設備的保護與等電位聯結 （133）
3.2.2.1 電氣設備的保護 （133）
3.2.2.2 短路保護與短路耐受強度 （139）
3.2.2.3 等電位聯結 （142）
3.2.3 電磁兼容性（EMC）設計 （144）
3.2.3.1 電磁兼容性設計要求 （144）
3.2.3.2 提高電磁兼容性（EMC）的措施 （146）
3.3 電路原理圖的繪製 （147）
3.3.1 電氣製圖規則 （147）
3.3.1.1 電路圖的組成 （147）
3.3.1.2 電氣原理圖符號位置的索引 （148）
3.3.1.3 元器件的標注方法 （149）
3.3.1.4 電氣原理圖的繪製原則 （149）
3.3.2 電氣原理圖繪製工具 （151）
3.3.2.1 CAD繪圖軟件 （151）

作者介紹

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任清晨,高級工程師,40多年的工控行業從業經曆,具備豐富的維修、設計及培訓經驗。退休後在保定科諾偉業控製設備有限公司任技術顧問。

文摘

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工具書>百科全書

序言

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工具書>百科全書

《電子係統集成與故障排除實用指南》 概述 在當今高度互聯的數字時代，電子係統的復雜性呈指數級增長，無論是在工業自動化、通信網絡、消費電子産品還是航空航天領域，高效、可靠的電子係統集成與深入的故障排除能力已成為不可或缺的核心技能。本書《電子係統集成與故障排除實用指南》並非一本側重於單一電子元件或基礎電路理論的書籍，而是將目光聚焦於更為宏觀的層麵——如何將分散的電子模塊、單元乃至子係統有機地整閤為一個功能完整、性能卓越的整體，並在此過程中，掌握係統性地識彆、定位和解決潛在故障的實用方法與技巧。 本書旨在為電子工程師、技術人員、項目經理以及對復雜電子係統感興趣的學習者提供一套係統性的理論框架與實踐操作指南。我們深知，一個成功的電子産品或係統，其成敗往往取決於各個部分能否協同工作，以及在遇到問題時能否快速有效地恢復正常運行。因此，本書的核心價值在於 bridging the gap（彌閤差距），連接孤立的電子設計與實際應用中的集成難題，以及從理論走嚮實踐的故障診斷與排除過程。 本書內容詳述 第一部分：電子係統集成基礎與策略 本部分將深入探討電子係統集成的基本原理、關鍵考量因素以及一套行之有效的集成策略。我們將從頂層設計齣發，解析如何根據係統需求、性能指標、功耗預算、成本限製以及環境適應性等方麵，進行係統架構的設計與模塊劃分。 係統架構設計： 模塊化設計理念： 探討如何將復雜係統分解為可管理、可復用、可測試的模塊，並介紹常見的模塊化設計模式（如分層架構、總綫架構、分布式架構等）。 接口定義與標準化： 強調清晰、準確的接口定義在係統集成中的重要性，包括電氣接口、通信接口（如SPI, I2C, UART, Ethernet, USB等）、物理接口和軟件接口。我們將深入分析不同接口類型的特點、適用場景以及標準化帶來的優勢。 係統級性能分析： 介紹如何評估和優化係統整體性能，包括吞吐量、延遲、響應時間、可靠性、可擴展性等方麵，並探討在集成過程中可能遇到的性能瓶頸及其解決方案。 功耗管理與熱設計： 詳細闡述在係統層麵進行功耗分配、優化以及熱管理的重要性。我們將介紹主動和被動散熱技術，以及如何通過係統設計減少功耗和熱量産生。 集成過程與方法論： 自頂嚮下與自底嚮上集成： 分析兩種主要的集成方法論的優缺點，並指導讀者根據項目特點選擇閤適的集成路徑。 原型構建與驗證： 介紹不同階段的原型構建策略，包括功能原型、性能原型、樣機等，以及如何通過原型測試來驗證集成設計的閤理性。 配置管理與版本控製： 強調在復雜係統集成過程中，對硬件、軟件、固件以及相關文檔進行有效的配置管理和版本控製是保證項目順利推進的關鍵。 關鍵集成考量因素： 電磁兼容性（EMC）設計： 深入探討EMC在係統集成中的挑戰，包括輻射發射、傳導發射、敏感性以及抗乾擾措施。我們將介紹EMC設計的基本原則、布局布綫技巧以及測試方法。 信號完整性（SI）與電源完整性（PI）： 分析高速信號傳輸和穩定電源供應在集成係統中的重要性。本書將涉及信號反射、串擾、阻抗匹配、去耦電容選擇、電源紋波抑製等關鍵技術。 機械結構與環境適應性： 探討電子模塊與機械結構之間的配閤，以及係統在不同環境條件（如溫度、濕度、振動、衝擊、防護等級等）下的可靠性設計。 第二部分：係統性故障診斷與排除技術 本部分將係統地介紹在電子係統集成過程中以及係統投入運行後可能遇到的各種故障類型，並提供一套邏輯清晰、行之有效的故障診斷與排除方法論。本書強調的不是孤立元件的故障分析，而是基於係統整體功能和相互作用的故障定位。 故障分析框架與思維模式： 由簡入繁、由外及內： 建立一套係統性的故障排查邏輯，從最簡單的外部癥狀入手，逐步深入到內部模塊和關鍵信號。 排除法與假設驗證： 詳細介紹如何運用排除法 systematically eliminate potential causes（係統性地排除潛在原因），以及如何針對性地提齣和驗證故障假設。 依賴性分析： 探討係統各模塊之間的功能依賴關係，理解一個模塊的故障如何影響其他模塊，從而更準確地定位根源。 故障現象與初步診斷： 常見係統級故障類型： 總結並分析如係統死機、功能失效、通信中斷、性能下降、異常發熱、電源異常等典型係統故障現象。 信息收集與初步判斷： 指導讀者如何從用戶反饋、告警日誌、運行狀態指示燈等多種渠道收集信息，並進行初步的故障判斷，縮小故障範圍。 工具與技術在故障排除中的應用： 萬用錶與示波器的高級應用： 介紹如何利用萬用錶和示波器進行係統關鍵信號的測量，如電源軌電壓、時鍾信號、數據總綫信號、控製信號等，並解讀測量結果。 邏輯分析儀與協議分析儀： 詳細闡述邏輯分析儀在多通道數字信號采集與時序分析中的作用，以及協議分析儀在診斷通信故障（如總綫通信錯誤、數據包丟失等）中的強大功能。 嵌入式調試工具（如JTAG, SWD）： 介紹在無法訪問外部信號的情況下，如何利用嵌入式調試接口進行代碼執行跟蹤、變量監控和內存訪問，以定位軟件或固件層麵的故障。 熱成像儀與聲譜分析儀： 探討這些非常規但有效的工具在定位異常發熱組件或潛在機械/電氣異常聲音故障時的應用。 特定領域故障排除實例： 通信係統故障診斷： 針對網絡通信中斷、信號衰減、誤碼率高等問題，提供診斷思路和常用測試手段。 工業控製係統故障排除： 聚焦於PLC、傳感器、執行器等組成的控製係統，分析常見的控製邏輯錯誤、傳感器失效、驅動異常等問題。 嵌入式設備故障定位： 針對單片機、FPGA等核心的嵌入式設備，講解如何從啓動、中斷、外設驅動等環節入手進行故障排除。 預防性維護與故障預測： 係統健康監測： 介紹如何設計和實施係統健康監測機製，通過收集關鍵參數（如溫度、電壓、電流、運行時間等）來預測潛在故障。 故障模式與影響分析（FMEA）： 引導讀者進行FMEA，提前識彆潛在的故障模式，並製定相應的預防措施。 固件與軟件更新策略： 探討如何通過閤理的固件和軟件更新來修復已知bug，提升係統穩定性和可靠性。 第三部分：案例研究與實踐演練 為瞭鞏固理論知識並提升實際操作能力，本書的第三部分將包含一係列精心設計的案例研究。這些案例將覆蓋不同應用領域、不同復雜度的電子係統，從工業自動化設備到通信基站的子係統，再到嵌入式智能終端。每個案例都將詳細描述： 係統構成與設計目標。 集成過程中遇到的具體挑戰。 實際發生的故障現象。 運用本書所介紹的診斷方法和工具進行分析的過程。 最終的故障定位與解決方案。 從該案例中可以學到的寶貴經驗和教訓。 同時，本書還將提供一係列實踐演練的指導，鼓勵讀者動手實踐，例如模擬故障場景、使用虛擬仿真工具進行係統級測試、解讀實際測量數據等，從而將理論知識轉化為解決實際問題的能力。 目標讀者 本書的目標讀者包括但不限於： 電子工程師： 緻力於係統集成、硬件設計、嵌入式開發、測試驗證等工作。 技術支持與維護工程師： 需要快速準確地診斷和解決客戶現場遇到的電子係統故障。 自動化工程師： 負責工業控製係統、SCADA係統等復雜電子係統的設計、集成與維護。 通信工程師： 涉及通信設備、網絡設備以及相關基礎設施的集成與故障排除。 項目經理： 需要對電子項目的集成過程和風險有全麵瞭解，以更好地進行項目管理。 高等院校電子信息類專業的學生： 希望獲得紮實的係統集成與故障排除的實踐技能，為未來的職業生涯打下堅實基礎。 總結 《電子係統集成與故障排除實用指南》是一本麵嚮實踐、注重係統性思維的專業書籍。它將引導讀者跳齣孤立元件的思維模式，從整體的視角理解電子係統的設計、構建和維護。通過掌握本書提供的理論框架、方法論和實踐技巧，讀者將能夠更自信、更高效地應對復雜電子係統集成所帶來的挑戰，並在麵對突發故障時，迅速恢復係統的正常運行，最大限度地減少損失，保障業務連續性。本書的齣版，旨在成為電子工程領域不可多得的實用參考和案頭必備。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解元器件選型規範方麵確實提供瞭堅實的基礎，比如對不同防護等級外殼（IP等級）的選擇依據，以及不同類型端子排的適用環境都有詳細的錶格和說明。這對於確保控製櫃符閤特定的工業環境要求是非常必要的。然而，在涉及到成本控製和可維護性這兩個實際項目中的關鍵指標時，作者的論述顯得有些單薄。一個優秀的電氣工程師不僅要會設計，更要會“聰明地”設計。例如，如何平衡使用進口高端品牌與國産品牌元器件的性價比，如何在保證可靠性的前提下優化物料清單（BOM）以降低總體成本，這些都是項目經理和設計師日常必須麵對的權衡。書中多是給齣“最佳實踐”的結論，卻缺少對不同選擇背後的經濟性分析和長期維護成本預估的探討，這使得這本書的實用性在商業項目維度上略顯不足。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當專業，那種深藍色的背景加上銀白色的字體，一看就知道是技術類的書籍，對我這種剛踏入電氣自動化領域的新手來說，非常有吸引力。我滿心期待能在書中找到關於電路原理的深入講解，尤其是那些在實際控製櫃中經常遇到的繼電器、接觸器、PLC輸入輸齣模塊的接綫邏輯和故障排查方法。然而，讀完前幾章，我發現書中更側重於設備選型和安裝規範的介紹，這些內容固然重要，但對於我急需掌握的核心電路邏輯，比如如何設計一個能夠滿足特定工藝要求的連鎖保護電路，或者如何優化星三角降壓啓動的控製流程，介紹得相對比較概括。我希望看到更多基於實際案例的原理圖拆解，而不是僅僅羅列標準化的接綫圖。對於初學者來說，從原理圖到實物連接的思維轉換是最大的難點，這本書在這方麵的引導似乎還不夠深入，期待後續章節能有更詳盡的電路功能分析。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我購買這本書是衝著“設計製作”這幾個字來的，特彆是希望能學習到如何將設計意圖轉化為一套穩定可靠的控製方案。書中關於控製櫃內部布局的章節我仔細閱讀瞭，關於散熱、防塵、以及強弱電分離的原則講得非常到位，體現瞭作者豐富的現場經驗。但讓我感到略有不足的是，在討論到現代變頻器和伺服驅動器的集成設計時，內容似乎有些滯後。現在很多工程項目都要求高度集成和智能化，例如如何處理總綫通訊（如Modbus或EtherCAT）的乾擾抑製，以及如何配置集成安全功能模塊（STO/SS1）到主控係統中的詳細步驟，書中提及甚少。我期待的是一本能夠緊跟當前工業技術發展趨勢的實用指南，能幫我跨越從傳統繼電器控製到數字化控製的鴻溝，而不是停留在傳統PLC和繼電器邏輯的經典應用層麵。

評分☆☆☆☆☆

整本書的語言風格偏嚮於教科書式的嚴謹與客觀，邏輯清晰，易於查閱，這一點我很欣賞。對於那些已經有一定基礎，想係統梳理知識體係的讀者來說，它無疑是一本很好的參考書。不過，對於我們這些常常需要麵對“突發狀況”的一綫人員來說，書中對於“調試與故障診斷”這一環節的篇幅安排得不夠充分。一個控製櫃在送電投運時，遇到的問題往往韆奇百怪，可能來自接綫錯誤、參數配置不當，也可能是環境乾擾。我更期望書中能加入大量基於經驗的“野路子”排障技巧，例如，如何通過觀察指示燈的變化順序、電流錶的讀數異常或特定元件的微小聲音來快速定位問題。這本書在“造”的層麵做得很好，但在“修”的層麵上，還需要更多實戰的智慧分享纔能稱得上是全麵的實戰寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖例質量確實值得稱贊，清晰的綫條和規範的符號讓閱讀體驗提升瞭不少，這對於理解復雜的電氣係統圖至關重要。我特彆關注瞭關於低壓配電係統部分的描述，希望能夠學習到如何根據負荷計算選擇閤適的斷路器和導綫截麵，這直接關係到運行的安全性。然而，在講解這些計算方法時，書中給齣的公式和規範引用略顯生硬，缺乏足夠的工程背景解釋。比如，為什麼在某些特定的場閤需要提高安全裕度，選用更大電流等級的保護裝置，這背後的工程哲學沒有得到充分的闡述。我更希望作者能結閤幾個不同功率電機的實際應用場景，對比分析幾種不同的保護方案及其優缺點，這樣理論聯係實際的知識纔能真正“沉”入腦海，而不是停留在紙麵上，變成瞭一堆需要背誦的數字和參數。