电气控制及应用(高职高专自动化类专业高素质系列改革教材) 9787302313731 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱晓慧 著

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• 传感器
• 控制系统
• 高素质系列

店铺： 一鸿盛世图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302313731

商品编码：29784510025

包装：平装

出版时间：2013-02-01

基本信息

书名：电气控制及应用(高职高专自动化类专业高素质系列改革教材)

定价：28.00元

作者：朱晓慧

出版社：清华大学出版社

出版日期：2013-02-01

ISBN：9787302313731

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《电气控制及应用》共有三相异步电动机直接起动控制电路的安装与调试、三相异步电动机可逆控制电路的安装与调试、三相异步电动机降压起动控制电路的安装与调试、三相异步电动机制动和调速控制电路的安装与调试、典型机床控制电路的检修5个项目、16个典型工作任务。

　　《电气控制及应用》突出学生动手能力的培养，强调学生在做中学，并适当融人职业资格证书的内容。教学中采用行动导向的教学方法，强化学生实践动手能力，注重学生的综合职业能力培养，将素质教育贯穿教育教学的全过程，以实现高职自动化类高素质与高技能并存的人才培养目标。本书适用于工作过程系统化的教学模式，教学过程应集中在维修电工实训室、电气系统装配与检修实训室和机床电气系统检测与维修等实训室中完成。

　　《电气控制及应用》可作为高职高专院校机电类、电气类专业的教材，也可作为岗前培训、职业鉴定、技术培训的参考书。

目录

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项目一三相异步电动机直接起动控制电路的安装与调试

任务1常用低压电器的使用及检修

1．1．任务目标

1．2知识探究

1．3任务实施：常用低压屯器的识别与检修

1．4任务评价

1．5资料导读：2012年低压电器品牌十大排行

1．6知识拓展：低压电器新技术特征

思考与练习

任务2点动与连续运转控制电路的安装与调试

2．1任务目标

2．2知识探究

2．3任务实施：电动机连续运转控制电路的安装与调试

2．4任务评价

2．5资料导读：三相交流异步电动机的基本知识

2．6知识拓展

思考与练习

任务3多地控制电路的安装与调试

3．1任务目标

.3．2知识探究

3．3任务实施：电动机两地控制电路的安装与调试

3．4任务评价

思考与练习

任务4顺序控制电路的安装与调试

4．1任务目标

4．2知识探究

4．3任务实施：顺序起动控制电路的安装与调试

4．4任务评价

思考与练习

项目二三相异步电动机可逆控制电路的安装与调试

任务5接触器互锁正反转控制电路的安装与调试

5．1任务目标

5．2知识探究

5．3任务实施：接触器互锁正反转控制电路的安装与调试

5．4任务评价

思考与练习

任务6双重互锁正反转控制电路的安装与调试

6．1任务目标

6．2知识探究

6．3任务实施：双重互锁正反转控制电路的安装与调试

6．4任务评价

6．5知识拓展

思考与练习

任务7自动往返控制电路的安装与调试

7．1任务目标

7．2知识探究

7．3任务实施：自动往返控制电路的安装与调试

7．4任务评价

思考与练习

项目三三相异步电动机降压起动控制电路的安装与调试

任务8定子绕组串联电阻降压起动控制电路的安装与调试

8．1任务目标

8．2知识探究

8．3任务实施：定子串联电阻降压起动控制电路的安装与调试

8．4任务评价

8．5资料导读

思考与练习

任务9丫-△降压起动控制电路的安装与调试

9．1任务目标

9．2知识探究

9．3任务实施：丫-△降压起动控制电路的安装与调试

9．4任务评价

9．5资料导读：同步电机与异步电机的区别

思考与练习

项目四三相异步电动机制动和调速控制电路的安装与调试

任务10反接制动控制电路的安装与调试

10．1任务目标

10．2知识探究

10．3任务实施：反接制动控制电路的实现

10．4任务评价

10．5资料导读：电磁抱闸制动控制电路

10．6知识拓展：双向起动反接制动控制电路的分析

思考与练习

任务11能耗制动控制电路的安装与调试

11．1任务目标

11．2知识探究

11．3任务实施：能耗制动控制电路的安装与调试

11．4任务评价

11．5资料导读：制动方式的比较

11．6知识拓展：速度继电器控制的能耗制动控制电路的分析

思考与练习

任务12双速电动机控制电路的安装与调试

12．1任务目标

12．2知识探究

12．3任务实施：4／2极双速异步电动机手动控制调速电路的安装与调试

12．4任务评价

12．5资料导读：双速三相异步电动机极对数及高低速绕组判别方法

12．6知识拓展：常用的电动机调速方法

思考与练习

项目五典型机床控制电路的检修

任务13ca6140型卧式车床电气系统的检修

13．1任务目标

13．2知识探究

13．3任务实施：ca6140型卧式车床电气系统的检修

13．4任务评价

13．5资料导读

13．6知识拓展：cm6132型卧式车床电气控制线路的分析

思考与练习

任务14m7130型平面磨床电气系统的检修

14．1任务目标

14．2知识探究

14．3任务实施：m7130型平面磨床电气系统的检修

14．4任务评价

14．5资料导读

14．6知识拓展：m7120型平面磨床电气控制线路的分析

思考与练习

任务15z3050型摇臂钻床电气系统的检修

15．1任务目标

15．2知识探究

15．3任务实施：z3050型摇臂钻床电气系统的检修

15．4任务评价

15．5资料导读

15．6知识拓展：z3040型摇臂钻床电气控制线路的分析

思考与练习

任务16x62w型铣床电气系统的检修

16．1任务目标

16．2知识探究

16．3任务实施：x62w型铣床电气系统的检修

16．4任务评价

16．5资料导读

16．6知识拓展：xa6132型铣床电气控制线路的分析

思考与练习

参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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现代工业的神经中枢：深入解析电气控制系统及其广泛应用 在飞速发展的现代工业浪潮中，电气控制系统无疑扮演着至关重要的角色，如同人体的神经系统，精确地指挥着机器的每一个动作，保障着生产过程的顺畅与高效。它不仅是自动化生产线上的核心驱动力，更是提升产品质量、降低能耗、保障安全的关键所在。一本深入浅出、内容翔实的专业著作，将带领读者全面探索电气控制系统的奥秘，解锁其在各行各业的应用潜能。 本书旨在为高职高专自动化类专业的学生提供一套高素质、改革创新型的教材，使其能够扎实掌握电气控制的基础理论，并能熟练应用于实际的工程实践。内容编排上，力求理论与实践相结合，既有对基本原理的深入剖析，又有对典型应用案例的详尽讲解，确保读者在掌握理论知识的同时，也能提升解决实际工程问题的能力。 第一章：电气控制系统的基本构成与原理 本章将从最基础的概念入手，为读者构建对电气控制系统的整体认知。我们将详细介绍电气控制系统的基本组成部分，包括： 信号源： 传感器、开关、PLC输入模块等，它们负责采集环境信息或接收操作指令，将其转化为电气信号。我们将探讨不同类型传感器的作用原理、选择依据以及信号的类型（如模拟信号、数字信号）。 控制器： 这是电气控制系统的“大脑”，负责根据预设的逻辑或算法处理输入信号，并发出控制指令。本书将重点介绍继电器控制、PLC（可编程逻辑控制器）控制等主流控制方式。对于继电器控制，我们将深入讲解其逻辑功能、触点类型、线圈特性以及常见控制电路的设计方法。对于PLC控制，我们将详细阐述其硬件结构（CPU、内存、输入/输出模块）、编程语言（指令表、梯形图、功能块图等）、指令系统以及扫描周期等关键概念，并介绍PLC在工业控制中的优势和应用场景。 执行机构： 负责将控制器发出的指令转化为实际的机械动作。这包括电动机、电磁阀、气缸、液压缸等。我们将详细讲解这些执行机构的工作原理、选型要点以及与之匹配的驱动电路。例如，对于电动机，我们会讨论其启动、停止、调速等控制方式，以及常用的接触器、热继电器、变频器等元器件的作用。 电源系统： 为整个控制系统提供稳定可靠的电能。我们将讲解不同类型的电源（如直流稳压电源、交流电源）、变压器、整流滤波电路以及电源保护措施。 反馈装置： 用于将执行机构的实际工作状态反馈给控制器，形成闭环控制，提高控制精度和稳定性。例如，位置传感器、速度传感器、压力传感器等。 在原理方面，我们将深入剖析电气控制的基本逻辑，包括： 串联与并联逻辑： 理解如何通过组合开关和触点实现“与”和“或”的逻辑判断。 自锁与互锁： 讲解如何设计电路以实现电机的连续运行和防止误操作。 延时控制： 介绍利用延时继电器或PLC定时器实现特定时间延迟的控制功能。 计数控制： 讲解利用计数继电器或PLC计数器实现对事件次数的统计与控制。 第二章：常用电气元件的原理与选型 本章将聚焦于构成电气控制系统的各种关键元件，详细介绍它们的内部工作原理、技术参数、选用原则以及实际应用中的注意事项。 接触器： 作为电动机等大功率设备的常用开关元件，我们将详细讲解其线圈电压、触点容量、辅助触点等参数，以及不同类型接触器的选择和安装。 继电器： 包括中间继电器、时间继电器、计数继电器、功率继电器等。我们将分析它们的线圈驱动特性、触点形式、动作时间等，并指导读者如何根据具体控制需求选择合适的继电器。 断路器与熔断器： 作为重要的过载和短路保护元件，我们将讲解它们的保护原理、分断能力、延时特性以及如何根据负载电流进行正确选型。 按钮、开关与指示灯： 介绍不同类型按钮（如急停按钮、选择开关）的功能和接线方式，以及指示灯在状态显示中的作用。 电动机： 详细介绍三相异步电动机的结构、工作原理、铭牌参数（功率、电压、电流、转速、功率因数等），以及不同启动方式（直接启动、星三角启动、自耦变压器降压启动、变频器软启动）的原理和适用场合。 电磁阀与气（液）压元件： 讲解电磁阀在流体控制中的应用，以及气缸、液压缸等执行机构的结构和控制方式。 第三章：继电器控制电路的设计与应用 本章将系统介绍如何利用继电器设计和实现各种工业控制功能，这是理解更复杂控制系统的重要基础。 基本逻辑控制电路： 演示如何用继电器实现“与”、“或”、“非”等逻辑运算，以及如何组合这些逻辑来实现更复杂的控制任务。 电动机的直接启动与停止控制： 设计并讲解最简单的电动机起停电路，包括自锁和互锁的实现。 正反转控制电路： 详细解析电动机正反转控制的原理，以及如何通过接触器和互锁逻辑实现安全可靠的正反转切换。 Y-Δ（星三角）降压启动电路： 深入讲解Y-Δ启动的原理，分析其减小启动电流的优势，并给出详细的电路图和控制逻辑。 带延时功能的控制电路： 演示如何利用时间继电器实现延时启动、延时停止、延时顺序动作等功能。 多地控制与集中控制电路： 讲解如何设计实现多处控制同一设备或集中控制多个设备的电路。 故障检测与报警电路： 设计简单的电路，当设备出现异常时发出报警信号。 第四章：可编程逻辑控制器（PLC）及其应用 随着自动化技术的飞速发展，PLC已经成为现代工业控制领域不可或缺的核心设备。本章将深入介绍PLC的原理、编程与实际应用。 PLC的硬件组成与工作原理： 详细讲解CPU模块、内存模块、输入模块、输出模块、通信模块等的功能，以及PLC的扫描周期、工作流程。 PLC的编程基础： 重点介绍PLC常用的编程语言，包括梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、结构化文本（ST）等。我们将通过大量的实例，演示如何运用这些语言编写程序，实现各种控制逻辑。 PLC的指令系统： 详细介绍基本逻辑指令（LD, LDI, AND, OR）、输出指令（OUT）、定时器指令（TIMER）、计数器指令（COUNTER）、比较指令（CMP）、传送指令（MOV）等。 PLC在各种典型控制场景的应用： 顺序控制： 编写程序实现设备按照预设的顺序自动执行。 位置控制： 利用PLC控制伺服电机或步进电机实现精确的位置控制。 速度控制： 结合变频器，通过PLC实现电动机的变频调速。 数据采集与处理： 利用PLC的模拟量输入/输出模块，实现对温度、压力等数据的采集和处理。 通信应用： 介绍PLC与其他设备（如HMI、上位机）之间的通信方式（如RS232, RS485, Ethernet）。 PLC程序的调试与维护： 介绍PLC程序的在线调试、离线仿真、故障排除等常用方法。 第五章：变频器在电机调速控制中的应用 变频器是实现交流电动机无级调速的关键设备，它在节能、改善工艺、提升生产效率方面具有显著优势。 变频器的基本原理： 讲解变频器的V/F控制、矢量控制等工作原理，以及其对电压、频率的控制如何影响电动机的转速和转矩。 变频器的选型与参数设置： 指导读者如何根据电动机的功率、电压、电流等参数选择合适的变频器，并介绍变频器常用的参数设置，如基准频率、最高频率、过载保护等。 变频器的接线与控制方式： 讲解变频器与电动机、电源、外部控制信号（如按钮、PLC）的接线方式，以及端子控制、面板控制、通信控制等多种控制模式。 变频器在节能应用中的实例： 演示变频器如何应用于水泵、风机等负载，实现节能降耗。 变频器在生产过程中的应用： 介绍变频器如何用于输送带、卷绕设备等，实现精确的速度控制，提高产品质量。 第六章：电气控制系统的安全规范与故障分析 电气控制系统的安全至关重要，本书将详细介绍相关的安全规范和故障处理方法。 电气安全基础知识： 讲解触电的危害、安全电压、接地与接零的重要性，以及个人防护措施。 电气控制系统的安全设计： 介绍漏电保护、过载保护、短路保护、相序保护、急停装置等安全措施的设计与应用。 常见电气故障的分析与排除： 针对继电器控制、PLC控制、变频器控制等不同类型的系统，详细分析常见的故障现象（如接触器不吸合、PLC程序运行异常、变频器报故障代码等），并提供系统的排查思路和解决方法。 电气设备维护与保养： 介绍电气设备日常检查、清洁、紧固等维护保养的规程，以延长设备使用寿命，提高系统可靠性。 第七章：典型工业电气控制系统的设计实例 为了让读者更好地理解和掌握所学知识，本章将通过多个实际工业生产场景中的典型电气控制系统设计实例，进行综合性的讲解。 自动生产线控制系统设计： 以某个简单的自动化生产线为例，讲解如何整合传感器、PLC、执行机构，设计实现物料输送、定位、加工等工序的自动控制。 恒压供水系统控制： 讲解如何利用PLC和变频器设计实现恒压供水系统的自动调节，保证用户用水压力稳定。 包装机械电气控制： 以一款典型的包装机为例，讲解其传动、定位、封切等关键功能的电气控制实现。 数控机床辅助电气控制： 介绍数控机床上电气控制系统的基本组成，如刀塔换刀、主轴变频调速、冷却系统控制等。 本书的编写力求贴近实际工程应用，通过丰富的图例、表格和实例，将复杂的电气控制原理和技术清晰地呈现给读者。学习本书，读者将不仅能够理解电气控制系统的“是什么”，更能掌握“怎么用”，为未来从事自动化相关的工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我入手这本教材是抱着“试试看”的心态，因为市面上很多同类书籍要么过于偏重理论的数学推导，让我望而生畏，要么就是实例陈旧得跟不上现代工业的脚步。然而，这本《电气控制及应用》在内容的更新和实用性上给我带来了惊喜。书中对现代电气控制中越来越常见的传感器接口和初步的数字化信号处理有相当的篇幅介绍，这在我参与的一个小型智能设备项目中起到了关键的指导作用。我发现，作者在组织章节时非常有条理，从最基础的电源、线路敷设开始，逐步过渡到继电器控制，再到接触器和热继电器组成的经典控制回路，整个知识体系的搭建非常稳固，符合人类学习的认知规律。唯一的遗憾是，如果能在每个章节末尾增加一些“思考与拓展”类型的开放性问题，或许能更好地激发读者的自主探究精神。总体而言，这本书的编写质量，足以让一名自学者系统地建立起对工业电气控制的完整认知框架，它绝对不是那种翻一遍就束之高阁的参考书，而是需要反复研读和对照实践的工具书。

评分☆☆☆☆☆

从一个对电气工程心怀敬畏的新手角度来看，这本书的结构安排堪称教科书级别的范本。它没有试图一步登天，而是用一种近乎工匠精神的方式，引导读者去理解每一个元件在控制系统中的“身份”和“职责”。例如，对热继电器动作电流设置的讨论，不仅给出了计算公式，还结合了负载电机铭牌数据的实际应用场景进行了演算示范，这种细致入微的指导，大大降低了学习门槛。我特别喜欢其中穿插的那些关于“排除常见故障”的小贴士，这些零散的经验往往是课堂上老师一笔带过，但在实际维修中却能救急的关键信息。这本书的语言是朴实而精确的，没有华丽辞藻，专注于信息的高效传递。它成功地将原本深奥的电气控制理论，转化成了可以被耐心学习和实际操作的具体步骤和规范，是自动化领域初学者手中不可或缺的“第一本工具书”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在职进修的工程师，我最看重教材的“可操作性”和“前瞻性”。在这方面，这本教材的表现中规中矩，但有几个亮点值得称赞。比如，它对三相异步电动机的正反转控制电路讲解得极为细致，不仅给出了原理图，还附带了实际接线图的示意，这种“图文并茂”的呈现方式，极大地减少了初学者在实际接线中因混淆端子而产生的挫败感。此外，书中对于保护环节，如短路保护、过载保护的器件选型和安装标准，讲解得非常到位，体现了教材对工程实践规范的尊重。当然，如果能增加一些关于新型无刷直流电机控制或更先进的伺服系统基础概念的章节，那它的前瞻性就会更强一些。目前来看，它更像是一部非常扎实的“中坚力量”教材，足以支撑起高职高专自动化专业学生未来数年的基础技能储备。文字风格偏向于技术手册的严谨性，但又不失必要的解释性描述，阅读起来效率很高，不会有太多水分。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的排版和装帧设计也反映了它作为“改革教材”的用心。纸张质量很好，长时间阅读眼睛不容易疲劳，这对需要长时间学习的读者来说至关重要。内容上，它对直流回路和交流回路的讲解区分得非常明确，避免了初学者在概念上产生混淆。尤其值得一提的是，它在引入继电器逻辑控制时，并没有急于跳转到复杂的PLC指令，而是先让读者通过纯粹的电气元件搭建起基本的“与、或、非”逻辑，这是一种非常高明的教学策略，它确保了读者在接触软件编程之前，已经对底层逻辑有了深刻的直觉理解。我个人认为，这种自下而上的知识构建，是很多理论先行的教材所欠缺的。虽然部分图示中的元件型号可能略显年代感，但其所体现的电气原理是永恒的，这恰恰是基础教材最应该坚守的阵地。它真正做到了从“能用”到“好用”的跨越。

评分☆☆☆☆☆

这本关于电气控制与应用的教材，从我这个非科班出身但又急需了解基础概念的读者的角度来看，真是一本非常实用的入门指南。它最大的优点在于将那些原本看起来枯燥乏味的理论知识，通过大量贴近实际工业场景的案例进行了生动的阐释。比如，在讲解继电器和接触器的工作原理时，作者并没有仅仅停留在电路图的分析上，而是详细描述了它们在实际生产线中如何实现逻辑判断和动作序列的控制，这对我理解自动化系统的“肌肉”是如何运作的至关重要。书中的图示清晰明了，尤其是一些复杂系统的逻辑框图，用不同颜色和符号进行了区分，让人一眼就能把握住主干。我特别欣赏它对安全操作规范的强调，这一点对于任何想进入实际操作领域的读者来说，都是宝贵的“保命符”。虽然有些初级的概念部分读起来略显基础，但正是这种扎实的铺垫，确保了我们在后续学习更复杂的PLC编程和变频器应用时，能够站得更稳。它真的做到了“高职高专”的定位——既要够用，又不能过于晦涩难懂，达到了理论与实践的绝妙平衡点。