本書是國家職業(yè)教育專業(yè)教學資源庫機電一體化技術專業(yè)建設項目《電機驅動與伺服控制》的規(guī)劃教材。全書分為8章，介紹了直流電動機、交流異步電動機、步進電動機和伺服電動機的結構和工作原理，變頻器的工作原理，變頻器的外圍電路，三菱和西門子變頻器的頻率給定，步進驅動系統(tǒng)及其應用，三菱和西門子伺服驅動系統(tǒng)及其應用等內(nèi)容。全書內(nèi)容豐富，重點突出，強調(diào)知識的實用性。
隨著計算機技術的發(fā)展，以可編程序控制器、變頻器調(diào)速、計算機通信等技術為主體的新型電氣控制系統(tǒng)已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的繼電器電氣控制系統(tǒng)，并廣泛應用于各行業(yè)。變頻器、伺服驅動和步進驅動是20世紀70年代以來隨著電力電子技術、PWM控制技術的發(fā)展而發(fā)展起來的驅動裝置。此應用技術在有的文獻中也稱為“運動控制”。由于其通用性強、可靠性好、使用方便，目前已在工業(yè)自動化控制的很多領域得到了廣泛的應用。隨著科技的進一步發(fā)展，變頻器、伺服驅動和步進驅動產(chǎn)品的性能日益提高，價格不斷下降，應用領域將更加廣泛。
三菱的變頻器和伺服系統(tǒng)在日系產(chǎn)品中具有代表性，性價比較高，在中國有一定的市場份額。西門子變頻器和伺服系統(tǒng)是歐系同類產(chǎn)品的杰出代表，雖然價格高，但其功能強大，因此市場占有率很高。本書以三菱和西門子的品牌產(chǎn)品為例介紹變頻器和伺服系統(tǒng)。本書的內(nèi)容講解力求簡明而具體，用較多的小例子引領讀者入門，讓讀者學完本書后，能夠完成簡單的工程；精選工程的實際案例，供讀者模仿學習，以提高解決實際問題的能力。為了使讀者能更好地掌握相關知識，我們在總結長期的教學經(jīng)驗和工程實踐的基礎上，聯(lián)合相關企業(yè)人員，共同編寫本書，力爭使讀者掌握變頻器、伺服驅動和步進驅動技術的基本知識。
本書融入了一些生動的操作實例，以期提高讀者的學習興趣。與同類圖書相比，本書具有以下特點。
�。�1）本書作為機電一體化技術專業(yè)國家資源庫的子課題“電機驅動和伺服控制”的配套教材，配有豐富的動畫、微課、PPT課件、教案、視頻、題庫、圖片等資源，僅動畫就有近200個。
�。�2）用實例引導讀者學習。該書的大部分章節(jié)通過精選的例子進行講解。例如，用例子說明工程創(chuàng)建的實現(xiàn)全過程。
�。�3）重點例子都包含軟硬件的配置方案圖、接線圖和程序，而且為確保程序的正確性，程序已經(jīng)在PLC上運行通過。
�。�4）實用性強，實例容易被讀者進行工程移植。
本書由向曉漢和錢曉忠任主編，負責統(tǒng)校全書。張豪任副主編，無錫職業(yè)技術學院的郭瓊教授任主審。全書共8章。第1章由無錫職業(yè)技術學院的陸偉和鄭貞平編寫，第2章由小天鵝股份有限公司的李潤海編寫，第3章由無錫職業(yè)技術學院的王芳琴和黎雪芬編寫，第4章由無錫職業(yè)技術學院的王芳琴編寫，第5章由無錫職業(yè)技術學院的向曉漢編寫，第6章由無錫職業(yè)技術學院的錢曉忠編寫，第7章由無錫職業(yè)技術學院的張豪編寫，第8章由張豪、向曉漢和無錫雷華科技有限公司的陸彬編寫。參加本書編寫的還有無錫職業(yè)技術學院胡俊平、張楠等。
第1章 電動機及其調(diào)速方式
學習目標
1．1 直流電動機及其電氣傳動
1．1．1 電氣傳動系統(tǒng)的動力學基礎
1．1．2 負載的機械特性
1．1．3 直流電動機概述
1．2 他勵直流電動機的調(diào)速
1．2．1 直流電動機常用調(diào)速方法
1．2．2 雙閉環(huán)可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)
1．3 三相異步電動機及其電氣傳動
1．3．1 三相異步電動機的結構與工作原理
1．3．2 三相異步電動機的機械特性
1．3．3 三相異步電動機的啟動
1．3．4 三相異步電動機的制動
1．4 交流調(diào)速系統(tǒng)的結構與工作原理
1．4．1 交流調(diào)速系統(tǒng)概述
1．4．2 三相異步電動機的調(diào)速方式
1．4．3 軟啟動器
習題
第2章 變頻器的工作原理
學習目標
2．1 變頻調(diào)速技術的發(fā)展及應用
2．1．1 變頻器技術的發(fā)展歷史
2．1．2 我國變頻調(diào)速技術的發(fā)展概況
2．1．3 國外交流變頻調(diào)速技術的現(xiàn)狀
2．1．4 變頻器技術的發(fā)展方向
2．2 三相異步電動機的變頻調(diào)速
2．3 SPWM技術及SPWM逆變器
2．3．1 變頻器電力電子器件
2．3．2 SPWM技術
2．3．3 SPWM逆變器
2．4 通用變頻器電路
2．4．1 通用變頻器的結構
2．4．2 通用變頻器主電路
2．4．3 通用變頻器的控制電路
習題
第3章 通用變頻器的常用功能
學習目標
3．1 頻率控制功能
3．1．1 變頻器的輸出頻率設定
3．1．2 極限頻率和回避頻率
3．1．3 頻率增益和頻率偏置
3．2 U／f控制功能
3．2．1 U／控制方式
3．2．2 轉矩補償功能
3．2．3 節(jié)能運行控制功能
3．3 矢量控制功能
3．3．1 矢量控制實現(xiàn)的基本原理
3．3．2 高性能變頻器的自整定功能
3．4 運行控制與保護功能
3．4．1 加速曲線和減速曲線
3．4．2 點動控制(寸動控制)
3．4．3 制動控制
3．4．4 過載保護功能
3．5 變頻器的PlD閉環(huán)控制功能
3．5．1 PID控制原理簡介
3．5．2 變頻器的轉速閉環(huán)控制
3．5．3 變頻器的PID控制應用實例
習題
第4章 通用變頻器的運行與頻率給定
學習目標
4．1 變頻器操作面板介紹
4．1．1 西門子MM440變頻器基本操作面板介紹
4．1．2 三菱FR-D700變頻器基本操作面板介紹
4．2 變頻器正反轉控制功能
4．2．1 正反轉控制方式
4．2．2 二線制和三線制
4．3 面板操作給定
4．4 變頻器UP／DOWN功能
4．4．1 西門子MM440變頻器UP／DOWN功能的實現(xiàn)
4．4．2 三菱FR-D700變頻器UP／DOWN功能的實現(xiàn)
4．4．3 UP／DOWN功能的應用
4．5 多段速給定
4．6 模擬量輸入給定
4．7 通信方式給定
4．7．1 變頻器通信數(shù)據(jù)傳送方式
4．7．2 變頻器通信控制的通信接口
4．7．3 變頻器通信控制的通信協(xié)議
4．7．4 使用USS協(xié)議的步驟
4．7．5 USS通信硬件連接要點
4．7．6 USS通信的應用
4．7．7 變頻器通信控制的優(yōu)點
習題
第5章 變頻器外圍器件與常用外圍電路
學習目標
5．1 變頻器的配線和外圍開關器件
5．1．1 主電路的配線
5．1．2 接觸器的選用
5．1．3 斷路器的選用
5．1．4 快速熔斷器的選用
5．1．5 電抗器的選用
5．2 變頻器的選型
5．2．1 根據(jù)負載的機械特性選擇變頻器
5．2．2 根據(jù)負載的工藝特性選擇變頻器
5．2．3 根據(jù)容量選擇變頻器
5．2．4 根據(jù)箱體結構選擇變頻器
5．2．5 選用變頻器的其他事項
5．3 變頻器啟動與正／反轉控制電路
5．3．1 變頻器的啟動控制電路
5．3．2 變頻器的正／反轉控制電路
5．4 變頻器并聯(lián)控制電路
5．4．1 由模擬電壓輸入端子控制的并聯(lián)運行
5．4．2 由升／降速端子控制的同速運行電路
5．5 變頻器制動及保護控制電路
5．5．1 電動機四象限運行
5．5．2 變頻器的再生制動狀態(tài)
5．5．3 變頻器的制動
5．5．4 報警及保護控制電路
5．6 工頻／變頻切換控制電路
5．6．1 繼電器控制切換電路
5．6．2 PLC控制變頻／工頻自動切換
5．7 工程案例
習題
第6章 步進電動機控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試
學習目標
6．1 步進驅動系統(tǒng)的結構和工作原理
6．1．1 步進電動機概述
6．1．2 步進電動機的結構和工作原理
6．1．3 步進驅動器工作原理
6．2 步進電動機的選型
6．2．1 步進電動機最大速度
6．2．2 步進電動機定位精度
6．2．3 步進電動機力矩
6．3 步進電動機控制系統(tǒng)的應用
6．3．1 PLC高速輸出點控制步進電動機
6．3．2 西門子S7-200控制步進電動機的調(diào)速
6．3．3 步進電動機的正／反轉
6．4 定長剪切機的PLC控制
6．4．1 系統(tǒng)軟硬件配置
6．4．2 編寫控制程序
習題
第7章 伺服電動機控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試
學習目標
7．1 伺服電動機控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試與運行
7．1．1 交流伺服電動機的結構
7．1．2 伺服驅動器工作原理
7．1．3 伺服系統(tǒng)的工作模式
7．1．4 伺服系統(tǒng)的安裝與接線
7．1．5 伺服驅動器各端子的功能及控制電路設計
7．1．6 伺服系統(tǒng)的參數(shù)
7．2 工程案例
7．2．1 脈沖輸出指令
7．2．2 伺服系統(tǒng)案例
習題
第8章 綜合控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試
學習目標
8．1 二軸桁架機器人控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試與運行
8．1．1 桁架機器人的特點
8．1．2 二軸桁架機器人概述
8．1．3 桁架機器人控制系統(tǒng)電氣原理圖
8．1．4 二軸桁架機器人伺服驅動器參數(shù)設置
8．1．5 人機界面設計
8．1．6 編寫控制程序
8．2 PCB下載檢測線控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試
8．2．1 PCB下載檢測線系統(tǒng)描述
8．2．2 PCB下載檢測線系統(tǒng)設計
習題
參考文獻
書單推薦
