控制電機及其應用（簡體書）

《高等院校自動化新編系列教材：控制電機及其應用》全面系統地介紹了各種控制電機的基本原理、特性、典型應用以及相關的自動控制技術，反映了當代控制電機發展的新成果，內容豐富、新穎，理論聯系實際，提供的基礎知識便于讀者自學或復習，提供的實例便于讀者在實際應用中參考。《高等院校自動化新編系列教材：控制電機及其應用》涉及電學、磁學、力學、電子學、計算機及控制技術等多門學科，該課程的教學對于培養自動化領域的高級應用型技術人才具有十分重要的意義。《高等院校自動化新編系列教材：控制電機及其應用》可作為高等院校自動化、測控技術與儀器、過程裝備和自動化、機械設計及自動化等專業的基礎課或專業基礎課教材，也可作為相關科技人員的自學和參考用書。

第1章 測速發電機
1.1 概述
1.2 直流測速發電機
1.2.1 基本結構
1.2.2 工作原理
1.2.3 誤差分析及其減小方法
1.2.4 直流測速發電機的選擇和使用
1.3 交流異步測速發電機
1.3.1 基本結構
1.3.2 工作原理
1.3.3 輸出特性
1.3.4 交流異步測速發電機的選擇和使用
1.4 霍爾無刷直流測速發電機
1.4.1 霍爾電勢產生
1.4.2 基本結構及工作原理
1.5 測速發電機應用
1.5.1 旋轉機械恒速控制
1.5.2 自動控制系統的解算元件
思考題與習題

第2章 伺服電動機與伺服系統
2.1 概述
2.2 直流伺服電動機
2.2.1 結構及工作原理
2.2.2 電磁轉矩和轉矩平衡方程式
2.2.3 電壓平衡方程式
2.2.4 控制方式和穩態特性
2.2.5 直流伺服電動機的動態特性
2.3 特種直流伺服電動機
2.3.1 直流力矩電動機
2.3.2 低慣量直流伺服電動機
2.4 直流伺服電動機的選擇和使用
2.4.1 主要技術數據
2.4.2 直流伺服電動機使用原則
2.5 交流異步伺服電動機
2.6 交流同步伺服電動機
2.6.1 永磁同步電動機的結構與工作原理
2.6.2 磁阻式同步電動機的結構與工作原理
2.6.3 磁滯同步電動機的結構與工作原理
2.7 數字化交流伺服系統
2.7.1 數字化交流伺服控制系統的基本概念及分類
2.7.2 數字化交流伺服控制系統的特點
2.8 伺服電動機應用
2.8.1 在重型龍門移動式鏜銑床雙立柱同步進給中的應用
2.8.2 在電梯驅動系統中的應用
思考題與習題

第3章 角位傳感電機
3.1 概述
3.2 自整角機
3.2.1 功能與分類
3.2.2 基本結構
3.2.3 工作原理
3.2.4 自整角機的選擇和使用
3.3 旋轉變壓器
3.3.1 基本結構
3.3.2 工作原理
3.3.3 旋轉變壓器的選擇和使用
3.4 固態角位傳感電機
3.4.1 固態自整角變壓器
3.4.2 固態自整角差動發送機
3.5 角位傳感電機的應用
思考題與習題

第4章 步進電動機
4.1 概述
4.2 反應式步進電動機
4.2.1 結構及工作原理
4.2.2 運行特性
4.3 步進電動機的驅動與細分控制
……
第5章 開關磁阻電動機
第6章 永磁無刷直流電動機
第7章 直線電動機
第8章 超聲波電動機
參考文獻

伺服電動機是一種應用于運動控制系統中的控制電機，在自動控制系統中作為執行元件，將輸入的電壓信號變換成轉軸的角位移或角速度而輸出。輸入的電壓信號稱為控制信號或控制電壓，改變控制電壓可以變更伺服電動機的轉速及轉向。伺服電動機具有可控性好、反應迅速等優點，是運動控制系統和計算機外圍設備中常用的執行元件。
運動控制系統對伺服電動機的基本要求有如下幾個方面。
?調速范圍寬：即伺服電動機的轉速隨著控制電壓的改變能在寬廣的范圍內連續調節。
?運行穩定：即伺服電動機具有線性的機械特性和調節特性，伺服電動機的機械特性是指控制電壓一定時，轉速隨轉矩的變化關系；調節特性是指電機轉矩一定時，轉速隨控制電壓的變化關系。線性的機械特性和調節特性有利于提高自動控制系統的動態精度。
?可控性好，無“自轉”現象：即無電壓控制信號時轉子不轉動，控制信號一旦出現，電機馬上轉動，而電壓降為零時能立即自行停轉。
?快速響應：即電機的機電時間常數要小，相應的伺服電動機要有較大的堵轉轉矩和較小的轉動慣量。這樣，電機的轉速才能隨著控制電壓的改變而迅速變化。
伺服電動機按所使用電源的性質不同，可分為直流伺服電動機和交流伺服電動機。直流伺服電動機具有運行特性好，控制靈活、方便等優點；而交流伺服電動機結構簡單，無電刷和換向器，不需要經常維護，而且效率高、響應快、速比大，在許多應用領域有取代直流伺服電動機的趨勢。
隨著自動控制系統快速響應性要求的提高，各種低慣量伺服電動機相繼出現，如盤形電樞直流電動機、空心杯電樞直流電動機、無槽電樞直流電動機等。隨著電子技術的發展以及稀土永磁材料的進步，永磁無刷電動機得到了快速發展。永磁無刷電動機是一種根據轉子位置信息，通過電子電路進行換相或電流控制的永磁電動機。此外，為了適應高精度低速伺服系統的需要，研制出了直流力矩電動機，它取消了減速機構而直接驅動負載。在數控機床領域，為了進一步實現伺服系統的高速度和高精度，已經開始用直線伺服電動機代替旋轉型伺服電動機。
目前，伺服電動機正在向著大容量和微型化方向發展。
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