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杜增辉 著

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店铺： 南京出版传媒集团图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122246523

商品编码：19492069410

包装：平装

开本：16

出版时间：2015-11-01

内容介绍
基本信息

书名：	图解步进电机和伺服电机的应用与维修
作者：	杜增辉	开本：
YJ：	38	页数：
现价：	见1；CY=CY部	出版时间	2016-01
书号：	9787122246523	印刷时间：
出版社：	化学工业出版社	版次：
商品类型：	正版图书	印次：

内容提要 作者简介 　　孙克军，河北科技大学电气学院，副教授，多年来一直从事电气工程及其自动化专业电机学、电力拖动方面的教学、科研等工作，曾经在工厂从事电动机的维修和保养工作，积累了一定的实践经验。
　　根据自己掌握的理论与实践经验编写了多本有关电机使用与维修的图书。并积累了一些编写经验。 精彩导读 目录 D1章 步进电机原理
  1.1 步进电机的用途与特点
    1.1.1 步进电机的用途
    1.1.2 步进电机的特点
    1.1.3 步进电机的种类
  1.2 步进电机的基本结构与工作原理
    1.2.1 反应式步进电机
    1.2.2 永磁式步进电机
    1.2.3 混合式步进电机
  1.3 反应式步进电机的特性
    1.3.1 步进电机的静态运行特性
    1.3.2 步进电机的动态特性
  1.4 步进电机的主要性能指标
  1.5 步进电机的驱动电源
    1.5.1 对驱动电源的基本要求
    1.5.2 驱动电源的组成
    1.5.3 驱动电源的分类
    1.5.4 单电压型驱动电源
    1.5.5 高、低压切换型驱动电源
    1.5.6 电流控制的高、低压切换型驱动电源
    1.5.7 细分电路电源
    1.5.8 双J性驱动电源
  1.6 步进电机的控制原理与应用
    1.6.1 步进电机的控制原理
    1.6.2 步进电机的加减速定位控制
    1.6.3 步进电机的应用
D2章 伺服电机原理
  2.1 伺服电机概述
    2.1.1 伺服电机的用途与分类
    2.1.2 自动控制系统对伺服电机的基本要求
  2.2 直流伺服电机
    2.2.1 直流伺服电机的工作原理与结构特点
    2.2.2 直流伺服电机的控制方式
    2.2.3 直流伺服电机的静态特性
    2.2.4 直流伺服电机的动态特性
  2.3 交流伺服电机
    2.3.1 概述
    2.3.2 两相交流伺服电机的基本结构与工作原理
    2.3.3 两相交流伺服电机的控制方式
    2.3.4 两相交流伺服电机的静态特性
    2.3.5 两相交流伺服电机的动态特性
    2.3.6 两相异步伺服电机的额定值
    2.3.7 两相异步伺服电机的主要性能指标
  2.4 伺服电机的应用
D3章 步进电机和伺服电机选型
  3.1 步进电机选型
    3.1.1 步进电机选型步骤
    3.1.2 步进电机选型实例
  3.2 伺服电机选型
    3.2.1 伺服电机选型步骤
    3.2.2 伺服电机选型实例
D4章 步进电机和伺服电机维护与保养
  4.1 步进电机维护要点与保养步骤
    4.1.1 步进电机检查维护要点
    4.1.2 步进电机连接保养要求和步骤
  4.2 伺服电机维护要点与保养步骤
    4.2.1 伺服电机维护要点
    4.2.2 伺服电机保养要求与步骤
D5章 步进电机及驱动故障分析与维修实例
  5.1 步进电机及驱动故障类型分析
    5.1.1 反应式步进电机及驱动故障类型分析
    5.1.2 永磁式步进电机及驱动故障类型分析
    5.1.3 混合式步进电机及驱动故障类型分析
  5.2 步进电机及驱动故障维修实例
    5.2.1 反应式步进电机及驱动维修实例
    5.2.2 永磁式步进电机及驱动维修实例
    5.2.3 混合式步进电机及驱动维修实例
D6章 伺服电机及伺服系统故障分析与维修实例
  6.1 直流伺服电机及伺服系统故障分析与维修实例
    6.1.1 直流伺服电机及伺服系统故障分析
    6.1.2 直流伺服电机及伺服系统故障维修实例
  6.2 交流伺服电机及伺服系统故障分析与维修实例
    6.2.1 交流伺服电机及伺服系统故障分析
    6.2.2 交流伺服电机及伺服系统故障维修实例
附录 CNC常用术语中英文对照表
参考文献
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《现代控制系统核心：步进与伺服电机原理、实践与故障排除》 在这日新月异的自动化浪潮中，精准、高效的运动控制已成为工业生产、精密仪器乃至新兴科技领域的基石。从大型生产线的自动化设备，到微纳米级别的医疗器械，再到尖端的机器人技术，这一切的实现都离不开背后默默奉献的“大脑”——高性能的电机驱动系统。而其中，步进电机与伺服电机因其独特的优势，成为了现代控制系统中不可或缺的两大核心技术。 本书并非一本单纯的技术手册，而是旨在为读者构建一个全面、深入且实用的步进电机与伺服电机知识体系。它将带领您从基础原理出发，逐步探索这两个看似相似却又各有千秋的电机家族的奥秘。我们将深入剖析它们的内部结构、工作机制、控制方法以及在实际应用中的独特魅力，并着重强调在面对实际工程问题时，如何进行高效的故障诊断与维修，确保生产线的稳定运行与设备的精准性能。 第一部分：步进电机的精妙世界——精确的数字化舞蹈 步进电机，以其“一步一停”的数字式驱动特性，在需要精确位置控制的场合大放异彩。本书将从步进电机的基本原理入手，详细阐述其分类（如永磁式、混合式、变阻式等）及其各自的特点。我们将揭示定子线圈在不同激励模式下如何产生旋转磁场，以及转子如何跟随这个磁场进行精确的步进运动。 结构与工作原理深度解析： 您将了解定子与转子的细微结构，以及它们如何协同工作，实现精确的角度定位。我们将分析不同极数、不同步距角对电机性能的影响，并探讨如何通过细分驱动技术来进一步提高步进精度和减小步进误差，实现更平滑的运动。 驱动方式的演变与选择： 从最基础的单相、两相、四相驱动，到更先进的微步进驱动，本书将一一介绍它们的原理和优缺点。您将学会如何根据具体应用需求，选择最合适的驱动器和控制模式，以达到最佳的性能和成本效益。 步进电机控制策略： 书中将详细介绍如何利用单片机、PLC等控制器来生成步进脉冲信号，实现对步进电机的速度、方向和位置的精确控制。我们将讨论常用的控制算法，如恒定速度控制、加速/减速曲线控制，并提供相关的程序设计思路和实例。 典型应用场景剖析： 步进电机在3D打印机、数控机床、自动化生产线、医疗设备、办公自动化设备等领域有着广泛的应用。本书将选取几个典型的应用案例，深入分析步进电机在该类设备中的具体作用，以及如何根据应用场景进行电机选型和系统设计。 常见故障与诊断技巧： 步进电机在长时间运行或不当使用后，可能出现丢步、卡死、过热、噪音过大等问题。本书将系统地梳理步进电机常见的故障现象，并提供一套行之有效的故障诊断流程和方法，帮助您快速定位问题根源。 第二部分：伺服电机的强大力量——动态响应与精准定位的完美结合 与步进电机不同，伺服电机是一种闭环控制系统，它能够实时监测输出轴的位置、速度和扭矩，并与指令信号进行比较，从而不断调整自身的输出，实现对被控对象的精确、快速的响应。本书将深入探讨伺服电机的工作原理，揭示其作为高性能运动控制核心的强大之处。 伺服电机家族概览： 我们将介绍不同类型的伺服电机，如直流伺服电机、交流伺服电机（同步、异步）、以及它们在结构和性能上的差异。重点将放在现代工业广泛应用的交流伺服系统。 核心组成部件详解： 深入剖析伺服系统的关键组成部分：伺服电机本体（转子、定子、编码器）、伺服驱动器（功率放大器、控制器）、以及编码器（增量型、绝对型）等。我们将详细解释它们各自的功能和工作原理，特别是编码器在提供反馈信号中的至关重要作用。 闭环控制的艺术： 书中将详细阐述伺服系统的闭环控制原理。通过PID（比例-积分-微分）等经典控制算法，我们演示伺服驱动器如何根据编码器反馈的位置和速度信息，精确地调节电机的输出，实现动态的、高精度的定位和速度控制。 伺服系统的参数调优： 伺服系统的性能很大程度上取决于参数的正确设置。本书将指导读者如何理解伺服驱动器中的各种参数，如增益、滤波、限流等，并提供实际的调优方法和技巧，以优化系统的响应速度、稳定性和抗干扰能力。 高性能应用场景探索： 伺服电机在工业机器人、CNC加工中心、自动化包装线、伺服冲压机、印刷设备等高精度、高动态要求的场合是首选。本书将通过具体案例，展示伺服电机如何实现复杂轨迹的平滑跟随、高精度位置锁定以及高效率的能量利用。 故障排查与维修实践： 伺服系统故障的排查相对复杂，但并非无法应对。本书将提供一套系统化的伺服系统故障诊断流程，涵盖电机本体、驱动器、编码器等各个环节。我们将分析常见的故障现象，如报警信息解读、信号异常判断、参数配置错误等，并给出相应的维修指导和建议。 第三部分：集成应用与前沿展望——赋能智能制造 步进电机和伺服电机并非孤立的技术，它们往往需要与更高级别的控制系统集成，以实现复杂的自动化任务。本书的第三部分将关注它们的集成应用，并展望未来的发展趋势。 运动控制系统的协同设计： 我们将探讨如何根据项目需求，合理选择步进电机与伺服电机，以及如何将它们集成到PLC、PAC、工控机等控制平台中。重点将介绍常用的通信协议（如Ethernet/IP, Profinet, Modbus TCP等）在伺服和步进系统中的应用。 实际案例分析与项目实践： 书中将包含多个结合步进与伺服电机的综合性项目案例，例如自动化上下料系统、多轴联动数控系统等，从系统设计、硬件选型、软件编程到调试验证，全方位展示实际工程开发流程。 故障排除的综合策略： 结合步进与伺服系统的特点，本书将提供一套综合性的故障排除策略。例如，如何通过系统级的联查来快速定位问题，如何利用示波器、万用表等工具进行电路诊断，以及如何进行预防性维护以延长设备寿命。 面向未来的技术趋势： 随着人工智能、物联网等技术的飞速发展，步进与伺服电机技术也在不断演进。本书将简要介绍一些前沿技术，如智能驱动器、自适应控制、功率半导体技术的进步对电机性能的影响，以及它们在未来智能制造中的潜在应用。 本书的目标读者： 本书适合所有对步进电机和伺服电机感兴趣的读者，包括但不限于： 自动化工程师与技术人员： 需要在实际工作中进行电机选型、系统设计、编程调试和故障维修的专业人士。 电气工程、机械工程专业的学生： 希望深入理解电机控制原理，并为未来从事自动化相关工作打下坚实基础的在校生。 业余爱好者与创客： 对DIY自动化项目、机器人制作、3D打印等领域充满热情，希望掌握核心运动控制技术的爱好者。 设备维护与维修人员： 致力于提高故障诊断效率，缩短停机时间，保障生产连续性的专业维修队伍。 阅读本书，您将获得： 清晰、透彻的原理认知： 从根本上理解步进与伺服电机的“为何”与“如何”。 强大的实践应用能力： 掌握在各类自动化场景中应用和配置电机的技巧。 高效的故障诊断与维修技能： 能够快速、准确地解决实际工程中遇到的各种技术难题。 前瞻性的技术视野： 了解行业发展趋势，为未来的技术革新做好准备。 步进电机与伺服电机，作为现代自动化领域的“双子星”，共同驱动着一个日益智能化的世界。希望本书能成为您探索电机控制奥秘、解决工程挑战、实现创新应用的得力助手。让我们一同开启这段精彩的电机控制之旅！

评分☆☆☆☆☆

作为一名业余爱好者，我对DIY各种自动化设备充满热情，但苦于缺乏专业的知识储备。步进电机和伺服电机是我一直很想深入了解但又觉得门槛很高的领域。这本书的出现，让我觉得DIY的梦想触手可及。它以非常友好的语言，将复杂的电机原理讲解得浅显易懂。比如，书中对于步进电机如何通过Arduino等单片机进行控制的介绍，配以简单易懂的电路连接图和代码示例，让我很快就能上手。对于伺服电机，书中也介绍了如何通过简单的PWM信号来控制其位置和速度，这比我之前想象的要简单得多。最让我惊喜的是，书中还提供了一些小型DIY项目的设计思路和实现步骤，比如如何用步进电机制作一个自动化的照相机云台，或者如何用伺服电机制作一个精确的桌面机械臂。这些都给了我很大的启发，让我看到了将所学知识转化为实际作品的可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本《图解步进电机和伺服电机的应用与维修》真是解了我燃眉之急！最近公司新上线了几条自动化生产线，涉及大量使用步进电机和伺服电机进行精准定位和运动控制。我之前对这两种电机了解不多，尤其是涉及到一些比较复杂的运动轨迹规划和故障排除时，简直是一头雾水。这本书的出现，简直是及时雨！它以大量的图示，将抽象的电机原理和实际应用场景完美结合。比如，在讲解步进电机的微步进技术时，书中通过详细的电路图和电机转动示意图，清晰地展示了如何通过改变电流的相位和大小来实现更平滑、更精确的运动，这比我之前看过的纯文字描述要直观得多。同样，对于伺服电机的PID控制，书中不仅给出了基本的公式推导，还提供了大量的实际调试案例，比如如何调整P、I、D参数来抑制震荡、提高响应速度，这些都非常有指导意义。而且，在应用部分，书中还介绍了在不同行业（如CNC机床、包装机械、机器人手臂等）的具体应用实例，让我能快速理解不同场景下电机的选型和配置，为我后续的项目规划提供了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在工厂一线摸爬滚打了十多年的维修工，我见过太多因为不懂电机原理而进行的“瞎猫碰死耗子”式的维修。很多时候，即使能侥幸修好，也治标不治本，问题很快又会卷土重来。这本书的“维修”部分，真的是太接地气了！它不像有些理论书那样空泛，而是直接切入常见故障点，比如步进电机驱动器过热、堵转、丢步，伺服电机编码器失灵、报异常，驱动器与电机通信中断等等。书中针对每一种故障，都给出了非常详细的诊断流程，从最基本的电源检查，到信号线、反馈线，再到驱动器内部参数的设置，一步步引导你找到问题的根源。最让我惊喜的是，书中还提供了一些判断驱动器和电机好坏的简单实验方法，比如用万用表测量线圈阻值、用示波器观察脉冲信号等，这些都是我们在实际维修中非常需要掌握的技巧。而且，书中对于一些易损件的更换步骤，也讲得非常细致，比如如何安全地拆卸和安装伺服电机，如何检查编码器的固定是否牢靠等等。这大大提高了我们维修的效率，减少了不必要的试错成本。

评分☆☆☆☆☆

我是一位资深的设备工程师，负责公司多条生产线的维护和升级。步进电机和伺服电机是我们设备的核心部件，但随着技术的发展，新款电机的性能和控制方式也在不断变化。我一直想找一本能够快速了解新技术的书籍，而这本《图解步进电机和伺服电机的应用与维修》恰好满足了我的需求。书中关于新型步进电机驱动器（如闭环步进驱动器）和高性能伺服电机（如带有内置安全转矩关断功能的伺服）的介绍，让我耳目一新。它不仅讲解了这些新技术的优势，还提供了相关的技术参数和选型建议。在应用部分，书中还介绍了如何将这些电机与PLC、运动控制器等上位设备进行集成，以及常用的通信协议（如EtherNet/IP, Profinet）在电机控制中的应用，这对于我们进行系统集成和自动化升级非常有价值。而且，书中对于一些常见品牌的电机和驱动器的故障代码解读，也极大地缩短了我们的故障诊断时间。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在校的自动化专业学生，正处于学习步进电机和伺服电机关键知识的阶段。学校的教材虽然全面，但有时候过于理论化，难以理解其在实际工程中的应用。这本书的“图解”特色，正是我们这些学生最需要的。它用大量清晰、精美的插图，将电机内部结构、工作原理、驱动电路、控制系统等抽象的概念具象化。比如，在解释步进电机的相序控制时，书中通过不同励磁状态下的转子位置图，让我瞬间明白为何改变电流方向就能让电机按照设定的步距角转动。对于伺服电机，书中关于其反馈机制的图示，如编码器如何将转子角度转化为电信号，以及控制系统如何根据反馈信号调整输出扭矩，都清晰明了。此外，书中还穿插了许多实际应用案例的截图和原理图，让我能直观地看到这些电机是如何集成到工业设备中，实现各种复杂的运动控制的。这对于我理解课堂知识，并将其与实际工程应用联系起来，非常有帮助。