图解步进电机和伺服电机的应用与维修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

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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《电机驱动与控制系统构建指南》 内容简介： 本书是一本系统性的、面向实践的电机驱动与控制系统构建指南，旨在为广大工程技术人员、自动化爱好者以及相关专业的学生提供一套全面、深入的学习和实践框架。本书不涉及具体某类电机（如步进电机、伺服电机）的应用与维修细节，而是将重点放在电机驱动和控制系统本身的设计原理、关键技术、常用组件选择、系统集成方法以及故障诊断与排除的通用思路和方法上。通过本书的学习，读者将能够掌握构建和优化各种电机驱动与控制系统的核心知识和技能，从而在更广泛的工程应用中游刃有余。 第一篇：电机驱动基础理论与选型 本篇将从最基础的电学和磁学原理出发，为读者构建起对电机工作本质的深刻理解。我们将深入探讨电机的基本结构、电磁感应定律、安培定律等核心概念，以及它们如何转化为驱动力。 第一章：电机基本原理回顾与分类 本章将简要回顾直流电机、交流电机（同步、异步）的基本工作原理，并重点介绍各类电机在转速、扭矩、效率、功率密度等方面的特性差异。 我们将分析不同类型电机在不同应用场景下的优劣势，为后续的系统设计提供宏观指导。 重点讲解电机功率、转矩、转速之间的关系，以及如何根据负载需求进行初步的电机选型。 讨论电机的额定参数、过载能力、温升限制等关键技术指标。 第二章：驱动电路设计核心要点 本章将聚焦于电机驱动电路的设计，详细阐述功率器件（如MOSFET、IGBT、双极晶体管）的选型原则、驱动方式（如PWM、H桥）及其优缺点。 深入剖析驱动电路中的关键参数，包括耐压、耐流、开关速度、导通压降、散热要求等，并提供详细的选型计算方法。 讲解驱动电路中的保护措施，如过流保护、过压保护、短路保护、过温保护等，以及如何设计可靠的保护电路。 分析驱动电路的EMI（电磁干扰）问题，介绍降低EMI的常用技术和设计方法，确保系统稳定运行。 探讨驱动电路中的滤波和去耦技术，以提高信号质量和系统稳定性。 第三章：电源与功率器件的匹配 本章将指导读者如何根据电机类型、功率等级以及驱动电路的要求，正确选择合适的电源。 详细讲解DC电源、AC电源（包括单相和三相）、开关电源（SMPS）以及线性电源的特性和适用范围。 重点讨论电源的稳压精度、纹波抑制、负载调整率、效率以及动态响应等关键参数。 阐述电源与功率器件之间的匹配原则，包括电压匹配、电流匹配以及瞬态响应匹配，确保驱动电路的安全可靠工作。 介绍电源滤波、缓冲以及能量回馈等设计考虑。 第二篇：电机控制策略与实现 本篇将深入探讨各种电机控制策略及其在数字信号处理器（DSP）、微控制器（MCU）等嵌入式平台上的实现方法。我们将从基础的开环控制到复杂的闭环控制，逐步深入，为读者提供丰富的控制理论知识和实践经验。 第四章：开环控制技术 本章将介绍最基础的开环控制概念，即通过预设的控制信号直接驱动电机，而不进行实际反馈。 详细讲解恒压比（V/f）控制在交流异步电机中的应用，分析其工作原理、优缺点以及适用场景。 介绍简单的脉冲宽度调制（PWM）控制原理，如何通过改变占空比来控制电机输出功率。 讨论开环控制在简单应用场景下的实现方法，并分析其精度和动态响应的局限性。 第五章：闭环控制理论与反馈机制 本章是系统控制的核心。我们将深入讲解闭环控制的基本原理，包括误差检测、控制器设计和执行机构。 重点介绍比例-积分-微分（PID）控制器，详细解析P、I、D各部分的作用，以及如何根据系统特性整定PID参数（如Ziegler-Nichols法、遗传算法优化等）。 分析常用的反馈传感器，如编码器（增量式、绝对式）、霍尔传感器、测速发电机、电流互感器等，介绍它们的原理、安装方式和信号处理方法。 讲解如何根据应用需求选择合适的反馈传感器，并考虑传感器的精度、分辨率、响应速度和鲁棒性。 深入探讨闭环控制在提高系统精度、动态响应和鲁棒性方面的关键作用。 第六章：高级控制算法 本章将介绍一些更先进的电机控制算法，以应对复杂多变的工况和性能要求。 详细讲解矢量控制（Field-Oriented Control, FOC）的原理，包括坐标变换（Clark、Park变换）、磁场定向和电流控制，以及它在提高交流电机动态性能和效率方面的优势。 介绍模糊逻辑控制（FLC）和神经网络控制（NNC）在电机控制中的应用，以及如何设计和实现这些智能控制算法。 探讨滑模变结构控制（SMC）的鲁棒性优势，以及其在应对系统不确定性和外部干扰方面的应用。 简要介绍模型预测控制（MPC）等前沿控制技术在电机驱动领域的潜力。 第七章：运动控制器与轨迹规划 本章将聚焦于电机的运动控制，即如何让电机按照预定的路径、速度或位置进行精确运动。 详细讲解直线插补、圆弧插补等基本运动轨迹规划算法。 介绍 S 型加减速（平滑加速/减速）曲线的应用，以及如何通过平滑的运动轨迹来减少冲击和振动。 探讨多轴联动协调控制的基本原理和实现方法。 介绍脉冲发生器（PULSE GENERATOR）在产生步进脉冲序列中的作用，以及如何生成不同频率和占空比的脉冲信号。 讲解如何根据运动指令生成精确的PWM信号，以实现期望的电机运动。 第三篇：系统集成与调试 本篇将指导读者如何将前面章节中学到的理论知识转化为实际的工程应用，包括硬件选型、软件开发、系统集成以及关键调试方法。 第八章：嵌入式系统选择与接口设计 本章将介绍常用的嵌入式微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）的选型原则，包括处理能力、存储器、外设接口（如PWM、ADC、UART、SPI、CAN）以及功耗等。 详细讲解嵌入式系统与电机驱动电路之间的接口设计，包括信号电平匹配、隔离、滤波以及高频噪声抑制。 介绍模拟量采集（ADC）的原理和应用，如何采集传感器信号并进行数字化处理。 讲解数字量输入/输出（GPIO）的应用，如何控制继电器、指示灯等。 介绍通信接口（如UART、SPI、I2C）的设计和应用，如何实现嵌入式系统与其他设备（如上位机、其他传感器）的数据交换。 第九章：软件开发与算法实现 本章将指导读者如何进行嵌入式软件开发，包括编程语言（C/C++）、开发环境（IDE）、调试工具和实时操作系统（RTOS）的应用。 详细讲解如何将前面章节介绍的控制算法（PID、FOC等）用代码实现，包括算法模块化设计、数据结构选择和高效编码技巧。 介绍中断服务程序的编写，如何及时响应外部事件（如传感器触发、按键按下）。 讲解软件定时器的应用，如何实现精确的时间控制和周期性任务。 介绍状态机（State Machine）在系统控制中的应用，如何清晰地组织程序逻辑。 提供软件调试的常用技巧，如断点设置、变量监视、逻辑分析仪的使用。 第十章：系统集成与测试 本章将指导读者如何将硬件和软件集成到一个完整的电机驱动与控制系统中。 详细讲解系统联调的流程，包括单元测试、集成测试和系统测试。 介绍如何进行性能测试，包括稳态精度、动态响应、效率测量、温升测试以及负载能力测试。 讲解如何设计测试用例，以覆盖各种正常和异常工况。 介绍如何利用示波器、逻辑分析仪、功率计等测试仪器进行系统诊断和性能评估。 第四篇：系统故障诊断与优化 本篇将聚焦于电机驱动与控制系统中常见的故障现象、诊断方法以及系统优化策略，帮助读者快速定位问题并提升系统性能。 第十一章：常见故障分析与诊断思路 本章将系统性地梳理电机驱动与控制系统中可能出现的各类故障，包括硬件故障（如功率器件烧毁、传感器失效、电源问题）和软件故障（如算法错误、死锁、数据溢出）。 提供一套通用的故障诊断流程和思维框架，引导读者从现象出发，逐步缩小故障范围。 重点讲解如何利用经验和测试手段，结合电路图和代码，快速定位问题的根源。 介绍“二分法”等逻辑推理方法在故障排查中的应用。 讨论如何通过记录详细的故障信息，为后续的故障分析提供依据。 第十二章：系统优化与性能提升 本章将针对系统性能瓶颈，提供多种优化和提升方案。 从硬件角度，探讨如何通过改进散热设计、优化PCB布局、选择更高性能的元器件来提升系统的稳定性和可靠性。 从软件角度，介绍如何通过优化控制算法参数、改进代码效率、引入更先进的控制策略来提升系统的动态响应、精度和能量利用率。 讨论如何通过调整PWM频率、死区时间等参数来平衡性能与效率。 介绍如何通过增加滤波、隔离等措施来改善系统的抗干扰能力。 讲解如何进行实际的性能基准测试，量化优化效果。 第十三章：安全规范与可靠性设计 本章将强调电机驱动与控制系统中的安全问题。 介绍电气安全标准和规范，如CE、UL认证要求，以及如何设计符合安全标准的电路。 讲解如何设计有效的安全保护机制，如紧急停止、安全限位等。 讨论系统的可靠性设计原则，包括元器件冗余、故障检测与容错、环境适应性等。 强调在系统设计和调试过程中，安全永远是第一位的考量。 本书通过循序渐进的结构安排，从基础理论到高级应用，再到实践调试和故障排除，为读者提供了一个全面、深入的学习平台。本书注重理论与实践相结合，辅以大量的工程实践经验和通用性的设计方法，旨在帮助读者掌握电机驱动与控制系统的核心技术，从而在实际工程项目中做出明智的设计决策，并有效地解决遇到的技术难题。