智能制造装备电气传动控制系统安装与调试

图书标准信息

• 作者 张斌
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2023-01
• 版次 1
• ISBN 9787121449024
• 定价 45.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 页数 176页
• 字数 281.6千字

【内容简介】

本书从智能制造行业的应用和便于教学的角度出发，介绍了用于典型智能制造装备数控机床的直流电动机及直流调速器、三相交流异步感应电动机及变频器、步进电动机及步进驱动器、伺服电动机及伺服驱动器等各种电动机和驱动器的结构组成、工作原理，以及由这些电动机和驱动器构成的数控机床的各种主轴驱动、进给驱动的控制系统和用于数控机床的直线电动机、电主轴、电滚珠丝杠等新型传动技术，同时通过典型案例介绍了在数控技术领域使用广泛的西门子数控系统的SIMODRIVE 611、SINAMICS S120专用伺服驱动系统，以及发那科数控系统的αi、βi专用伺服驱动系统等。

  本书为高等职业院校相应课程的教材，也可作为开放大学、成人教育、自学考试、中职学校及培训班的教材，以及工程技术人员的参考书。

  本书配有免费的电子教学课件、习题参考答案、CAD原图等资源，详见前言。

【作者简介】

张斌  硕士，副教授，毕业于电子科技大学控制理论与控制工程专业，具有十几年的电气工程师工作经验，以及十多年的职业教育经验，教学与实践经验非常丰富，从事的伺服电机及伺服系统课程被评为学校精品课程，数次被学校评为教学质量优秀教师，有多项教研成果，出版著作多部。

【目录】

项目1  数控机床自动控制系统的结构组成认识1

    1.1  数控机床自动控制系统的结构组成框图2

    1.2  数控机床的进给伺服系统2

    1.3  数控机床的主轴驱动系统3

    1.4  数控机床的辅助控制系统3

    1.5  伺服系统的分类3

        1.5.1  按照在数控机床上的作用分类3

        1.5.2  按照调节理论分类4

        1.5.3  按照驱动元件分类5

        1.5.4  按照反馈比较的控制方式分类6

    思考与练习题16

    实训任务1  绘制数控机床自动控制系统的结构组成框图7

项目2  数控机床主轴驱动系统的结构组成认识9

    2.1  数控机床对主轴驱动系统的要求10

    2.2  数控机床主轴的传动结构10

    2.3  数控机床主轴的配置方案11

        2.3.1  机械调速方案11

        2.3.2  变频驱动方案12

        2.3.3  直流驱动方案12

        2.3.4  伺服驱动方案13

    思考与练习题213

    实训任务2  认识数控机床主轴驱动系统的结构组成15

项目3  直流主轴电气控制系统安装与调试17

    3.1  调速系统18

        3.1.1  调速的概念18

        3.1.2  调速系统的类型18

        3.1.3  调速系统的性能指标18

    3.2  直流电动机21

        3.2.1  直流电动机的结构组成21

        3.2.2  直流电动机的工作原理21

        3.2.3  直流电动机的类型22

        3.2.4  直流电动机的调速方法22

        3.2.5  直流电动机的机械特性23

    3.3  晶闸管供电的直流调速系统24

        3.3.1  开环直流调速系统24

        3.3.2  转速负反馈单闭环调速系统25

        3.3.3  无静差直流调速系统28

        3.3.4  转速、电流双闭环直流调速系统29

    3.4  直流调速器32

        3.4.1  什么是直流调速器32

        3.4.2  直流调速器的工作原理33

        3.4.3  英杰M1R10系列全数字直流调速器的应用33

    思考与练习题336

    实训任务3  英杰M1D10直流调速电气控制系统安装与调试37

项目4  变频主轴电气控制系统安装与调试41

    4.1  三相交流异步感应电动机42

        4.1.1  三相交流异步感应电动机的结构组成42

        4.1.2  三相交流异步感应电动机的工作原理42

        4.1.3  三相交流异步感应电动机的接线方式44

        4.1.4  三相交流异步感应电动机的铭牌数据45

        4.1.5  三相交流异步感应电动机的机械特性45

        4.1.6  三相交流异步感应电动机的调速方法47

    4.2  三相交流电动机的变频调速原理47

        4.2.1  变频调速时保持磁通量不变47

        4.2.2  基频以上调速48

        4.2.3  基频以下调速48

    4.3  变频器的工作原理49

        4.3.1  变频器的结构组成49

        4.3.2  逆变电路的工作原理52

        4.3.3  恒压频比的变频调速53

        4.3.4  矢量控制方式的变频调速54

    4.4  变频器的应用55

        4.4.1  变频器的类型55

        4.4.2  变频器的主要技术参数56

        4.4.3  变频器的选用57

        4.4.4  西门子G110变频器的原理框图与端子功能58

    典型案例1  用简单低压电器作控制元件实现变频调速59

    典型案例2  用较多低压电器作控制元件实现变频调速60

    典型案例3  用PLC控制系统实现变频调速60

    典型案例4  用西门子802C数控系统与G110变频器实现变频主轴控制62

    思考与练习题463

    实训任务4  变频主轴控制系统设计、安装与调试65

项目5  数控机床进给伺服系统的结构组成认识71

    5.1  进给伺服系统的组成72

    5.2  对进给伺服系统的基本要求72

    5.3  进给伺服系统配置方案74

        5.3.1  开环进给伺服系统配置方案74

        5.3.2  半闭环进给伺服系统配置方案74

        5.3.3  全闭环进给伺服系统配置方案75

    思考与练习题575

    实训任务5  认识进给伺服系统的结构组成77

项目6  步进伺服系统安装与调试79

    6.1  步进电动机80

        6.1.1  什么是步进电动机80

        6.1.2  步进电动机的种类80

        6.1.3  步进电动机的结构组成81

        6.1.4  步进电动机的工作原理81

    6.2  步进电动机的有关计算82

        6.2.1  步距角82

        6.2.2  步进电动机的转速83

        6.2.3  脉冲当量83

        6.2.4  步距角的选择84

    6.3  步进电动机的运行特性84

        6.3.1  矩角特性84

        6.3.2  矩频特性84

        6.3.3  工作频率85

        6.3.4  步进电动机存在的问题86

    6.4  步进驱动控制系统86

        6.4.1  控制器87

        6.4.2  步进驱动器87

    6.5  步进伺服系统应用案例87

        6.5.1  M535步进驱动器87

        6.5.2  华中数控系统构成的开环进给驱动系统89

    思考与练习题690

    实训任务6  步进伺服系统电气控制系统设计、安装与调试91

项目7  交流通用伺服系统安装与调试95

    7.1  伺服电动机96

        7.1.1  什么是伺服电动机96

        7.1.2  伺服电动机的结构组成96

        7.1.3  伺服电动机的工作原理96

        7.1.4  伺服电动机的铭牌97

        7.1.5  交流伺服电动机的使用注意事项98

        7.1.6  交流伺服电动机的检测方法99

        7.1.7  伺服电动机与步进电动机的比较99

    7.2  伺服驱动器100

        7.2.1  通用伺服与专用伺服101

        7.2.2  通用伺服驱动器的工作原理101

        7.2.3  通用伺服驱动器的工作模式104

        7.2.4  松下Minas A4系列伺服驱动器105

    典型案例5  用华中数控系统与松下伺服驱动器实现伺服控制109

    典型案例6  用西门子数控系统与松下伺服驱动器实现伺服控制111

    思考与练习题7113

    实训任务7  伺服电动机铭牌识读及电动机好坏检测115

    实训任务8  交流通用伺服系统设计、安装与调试119

项目8  西门子专用伺服驱动系统认识123

    8.1  SIMODRIVE 611系列伺服驱动系统124

        8.1.1  SIMODRIVE 611系列伺服的类型124

        8.1.2  电源滤波器124

        8.1.3  整流电抗器124

        8.1.4  电源模块125

        8.1.5  伺服驱动模块127

    典型案例7  用西门子840D数控系统与SIMODRIVE 611D实现伺服控制129

    8.2  SINAMICS S120系列伺服驱动系统129

        8.2.1  模块型伺服驱动系统129

        8.2.2　书本型伺服驱动系统132

        8.2.3  装置型伺服驱动系统134

        8.2.4  紧凑书本型伺服驱动系统138

    典型案例8  用西门子840DSL数控系统与SINAMICS S120实现伺服控制139

    8.3  SINAMICS S120 Combi伺服驱动产品140

        8.3.1  电源滤波器140

        8.3.2  电源电抗器140

        8.3.3  S120 Combi功率模块140

    8.4  西门子其他伺服驱动系统141

        8.4.1  SINAMICS V60141

        8.4.2  SINAMICS V70142

        8.4.3  SINAMICS V90143

    思考与练习题8143

    实训任务9  认识西门子专用伺服驱动产品145

项目9  发那科专用伺服驱动系统认识149

    9.1  αi系列伺服驱动产品150

        9.1.1  电源模块150

        9.1.2  主轴放大器模块150

        9.1.3  伺服放大器模块151

        9.1.4  αi系列交流伺服电动机151

    9.2  βi系列伺服驱动产品151

        9.2.1  多伺服轴/主轴一体型伺服放大器βiSVSP152

        9.2.2  独立型伺服放大器βiSV（FSSB接口）152

        9.2.3  独立型伺服放大器βiSV（I/O link接口）154

        9.2.4  βi系列交流伺服电动机154

    思考与练习题9156

    实训任务10  认识发那科专用伺服驱动产品157

项目10  数控机床电气传动新技术的应用159

    10.1  直线电动机160

        10.1.1  直线电动机的结构160

        10.1.2  直线电动机的分类161

        10.1.3  直线电动机的工作原理162

        10.1.4  直线电动机的应用案例162

    10.2  其他新技术163

        10.2.1  电主轴163

        10.2.2  电滚珠丝杠163

    思考与练习题10164

参考文献165