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【内容】
本书在第一版教材的基础上修订而成，主要阐述了自动控制系统中常用的控制元件的结构特点、工作原理、工作特性以及典型应用等内容，包括直流电磁铁、直流伺服电动机、直流测速发电机、旋转变压器、自整角机、交流伺服电动机、交流测速发电机、同步电动机、无刷直流电动机、步进电动机、直线电动机以及常用传感器等。
本书可作为电气工程、自动化、控制工程等专业的本科教材，也可作为其他相关专业的教学用书或参考用书。
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【目录】
绪论1
第1章磁路基本知识4
1．1磁场的基本物理量4
1．2磁性材料的特性6
1．3磁路及其基本定律9
1．3．1磁路基本定律9
1．3．2磁路的计算10
小结12
思考题与习题12
第2章直流磁系统及其应用13
2．1直流电磁铁13
2．1．1概述13
2．1．2分类和工作原理13
2．2极化继电器的结构与原理17
2．2．1电磁式继电器17
2．2．2极化继电器的工作原理17
2．2．3极化继电器的结构18
2．3极化继电器的分析方法21
2．3．1差动式磁系统21
2．3．2桥式磁系统22
2．3．3一组工作气隙的衔铁工作吸力24
2．4接触器26
小结28
思考题与习题28
第3章直流测速发电机29
3．1概述29
3．2直流发电机的工作原理和主要结构29
3．2．1直流发电机的工作原理29
3．2．2直流电机的主要结构31
3．2．3直流电机的电枢感应电动势33
3．3直流测速发电机34
3．3．1直流测速发电机的类型34
3．3．2输出特性35
3．3．3直流测速发电机的误差及减小误差的方法36
3．4直流测速发电机的应用39
3．4．1直流测速发电机的性能标准39
3．4．2直流测速发电机的选择与接线40
3．4．3直流测速发电机的应用举例40
3．4．4直流测速发电机的发展趋势42
小结42
思考题与习题43
第4章直流伺服电动机44
4．1概述44
4．2直流电动机的基本原理44
4．2．1直流电动机的基本工作原理44
4．2．2电磁转矩和电枢电动势45
4．2．3直流电动机的基本关系式46
4．2．4直流电动机的使用47
4．3直流伺服电动机的控制及运行特性50
4．3．1结构和分类50
4．3．2控制方法50
4．3．3静态特性51
4．3．4动态特性54
4．4直流力矩电动机57
4．4．1结构特点57
4．4．2直流力矩电动机转矩大、转速低的原因58
4．4．3直流力矩电动机性能特点59
4．5低惯量直流伺服电动机60
4．5．1空心杯形电枢直流伺服电动机60
4．5．2盘式电枢直流伺服电动机61
4．5．3无槽直流伺服电动机62
4．6直流伺服电动机的应用63
小结64
思考题与习题65
第5章旋转变压器66
5．1概述66
5．2变压器的工作原理66
5．2．1变压器的结构66
5．2．2变压器的运行67
5．2．3变压器的额定值73
5．3正余弦旋转变压器73
5．3．1正余弦旋转变压器的结构特点73
5．3．2正余弦旋转变压器的工作原理75
5．3．3输出特性的补偿79
5．4线性旋转变压器81
5．5旋转变压器的应用83
5．5．1旋转变压器的误差指标83
5．5．2比例旋转变压器83
5．5．3旋转变压器作为解算元件84
5．5．4数字化角度测量85
小结91
思考题与习题92
第6章自整角机93
6．1概述93
6．2自整角机的结构93
6．3控制式自整角机的工作原理95
6．3．1控制式自整角机的工作原理95
6．3．2控制式自整角机的比电压100
6．4力矩式自整角机的工作原理101
6．4．1力矩式自整角机的工作原理101
6．4．2力矩式自整角机的失调角和协调位置104
6．5差动式自整角机104
6．5．1差动式自整角机的结构104
6．5．2差动式自整角机的运行原理105
6．6自整角机的技术指标及使用107
6．6．1自整角机的技术指标107
6．6．2自整角机的使用要求108
6．7自整角机的典型应用109
6．7．1作为位置指示器109
6．7．2舰艇上火炮的自动瞄准110
6．7．3数字化测角110
6．8粗精组合技术117
小结120
思考题与习题120
第7章两相交流电机124
7．1两相交流伺服电动机的结构和工作原理124
7．1．1概述124
7．1．2交流伺服电动机的结构特点125
7．1．3交流伺服电动机的工作原理126
7．2两相绕组的旋转磁场128
7．2．1圆形旋转磁场的产生128
7．2．2旋转磁场的转向和转速130
7．3圆形旋转磁场作用下的运行分析132
7．3．1转速和转差率132
7．3．2磁动势平衡方程133
7．3．3电压平衡方程133
7．3．4产生圆形旋转磁场时的定子绕组电压135
7．3．5交流伺服电动机的电磁功率和电磁转矩137
7．3．6交流伺服电动机的机械特性138
7．4椭圆形旋转磁场作用下的运行分析139
7．4．1椭圆型旋转磁场的形成140
7．4．2椭圆形旋转磁场的分解141
7．4．3椭圆形旋转磁场作用下的机械特性142
7．5两相电动机的控制方法及特性144
7．5．1幅值控制144
7．5．2相位控制147
7．5．3幅相控制147
7．6交、直流伺服电动机的性能比较150
7．7两相伺服电动机的应用152
7．7．1主要性能指标152
7．7．2交流伺服电动机的应用154
7．7．3数字化交流伺服系统154
7．8交流异步测速发电机156
7．8．1基本结构与工作原理157
7．8．2主要误差分析158
小结162
思考题与习题163
第8章微型同步电动机165
8．1概论165
8．2永磁式同步电动机165
8．3反应式同步电动机167
8．3．1反应式同步电动机结构特点167
8．3．2反应式同步电动机的工作原理168
8．4磁滞式同步电动机169
8．5微型同步电动机的特点与应用172
小结173
思考题与习题173
第9章无刷直流电动机174
9．1无刷直流电动机的基本组成及工作原理174
9．1．1基本组成174
9．1．2工作原理179
9．2无刷直流电机的运行特性182
9．2．1基本方程182
9．2．2工作特性184
9．3无刷直流电动机的电枢反应185
9．4无刷直流电机的正反转186
9．5基于DSP的无刷直流电动机控制系统189
9．6无刷直流电动机的应用191
小结192
思考题与习题192
第10章步进电动机193
10．1概述193
10．2反应式步进电动机的结构及工作原理194
10．2．1反应式步进电动机的结构194
10．2．2反应式步进电动机的工作原理194
10．2．3反应式步进电动机的步距角196
10．3反应式步进电动机的静态特性199
10．4反应式步进电动机的动态特性201
10．4．1单步运行状态201
10．4．2步进电动机的连续运行状态204
10．5步进电动机的驱动电源207
10．6步进电动机的单片机控制209
10．7步进电动机的应用212
10．7．1步进电动机的主要技术数据212
10．7．2使用步进电动机应注意的几个问题213
10．7．3步进电动机的应用214
10．8开关磁阻电动机214
10．8．1开关磁阻电动机的工作原理214
10．8．2开关磁阻电动机的电感特性和基本方程式215
小结217
思考题与习题218
第11章直线电动机219
11．1概述219
11．2直线感应电动机220
11．2．1直线感应电动机的基本结构220
11．2．2直线感应电动机的基本工作原理222
11．3直线直流电动机223
11．3．1永磁式直线直流电动机223
11．3．2电磁式直线直流电动机224
11．4直线同步电动机224
11．5直线步进电动机225
11．6直线电动机应用举例227
小结229
思考题与习题230
第12章传感器231
12．1传感器概论231
12．1．1传感器定义231
12．1．2传感器的分类231
12．1．3传感器技术的现状与发展232
12．2霍耳传感器233
6自动控制元件(第二版)
小结261
思考题与习题262
参考文献263
第1章磁路基本知识4
1．1磁场的基本物理量4
1．2磁性材料的特性6
1．3磁路及其基本定律9
1．3．1磁路基本定律9
1．3．2磁路的计算10
小结12
思考题与习题12
第2章直流磁系统及其应用13
2．1直流电磁铁13
2．1．1概述13
2．1．2分类和工作原理13
2．2极化继电器的结构与原理17
2．2．1电磁式继电器17
2．2．2极化继电器的工作原理17
2．2．3极化继电器的结构18
2．3极化继电器的分析方法21
2．3．1差动式磁系统21
2．3．2桥式磁系统22
2．3．3一组工作气隙的衔铁工作吸力24
2．4接触器26
小结28
思考题与习题28
第3章直流测速发电机29
3．1概述29
3．2直流发电机的工作原理和主要结构29
3．2．1直流发电机的工作原理29
3．2．2直流电机的主要结构31
3．2．3直流电机的电枢感应电动势33
3．3直流测速发电机34
3．3．1直流测速发电机的类型34
3．3．2输出特性35
3．3．3直流测速发电机的误差及减小误差的方法36
3．4直流测速发电机的应用39
3．4．1直流测速发电机的性能标准39
3．4．2直流测速发电机的选择与接线40
3．4．3直流测速发电机的应用举例40
3．4．4直流测速发电机的发展趋势42
小结42
思考题与习题43
第4章直流伺服电动机44
4．1概述44
4．2直流电动机的基本原理44
4．2．1直流电动机的基本工作原理44
4．2．2电磁转矩和电枢电动势45
4．2．3直流电动机的基本关系式46
4．2．4直流电动机的使用47
4．3直流伺服电动机的控制及运行特性50
4．3．1结构和分类50
4．3．2控制方法50
4．3．3静态特性51
4．3．4动态特性54
4．4直流力矩电动机57
4．4．1结构特点57
4．4．2直流力矩电动机转矩大、转速低的原因58
4．4．3直流力矩电动机性能特点59
4．5低惯量直流伺服电动机60
4．5．1空心杯形电枢直流伺服电动机60
4．5．2盘式电枢直流伺服电动机61
4．5．3无槽直流伺服电动机62
4．6直流伺服电动机的应用63
小结64
思考题与习题65
第5章旋转变压器66
5．1概述66
5．2变压器的工作原理66
5．2．1变压器的结构66
5．2．2变压器的运行67
5．2．3变压器的额定值73
5．3正余弦旋转变压器73
5．3．1正余弦旋转变压器的结构特点73
5．3．2正余弦旋转变压器的工作原理75
5．3．3输出特性的补偿79
5．4线性旋转变压器81
5．5旋转变压器的应用83
5．5．1旋转变压器的误差指标83
5．5．2比例旋转变压器83
5．5．3旋转变压器作为解算元件84
5．5．4数字化角度测量85
小结91
思考题与习题92
第6章自整角机93
6．1概述93
6．2自整角机的结构93
6．3控制式自整角机的工作原理95
6．3．1控制式自整角机的工作原理95
6．3．2控制式自整角机的比电压100
6．4力矩式自整角机的工作原理101
6．4．1力矩式自整角机的工作原理101
6．4．2力矩式自整角机的失调角和协调位置104
6．5差动式自整角机104
6．5．1差动式自整角机的结构104
6．5．2差动式自整角机的运行原理105
6．6自整角机的技术指标及使用107
6．6．1自整角机的技术指标107
6．6．2自整角机的使用要求108
6．7自整角机的典型应用109
6．7．1作为位置指示器109
6．7．2舰艇上火炮的自动瞄准110
6．7．3数字化测角110
6．8粗精组合技术117
小结120
思考题与习题120
第7章两相交流电机124
7．1两相交流伺服电动机的结构和工作原理124
7．1．1概述124
7．1．2交流伺服电动机的结构特点125
7．1．3交流伺服电动机的工作原理126
7．2两相绕组的旋转磁场128
7．2．1圆形旋转磁场的产生128
7．2．2旋转磁场的转向和转速130
7．3圆形旋转磁场作用下的运行分析132
7．3．1转速和转差率132
7．3．2磁动势平衡方程133
7．3．3电压平衡方程133
7．3．4产生圆形旋转磁场时的定子绕组电压135
7．3．5交流伺服电动机的电磁功率和电磁转矩137
7．3．6交流伺服电动机的机械特性138
7．4椭圆形旋转磁场作用下的运行分析139
7．4．1椭圆型旋转磁场的形成140
7．4．2椭圆形旋转磁场的分解141
7．4．3椭圆形旋转磁场作用下的机械特性142
7．5两相电动机的控制方法及特性144
7．5．1幅值控制144
7．5．2相位控制147
7．5．3幅相控制147
7．6交、直流伺服电动机的性能比较150
7．7两相伺服电动机的应用152
7．7．1主要性能指标152
7．7．2交流伺服电动机的应用154
7．7．3数字化交流伺服系统154
7．8交流异步测速发电机156
7．8．1基本结构与工作原理157
7．8．2主要误差分析158
小结162
思考题与习题163
第8章微型同步电动机165
8．1概论165
8．2永磁式同步电动机165
8．3反应式同步电动机167
8．3．1反应式同步电动机结构特点167
8．3．2反应式同步电动机的工作原理168
8．4磁滞式同步电动机169
8．5微型同步电动机的特点与应用172
小结173
思考题与习题173
第9章无刷直流电动机174
9．1无刷直流电动机的基本组成及工作原理174
9．1．1基本组成174
9．1．2工作原理179
9．2无刷直流电机的运行特性182
9．2．1基本方程182
9．2．2工作特性184
9．3无刷直流电动机的电枢反应185
9．4无刷直流电机的正反转186
9．5基于DSP的无刷直流电动机控制系统189
9．6无刷直流电动机的应用191
小结192
思考题与习题192
第10章步进电动机193
10．1概述193
10．2反应式步进电动机的结构及工作原理194
10．2．1反应式步进电动机的结构194
10．2．2反应式步进电动机的工作原理194
10．2．3反应式步进电动机的步距角196
10．3反应式步进电动机的静态特性199
10．4反应式步进电动机的动态特性201
10．4．1单步运行状态201
10．4．2步进电动机的连续运行状态204
10．5步进电动机的驱动电源207
10．6步进电动机的单片机控制209
10．7步进电动机的应用212
10．7．1步进电动机的主要技术数据212
10．7．2使用步进电动机应注意的几个问题213
10．7．3步进电动机的应用214
10．8开关磁阻电动机214
10．8．1开关磁阻电动机的工作原理214
10．8．2开关磁阻电动机的电感特性和基本方程式215
小结217
思考题与习题218
第11章直线电动机219
11．1概述219
11．2直线感应电动机220
11．2．1直线感应电动机的基本结构220
11．2．2直线感应电动机的基本工作原理222
11．3直线直流电动机223
11．3．1永磁式直线直流电动机223
11．3．2电磁式直线直流电动机224
11．4直线同步电动机224
11．5直线步进电动机225
11．6直线电动机应用举例227
小结229
思考题与习题230
第12章传感器231
12．1传感器概论231
12．1．1传感器定义231
12．1．2传感器的分类231
12．1．3传感器技术的现状与发展232
12．2霍耳传感器233
6自动控制元件(第二版)
小结261
思考题与习题262
参考文献263
