电气传动自动化技术手册（第3版）
第3版序言
第2版序言
第1版序言
第1章常用设计数据与技术标准
1.1常用标准目录
1.2常用术语
1.3计量单位
1.3.1国际单位制(SI)(摘自GB 3100—1993)
1.3.2电学、磁学单位和常用单位及其换算
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第2版序言
第1版序言
第1章常用设计数据与技术标准
1.1常用标准目录
1.2常用术语
1.3计量单位
1.3.1国际单位制(SI)(摘自GB 3100—1993)
1.3.2电学、磁学单位和常用单位及其换算
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天津电气科学研究院有限公司（原天津电气传动设计研究所）是原国家机械工业部直属研究所，现为中国机械工业集团有限公司所属科技型企业，主要从事电气传动自动化系统工程、中小型水力发电设备成套、低压电控配电装置和新能源电控设备的科研开发、生产制造和检测认证。自1954年8月成立以来，荣获了150余项省部级以上科技奖励，取得了近千项科技成果，承接了万余项国内外工程项目，见证了国家冶金、矿山、交通、国防、电力、石化等国民经济支柱行业的技术进步和产业发展。
《电气传动自动化技术手册》第2版自2005年出版以来，我国新发布和修订了大量国家标准和行业标准。为满足广大读者的需求，我们对手册第2版进行了修订，重新编写了第1章；并对全手册进行了订正工作。
天津电气传动设计研究所编著的《电气传动自动化技术手册》内容包括常用设计数据与技术标准、电气传动系统方案及电动机的选择、电力电子器件与电源、调速技术基础、电动机的电器控制、直流传动系统、交流传动系统、典型控制系统方案、电气传动控制系统的综合、电气传动装置、谐波治理与无功补偿、基础自动化、电磁兼容性与可靠性、电控设备的安装与调试和电气传动的工业应用。书中还列举了大量系统应用的计算实例，以便读者能很快地掌握设计计算技能。
《电气传动自动化技术手册》不仅体现了现代新技术的先进性，又具备解决问题的实用性和通用性，是从事电气传动自动化工作的工程设计、产品制造、现场应用技术人员和大专院…
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天津电气传动设计研究所编著的《电气传动自动化技术手册》内容包括常用设计数据与技术标准、电气传动系统方案及电动机的选择、电力电子器件与电源、调速技术基础、电动机的电器控制、直流传动系统、交流传动系统、典型控制系统方案、电气传动控制系统的综合、电气传动装置、谐波治理与无功补偿、基础自动化、电磁兼容性与可靠性、电控设备的安装与调试和电气传动的工业应用。书中还列举了大量系统应用的计算实例，以便读者能很快地掌握设计计算技能。
《电气传动自动化技术手册》不仅体现了现代新技术的先进性，又具备解决问题的实用性和通用性，是从事电气传动自动化工作的工程设计、产品制造、现场应用技术人员和大专院…
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第3版序言
第2版序言
第1版序言
第1章常用设计数据与技术标准
1.1常用标准目录
1.2常用术语
1.3计量单位
1.3.1国际单位制(SI)(摘自GB 3100—1993)
1.3.2电学、磁学单位和常用单位及其换算
1.4物理量和下角标符号
1.4.1常用物理量符号
1.4.2推荐的下角标符号
1.5优先数和优先数系
1.5.1优先数系的基本系列和补充系列(摘自GB/T 321—2005)
1.5.2用于电阻、电容参数的E系列
1.6常用电气简图用图形符号
1.7项目代号与文字符号
1.7.1项目代号组成(摘自GB/T 5094—2002)
1.7.2文字符号(摘自GB/T 5094.2—2003)
1.8电气制图(摘自GB/T 6988.1—2008)
1.8.1信息表达规则
1.8.2简图总则
1.8.3概略图
1.8.4功能图
1.8.5电路图
1.8.6接线图
1.8.7布置图
1.9设计选用参数
1.9.1标准电压(摘自GB/T 156—2007)
1.9.2标准电流(摘自GB/T 762—2002)
1.9.3标准频率(摘自GB/T 1980—2005)
1.9.4电气设备安全设计导则(摘自GB/T 25295—2010)
1.9.5电击防护(摘自GB/T 17045—2008)
1.9.6电气绝缘(摘自GB/T 11021—2007和GB/T 16935.1—2008)
1.9.7外壳防护等级(IP代码)(摘自GB 4208—2008)
1.10电气控制设备的通用要求(摘自GB/T 3797—2005)
1.10.1正常使用条件
1.10.2一般要求
1.10.3性能指标
1.10.4冷却
1.10.5电气间隙与爬电距离
1.10.6绝缘电阻与介电性能
1.10.7温升
1.10.8保护
1.10.9控制电路
1.10.10控制柜(台)
1.10.11EMC试验
1.11用半导体电力变流器的直流调速电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 3886.1—2001)
1.11.1额定值
1.11.2非重复负载工作制的工作制等级
1.11.3晶闸管装置的试验
1.12交流电动机电力电子软起动装置(摘自JB/T 10251—2001)
1.12.1术语
1.12.2技术参数
1.12.3一般要求
1.12.4电气间隙与爬电距离
1.12.5绝缘电阻与介电强度
1.12.6温升
1.12.7外壳保护
1.12.8安装与接地
1.12.9噪声
1.12.10冷却
1.12.11电气性能指标
1.13低压直流调速电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 12668.1—2002)
1.13.1术语
1.13.2功能特性
1.13.3使用条件
1.13.4额定值
1.13.5性能要求
1.13.6安全和警告标志
1.14低压交流变频电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 12668.2—2002)
1.14.1术语
1.14.2功能特性
1.14.3使用条件
1.14.4额定值
1.14.5性能要求
1.14.6安全和警告标志
1.14.7常用的控制方案
1.15调速电气传动系统的电磁兼容(摘自GB/T 12668.3—2003)
1.15.1抗扰度要求
1.15.2发射要求
1.16交流电压1000V以上但不超过35kV的交流调速电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 12668.4—2006)
1.16.1电气传动系统拓扑结构概述
1.16.2使用条件
1.16.3额定值
1.16.4控制性能要求
1.16.5PDS的主要部件
1.16.6PDS集成要求
1.17特种环境设备的要求
1.17.1船用设备(摘自GB/T 4798.6—1996)
1.17.2热带用设备(摘自JB/T 4159—1999)
第2章电气传动系统方案及电动机选择
2.1电气传动系统的组成
2.1.1电动机
2.1.2电源装置
2.1.3电气传动控制系统
2.2生产机械的负载类型及生产机械和电动机的工作制
2.2.1生产机械的负载类型
2.2.2生产机械的工作制
2.2.3电动机的工作制
2.3电动机的选择
2.3.1直流与交流电动机的比较
2.3.2交流电动机的选择
2.3.3直流电动机的选择
2.3.4电动机结构型式的选择
2.3.5电动机的四种运行状态
2.3.6常用电动机的性能及适用范围
2.3.7电动机的功率计算及校验
2.4典型生产机械的工艺要求及电气传动系统方案的选择
2.4.1风机和泵类
2.4.2球磨机和磨类
2.4.3简单调速类
2.4.4稳速类
2.4.5多分部(单元)速度协调类
2.4.6宽调速类
2.4.7快速正反转类
2.4.8随动(伺服)类
2.4.9提升机械类
2.4.10张力控制类
2.4.11高速类
第3章电力电子器件与电源
3.1电力电子器件
3.1.1不可控型器件
3.1.2半控型器件
3.1.3全控型器件
3.1.4智能功率模块(IPM)
3.1.5集成门极换向晶闸管(IGCT)
3.1.6注入增强栅晶体管(IEGT)
3.2移相控制
3.2.1对晶闸管移相触发器的技术要求
3.2.2常用的晶闸管移相触发集成电路
3.2.3触发脉冲的功率放大电路
3.2.4触发脉冲的隔离
3.3整流电源
3.3.1常用整流电源线路
3.3.2常用整流电源线路计算公式
3.4大电流整流电源
3.4.1同相逆并联技术
3.4.2大电流二极管整流电源
3.4.3大电流晶闸管整流电源
3.4.4多台整流电源并联技术
3.4.5并联整流电源中的动态环流
3.4.6整流电源网侧线电压U1的估算
3.4.7整流器件选择
3.4.8桥臂整流器件并联数n
3.4.9快速熔断器的选择
3.4.10三相五柱变压器
参考文献
第4章调速技术基础
4.1调速系统分类和系统指标
4.1.1调速的分类
4.1.2调速系统的静态指标
4.1.3调速系统的动态指标
4.2模拟控制和数字控制
4.2.1离散和采样
4.2.2连续变量的量化
4.2.3增量式编码器脉冲信号的量化
4.2.4电压、电流等模拟量的量化
4.2.5模拟和数字调节器
4.2.6模拟和数字斜坡给定(给定积分)
4.2.7开环前馈补偿(预控)
4.3数字控制器
4.3.1对数字控制器的要求
4.3.2常用微处理器和控制芯片
4.3.3专用数字控制器和通用数字控制器
4.4调速系统中的信号检测
4.4.1电流、电压测量
4.4.2转速和位置测量
第5章电动机的电器控制
5.1电动机的起动、制动及保护
5.1.1电动机的起动
5.1.2电动机的制动
5.1.3电动机的保护
5.1.4智能型电动机控制器
5.2电器的选择
5.2.1隔离器、刀开关
5.2.2低压断路器
5.2.3接触器
5.2.4热继电器
5.2.5控制与保护开关电器
5.2.6熔断器
5.2.7继电器
5.2.8主令电器
5.2.9电磁执行机构
5.2.10电气安装附件
5.2.11电力网络仪表
5.3控制设备
5.3.1控制设备概述
5.3.2基本定义及要求
5.3.3电动机控制中心的选用
第6章直流传动系统
6.1直流电动机的调速系统
6.1.1直流电动机的调速原理
6.1.2发电机电动机组调速系统
6.1.3斩波器调速系统
6.1.4晶闸管变流器的主电路方案
6.1.5晶闸管变流器可逆系统的控制方案
6.2晶闸管变流器主电路参数计算
6.2.1变流器的基本参数
6.2.2变流变压器的计算
6.2.3晶闸管的选择方法
6.2.4直流回路电抗器的选择和计算
6.2.5晶闸管变流装置的保护
6.2.6大功率传动用晶闸管及整流装置产品系列
6.3直流调速系统的数字化
6.3.1微机数字控制系统的特点
6.3.2软件结构和基础原理
6.3.3微机数字控制装置的工程实现方法
6.3.4模板型多处理器的数字控制
参考文献
第7章交流调速传动系统
7.1交流调速的引言及分类
7.1.1引言——交流调速和直流调速
7.1.2交流调速系统分类
7.2交流调速用电力电子装置
7.2.1不可控整流器和可控整流器
7.2.2晶闸管交流调压器
7.2.3脉宽调制(PWM)变流器基础
7.2.4用于调速系统的PWM变流器
7.3定子侧交流调速系统
7.3.1定子调压调速系统
7.3.2大功率交交变频调速系统(CC)
7.3.3晶闸管负载自然换相电流型交直交变频调速系统
7.3.4定子侧低压电压型交直交变频调速系统
7.3.5定子侧中压交直交变频调速系统
7.3.6永磁同步电动机、永磁无刷直流电动机和开关磁阻电动机调速系统596
7.4转子侧和转子轴上交流调速系统
7.4.1转子侧串级调速系统和双馈调速系统
7.4.2转子轴上交流调速系统
7.5定子侧变频调速控制系统
7.5.1标量V/F控制系统(压频比控制)
7.5.2高性能交流调速基础
7.5.3交流电动机的矢量控制(VC)系统
7.5.4异步电动机的直接转矩控制(DTC)系统
7.5.5无编码器的异步电动机高性能调速系统
7.5.6高性能调速系统的两个问题
参考文献
第8章典型控制系统方案
8.1轧钢机辊道多电动机传动控制系统
8.1.1辊道传动的工艺特点
8.1.2辊道电动机容量的计算
8.1.3变频传动系统供电装置的容量选择
8.1.4辊道变频传动系统的工程计算实例
8.2卷取开卷传动张力控制系统
8.2.1张力控制系统的一般工作原理
8.2.2间接张力控制和直接张力控制
8.2.3轧机卷取机张力控制系统的应用实例
8.3起停式飞剪的快速起停控制系统
8.3.1飞剪控制系统的组成
8.3.2剪刃位置控制和对飞剪工艺要求
8.3.3起停式飞剪的快速响应和起停控制
8.3.4实现更高控制功能的其他方法
8.4轧钢机压下的位置控制系统
8.4.1位置控制系统的基本组成
8.4.2位置控制规律和理想定位过程的控制算法
8.5双电枢及多电动机传动控制系统
8.5.1双电枢或同轴串联的双电动机传动控制系统
8.5.2同轴多台电动机传动控制系统
8.6多点传动电气同步控制系统
8.6.1多点传动系统电动机电枢串联与并联
8.6.2多点传动系统的主从控制
8.6.3单辊传动系统中的负载平衡控制
参考文献
第9章电气传动控制系统的综合
9.1电气传动控制系统的性能指标
9.1.1阶跃给定信号响应指标
9.1.2斜坡给定信号响应指标
9.1.3阶跃扰动信号作用下的指标
9.2工程综合方法
9.2.1调节器传递函数
9.2.2系统传递函数的简化方法
9.2.3模型系统设计
9.3直流电气传动系统的分析综合
9.3.1晶闸管变流器的传递函数
9.3.2直流电动机的传递函数
9.3.3直流电动机调速系统的综合
9.4交流电气传动系统的分析综合
9.4.1同步电动机交交变频调速系统
9.4.2异步电动机交直交电压型PWM通用变频调速系统
9.5工程设计举例
9.5.1基本参数
9.5.2电枢电流环
9.5.3速度调节环
参考文献
第10章电气传动装置
10.1西门子全数字直流调速装置(SIMOREG6RA70)
10.1.1技术规格和产品数据
10.1.2硬件设备组成和系统框图
10.1.3动态过载能力的计算
10.1.4系统集成及可选件
10.1.5直流驱动装置EMC的安装导则和干扰抑制
10.2西门子SIMOVERT 6SE70系列变频器
10.2.1技术规格和产品数据
10.2.2硬件设备的组成和系统框图
10.2.3变频器和逆变器的过载能力
10.2.4变频调速系统的制动方案
10.2.5系统集成和可选件
10.2.6串行接口与通信
10.2.7变频器和逆变器的干扰和抑制
10.3多处理器微机控制系统
10.3.1机箱和处理器模板
10.3.2接口模板和数据传输通信单元
10.3.3编程设备和人机接口装置
10.3.4系统软件功能块
10.3.5SIMADYN D控制系统配置举例
参考文献
第11章电气传动装置的谐波治理和无功补偿
11.1概论
11.1.1谐波对公用电网的影响
11.1.2公用电网对谐波的限制
11.1.3功率因数和无功功率对公用电网的影响
11.1.4公用电网对功率因数和无功功率的要求
11.2谐波电流计算
11.2.1直流传动整流装置的谐波电流
11.2.2交交变频器的谐波电流
11.2.3电压源交直交变频器的谐波电流
11.2.4TCR或TCT补偿装置的谐波电流
11.2.5谐波电流计算实例
11.3功率因数计算
11.3.1功率因数和无功功率的定义
11.3.2直流传动整流装置的功率因数
11.3.3交交变频器的功率因数
11.3.4电压源交直交变频器的功率因数
11.4谐波治理的方法
11.4.1无源滤波
11.4.2有源滤波
11.5无功补偿的方法
11.5.1静态无功补偿
11.5.2动态无功补偿
11.6滤波及无功补偿装置参数计算实例
11.6.1滤波兼静补装置计算实例
11.6.2动态无功补偿装置计算实例
参考文献
第12章基础自动化
12.1概述
12.1.1工业自动化系统及其结构
12.1.2基础自动化系统的特点
12.1.3基础自动化系统的任务
12.2工业控制计算机
12.2.1工业控制用计算机分类
12.2.2工业控制计算机的特点
12.2.3工业控制计算机实时操作系统
12.2.4Windows
12.3可编程序控制器
12.3.1可编程序控制器的构成和工作原理
12.3.2可编程序控制器组态
12.3.3编程语言
12.3.4数据通信
12.3.5选型与常用机种
12.4数据通信和网络
12.4.1基本概念
12.4.2网络体系结构
12.4.3传输介质
12.4.4网络连接设备与技术
12.4.5互连模式
12.5现场总线
12.5.1概述
12.5.2现场总线的特点
12.5.3现场总线的标准
12.5.4几种电气传动自动化系统常用的有影响的现场总线简介
12.6以太网
12.6.1以太网特点
12.6.2以太网介质访问控制CSMA/CD
12.6.3以太网的构成
12.7监控组态软件
12.7.1监控组态软件的发展
12.7.2监控组态软件的构成与功能
12.7.3常用人机接口设备
12.7.4常用监控组态软件
12.8应用示例
12.8.1热轧带钢轧机控制系统
12.8.2板带加工线电气传动自动化系统
12.8.3大型热带钢轧机的多级分布式计算机控制系统
参考文献
第13章电磁兼容性与可靠性
13.1电磁兼容性概述
13.1.1静电放电
13.1.2辐射电磁场
13.1.3电快速瞬变脉冲群
13.2抗干扰技术
13.2.1抗干扰设计的基本原则
13.2.2噪声的分类
13.2.3噪声的传递方式
13.2.4抗干扰的基本措施
13.2.5抗干扰设计的检查细则
13.3常见噪声的抑制
13.3.1电网噪声的抑制
13.3.2直流电源噪声的抑制
13.3.3静电放电噪声的抑制
13.3.4模拟电路噪声的抑制
13.3.5数字电路的抗干扰设计
13.4设备的安装技术
13.4.1设备的内部装配要求
13.4.2设备的外部安装要求
13.4.3系统的接地技术
13.5可靠性
13.5.1可靠性工程的任务
13.5.2可靠性的指标
13.5.3系统可靠性的预计
13.5.4冗余系统
13.5.5提高设备可靠性的措施
参考文献
第14章电控设备的安装和调试
14.1电控设备检验的依据标准
14.2电控装置的安装
14.2.1安装的一般规定
14.2.2外部配线
14.2.3接地
14.3电控设备现场调试
14.3.1电控设备的调试导则
14.3.2自动化设备的现场调试
14.3.3直流调速装置的现场调试
14.3.4交流调速装置的现场调试
14.3.5电源设备的调试
参考文献
第15章电气传动的工业应用
15.1石化工业
15.2采矿
15.4有色金属
15.5港口及起重机械
15.6供水系统及污水处理系统
15.7风洞控制系统
参考文献
附录部分电气设备生产企业介绍
^ 收 起
第2版序言
第1版序言
第1章常用设计数据与技术标准
1.1常用标准目录
1.2常用术语
1.3计量单位
1.3.1国际单位制(SI)(摘自GB 3100—1993)
1.3.2电学、磁学单位和常用单位及其换算
1.4物理量和下角标符号
1.4.1常用物理量符号
1.4.2推荐的下角标符号
1.5优先数和优先数系
1.5.1优先数系的基本系列和补充系列(摘自GB/T 321—2005)
1.5.2用于电阻、电容参数的E系列
1.6常用电气简图用图形符号
1.7项目代号与文字符号
1.7.1项目代号组成(摘自GB/T 5094—2002)
1.7.2文字符号(摘自GB/T 5094.2—2003)
1.8电气制图(摘自GB/T 6988.1—2008)
1.8.1信息表达规则
1.8.2简图总则
1.8.3概略图
1.8.4功能图
1.8.5电路图
1.8.6接线图
1.8.7布置图
1.9设计选用参数
1.9.1标准电压(摘自GB/T 156—2007)
1.9.2标准电流(摘自GB/T 762—2002)
1.9.3标准频率(摘自GB/T 1980—2005)
1.9.4电气设备安全设计导则(摘自GB/T 25295—2010)
1.9.5电击防护(摘自GB/T 17045—2008)
1.9.6电气绝缘(摘自GB/T 11021—2007和GB/T 16935.1—2008)
1.9.7外壳防护等级(IP代码)(摘自GB 4208—2008)
1.10电气控制设备的通用要求(摘自GB/T 3797—2005)
1.10.1正常使用条件
1.10.2一般要求
1.10.3性能指标
1.10.4冷却
1.10.5电气间隙与爬电距离
1.10.6绝缘电阻与介电性能
1.10.7温升
1.10.8保护
1.10.9控制电路
1.10.10控制柜(台)
1.10.11EMC试验
1.11用半导体电力变流器的直流调速电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 3886.1—2001)
1.11.1额定值
1.11.2非重复负载工作制的工作制等级
1.11.3晶闸管装置的试验
1.12交流电动机电力电子软起动装置(摘自JB/T 10251—2001)
1.12.1术语
1.12.2技术参数
1.12.3一般要求
1.12.4电气间隙与爬电距离
1.12.5绝缘电阻与介电强度
1.12.6温升
1.12.7外壳保护
1.12.8安装与接地
1.12.9噪声
1.12.10冷却
1.12.11电气性能指标
1.13低压直流调速电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 12668.1—2002)
1.13.1术语
1.13.2功能特性
1.13.3使用条件
1.13.4额定值
1.13.5性能要求
1.13.6安全和警告标志
1.14低压交流变频电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 12668.2—2002)
1.14.1术语
1.14.2功能特性
1.14.3使用条件
1.14.4额定值
1.14.5性能要求
1.14.6安全和警告标志
1.14.7常用的控制方案
1.15调速电气传动系统的电磁兼容(摘自GB/T 12668.3—2003)
1.15.1抗扰度要求
1.15.2发射要求
1.16交流电压1000V以上但不超过35kV的交流调速电气传动系统额定值的规定(摘自GB/T 12668.4—2006)
1.16.1电气传动系统拓扑结构概述
1.16.2使用条件
1.16.3额定值
1.16.4控制性能要求
1.16.5PDS的主要部件
1.16.6PDS集成要求
1.17特种环境设备的要求
1.17.1船用设备(摘自GB/T 4798.6—1996)
1.17.2热带用设备(摘自JB/T 4159—1999)
第2章电气传动系统方案及电动机选择
2.1电气传动系统的组成
2.1.1电动机
2.1.2电源装置
2.1.3电气传动控制系统
2.2生产机械的负载类型及生产机械和电动机的工作制
2.2.1生产机械的负载类型
2.2.2生产机械的工作制
2.2.3电动机的工作制
2.3电动机的选择
2.3.1直流与交流电动机的比较
2.3.2交流电动机的选择
2.3.3直流电动机的选择
2.3.4电动机结构型式的选择
2.3.5电动机的四种运行状态
2.3.6常用电动机的性能及适用范围
2.3.7电动机的功率计算及校验
2.4典型生产机械的工艺要求及电气传动系统方案的选择
2.4.1风机和泵类
2.4.2球磨机和磨类
2.4.3简单调速类
2.4.4稳速类
2.4.5多分部(单元)速度协调类
2.4.6宽调速类
2.4.7快速正反转类
2.4.8随动(伺服)类
2.4.9提升机械类
2.4.10张力控制类
2.4.11高速类
第3章电力电子器件与电源
3.1电力电子器件
3.1.1不可控型器件
3.1.2半控型器件
3.1.3全控型器件
3.1.4智能功率模块(IPM)
3.1.5集成门极换向晶闸管(IGCT)
3.1.6注入增强栅晶体管(IEGT)
3.2移相控制
3.2.1对晶闸管移相触发器的技术要求
3.2.2常用的晶闸管移相触发集成电路
3.2.3触发脉冲的功率放大电路
3.2.4触发脉冲的隔离
3.3整流电源
3.3.1常用整流电源线路
3.3.2常用整流电源线路计算公式
3.4大电流整流电源
3.4.1同相逆并联技术
3.4.2大电流二极管整流电源
3.4.3大电流晶闸管整流电源
3.4.4多台整流电源并联技术
3.4.5并联整流电源中的动态环流
3.4.6整流电源网侧线电压U1的估算
3.4.7整流器件选择
3.4.8桥臂整流器件并联数n
3.4.9快速熔断器的选择
3.4.10三相五柱变压器
参考文献
第4章调速技术基础
4.1调速系统分类和系统指标
4.1.1调速的分类
4.1.2调速系统的静态指标
4.1.3调速系统的动态指标
4.2模拟控制和数字控制
4.2.1离散和采样
4.2.2连续变量的量化
4.2.3增量式编码器脉冲信号的量化
4.2.4电压、电流等模拟量的量化
4.2.5模拟和数字调节器
4.2.6模拟和数字斜坡给定(给定积分)
4.2.7开环前馈补偿(预控)
4.3数字控制器
4.3.1对数字控制器的要求
4.3.2常用微处理器和控制芯片
4.3.3专用数字控制器和通用数字控制器
4.4调速系统中的信号检测
4.4.1电流、电压测量
4.4.2转速和位置测量
第5章电动机的电器控制
5.1电动机的起动、制动及保护
5.1.1电动机的起动
5.1.2电动机的制动
5.1.3电动机的保护
5.1.4智能型电动机控制器
5.2电器的选择
5.2.1隔离器、刀开关
5.2.2低压断路器
5.2.3接触器
5.2.4热继电器
5.2.5控制与保护开关电器
5.2.6熔断器
5.2.7继电器
5.2.8主令电器
5.2.9电磁执行机构
5.2.10电气安装附件
5.2.11电力网络仪表
5.3控制设备
5.3.1控制设备概述
5.3.2基本定义及要求
5.3.3电动机控制中心的选用
第6章直流传动系统
6.1直流电动机的调速系统
6.1.1直流电动机的调速原理
6.1.2发电机电动机组调速系统
6.1.3斩波器调速系统
6.1.4晶闸管变流器的主电路方案
6.1.5晶闸管变流器可逆系统的控制方案
6.2晶闸管变流器主电路参数计算
6.2.1变流器的基本参数
6.2.2变流变压器的计算
6.2.3晶闸管的选择方法
6.2.4直流回路电抗器的选择和计算
6.2.5晶闸管变流装置的保护
6.2.6大功率传动用晶闸管及整流装置产品系列
6.3直流调速系统的数字化
6.3.1微机数字控制系统的特点
6.3.2软件结构和基础原理
6.3.3微机数字控制装置的工程实现方法
6.3.4模板型多处理器的数字控制
参考文献
第7章交流调速传动系统
7.1交流调速的引言及分类
7.1.1引言——交流调速和直流调速
7.1.2交流调速系统分类
7.2交流调速用电力电子装置
7.2.1不可控整流器和可控整流器
7.2.2晶闸管交流调压器
7.2.3脉宽调制(PWM)变流器基础
7.2.4用于调速系统的PWM变流器
7.3定子侧交流调速系统
7.3.1定子调压调速系统
7.3.2大功率交交变频调速系统(CC)
7.3.3晶闸管负载自然换相电流型交直交变频调速系统
7.3.4定子侧低压电压型交直交变频调速系统
7.3.5定子侧中压交直交变频调速系统
7.3.6永磁同步电动机、永磁无刷直流电动机和开关磁阻电动机调速系统596
7.4转子侧和转子轴上交流调速系统
7.4.1转子侧串级调速系统和双馈调速系统
7.4.2转子轴上交流调速系统
7.5定子侧变频调速控制系统
7.5.1标量V/F控制系统(压频比控制)
7.5.2高性能交流调速基础
7.5.3交流电动机的矢量控制(VC)系统
7.5.4异步电动机的直接转矩控制(DTC)系统
7.5.5无编码器的异步电动机高性能调速系统
7.5.6高性能调速系统的两个问题
参考文献
第8章典型控制系统方案
8.1轧钢机辊道多电动机传动控制系统
8.1.1辊道传动的工艺特点
8.1.2辊道电动机容量的计算
8.1.3变频传动系统供电装置的容量选择
8.1.4辊道变频传动系统的工程计算实例
8.2卷取开卷传动张力控制系统
8.2.1张力控制系统的一般工作原理
8.2.2间接张力控制和直接张力控制
8.2.3轧机卷取机张力控制系统的应用实例
8.3起停式飞剪的快速起停控制系统
8.3.1飞剪控制系统的组成
8.3.2剪刃位置控制和对飞剪工艺要求
8.3.3起停式飞剪的快速响应和起停控制
8.3.4实现更高控制功能的其他方法
8.4轧钢机压下的位置控制系统
8.4.1位置控制系统的基本组成
8.4.2位置控制规律和理想定位过程的控制算法
8.5双电枢及多电动机传动控制系统
8.5.1双电枢或同轴串联的双电动机传动控制系统
8.5.2同轴多台电动机传动控制系统
8.6多点传动电气同步控制系统
8.6.1多点传动系统电动机电枢串联与并联
8.6.2多点传动系统的主从控制
8.6.3单辊传动系统中的负载平衡控制
参考文献
第9章电气传动控制系统的综合
9.1电气传动控制系统的性能指标
9.1.1阶跃给定信号响应指标
9.1.2斜坡给定信号响应指标
9.1.3阶跃扰动信号作用下的指标
9.2工程综合方法
9.2.1调节器传递函数
9.2.2系统传递函数的简化方法
9.2.3模型系统设计
9.3直流电气传动系统的分析综合
9.3.1晶闸管变流器的传递函数
9.3.2直流电动机的传递函数
9.3.3直流电动机调速系统的综合
9.4交流电气传动系统的分析综合
9.4.1同步电动机交交变频调速系统
9.4.2异步电动机交直交电压型PWM通用变频调速系统
9.5工程设计举例
9.5.1基本参数
9.5.2电枢电流环
9.5.3速度调节环
参考文献
第10章电气传动装置
10.1西门子全数字直流调速装置(SIMOREG6RA70)
10.1.1技术规格和产品数据
10.1.2硬件设备组成和系统框图
10.1.3动态过载能力的计算
10.1.4系统集成及可选件
10.1.5直流驱动装置EMC的安装导则和干扰抑制
10.2西门子SIMOVERT 6SE70系列变频器
10.2.1技术规格和产品数据
10.2.2硬件设备的组成和系统框图
10.2.3变频器和逆变器的过载能力
10.2.4变频调速系统的制动方案
10.2.5系统集成和可选件
10.2.6串行接口与通信
10.2.7变频器和逆变器的干扰和抑制
10.3多处理器微机控制系统
10.3.1机箱和处理器模板
10.3.2接口模板和数据传输通信单元
10.3.3编程设备和人机接口装置
10.3.4系统软件功能块
10.3.5SIMADYN D控制系统配置举例
参考文献
第11章电气传动装置的谐波治理和无功补偿
11.1概论
11.1.1谐波对公用电网的影响
11.1.2公用电网对谐波的限制
11.1.3功率因数和无功功率对公用电网的影响
11.1.4公用电网对功率因数和无功功率的要求
11.2谐波电流计算
11.2.1直流传动整流装置的谐波电流
11.2.2交交变频器的谐波电流
11.2.3电压源交直交变频器的谐波电流
11.2.4TCR或TCT补偿装置的谐波电流
11.2.5谐波电流计算实例
11.3功率因数计算
11.3.1功率因数和无功功率的定义
11.3.2直流传动整流装置的功率因数
11.3.3交交变频器的功率因数
11.3.4电压源交直交变频器的功率因数
11.4谐波治理的方法
11.4.1无源滤波
11.4.2有源滤波
11.5无功补偿的方法
11.5.1静态无功补偿
11.5.2动态无功补偿
11.6滤波及无功补偿装置参数计算实例
11.6.1滤波兼静补装置计算实例
11.6.2动态无功补偿装置计算实例
参考文献
第12章基础自动化
12.1概述
12.1.1工业自动化系统及其结构
12.1.2基础自动化系统的特点
12.1.3基础自动化系统的任务
12.2工业控制计算机
12.2.1工业控制用计算机分类
12.2.2工业控制计算机的特点
12.2.3工业控制计算机实时操作系统
12.2.4Windows
12.3可编程序控制器
12.3.1可编程序控制器的构成和工作原理
12.3.2可编程序控制器组态
12.3.3编程语言
12.3.4数据通信
12.3.5选型与常用机种
12.4数据通信和网络
12.4.1基本概念
12.4.2网络体系结构
12.4.3传输介质
12.4.4网络连接设备与技术
12.4.5互连模式
12.5现场总线
12.5.1概述
12.5.2现场总线的特点
12.5.3现场总线的标准
12.5.4几种电气传动自动化系统常用的有影响的现场总线简介
12.6以太网
12.6.1以太网特点
12.6.2以太网介质访问控制CSMA/CD
12.6.3以太网的构成
12.7监控组态软件
12.7.1监控组态软件的发展
12.7.2监控组态软件的构成与功能
12.7.3常用人机接口设备
12.7.4常用监控组态软件
12.8应用示例
12.8.1热轧带钢轧机控制系统
12.8.2板带加工线电气传动自动化系统
12.8.3大型热带钢轧机的多级分布式计算机控制系统
参考文献
第13章电磁兼容性与可靠性
13.1电磁兼容性概述
13.1.1静电放电
13.1.2辐射电磁场
13.1.3电快速瞬变脉冲群
13.2抗干扰技术
13.2.1抗干扰设计的基本原则
13.2.2噪声的分类
13.2.3噪声的传递方式
13.2.4抗干扰的基本措施
13.2.5抗干扰设计的检查细则
13.3常见噪声的抑制
13.3.1电网噪声的抑制
13.3.2直流电源噪声的抑制
13.3.3静电放电噪声的抑制
13.3.4模拟电路噪声的抑制
13.3.5数字电路的抗干扰设计
13.4设备的安装技术
13.4.1设备的内部装配要求
13.4.2设备的外部安装要求
13.4.3系统的接地技术
13.5可靠性
13.5.1可靠性工程的任务
13.5.2可靠性的指标
13.5.3系统可靠性的预计
13.5.4冗余系统
13.5.5提高设备可靠性的措施
参考文献
第14章电控设备的安装和调试
14.1电控设备检验的依据标准
14.2电控装置的安装
14.2.1安装的一般规定
14.2.2外部配线
14.2.3接地
14.3电控设备现场调试
14.3.1电控设备的调试导则
14.3.2自动化设备的现场调试
14.3.3直流调速装置的现场调试
14.3.4交流调速装置的现场调试
14.3.5电源设备的调试
参考文献
第15章电气传动的工业应用
15.1石化工业
15.2采矿
15.4有色金属
15.5港口及起重机械
15.6供水系统及污水处理系统
15.7风洞控制系统
参考文献
附录部分电气设备生产企业介绍
^ 收 起
天津电气科学研究院有限公司（原天津电气传动设计研究所）是原国家机械工业部直属研究所，现为中国机械工业集团有限公司所属科技型企业，主要从事电气传动自动化系统工程、中小型水力发电设备成套、低压电控配电装置和新能源电控设备的科研开发、生产制造和检测认证。自1954年8月成立以来，荣获了150余项省部级以上科技奖励，取得了近千项科技成果，承接了万余项国内外工程项目，见证了国家冶金、矿山、交通、国防、电力、石化等国民经济支柱行业的技术进步和产业发展。
《电气传动自动化技术手册》第2版自2005年出版以来，我国新发布和修订了大量国家标准和行业标准。为满足广大读者的需求，我们对手册第2版进行了修订，重新编写了第1章；并对全手册进行了订正工作。
天津电气传动设计研究所编著的《电气传动自动化技术手册》内容包括常用设计数据与技术标准、电气传动系统方案及电动机的选择、电力电子器件与电源、调速技术基础、电动机的电器控制、直流传动系统、交流传动系统、典型控制系统方案、电气传动控制系统的综合、电气传动装置、谐波治理与无功补偿、基础自动化、电磁兼容性与可靠性、电控设备的安装与调试和电气传动的工业应用。书中还列举了大量系统应用的计算实例，以便读者能很快地掌握设计计算技能。
《电气传动自动化技术手册》不仅体现了现代新技术的先进性，又具备解决问题的实用性和通用性，是从事电气传动自动化工作的工程设计、产品制造、现场应用技术人员和大专院校师生必不可少的工具书。
^ 收 起
天津电气传动设计研究所编著的《电气传动自动化技术手册》内容包括常用设计数据与技术标准、电气传动系统方案及电动机的选择、电力电子器件与电源、调速技术基础、电动机的电器控制、直流传动系统、交流传动系统、典型控制系统方案、电气传动控制系统的综合、电气传动装置、谐波治理与无功补偿、基础自动化、电磁兼容性与可靠性、电控设备的安装与调试和电气传动的工业应用。书中还列举了大量系统应用的计算实例，以便读者能很快地掌握设计计算技能。
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