本書共分9章, 分別介紹了磁路及其電磁力、變壓器、直流電機、三相異步電動機、其它類型電機、電動機的電器控制、可編程序控制器原理與應用、電工與電子系統(tǒng)、EDA軟件等。各章均附有習題, 以便于讀者掌握本書各章的基本內(nèi)容和分析方法。
“電工學”課程是高等學校本科非電類工科專業(yè)的重要技術基礎課，涵蓋了電氣工程和電子信息工程的基本內(nèi)容。為適應高等教育改革與發(fā)展的需要，新工科建設的需求，中國高等學校電工學研究會對《“電工學”課程教學基本要求》進行了修訂，并由教育部高等學校教學指導委員會發(fā)布。電機及其控制是四個教學模塊之一，在電工學的課程體系中，可以說是“真正的”電工學的內(nèi)容，因而具有重要的地位。
電機及其控制的主要內(nèi)容可分為兩大模塊：一個模塊是機電轉換模塊，包括電磁場基本理論，機電能量轉換的基本理論，常用機電能量轉換器如變壓器、電動機、發(fā)電機的基本原理；另一模塊是電氣控制模塊，包括繼電接觸控制和可編程序控制器的基本原理、設計方法和應用。
在2016年6月出版的《電機與控制（第3版）》中，針對磁場在機電能量轉換中的作用和地位，建立了均勻線性磁路的模型，并以此處理磁體結構中電磁力計算問題，回答了常用電器如電磁閥、繼電器、接觸器、電動機等力和力矩產(chǎn)生等基本問題，作者自認為是本書的特色之一。
在本書第3版的撰寫過程中，Siemens公司已推出新一代可編程序控制器，因本校實驗室建設的進度安排，未能及時跟進。購買新系列的PLC計劃2018年獲批，并于2019年年底進入實驗室。國際電工委員會（IEC）于2003年開始發(fā)布推廣的IEC 61131標準以及等同的中國國家標準GB/T 15969，受到市場上主流PLC生產(chǎn)廠商的重視和接受，遵循IEC 61131-3標準設計的PLC編程軟件和編程語言現(xiàn)已成為市場的主流和標準。有鑒于此，借新PLC設備之東風，全面改寫以電動機為主要控制對象的繼電接觸控制和PLC控制，形成一套系統(tǒng)的分析和設計方法的想法，不可抑制地浮現(xiàn)。這個統(tǒng)一的分析和設計方法就是IEC 61131-3中作為PLC公共元素的順序功能圖（SFC）。具體處理上，在繼電接觸控制部分，將SFC作為控制功能的分析、描述工具；在PLC編程部分，按照SFC進行梯形圖編制程序。其效果如何，留待讀者評鑒，并提出寶貴意見。
王勇，工學博士，就職于北京理工大學信息與電子學院電工與電子實驗教學中心，從事電工和電子技術本科教學20年，參編或主編相關教材多部。
第1章 磁路 001
1.1 電和磁 001
1.2 安培定律 005
1.3 磁路和磁路歐姆定律 008
1.4 磁性材料和B - H特性曲線 017
1.5 機電能量轉換 020
習題 027
第2章 變壓器 031
2.1 變壓器的結構和工作原理 031
2.2 理想與非理想變壓器 039
2.3 變壓器的額定值 040
2.4 繞組的同名端及繞組的串聯(lián)和并聯(lián) 043
2.5 三相變壓器 045
2.6 自耦變壓器與電流互感器 046
習題 049
第3章 電機概述與直流電機 052
3.1 電機概述 052
3.2 直流電機 060
3.3 直流發(fā)電機 063
3.4 直流電動機 065
習題 068
第4章 交流異步電動機 069
4.1 三相異步電動機的結構 069
4.2 三相異步電動機的型號與主要技術數(shù)據(jù) 071
4.3 三相異步電動機的工作原理 073
4.4 三相異步電動機的功率與轉矩 082
4.5 三相異步電動機的使用 089
4.6 三相異步電動機的選擇 098
習題 099
第5章 其他類型電動機 102
5.1 單相異步電動機 102
5.2 直線異步電動機 107
5.3 永磁直流電動機 112
5.4 控制電機 113
習題 123
第6章 電動機的電氣控制 125
6.1 常用低壓電器 125
6.2 順序功能圖簡介 137
6.3 控制線路的基本環(huán)節(jié)和典型控制線路 145
6.4 實際機床控制線路舉例 156
6.5 繼電器控制線路的一般設計原則 158
6.6 常用電氣元件的選擇 160
習題 161
第7章 可編程序控制器的原理及應用 165
7.1 概述 165
7.2 可編程序控制器的基本結構和工作原理 167
7.3 S7-1200 CPU的數(shù)據(jù)存儲、存儲區(qū)、I/O和尋址 172
7.4 可編程序控制器的基本指令 176
7.5 編程方法與實例 204
習題 226
第8章 電工與電子系統(tǒng) 230
8.1 電工與電子系統(tǒng)概論 230
8.2 溫度測量控制系統(tǒng) 231
8.3 傳統(tǒng)繼電接觸控制系統(tǒng)的PLC現(xiàn)代化改造 235
8.4 PLC控制的雙坐標運動系統(tǒng) 248
8.5 基于工業(yè)控制計算機的劍桿織機控制系統(tǒng) 251
8.6 與電話機并行使用的多功能電路 255
8.7 浴室燈的自動控制電路 256
第9章 EDA軟件Altium Designer簡介 258
9.1 Altium Designer Summer 09簡介 258
9.2 Altium Designer Summer 09操作環(huán)境介紹 262
9.3 電路原理圖設計 264
9.4 混合信號電路仿真 270
9.5 PCB設計簡介 281
參考文獻 291
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