圖解步進電機和伺服電機的應用與維修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杜增輝，孫剋軍 著

圖書標籤:

• 步進電機
• 伺服電機
• 電機控製
• 電機驅動
• 維修
• 應用
• 圖解
• 自動化
• 工業控製
• 電機原理

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122246523

版次：1

商品编码：11798461

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：156

字数：270000

正文语种：中文

編輯推薦

適讀人群 ：從事步進電機和伺服電機相關設計、維修、調試和使用的技術人員
本書是作者多年維修經驗的總結，講解細緻，注重操作，案例豐富。
教會讀者運用科學的方法、行之有效的措施，進行電機的維修

內容簡介

　　《圖解步進電機和伺服電機的應用與維修》共六章，內容包括步進電機原理、伺服電機原理、步進電機和伺服電機選型、步進電機和伺服電機維護與保養、步進電機及驅動故障分析與維修實例、伺服電機及伺服係統故障分析與維修實例。《圖解步進電機和伺服電機的應用與維修》分彆從步進電機和伺服電機的原理入手，介紹瞭步進電機和伺服電機的選型及經常應用的電機規格和參數，還介紹瞭步進電機和伺服電機的維護要點和方法，並且著重介紹瞭步進電機及其配套驅動係統常見故障分析以及典型維修實例。
　　《圖解步進電機和伺服電機的應用與維修》突齣瞭內容的先進性、實用性。《圖解步進電機和伺服電機的應用與維修》即可供從事步進電機和伺服電機相關設計、維修、調試、實用的各類技術人員學習，又可作為相關專業在校師生的參考書。

作者簡介

孫剋軍，河北科技大學電氣學院，副教授，多年來一直從事電氣工程及其自動化專業電機學、電力拖動方麵的教學、科研等工作，曾經在工廠從事電動機的維修和保養工作，積纍瞭一定的實踐經驗。
根據自己掌握的理論與實踐經驗編寫瞭多本有關電機使用與維修的圖書。並積纍瞭一些編寫經驗。

內頁插圖

目錄

第1章步進電機原理001
1.1步進電機的用途與特點001
1.1.1步進電機的用途001
1.1.2步進電機的特點002
1.1.3步進電機的種類002
1.2步進電機的基本結構與工作原理003
1.2.1反應式步進電機003
1.2.2永磁式步進電機008
1.2.3混閤式步進電機009
1.3反應式步進電機的特性011
1.3.1步進電機的靜態運行特性011
1.3.2步進電機的動態特性015
1.4步進電機的主要性能指標020
1.5步進電機的驅動電源021
1.5.1對驅動電源的基本要求021
1.5.2驅動電源的組成021
1.5.3驅動電源的分類022
1.5.4單電壓型驅動電源022
1.5.5高、低壓切換型驅動電源022
1.5.6電流控製的高、低壓切換型驅動電源023
1.5.7細分電路電源024
1.5.8雙極性驅動電源024
1.6步進電機的控製原理與應用025
1.6.1步進電機的控製原理025
1.6.2步進電機的加減速定位控製027
1.6.3步進電機的應用027
第2章伺服電機原理029
2.1伺服電機概述029
2.1.1伺服電機的用途與分類029
2.1.2自動控製係統對伺服電機的基本要求029
2.2直流伺服電機030
2.2.1直流伺服電機的工作原理與結構特點030
2.2.2直流伺服電機的控製方式035
2.2.3直流伺服電機的靜態特性037
2.2.4直流伺服電機的動態特性039
2.3交流伺服電機041
2.3.1概述041
2.3.2兩相交流伺服電機的基本結構與工作原理042
2.3.3兩相交流伺服電機的控製方式044
2.3.4兩相交流伺服電機的靜態特性045
2.3.5兩相交流伺服電機的動態特性049
2.3.6兩相異步伺服電機的額定值050
2.3.7兩相異步伺服電機的主要性能指標050
2.4伺服電機的應用052
第3章步進電機和伺服電機選型054
3.1步進電機選型055
3.1.1步進電機選型步驟055
3.1.2步進電機選型實例055
3.2伺服電機選型056
3.2.1伺服電機選型步驟056
3.2.2伺服電機選型實例057
第4章步進電機和伺服電機維護與保養062
4.1步進電機維護要點與保養步驟062
4.1.1步進電機檢查維護要點062
4.1.2步進電機連接保養要求和步驟062
4.2伺服電機維護要點與保養步驟063
4.2.1伺服電機維護要點063
4.2.2伺服電機保養要求與步驟064
第5章步進電機及驅動故障分析與維修實例066
5.1步進電機及驅動故障類型分析066
5.1.1反應式步進電機及驅動故障類型分析066
5.1.2永磁式步進電機及驅動故障類型分析067
5.1.3混閤式步進電機及驅動故障類型分析070
5.2步進電機及驅動故障維修實例070
5.2.1反應式步進電機及驅動維修實例070
5.2.2永磁式步進電機及驅動維修實例082
5.2.3混閤式步進電機及驅動維修實例084
第6章伺服電機及伺服係統故障分析與維修實例085
6.1直流伺服電機及伺服係統故障分析與維修實例085
6.1.1直流伺服電機及伺服係統故障分析085
6.1.2直流伺服電機及伺服係統故障維修實例093
6.2交流伺服電機及伺服係統故障分析與維修實例110
6.2.1交流伺服電機及伺服係統故障分析110
6.2.2交流伺服電機及伺服係統故障維修實例135
附錄CNC常用術語中英文對照錶149
參考文獻157

前言/序言

圖書簡介：精通現代驅動技術——步進與伺服係統原理、選型與實踐 本書聚焦於當今工業自動化和精密運動控製領域的核心驅動技術——步進電機與伺服係統。它並非一本針對特定應用案例或維修手冊的圖解指南，而是旨在為工程師、技術人員和高級愛好者提供一套全麵、深入且具有高度實踐指導性的理論框架與工程實踐指南。本書內容涵蓋瞭從基礎理論到係統集成、從故障診斷到優化控製策略的全方位知識體係，確保讀者能夠紮實掌握這兩種主流驅動技術的精髓。 --- 第一部分：現代驅動技術基礎與步進電機深度解析 本部分將讀者從傳統電機概念帶入現代精密驅動領域，為理解後續伺服係統打下堅實的理論基礎。 1. 運動控製係統的基石： 引言： 概述工業自動化對高精度、高動態響應的要求，以及步進與伺服電機在現代設備中的核心地位。 電機驅動基礎物理原理： 詳細闡述電磁感應、磁阻轉矩、永磁同步原理等，這是所有鏇轉電機控製的基礎。 脈衝與編碼器理論： 深入講解增量式與絕對式編碼器的結構、工作原理、信號類型（A/B相、正餘弦輸齣）及其在閉環控製中的作用。討論光電、磁阻和光學分辨率的差異。 2. 步進電機係統全麵剖析： 結構與分類： 詳盡介紹恒磁阻型（VR）、永磁型（PM）和混閤型（HB）步進電機的結構特點、優缺點及適用場景。重點解析混閤型步進電機（如NEMA標準係列）的定子齒槽結構和轉子磁極設計。 驅動原理與微步進技術： 深入講解兩相、三相及五相等步進電機的驅動電路（H橋、半橋），以及如何通過改變繞組電流幅值和相位來實現步進運動。詳細闡述細分驅動（Microstepping）技術，包括正弦電流細分和查找錶（Look-up Table）的應用，如何有效提高係統的平穩性和分辨率，同時降低共振現象。 性能參數解讀： 係統解析標稱轉矩、保持轉矩、失步扭矩、動態響應麯綫、最大響應頻率等關鍵參數的物理意義及其對選型的影響。 驅動器與控製器接口： 探討步進電機驅動器（如恒流斬波型驅動器）的工作模式（全步、半步、微步），以及與外部控製係統（如PLC、運動控製器）之間的脈衝/方嚮（PUL/DIR）、I/O信號、串行通信（如RS-485）接口標準與電氣規範。 --- 第二部分：伺服驅動係統的核心技術與閉環控製理論 本部分是本書的理論核心，專注於解析伺服係統之所以能實現高精度、高動態控製的內在機製。 1. 永磁同步電機（PMSM）原理： 電磁學深入： 側重於三相PMSM在d-q坐標係下的數學模型建立，包括磁鏈、電壓、電流和轉矩方程。 FOC（磁場定嚮控製）理論詳解： 這是現代高性能伺服係統的基石。本書將詳盡分解FOC的每一個步驟：Clarke變換、Park變換、SVPWM（空間矢量脈寬調製）的生成與實現。重點分析如何通過控製d軸電流為零來實現最大轉矩輸齣。 直接轉矩控製（DTC）： 對比FOC，介紹DTC的基本思想、優勢與局限性，適用於對響應速度有極緻要求的場閤。 2. 伺服驅動器與反饋係統： 伺服放大器（驅動器）結構： 詳細介紹三相逆變器橋的拓撲結構、IGBT/MOSFET的選擇與驅動、過流/過壓保護機製。 高精度反饋： 深入探討高分辨率絕對值編碼器（單圈/多圈）的工作原理，以及Resolver（自整角機）在嚴苛環境下的應用。討論如何利用這些反饋信號實現電機轉子位置和速度的精確觀測。 電流環、速度環與位置環的級聯控製： 闡釋PID控製在三環結構中的具體應用。重點講解速度環和位置環的比例（P）、積分（I）、微分（D）參數的工程意義，以及如何通過“擾動觀測器”等先進技術增強速度環的剛度與抗乾擾能力。 --- 第三部分：係統集成、選型優化與高級應用 本部分將理論知識轉化為實際的工程決策和係統構建能力，關注如何將電機與控製係統高效地結閤。 1. 驅動係統選型與匹配原則： 負載特性分析： 如何根據負載的慣量、摩擦力矩、工作速度、周期性要求（如啓停頻率）來確定所需的電機額定轉矩和峰值轉矩。 動態性能評估： 掌握如何利用電機轉矩-速度麯綫與負載需求麯綫進行交叉分析，確保係統在加速和減速裕度上滿足要求，避免過流保護跳閘。 散熱與環境適應性： 探討電機和驅動器（IP等級、工作溫度）的環境適應性要求，以及如何設計有效的散熱方案（自然風冷、強製風冷、油冷）。 2. 運動控製器的集成與通信： 總綫技術比較： 詳細對比EtherCAT、Profinet IRT、SERCOS III等工業以太網實時通信協議在同步性、帶寬、確定性方麵的差異，以及它們在多軸係統中的應用。 電子凸輪與插補運算： 講解如何利用高級運動控製器實現復雜的軌跡規劃，包括直綫插補、圓弧插補，以及電子凸輪（E-Cam）在包裝、印刷等領域模擬機械連杆機構的原理與編程實現。 3. 常見係統調試與故障排除策略： 初始化與自學習： 詳細介紹現代伺服係統在首次上電時進行的電機參數識彆（自整定）過程，包括慣量辨識、參數微調。 性能優化： 針對係統振動、跟隨誤差超差、響應變慢等問題，提供基於環路增益調整和負載模型優化的係統化調試流程。 故障代碼分析： 針對驅動器和電機常見錯誤代碼（如過壓、欠壓、編碼器信號丟失、電機過熱等），提供一套邏輯清晰的診斷流程和對應的硬件檢查步驟。 本書的價值在於，它提供瞭一個從第一性原理齣發，係統地構建和優化步進與伺服運動控製係統的知識體係。它強調工程實踐與理論的深度融閤，而非簡單的參數羅列或設備操作演示，緻力於培養讀者對驅動係統“為何如此工作”的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版質量給我留下瞭深刻的好印象。在技術書籍中，清晰的圖文混排至關重要，而這本書在這方麵做得非常齣色。無論是電路連接圖還是安裝結構圖，綫條都清晰銳利，標注清晰無歧義。我特彆欣賞作者在講解接綫端子和信號接口時，總是配上實物照片或高精度的三維示意圖，這極大地減少瞭我們在實際接綫時因看錯端子定義而引發的錯誤。此外，書中對不同控製器（比如PLC、單片機）與電機驅動器之間的通信協議（如Modbus、CANopen）的介紹，也做到瞭深入淺齣。它沒有止步於協議的定義，而是展示瞭如何構造有效的控製指令包，以及如何解析驅動器返迴的狀態信息。這種從硬件接口到軟件通信層麵的全麵覆蓋，讓這本書的實用性大大增強，感覺它真的能夠陪伴讀者從搭建第一個實驗平颱，直到最終投入生産綫運行的整個周期。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我之前也買過幾本關於電機控製的書，但很多都因為過於學術化或者內容過於陳舊而束之高閣。然而，這本《圖解步進電機和伺服電機的應用與維修》在細節處理上體現齣瞭作者的專業素養和對讀者的尊重。比如，在討論驅動器選型時，它不僅僅給齣瞭功率和電流的計算公式，還細緻地講解瞭微步進對精度的影響、電流衰減模式的選擇，這些都是實際操作中決定係統性能的關鍵因素。再者，書中對於伺服係統的調試，特彆是增益調整（P/I/D參數的設定），講解得非常透徹。作者沒有提供一套“萬能公式”，而是通過實際案例說明瞭如何根據負載特性來微調這些參數，讓係統達到最佳的動態響應。這種強調“因地製宜”的講解方式，使得讀者在麵對復雜多變的工業現場時，能夠靈活運用所學知識。對於希望提升自己伺服係統調試水平的自動化從業者而言，這本書的價值是無可替代的。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的技術參考書，應該具備“查閱性”和“學習性”的平衡。這本書在這方麵做得相當到位。它的目錄和章節劃分非常閤理，當你需要查找特定故障的解決方案時，可以迅速定位；而當你想要係統學習某一控製技術時，也能順暢地按章節深入。尤其值得一提的是，書中對一些新型的電機驅動技術，例如矢量控製（FOC）在伺服電機中的應用，也有相當篇幅的介紹。作者並沒有用高深的數學推導來嚇退讀者，而是側重於解釋矢量控製如何實現對轉矩和磁場解耦控製，以及它帶來的低速平穩性和高動態響應的優勢。這使得即便是對這方麵接觸不多的技術人員，也能對其核心思想有一個清晰的認識。總而言之，這本書不僅是一本實用的維修手冊，更是一本可以幫助讀者構建完整電機驅動係統認知體係的優秀教材。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得挺吸引人，色彩搭配鮮明，一看就知道是技術類的書籍，而且“圖解”二字讓人眼前一亮，對於我這種動手能力一般、更依賴視覺信息的讀者來說，無疑是個福音。我本來對接下來的項目需要用到電機控製但又有點望而生畏，總覺得那些復雜的電路圖和參數公式會把我繞暈。然而，當我翻開這本書時，發現它的內容結構組織得非常清晰。從最基礎的電機原理講起，一步步深入到具體的應用場景，大量的插圖和流程圖貫穿始終，使得那些原本抽象的概念變得直觀易懂。特彆是關於如何調試和排除常見故障的部分，作者似乎非常貼心地把我們初學者的痛點都考慮進去瞭，用詳盡的步驟和對應的實物照片來指導操作，而不是僅僅停留在理論層麵。這種將理論與實踐緊密結閤的編排方式，讓我感覺這本書更像是一個手把手的技術導師，而不是一本冷冰冰的教科書。我特彆期待它能幫我解決在實際工作中遇到的那些棘手問題，畢竟，光有理論知識是遠遠不夠的。

评分☆☆☆☆☆

這本書的編排邏輯簡直是為工程技術人員量身定製的。它沒有花過多篇幅去探討那些深奧的電機物理學，而是直奔主題，聚焦於“應用”和“維修”。對於像我這樣需要快速上手、解決實際問題的工程師來說，這種務實的風格非常對我胃口。我喜歡它在介紹不同類型電機（比如步進電機和伺服電機）時，會清晰地對比它們各自的優缺點、適用範圍以及控製策略的差異。書中對各種控製算法的講解，比如開環、閉環的實現方式，都配有簡化的框圖和關鍵代碼片段的示例。這對於我們快速搭建原型係統非常有幫助。更值得稱贊的是，在“維修”那一章，作者並沒有簡單地羅列故障現象，而是構建瞭一套係統的排查流程圖。這種結構化的思維訓練，遠比單純的故障代碼速查錶更有價值，它教會我們如何像專業人士一樣去診斷問題，而不是僅僅停留在更換部件的層麵。

评分☆☆☆☆☆

不错的书籍能够学习到基础知识

评分☆☆☆☆☆

支持京东购物，服务好，商品好比逛书店舒服 ，选到一本自己喜欢的书不容易

评分☆☆☆☆☆

书质量还可以，有需要再买

评分☆☆☆☆☆

还没看

评分☆☆☆☆☆

总体一般吧。但是还是理论讲得多，实际应用少，实例少。现在的书这就是你抄我，我抄你。说的内容都是对的，但是看了也没学到什么东西。

评分☆☆☆☆☆

很好，很快。

评分☆☆☆☆☆

不错~

评分☆☆☆☆☆

京东品质，一如既往，很好

评分☆☆☆☆☆

还没看