本书不仅介绍电气基础知识，还介绍了软启动技术、变频调速技术、电能质量控制技术、无功补偿技术及谐波治理技术等较新、较前沿的电气控制技术。内容包括：电气控制基础知识、电动机的启动控制与保护、低压电力系统无功补偿、软启动器和变频器、高压开关柜、低压开关柜、机床控制电路、PLC控制技术及电能质量控制补偿技术等。本书采用图文并茂的形式讲解，内容由浅入深，由简到繁，不仅适合初学者自学，还可作为职业院校、技能培训的实训教材和教学参考书。
1.从基本电气控制知识讲起，循序渐进，逐步提高理论深度，并理论与实践相结合，以便使初学者看得懂、学得会、用得上。2.本书介绍了较新的、具有前沿性的技术，如软启动技术、变频调速技术、电能质量控制技术、无功补偿技术等，可激发读者的学习兴趣。3.附录提供了电路简图用图形符号及国际单位制词头表，方便读者学习和查阅
随着科学技术的不断发展，电气控制技术日新月异，在国民经济各行业中的各个领域得到广泛应用，因此掌握这门技术对电气工作者的职业发展显得尤为重要。本书从最基本、最基础的电气控制知识讲起，由浅入深，循序渐进，进而介绍了具有前瞻性的技术。
本书主要内容如下：
1.电气控制基础知识，包括直流电路、交流电路、部分电路欧姆定律、全电路欧姆定律、基尔霍夫定律、正弦交流电的三要素等知识，以及单相桥式整流电路、三相桥式不可控整流电路、三相桥式可控整流电路以及这种整流电路在带电阻性负载和带阻感性负载时的输出电压、输出电流的波形、整流二极管承受的反向电压等相关知识的分析。
2.电动机启动控制电路，介绍电动机启动控制使用的电气元件，包括刀开关、熔断器、断路器、热继电器、电动机保护器、高压电动机微机综合保护器、真空接触器、真空断路器，以及二次控制电路使用的元器件。在此基础上，介绍电动机的各种启动控制电路，包括低压异步电动机的直接启动、点动控制、星-三角降压启动、自耦降压启动和延边三角形降压启动；绕线转子型异步电动机串频敏变阻器启动；高压电动机的直接启动、串接电抗器启动、液阻启动；交流同步电动机的励磁装置和启动电路，以及电动机的软启动和变频启动电路等知识内容。
3.电力系统无功补偿技术，介绍了无功功率是怎么产生的，为什么要进行无功补偿，我国无功补偿技术的发展历史，无功补偿装置中使用的一次回路和二次回路元器件，十路乃至四十路和五十路无功补偿装置的工作原理及应用电路，智能电容器自成网络的无功补偿技术。
4.高压开关柜和低压开关柜，介绍了KYN28-12型高压开关柜、GG-1A-12系列高压开关柜和HXGN-12型环网柜中使用的高压电气元件的型号、参数、安装方法，以及高压开关柜的一次电路方案、柜体结构和五防联锁技术等；介绍了低压开关柜的正常使用条件、机械结构、低压配电柜在配电室内的安装规范，以当前应用较多的GGD系列低压开关柜为例，介绍其一次线路方案和接线方法。这些知识内容是电气运行与维护人员手头必备的重要技术资料。
5.常用的机床控制电路，介绍了包括CA6140型车床、M7130型平面磨床、X62W型万能铣床、Z3040型摇臂钻床、T68型卧式镗床，通过介绍各种常见机床的控制电路以及工作原理分析，增强对较复杂控制电路的分析理解能力。
6.PLC控制技术，介绍PLC的应用优势、技术特点、编程方法等知识内容，并通过应用实例介绍PLC的应用方法。
7.电能质量控制补偿技术，其中电压暂降补偿技术，可以对电力系统短暂时间的电压降低或消失进行补偿，使负载获得不间断的正常供电；电网电源谐波治理技术，可以滤除2～50次的高次谐波，由于高次谐波除了影响设备自身的正常运行，也将污染扩散到整个电力系统，干扰数字产品的运行与数据交换、传输，因此对谐波的治理具有非常重要的意义；三相负荷不平衡补偿技术，可以将三相不平衡的负载电流调整得趋于平衡，减小中性线电流，平衡三相电压，减小设备发热量并降低电力系统的损耗；使用大功率的电力电子半导体器件IGBT和计算机技术实现容性和感性的双向无功补偿技术，摆脱了无功补偿对并联电容器的依赖，而且还能实现分相补偿。
本书既保留了传统的电气控制内容，又介绍了当今先进的电气控制技术。而这些具有前瞻性、能够引领电工技术发展方向的知识内容，更是每一位电工从业人员应该了解并逐渐掌握的。书中内容将使初学者都能看得懂、学得会、用得上；使有一定基础者受到启发，开阔视野。
本书由杨德印、杨电功和崔靖共同策划并主编，参加本书编写或相关工作的还有令狐超、夏华、刘兰宁、董建华、杨福兴、岳军、任晋宗、王阳海、王道川、贺国强、吉海龙、田鹏伟、柴伟明、李刚、路小伟、鲁学礼。
山西省运城市安全生产教育考试中心的王万收和陈静同志对本书的编写给以极大关注和支持；山西运城职业技能学校的张文生和杨永江同志对本书的编写发挥了重要建设性作用。在此一并表示感谢。
本书可供工矿企业机电运行维修人员学习阅读，也可作为职业院校相关专业师生的参考书。
本书涉及的电工知识内容比较宽泛，虽经积极努力，但由于水平有限，难免出现不足之处，恳请读者批评指正。
编者
第1章电气控制基础知识
1.1直流电路1
1.1.1电路的组成1
1.1.2电路中的基本物理量1
1.1.3欧姆定律4
1.1.4电阻的并联、串联与混联4
1.1.5基尔霍夫定律6
1.2正弦交流电的基本概念6
1.2.1周期与频率6
1.2.2相位、初相位与相位差7
1.2.3交流电的大小7
1.2.4正弦交流电的三要素8
1.3三相交流电路8
1.3.1三相电源的连接8
1.3.2三相负载的连接9
1.4半导体整流电路9
1.4.1晶体二极管9
1.4.2晶闸管10
1.4.3单相整流电路13
1.4.4三相不可控整流电路15
1.4.5三相全控整流电路接阻感性负载15
1.4.6三相全控整流电路接电阻性负载19
第2章电动机的启动控制与保护
2.1三相交流电动机基本知识22
2.1.1三相交流笼型异步电动机的基本结构22
2.1.2三相绕线转子型异步电动机的基本结构23
2.1.3变频电动机简介24
2.1.4三相交流同步电动机简介24
2.1.5电动机整体结构的防护等级25
2.2电动机启动控制用的电气元件32
2.2.1刀开关32
2.2.2熔断器式刀开关33
2.2.3交流接触器34
2.2.4低压断路器38
2.2.5热继电器43
2.2.6时间继电器45
2.2.7速度继电器49
2.2.8行程开关49
2.2.9控制按钮和信号灯50
2.2.10户内高压真空断路器51
2.2.11真空断路器的操作机构57
2.2.12高压真空接触器60
2.2.13电动机综合保护器62
2.2.14低压电动机微机监控保护器65
2.2.15高压电动机微机综合保护装置69
2.2.16XSHT型智能巡回检测仪78
2.3电动机启动控制电路83
2.3.1电动机的直接启动控制电路83
2.3.2兼具点动和长动功能的控制电路83
2.3.3电动机的正反转启动控制电路84
2.3.4两台电动机顺序启动、逆序停止的控制电路85
2.3.5电动机自动往返控制电路86
2.3.6电动机的Y-△启动控制86
2.3.7电动机的自耦降压启动控制电路88
2.3.8绕线转子式电动机的启动90
2.3.9电动机延边三角形降压启动电路91
2.3.10三速电动机的启动电路92
2.3.11高压电动机的启动控制94
2.3.12同步电动机的启动控制101
第3章低压电力系统无功补偿
3.1无功功率是怎么产生的103
3.1.1纯电阻电路103
3.1.2纯电感电路103
3.1.3纯电容电路104
3.2为什么要进行无功补偿105
3.3我国无功补偿技术的发展进步105
3.3.1限制电容器合闸涌流的技术发展106
3.3.2无功补偿控制器的技术发展107
3.3.3智能电容器自组网补偿技术107
3.3.4绕线转子式异步电动机无功补偿技术的发展进步108
3.4电容器的容量计算及合闸涌流108
3.4.1电容器功率容量与电容量的换算109
3.4.2补偿电容器的合闸涌流110
3.5低压电力无功补偿所需的元器件110
3.5.1无功补偿用刀开关110
3.5.2断路器和熔断器111
3.5.3无功补偿专用交流接触器112
3.5.4避雷器113
3.5.5无功补偿控制器114
3.5.6电流互感器114
3.5.7热继电器115
3.5.8电容器115
3.6低压电力无功补偿的具体应用电路116
3.6.116路无功补偿控制装置116
3.6.248路智能化无功补偿装置120
3.6.3使用静止式进相器进行无功补偿131
第4章软启动器与变频器
4.1软启动器及其应用134
4.1.1启动模式134
4.1.2停机模式136
4.1.3CMC-LX型软启动器的基本电路结构137
4.1.4CMC-LX型软启动器的接线端子138
4.1.5CMC-LX型软启动器的参数表及其说明139
4.1.6CMC-LX型软启动器的具体应用电路140
4.1.7CMC-LX型软启动器的参数设置方法141
4.2变频器的基础知识及功能简介142
4.2.1变频器的分类142
4.2.2内部主电路结构143
4.2.3主电路的对外连接端子144
4.2.4外接主电路结构144
4.2.5变频器与电动机之间的允许距离144
4.2.6功能参数设置的意义145
4.2.7功能参数设置的方法146
4.2.8变频器的制动方式148
4.2.9变频器的PID控制149
4.2.10变频器的简易应用案例151
4.3变频器的多段速运行164
4.3.1端子控制的多段速运行165
4.3.2程序控制的多段速运行167
4.4变频器应用实例169
第5章高压开关柜
5.1高压开关柜简介172
5.2KYN28-12型高压开关柜173
5.2.1KYN28-12型高压开关柜的技术特性174
5.2.2KYN28-12型高压开关柜的壳体结构174
5.2.3KYN28-12型高压开关柜的主电路一次方案175
5.2.4一次线路方案组合及二次电路190
5.2.5KYN28-12型高压开关柜的操作运行与维护191
5.3HXGN-12型环网交流金属封闭开关柜192
5.3.1HXGN-12型环网柜的型号与结构193
5.3.2HXGN-12型环网柜的主要技术数据与一次线路193
5.4GG-1A-12型高压开关柜197
5.4.1GG-1A-12型高压开关柜的主要技术参数198
5.4.2GG-1A-12型高压开关柜的一次线路方案199
5.4.3GG-1A-12型高压开关柜一次线路典型组合示例217
第6章低压配电柜
6.1低压配电柜简介219
6.1.1低压配电柜的正常使用条件219
6.1.2低压配电柜在较高海拔地区的运行要求219
6.1.3低压配电柜的主要技术参数220
6.2低压配电柜的整体结构221
6.2.1低压配电柜的整体尺寸221
6.2.2成排低压配电柜的安装通道222
6.3GGD型交流低压配电柜222
6.3.1GGD型低压配电柜结构简介222
6.3.2GGD型低压配电柜的技术数据223
6.3.3GGD型低压配电柜的一次线路方案223
6.3.4GGD型低压配电柜中的无功补偿柜235
第7章机床控制电路
7.1CA6140型车床电气控制电路237
7.1.1CA6140型车床电气控制电路图237
7.1.2CA6140型车床电气控制电路原理分析238
7.2M7130型平面磨床电气控制电路240
7.2.1M7130型平面磨床的控制要求240
7.2.2平面磨床的电气元件清单与控制电路240
7.2.3M7130型平面磨床电气控制电路原理分析241
7.3X62W型万能铣床电气控制电路244
7.3.1X62W型万能铣床的加工运动形式244
7.3.2X62W型万能铣床对电力拖动的控制要求245
7.3.3X62W型万能铣床电气控制电路分析245
7.4Z3040型摇臂钻床电气控制电路249
7.4.1Z3040型摇臂钻床主电路分析250
7.4.2Z3040型摇臂钻床控制电路分析250
7.5T68型卧式镗床电气控制电路253
7.5.1T68型卧式镗床的基本结构与运动形式253
7.5.2T68型卧式镗床电气控制电路原理分析254
7.5.3T68型卧式镗床的保护与联锁电路分析257
7.5.4T68型卧式镗床的辅助电路分析258
第8章PLC控制技术
8.1PLC的特点与主要技术指标259
8.1.1PLC的特点259
8.1.2PLC的主要技术指标260
8.2PLC的分类261
8.2.1按结构形式分类261
8.2.2按功能分类262
8.2.3按I/O点数分类262
8.3PLC的输入/输出接口电路262
8.3.1PLC的输入接口电路262
8.3.2PLC的输出接口电路263
8.4PLC的基本工作原理264
8.5PLC的应用实例265
8.5.1PLC的编程语言265
8.5.2PLC应用的具体电路266
第9章电能质量控制补偿技术
9.1电网谐波滤波技术270
9.1.1谐波是怎么产生的270
9.1.2有源滤波装置APF工作原理271
9.1.3有源滤波装置APF的系统接线272
9.1.4有源滤波装置APF的设备安装273
9.1.5有源滤波装置APF的技术参数274
9.1.6有源滤波装置APF屏柜的操作275
9.1.7有源滤波装置APF的参数设置277
9.1.8操作注意事项278
9.1.9故障处理279
9.2较新型的无功补偿技术280
9.2.1SVG装置的型号命名与技术规格280
9.2.2SVG无功补偿装置的结构尺寸与机械安装280
9.2.3SVG无功补偿装置的电气安装281
9.2.4SVG装置的开关机操作283
9.2.5SVG无功补偿装置的运行维护与保养284
9.3电压暂降补偿技术284
9.3.1电压暂降补偿装置NVR简介285
9.3.2NVR装置的基本电路结构287
9.3.3NVR装置的几种运行工况287
9.3.4NVR的应用方案289
9.4三相不平衡的补偿与治理290
9.4.1三相不平衡补偿原理291
9.4.2三相不平衡补偿装置的技术规格291
9.4.3三相不平衡补偿装置的安装与接线293
9.4.4三相不平衡补偿装置的参数设置294
9.4.5三相不平衡补偿装置的上电操作与开关机294
附录
附录A电路简图常用的图形符号295
附录B国际单位制词头表300
参考文献
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