前 言
　　一、電機與電氣控制在國民經濟中的作用
　　電能是現(xiàn)代最常用且極為普遍的一種二次能源。電能具有許多優(yōu)點，其生產、傳輸、控制和使用都比較方便，且效率較高，因而廣泛用于工農業(yè)生產、交通運輸、科學研究、信息傳輸及日常生活中，極大地推動了技術的進步和生產力的發(fā)展。
　　電機是與電能的生產、傳輸和使用有著密切關系的電磁機構。例如：將自然界的一次能源如水能、熱能、風能和原子能等轉換為電能需用發(fā)電機，它是電廠的主要電氣設備；為了經濟地使用和分配電能需用變壓器，它是電力系統(tǒng)的主要電氣設備；在其他各行各業(yè)各部門都大量使用各種電動機作為原動機，用以拖動各種機械設備，這稱為電力拖動；在軍事、信息領域和各種自動控制系統(tǒng)中，則應用大量的控制電機，作為檢測、執(zhí)行和計算等元件；在醫(yī)療、文教領域和日常生活中，電機的應用也十分廣泛。
　　電力拖動系統(tǒng)按拖動電動機的不同，分為直流拖動系統(tǒng)和交流拖動系統(tǒng)，按有無反饋裝置分為閉環(huán)電力拖動系統(tǒng)與開環(huán)電力拖動系統(tǒng)。閉環(huán)電力拖動系統(tǒng)往往采用控制電機等反饋裝置來實現(xiàn)反饋功能。傳統(tǒng)的控制設備多為繼電器、接觸器，因這類器件均帶有觸點，故應用繼電器、接觸器作為控制設備的電力拖動系統(tǒng)又稱為有觸點系統(tǒng)。為提高系統(tǒng)工作的可靠性，近年來出現(xiàn)了以數字電路為主的無觸點系統(tǒng)。數字電路發(fā)展很快，先從分立元件發(fā)展到集成電路，現(xiàn)又發(fā)展到使用微型計算機控制的數字控制系統(tǒng)。本書以三相異步電動機控制及其電力拖動技術為重點，以繼電器、接觸器控制電路基本環(huán)節(jié)為主線，介紹了目前仍廣泛使用的典型設備的經典電氣控制技術。
　　二、電機與電力拖動系統(tǒng)的發(fā)展概況
　　1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應。1831 年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，其后，電動機和發(fā)電機的雛形出現(xiàn)了。從電機形成一個工業(yè)部門至今不過一百多年，但經濟發(fā)展的需要使電機獲得迅速的發(fā)展。19世紀末期，電動機逐漸代替了蒸汽機，出現(xiàn)了電力拖動。在其初期，常以一臺電動機拖動多臺設備，或一臺設備上的多個運動部件由一臺電動機拖動，稱之為集中拖動。為了滿足生產發(fā)展的需要，在20世紀20年代出現(xiàn)了單獨拖動。為進一步簡化機械傳動機構，更好地滿足生產機械各運動部件對機械特性的不同要求，在20世紀30年代出現(xiàn)了多電動機拖動，即生產機械各運動部件分別由不同電動機拖動，這使生產機械的機械結構大為簡化。
　　隨著生產的發(fā)展，人們對上述單電動機拖動系統(tǒng)及多電動機拖動系統(tǒng)提出了更高的要求，例如：提高加工精度和運行速度，快速啟動、制動及反轉，實現(xiàn)很寬范圍內的速度調節(jié)及整個生產過程的自動化等。要滿足這些要求，除改進驅動裝置——電動機外，必須加裝自動控制設備，組成自動化的電力拖動系統(tǒng)。而這些自動化的電力拖動系統(tǒng)隨著自動控制理論的發(fā)展，半導體器件和電力電子技術的應用，以及數控技術和計算機技術的發(fā)展和應用，正在不斷地完善。
　　電力拖動具有許多其他拖動方式無法比擬的優(yōu)點：啟動、制動、反轉和調速的控制簡單方便；快速性好，效率高；電動機的類型很多，具有各種不同的運行特性，可滿足各類生產機械的要求；電力拖動系統(tǒng)各參數的檢測、信號的變換和傳送很方便，易于實現(xiàn)最優(yōu)控制等。因此，電力拖動成為現(xiàn)代工農業(yè)電氣自動化的基礎。
　　三、課程的性質和任務
　　“電機與電氣控制技術”是鐵道供電技術、電氣工程及自動化、機電等專業(yè)的專業(yè)基礎課。它由電機原理、電力拖動理論、牽引電機和電氣控制四部分內容有機組合而成。在上述各專業(yè)的整個課程體系中，該課程起著承上啟下的作用。本課程的任務是使學生掌握相關的基本理論，學會分析運算的基本方法與維修的技能，從而具有較高的專業(yè)技術應用能力。
　　本教材在內容上注重實踐與理論相結合、強電與弱電相結合、使用與維修相結合，加強了實踐教學和現(xiàn)場教學環(huán)節(jié)，加強了現(xiàn)代化教學手段的使用，突出了技能的培養(yǎng)，以求全面提高學生素質，增強其適應職業(yè)變化的能力。在搜集材料、討論編寫的過程中，我們注意做到：① 綜合是有機綜合，而不是內容的簡單疊加，如將交、直流電機的電氣控制內容與電力拖動的內容融合到一起，更加便于讀者的學習和實驗。② 簡化純理論性的原理敘述和公式推導，如交流繞組磁勢是時間、空間的變化函數，牽涉到分布系數和短矩系數等，不宜作過深介紹。③ 加強學習方法的訓練，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。特別是在教授該課程時，應注意教會學生工程上的近似分析方法，正確處理嚴密的理論推導和合理的工程近似的關系。每一種具體的工業(yè)裝置，都受到許多條件的制約，因此必須將問題簡化，找出主要矛盾，運用理論加以分析推導。如電機理論中許多公式的簡化、T 形等效電路等都做了這樣的處理。
　　本書由山東職業(yè)學院趙勇和湖南高速鐵路職業(yè)技術學院胡建平擔任主編，由包頭鐵道職業(yè)技術學院祁瑒娟和昆明鐵道職業(yè)技術學院吳曉燕擔任副主編。其中趙勇編寫了第一、三、五、七、九章，胡建平編寫了第六、八章，祁瑒娟編寫了第二章，吳曉燕編寫了第四章。山東職業(yè)學院高秀梅和包頭鐵道職業(yè)技術學院張澤偉也參與了部分內容的編寫及資料收集工作。
　　四川管理職業(yè)學院的程波在百忙之中認真審閱了本書，并提出了寶貴的修改意見，在此表示誠摯的感謝。由于編者水平有限，書中難免有不妥之處，懇請讀者批評指正。
　　編 者
　　2016年10月